[实用新型]一种带三个阀门的双层流道可变排气歧管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种双层流道可变排气歧管，具体地说是一种通过三个阀门的开闭来改变气流的流动状态、内部流道被分成内外两部分的带三个阀门的双层流道可变排气歧管，属于内燃机技术领域。

背景技术

世界各国的发动机制造商都在追求高效率低污染的技术，近年来，随着科学技术的发展，不断有新的技术和理念被应用于发动机行业，使得发动机集中了材料、化学、电子、测试及机械加工等领域的最新成果，极大地提高了发动机性能。交通运输业不断追求高效低成本，加上能源日益紧缺和环保法规要求越来越严格，要求发动机有更高的经济性和排放性，发动机行业面临巨大的挑战。

在发动机进排气机构方面的新技术中，通常有可调进气门技术、多气门技术及涡轮增压技术等。其中涡轮增压技术是将发动机排出的废气导入涡轮，使废气能量转换为增压器压气机所需的扭矩，压气机使发动机进气密度和流量增加，这样，相同结构的发动机就能够输出更大的功率，增加了发动机的平均有效压力。涡轮增压技术是提高发动机各项性能的有效方法之一，不但在柴油机上越来越普及，而且在汽油机上也开始有应用。

随着涡轮增压技术的发展，脉冲增压技术已经广泛地被研究，尤其在中低增压度的发动机上，脉冲增压技术的效果更为明显。为了配合脉冲增压技术的应用，需要对增压发动机排气系统进行必要的改动，于是出现了各种各样的脉冲排气歧管，这些排气歧管应用能使涡轮充分利用排气脉冲能量。排气歧管的结构对涡轮废气能量利用率有重要影响。但是目前大多数排气歧管都是按某个发动机的工况点来设计的，对于非设计点工况，这些排气歧管对能量的传递效率和流通能力就会降低；最后使得排气歧管的设计采取折中方案，这样对于发动机大部分工况来说，排气歧管都不在最佳点上工作，造成了有限的发动机排气能量的浪费。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是针对目前涡轮增压发动机的排气歧管不能满足不同工况下涡轮增压器进气能量的要求，提供一种既可满足发动机对流通能力的要求，又能高效地传递发动机排气能量的带三个阀门的双层流道可变排气歧管装置。

为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种带三个阀门的双层流道可变排气歧管，包括排气歧管，所述排气歧管内设有隔板，所述隔板将排气歧管的流道分为小流道和大流道，所述排气歧管上设有四个废气入口：第一入口、第二入口、第三入口及第四入口；

所述排气歧管上设有第一出口和第二出口，第一出口与小流道相连，第二出口与大流道相连；

小流道与第一出口之间设有小流道出口腔，大流道与第二出口之间设有大流道出口腔；所述大流道出口腔内设有控制大流道与第二出口的连通与断开的第三阀门；

所述隔板的两端上分别安装有控制第四入口与大流道的连通与断开的第二阀门和控制第一入口与大流道的连通与断开的第一阀门。

以下是本实用新型对上述方案的进一步改进：

第一入口、第二入口和第三入口及第四入口的横截面面积相同，在排气歧管上均匀分布。

进一步改进：所述小流道位于排气歧管的外侧，所述大流道位于排气歧管的内侧，小流道和大流道在垂直于气流方向的截面积之比为0.25~1，小流道和大流道的容积之比为0.3~1.1。

进一步改进：

所述排气歧管上，第一入口通过90°的第一弧形通道与小流道及大流道相连，第四入口通过90°的第二弧形通道与小流道及大流道相连，第二入口和第三入口通过直管与大流道相连。

进一步改进：

第一出口与第二出口的横截面面积之比为0.25~1。

进一步改进：小流道出口腔位于小流道的中间位置且垂直于小流道，大流道出口腔位于大流道的中间位置且垂直于大流道。

进一步改进：所述隔板的两端呈弧形，并分别延伸穿过第一弧形通道和第二弧形通道到达第一入口和第四入口的附近。

进一步改进：在大流道出口腔的内侧壁面上设有第三转轴，第三阀门与第三转轴连接并可围绕第三转轴旋转，第三阀门的极限位置分别为大流道出口腔的内侧壁面和隔板。

进一步改进：所述隔板上靠近第一入口的端部位置安装有第一转轴，第一阀门与第一转轴转动连接，第一阀门的一个极限位置为大流道靠近第一入口的第一内侧壁，第一阀门的另一个极限位置为第一阀门平行于第一内侧壁时的位置。

进一步改进：