專利名稱：旋轉控制式管道縮口率可變裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是ー種機械設計技術領域的渦輪增壓系統，特別是ー種旋轉控制式
管道縮ロ率可變裝置。
背景技術：
隨著社會的發展和環保要求的提高，發動機增壓技術的應用越來越廣泛，中大功率的發動機大都采用渦輪增壓技木，以提高功率和降低燃油消耗率。渦輪增壓系統的兩種基本型式為定壓增壓系統和脈沖增壓系統。定壓增壓系統，各缸共用ー根容積較大的排氣管，排氣管系結構比較簡單，排氣管內壓カ基本上保持恒定，壓カ大小僅與發動機的負荷和轉速有關，不同缸數柴油機的增壓系統可以進行統一設計。定壓增壓系統在高速エ況吋，泵氣損失較小，渦輪效率較高，性能較優；但是在低速エ況時，不能充分利用排氣脈沖能量。脈沖增壓系統，依據各缸發火順序，將排氣不發生干擾的兩個氣缸或三個氣缸和同一根排氣管相連接，排氣管系管徑較小，排氣脈沖能量可以充分利用，低速エ況和瞬態エ況性能較好;但是在高速エ況時，泵氣損失較大。由此可見，如果一臺發動機的排氣管容積可以隨著エ況的變換而變化，高速エ況時使排氣管容積變大，低速エ況時使排氣管容積變小，這是較為理想的。在排氣管容積不變的前提下，通過改變渦輪入口的面積，也可以實現發動機高低轉速エ況的兼顧。在低速エ況時使渦輪入口面積變小，渦輪前可用能較多；在高速エ況時使渦輪入口面積變大，發動機泵氣損失較小，這也是較為理想的。經過對現有技術文獻的檢索發現，中國專利號ZL201020532937.0，專利名稱:排氣管出口面積可變的渦輪增壓裝置，該專利技術提供了一種渦輪入口面積連續可變的裝置，能較好地兼顧發動機的高低轉速工況；但是其渦輪入口面積的變化是通過旋轉把手的旋轉來實現的，這就需要増加一套專門的控制機構來控制旋轉把手的旋轉，從而使增壓系統結構變的比較復雜。

發明內容
本發明針對上述現有技術的不足，提供了 一種旋轉控制式管道縮ロ率可變裝置，使其排氣管喉ロ面積可以自我調節，較好地兼顧發動機的高低轉速エ況，而且結構簡單，不需要專門的控制機構。本發明是通過以下技術方案來實現的，本發明包括壓氣機進氣管、壓氣機、發動機進氣管、發動機、排氣支管、排氣管、渦輪、渦輪出氣管、連接軸、容積腔、旋轉體、彈簧、連接管、旋轉桿、旋轉軸和旋轉板，壓氣機的進出氣ロ分別與壓氣機進氣管的出氣ロ、發動機進氣管的進氣ロ相連接，發動機的進出氣ロ分別與發動機進氣管的出氣ロ、排氣支管的進氣ロ相連接，排氣支管的出氣ロ與排氣管相連接，渦輪的進出氣ロ分別與排氣管的出氣ロ、渦輪出氣管的進氣ロ相連接，壓氣機進氣管的進氣ロ、渦輪出氣管的出氣ロ均與大氣相連通，壓氣機與渦輪通過連接軸同軸相連，容積腔與旋轉體的縱截面均為圓弧狀，旋轉體安裝在容積腔內，旋轉體的外壁面與容積腔的內壁面密封接觸，在容積腔的下壁面上有ー個空槽，旋轉桿的一端穿過容積腔下壁面上的空槽后與旋轉體固結在一起，旋轉桿的另一端與旋轉軸的一端固結在一起，旋轉軸的另一端穿過排氣管后鑲嵌在排氣管的側壁上，旋轉板安裝在排氣管內，旋轉板的下端面與旋轉軸固結在一起，旋轉板、排氣管的橫截面均為長方形，旋轉體的左壁面通過彈簧與容積腔的左壁面相連接，連接管的兩端分別與容積腔的右壁面、發動機進氣管相連通。