气动弹性调压装置.pdf

一种属于内燃机技术领域的气动弹性调压装置，包括放气管、旋转轴、旋转板、调节杆、控制腔、弹簧、移动体、控制管，第一控制管的一端穿过控制腔的上壁面后与第一移动体、第二移动体之间的腔体相连通，第一控制管的另一端与发动机、涡轮之间的排气管相连通，第二控制管的一端穿过控制腔的右壁面后与其内部腔体连通，第二控制管的另一端与涡轮、消音器之间的排气管相连通。在本发明中，当发动机负荷较大时，涡轮放气量较大；当发动机负荷较小时，涡轮放气量较小。本发明设计合理，结构简单，适用于发动机涡轮增压系统的设计。

1.  一种气动弹性调压装置，包括进气管(1)、空滤(2)、压气机(3)、发动机(4)、排气管(5)、涡轮(6)、消音器(7)，发动机(4)的进气口与进气管(1)的出气口相连接，排气管(5)的进出气口与发动机(4)的出气口相连接，空滤(2)、压气机(3)依次连接在进气管(1)上，涡轮(6)、消音器(7)依次连接在排气管(5)上，其特征在于，还包括放气管(8)、旋转轴(9)、旋转板(10)、调节杆(11)、控制腔(12)、第一移动体(13)、第二移动体(14)、第一弹簧(15)、第二弹簧(16)、第三移动体(17)、第三弹簧(18)、第一控制管(19)、第二控制管(20)，放气管(8)的两端分别与涡轮(6)前后的排气管(5)相连通，旋转轴(9)镶嵌在放气管(8)上，旋转板(10)布置在放气管(8)内且一端与旋转轴(9)固结在一起，放气管(8)内部腔体横截面为长方形，第一移动体(13)、第二移动体(14)、第三移动体(17)均布置在控制腔(12)内，控制腔(12)的内部腔体横截面为长方形，第一移动体(13)、第二移动体(14)、第三移动体(17)的横截面均为长方形，第一移动体(13)、第二移动体(14)、第三移动体(17)的纵截面均带有斜坡结构且相互配合，调节杆(11)的一端与旋转板(10)的另一端铰接在一起，调节杆(11)的另一端穿过控制腔(12)的下壁面后与第三移动体(17)的下壁面铰接在一起，第三移动体(17)的下壁面通过第三弹簧(18)与控制腔(12)的下壁面连接在一起，第一移动体(13)的右壁面通过第一弹簧(15)与控制腔(12)的右壁面连接在一起，第二移动体(14)的左壁面通过第二弹簧(16)与控制腔(12)的左壁面连接在一起，第一控制管(19)的一端穿过控制腔(12)的上壁面后与第一移动体(13)、第二移动体(14)之间的腔体相连通，第一控制管(19)的另一端与发动机(4)、涡轮(6)之间的排气管(5)相连通，第二控制管(20)的一端穿过控制腔(12)的右壁面后与其内部腔体连通，第二控制管(20)的另一端与涡轮(6)、消音器(7)之间的排气管(5)相连通。

