[发明专利]旋转控制式排气管出口面积可变装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种机械设计技术领域的涡轮增压系统，特别是一种旋转控制式排气管出口面积可变装置。

背景技术

随着社会的发展和环保要求的提高，发动机增压技术的应用越来越广泛，中大功率的发动机大都采用涡轮增压技术，以提高功率和降低燃油消耗率。涡轮增压系统的两种基本型式为定压增压系统和脉冲增压系统。定压增压系统，各缸共用一根容积较大的排气管，排气管系结构比较简单，排气管内压力基本上保持恒定，压力大小仅与发动机的负荷和转速有关，不同缸数柴油机的增压系统可以进行统一设计。定压增压系统在高速工况时，泵气损失较小，涡轮效率较高，性能较优；但是在低速工况时，不能充分利用排气脉冲能量。脉冲增压系统，依据各缸发火顺序，将排气不发生干扰的两个气缸或三个气缸和同一根排气管相连接，排气管系管径较小，排气脉冲能量可以充分利用，低速工况和瞬态工况性能较好；但是在高速工况时，泵气损失较大。由此可见，如果一台发动机的排气管容积可以随着工况的变换而变化，高速工况时使排气管容积变大，低速工况时使排气管容积变小，这是较为理想的。在排气管容积不变的前提下，通过改变涡轮入口的面积，也可以实现发动机高低转速工况的兼顾。在低速工况时使涡轮入口面积变小，涡轮前可用能较多；在高速工况时使涡轮入口面积变大，发动机泵气损失较小，这也是较为理想的。

经过对现有技术文献的检索发现，中国专利号ZL201020532937.0，专利名称：排气管出口面积可变的涡轮增压装置，该专利技术提供了一种涡轮入口面积连续可变的装置，能较好地兼顾发动机的高低转速工况；但是其涡轮入口面积的变化是通过旋转把手的旋转来实现的，这就需要增加一套专门的控制机构来控制旋转把手的旋转，从而使增压系统结构变的比较复杂。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种旋转控制式排气管出口面积可变装置，使其排气管喉口面积可以自我调节，较好地兼顾发动机的高低转速工况，而且结构简单，不需要专门的控制机构。

本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明包括压气机进气管、压气机、发动机进气管、发动机、排气支管、排气管、涡轮、涡轮出气管、连接轴、容积腔、旋转体、弹簧、连接管、旋转杆、旋转轴和旋转板，压气机的进出气口分别与压气机进气管的出气口、发动机进气管的进气口相连接，发动机的进出气口分别与发动机进气管的出气口、排气支管的进气口相连接，排气支管的出气口与排气管相连接，涡轮的进出气口分别与排气管的出气口、涡轮出气管的进气口相连接，压气机进气管的进气口、涡轮出气管的出气口均与大气相连通，压气机与涡轮通过连接轴同轴相连，容积腔与旋转体的纵截面均为圆弧状，旋转体安装在容积腔内，旋转体的外壁面与容积腔的内壁面密封接触，在容积腔的下壁面上有一个空槽，旋转杆的一端穿过容积腔下壁面上的空槽后与旋转体固结在一起，旋转杆的另一端与旋转轴的一端固结在一起，旋转轴的另一端穿过排气管后镶嵌在排气管的侧壁上，旋转板安装在排气管内，旋转板的下端面与旋转轴固结在一起，旋转板、排气管的横截面均为长方形，旋转体的左壁面通过弹簧与容积腔的左壁面相连接，连接管的两端分别与容积腔的右壁面、排气管相连通。

在本发明中，旋转体可以在容积腔内旋转，旋转体旋转时可以带动旋转杆、旋转轴、旋转板同步旋转。当旋转板前的排气管内压力较高时，旋转体右侧的容积腔内压力也较高，旋转体逆时针旋转并压缩弹簧，旋转杆、旋转轴、旋转板同步逆时针旋转，排气管的喉口面积变大，发动机泵气损失较小，整机性能较优；当旋转板前的排气管内压力较低时，旋转体右侧的容积腔内压力也较低，在弹簧的弹性作用下旋转体顺时针旋转，旋转杆、旋转轴、旋转板同步顺时针旋转，排气管的喉口面积变小，涡轮前可用能较多，发动机进气压力较高，整机性能较优。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果为：本发明设计合理，结构简单，适用于涡轮进口有一个且涡轮侧置的涡轮增压系统，既能兼顾发动机的高低转速工况，又能使增压系统不需要专门的排气管喉口面积控制机构。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A-A剖面的结构示意图；

图3为图2中B-B剖面的结构示意图；

其中：1、压气机进气管，2、压气机，3、发动机进气管，4、发动机，5、排气支管，6、排气管，7、涡轮，8、涡轮出气管，9、连接轴，10、容积腔，11、旋转体，12、弹簧，13、连接管，14、旋转杆，15、旋转轴，16、旋转板。

具体实施方式