在本發明中，旋轉體可以在容積腔內旋轉，旋轉體旋轉時可以帶動旋轉桿、旋轉軸、旋轉板同步旋轉。當發動機進氣管內壓カ較高時，旋轉體右側的容積腔內壓カ也較高，旋轉體逆時針旋轉并壓縮彈簧，旋轉桿、旋轉軸、旋轉板同步逆時針旋轉，排氣管的喉ロ面積變大，發動機泵氣損失較小，整機性能較優；當發動機進氣管內壓カ較低時，旋轉體右側的容積腔內壓カ也較低，在彈簧的弾性作用下旋轉體順時針旋轉，旋轉桿、旋轉軸、旋轉板同步順時針旋轉，排氣管的喉ロ面積變小，渦輪前可用能較多，發動機進氣壓カ較高，整機性能較優。與現有技術相比，本發明具有如下有益效果為:本發明設計合理，結構簡單，適用于渦輪進ロ有ー個且渦輪側置的渦輪增壓系統，既能兼顧發動機的高低轉速エ況，又能使增壓系統不需要專門的排氣管喉ロ面積控制機構。


圖1為本發明的結構示意圖；圖2為圖1中A-A剖面的結構示意圖；圖3為圖2中B-B剖面的結構示意圖；其中:1、壓氣機進氣管,2、壓氣機,3、發動機進氣管,4、發動機,5、排氣支管,6、排氣管，7、渦輪，8、渦輪出氣管，9、連接軸，10、容積腔，11、旋轉體，12、彈簧，13、連接管，14、旋轉桿，15、旋轉軸，16、旋轉板。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明，本實施例以本發明技術方案為前提，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。實施例如圖1、圖2和圖3所示，本發明包括壓氣機進氣管1、壓氣機2、發動機進氣管3、發動機4、排氣支管5、排氣管6、渦輪7、渦輪出氣管8、連接軸9、容積腔10、旋轉體11、彈簧
12、連接管13、旋轉桿14、旋轉軸15和旋轉板16，壓氣機2的進出氣ロ分別與壓氣機進氣管I的出氣ロ、發動機進氣管3的進氣ロ相連接，發動機4的進出氣ロ分別與發動機進氣管3的出氣ロ、排氣支管5的進氣ロ相連接，排氣支管5的出氣ロ與排氣管6相連接，渦輪7的進出氣ロ分別與排氣管6的出氣ロ、渦輪出氣管8的進氣ロ相連接，壓氣機進氣管I的進氣ロ、渦輪出氣管8的出氣ロ均與大氣相連通，壓氣機2與渦輪7通過連接軸9同軸相連，容積腔10與旋轉體11的縱截面均為圓弧狀，旋轉體11安裝在容積腔10內，旋轉體11的外壁面與容積腔10的內壁面密封接觸，在容積腔10的下壁面上有一個空槽，旋轉桿14的一端穿過容積腔10下壁面上的空槽后與旋轉體11固結在一起，旋轉桿14的另一端與旋轉軸15的一端固結在一起，旋轉軸15的另一端穿過排氣管6后鑲嵌在排氣管6的側壁上，旋轉板16安裝在排氣管6內，旋轉板16的下端面與旋轉軸15固結在一起，旋轉板16、排氣管6的橫截面均為長方形，旋轉體11的左壁面通過彈簧12與容積腔10的左壁面相連接，連接管13的兩端分別與容積腔10的右壁面、發動機進氣管3相連通。在本發明中，旋轉體11可以在容積腔10內旋轉，旋轉體11旋轉時可以帶動旋轉桿14、旋轉軸15、旋轉板16同步旋轉。當發動機進氣管3內壓カ較高時，旋轉體11右側的容積腔10內壓カ也較高，旋轉體11逆時針旋轉并壓縮彈簧12，旋轉桿14、旋轉軸15、旋轉板16同步逆時針旋轉，排氣管6的喉ロ面積變大，發動機泵氣損失較小，整機性能較優；當發動機進氣管3內壓カ較低時，旋轉體11右側的容積腔10內壓カ也較低，在彈簧12的彈性作用下旋轉體11順時針旋轉，旋轉桿14、旋轉軸15、旋轉板16同步順時針旋轉，排氣管6的喉ロ面積變小,渦輪前可用能較多,發動機進氣壓カ較高,整機性能較優。