气动弹性调压装置
技术领域
本发明属于内燃机设计技术领域，具体地说，是一种可以实现涡轮放气自我调节的气动弹性调压装置。
背景技术
涡轮增压是一种利用内燃机运作所产生的废气驱动空气压缩机的技术。涡轮增压的主要作用就是提高发动机进气量，从而提高发动机的功率和扭矩，让车子更有劲。一台发动机装上涡轮增压器后，其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40％甚至更高。这样也就意味着同样一台的发动机在经过增压之后能够输出更大的功率。就拿我们最常见的1.8T涡轮增压发动机来说，经过增压之后，动力可以达到2.4L发动机的水平，但是耗油量却并不比1.8L发动机高多少，在另外一个层面上来说就是提高燃油经济性和降低尾气排放。不过在经过了增压之后，发动机在工作时的压力和温度都大大升高，因此发动机寿命会比同样排量没有经过增压的发动机要短，而且机械性能、润滑性能都会受到影响，这样也在一定程度上限制了涡轮增压技术在发动机上的应用。想要为发动机的燃烧提供足够空气，使发动机的动力性和经济性较好，涡轮增压技术扮演着非常重要的角色。但是现有的涡轮增压系统都不能较好地兼顾发动机的高低转速工况。
经过对现有技术文献的检索发现，中国专利号ZL200410050996.3，专利名称：一种涡轮增压柴油机可变模件式脉冲转换增压装置，该专利技术提供了一种排气管内排气所占容积连续可变的装置，能较好地兼顾发动机的高低转速工况；但是其排气管内排气所容积的变化是通过移动杆的上下移动来实现的，这就需要增加一套专门的控制机构来控制移动杆的移动，从而使增压系统结构变的比较复杂。
发明内容
本发明针对上述不足，提供一种气动弹性调压装置，可以实现涡轮放气的自我调节，能够更好的兼顾发动机的高低负荷工况。
本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明包括进气管、空滤、压气机、发动机、排气管、涡轮、消音器、放气管、旋转轴、旋转板、调节杆、控制腔、第一移动体、第二移动体、第一弹簧、第二弹簧、第三移动体、第三弹簧、第一控制管、第二控制管，发动机的进气口与进气管的出气口相连接，排气管的进出气口与发动机的出气口相连接，空滤、压气机依次连接在进气管上，涡轮、消音器依次连接在排气管上，放气管的 两端分别与涡轮前后的排气管相连通，旋转轴镶嵌在放气管上，旋转板布置在放气管内且一端与旋转轴固结在一起，放气管内部腔体横截面为长方形，第一移动体、第二移动体、第三移动体均布置在控制腔内，控制腔的内部腔体横截面为长方形，第一移动体、第二移动体、第三移动体的横截面均为长方形，第一移动体、第二移动体、第三移动体的纵截面均带有斜坡结构且相互配合，调节杆的一端与旋转板的另一端铰接在一起，调节杆的另一端穿过控制腔的下壁面后与第三移动体的下壁面铰接在一起，第三移动体的下壁面通过第三弹簧与控制腔的下壁面连接在一起，第一移动体的右壁面通过第一弹簧与控制腔的右壁面连接在一起，第二移动体的左壁面通过第二弹簧与控制腔的左壁面连接在一起，第一控制管的一端穿过控制腔的上壁面后与第一移动体、第二移动体之间的腔体相连通，第一控制管的另一端与发动机、涡轮之间的排气管相连通，第二控制管的一端穿过控制腔的右壁面后与其内部腔体连通，第二控制管的另一端与涡轮、消音器之间的排气管相连通。
本发明的有益效果是：本发明设计合理，结构简单；在高负荷工况，涡轮放气量较大，发动机泵气损失较小；在低负荷工况，涡轮放气量较小，发动机进气量较大，油耗较低。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的局部放大图；
图3为图1中A-A剖面的结构示意图；
图4为图1中B-B剖面的结构示意图；
图5为图1中C-C剖面的结构示意图；
附图中的标号分别为：1、进气管，2、空滤，3、压气机，4、发动机，5、排气管，6、涡轮，7、消音器，8、放气管，9、旋转轴，10、旋转板，11、调节杆，12、控制腔，13、第一移动体，14、第二移动体，15、第一弹簧，16、第二弹簧，17、第三移动体，18、第三弹簧，19、第一控制管，20、第二控制管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
本发明的实施例如图1至图5所示，本发明包括进气管1、空滤2、压气机3、发动 机4、排气管5、涡轮6、消音器7、放气管8、旋转轴9、旋转板10、调节杆11、控制腔12、第一移动体13、第二移动体14、第一弹簧15、第二弹簧16、第三移动体17、第三弹簧18、第一控制管19、第二控制管20，发动机4的进气口与进气管1的出气口相连接，排气管5的进出气口与发动机4的出气口相连接，空滤2、压气机3依次连接在进气管1上，涡轮6、消音器7依次连接在排气管5上，放气管8的两端分别与涡轮6前后的排气管5相连通，旋转轴9镶嵌在放气管8上，旋转板10布置在放气管8内且一端与旋转轴9固结在一起，放气管8内部腔体横截面为长方形，第一移动体13、第二移动体14、第三移动体17均布置在控制腔12内，控制腔12的内部腔体横截面为长方形，第一移动体13、第二移动体14、第三移动体17的横截面均为长方形，第一移动体13、第二移动体14、第三移动体17的纵截面均带有斜坡结构且相互配合，调节杆11的一端与旋转板10的另一端铰接在一起，调节杆11的另一端穿过控制腔12的下壁面后与第三移动体17的下壁面铰接在一起，第三移动体17的下壁面通过第三弹簧18与控制腔12的下壁面连接在一起，第一移动体13的右壁面通过第一弹簧15与控制腔12的右壁面连接在一起，第二移动体14的左壁面通过第二弹簧16与控制腔12的左壁面连接在一起，第一控制管19的一端穿过控制腔12的上壁面后与第一移动体13、第二移动体14之间的腔体相连通，第一控制管19的另一端与发动机4、涡轮6之间的排气管5相连通，第二控制管20的一端穿过控制腔12的右壁面后与其内部腔体连通，第二控制管20的另一端与涡轮6、消音器7之间的排气管5相连通。
在本发明的实施过程中，第一移动体13、第二移动体14在控制腔12内可以左右移动，第三移动体17在控制腔12内可以上下移动。当发动机4负荷较大时，涡轮6前后压差较大，第一移动体13向右移动并压缩第一弹簧15，第二移动体14向左移动并压缩第二弹簧16，在第三弹簧18的弹性作用下第三移动体17向上移动，从而使调节杆19拉动旋转板11逆时针旋转，放气管8的喉口面积变大，涡轮6放气量较大；当发动机4负荷较小时，涡轮6前后压差较小，在第一弹簧15、第二弹簧16的弹性作用下，第一移动体13向左移动，第二移动体14向右移动，第三移动体17向下移动并压缩第三弹簧18，从而使调节杆19拉动旋转板11顺时针旋转，放气管8的喉口面积变大，涡轮6放气量较小。