權利要求
1.一種旋轉控制式管道縮ロ率可變裝置，包括壓氣機進氣管(I)、壓氣機(2)、發動機進氣管(3)、發動機(4)、排氣支管(5)、排氣管(6)、渦輪(7)、渦輪出氣管(8)和連接軸(9)，壓氣機(2 )的進出氣ロ分別與壓氣機進氣管(I)的出氣ロ、發動機進氣管(3 )的進氣ロ相連接，發動機(4)的進出氣ロ分別與發動機進氣管(3)的出氣ロ、排氣支管(5)的進氣ロ相連接，排氣支管(5)的出氣ロ與排氣管(6)相連接，渦輪(7)的進出氣ロ分別與排氣管(6)的出氣ロ、渦輪出氣管(8)的進氣ロ相連接，壓氣機進氣管(I)的進氣ロ、渦輪出氣管(8)的出氣ロ均與大氣相連通，壓氣機(2)與渦輪(7)通過連接軸(9)同軸相連，其特征在于還包括容積腔(10)、旋轉體(11)、彈簧(12)、連接管(13)、旋轉桿(14)、旋轉軸(15)和旋轉板(16)，容積腔(10)與旋轉體(11)的縱截面均為圓弧狀，旋轉體(11)安裝在容積腔(10)內，旋轉體(11)的外壁面與容積腔(10)的內壁面密封接觸，在容積腔(10)的下壁面上有ー個空槽，旋轉桿(14)的一端穿過容積腔(10)下壁面上的空槽后與旋轉體(11)固結在一起，旋轉桿(14)的另一端與旋轉軸(15)的一端固結在一起,旋轉軸(15)的另一端穿過排氣管(6)后鑲嵌在排氣管(6)的側壁上，旋轉板(16)安裝在排氣管(6)內，旋轉板(16)的下端面與旋轉軸(15)固結在一起，旋轉板(16)、排氣管(6)的橫截面均為長方形，旋轉體(11)的左壁面通過彈簧(12)與容積腔(10)的左壁面相連接，連接管(13)的兩端分別與容積腔(10)的右壁面、發動機進氣管(3)相連通。
全文摘要
一種機械設計技術領域的旋轉控制式管道縮口率可變裝置，包括壓氣機、發動機、排氣管、渦輪、容積腔、旋轉體、彈簧、連接管、旋轉桿、旋轉軸和旋轉板，容積腔與旋轉體的縱截面均為圓弧狀，旋轉板安裝在排氣管內，旋轉板與旋轉軸固結在一起，旋轉體的左壁面通過彈簧與容積腔的左壁面相連接，連接管的兩端分別與容積腔的右壁面、排氣管相連通。當發動機進氣管內壓力較高時，旋轉體帶動旋轉板逆時針旋轉，發動機泵氣損失較小，整機性能較優；當發動機進氣管內壓力較低時，旋轉體帶動旋轉板順時針旋轉，渦輪前可用能較多，發動機進氣壓力較高，整機性能較優。本發明設計合理，結構簡單，適用于渦輪單進口的渦輪增壓系統。
文檔編號F02B37/22GK103089410SQ20131001489
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月15日 優先權日2013年1月15日
發明者孫祐成, 石磊 申請人:上海交通大學