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1、(10)申请公布号 CN 102817701 A (43)申请公布日 2012.12.12 C N 1 0 2 8 1 7 7 0 1 A *CN102817701A* (21)申请号 201210299862.X (22)申请日 2012.08.21 F02B 37/12(2006.01) (71)申请人上海交通大学 地址 200240 上海市闵行区东川路800号 (72)发明人王俊席 冒晓建 唐航波 (74)专利代理机构上海汉声知识产权代理有限 公司 31236 代理人郭国中 (54) 发明名称 涡轮前压力作为控制压力的机械装置 (57) 摘要 一种内燃机技术领域的涡轮前压力作为控制 压力。
2、的机械装置，包括：压气机、涡轮、发动机、连 接管、容积腔、移动体、贯穿管和弹性部件，第一连 接管的两端分别与发动机进气管、容积腔下壁面 相连通，第三连接管的两端分别与容积腔右壁面、 发动机排气管相连通，贯穿管贯穿移动体的上下 两壁。在发动机工作过程中，移动体可以在容积腔 内左右移动；在低速工况，移动体右侧压力较低， 移动体向右移动，第一连接管和第二连接管不能 相连通，发动机进气量相对增大，功率上升；在高 速工况，移动体右侧压力较高，移动体向左移动， 第一连接管和第二连接管相连通，发动机进气量 相对减小，各缸爆压降低。本发明设计合理，结构 简单，适用于发动机的涡轮增压系统。 (51)Int.Cl。
3、. 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 1/1页 2 1.一种涡轮前压力作为控制压力的机械装置，包括压气机进气管（1）、压气机（2）、发 动机进气管（3）、连接轴（4）、发动机排气管（5）、涡轮（6）、涡轮出气管（7）和发动机（8），压 气机（2）与涡轮（6）通过连接轴（4）同轴相连，压气机（2）的进出气口分别与压气机进气管 （1）的出气口、发动机进气管（3）的进气口相连接，涡轮（6）的进出气口分别与发动机排气 管（5）的出气口、涡轮出气管（7）的进气口相连接，发动机（8）的进出气口。
4、分别与发动机进 气管（3）的出气口、发动机排气管（5）的进气口相连接，其特征在于还包括第一连接管（9）、 第二连接管（10）、第三连接管（11）、容积腔（12）、容积腔上壁面（13）、容积腔下壁面（14）、 容积腔左壁面（15）、容积腔右壁面（16）、容积腔前壁面（17）、容积腔后壁面（18）、移动体 （19）、贯穿管（20）和弹性部件（21），容积腔（12）的横截面为长方形，容积腔上壁面（13）、容 积腔下壁面（14）、容积腔左壁面（15）、容积腔右壁面（16）、容积腔前壁面（17）、容积腔后壁 面（18）固结为一体，移动体（19）安装在容积腔（12）内并与容积腔（12）的内壁面密封接 触，。
5、第一连接管（9）的两端分别与发动机进气管（3）、容积腔下壁面（14）相连通，第二连接 管（10）的一端与容积腔上壁面（13）相连通，第二连接管（10）的另一端通大气，第三连接管 （11）的两端分别与容积腔右壁面（16）、发动机排气管（5）相连通，贯穿管（20）贯穿移动体 （19）的上下两壁面，移动体（19）的右壁面通过弹性部件（21）与容积腔右壁面（16）相连接。 2.根据权利要求1所述的涡轮前压力作为控制压力的机械装置，其特征在于所述弹性 部件（21）为弹簧，所述第一连接管（9）、第二连接管（10）、贯穿管（20）均为直圆管且内径相 同，第一连接管（9）的轴线与第二连接管（10）的轴线重合，。
6、第一连接管（9）的轴线与贯穿管 （20）的轴线在同一平面上。 权 利 要 求 书CN 102817701 A 1/3页 3 涡轮前压力作为控制压力的机械装置 技术领域 0001 本发明涉及的是一种内燃机领域的进气系统，特别是增压发动机涡轮前压力作为 控制压力的机械装置。 背景技术 0002 随着现代社会的发展，人们对发动机的动力性和经济性要求越来越高。在排量一 定的情况下，要想提高发动机的输出功率，最有效的方法就是提供更多的燃料进行燃烧。通 过喷油嘴向气缸提供更多的燃料很容易做到，然而要同时提供与增加的燃料量相匹配的空 气量，却没那么容易做到；燃料在空气量不足的前提下进行燃烧，燃烧效果较差。当。
7、喷油量 一定，气缸进气量较大时，则燃烧较好，油耗和排放较低。传统的自然吸气发动机完全依靠 活塞向下运动时在气缸内形成的真空度吸入空气，这种传统的方式很难提供足够量的空气 以支持燃料的完全燃烧。因此，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 兼顾发动机的低速工况与高速工况。 0003 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速工况与低速。
8、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，而且在高温情况下其排气管系的 密封性也较差。 发明内容 0004 本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种涡轮前压力作为控制压力的机械装 置，能够较好的兼顾发动机的高速工况与低速工况。 0005 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、连接轴、发动机排气管、涡轮、涡轮出气管、发动机、第一连接管、第二连接管、第 三连接管、容积腔、容积腔上壁面、容积腔下壁面、容积腔左壁面、容积腔右壁面、容积腔前 壁面、。
9、容积腔后壁面、移动体、贯穿管和弹性部件，压气机与涡轮通过连接轴同轴相连，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，涡轮的进出 气口分别与发动机排气管的出气口、涡轮出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、发动机排气管的进气口相连接，容积腔的横截面为长方形，容积 腔上壁面、容积腔下壁面、容积腔左壁面、容积腔右壁面、容积腔前壁面、容积腔后壁面固结 为一体，移动体安装在容积腔内并与容积腔的内壁面密封接触，第一连接管的两端分别与 发动机进气管、容积腔下壁面相连通，第二连接管的一端与容积腔上壁面相连通，第二连接 管的另一端通大气，第三连接管的两端。
10、分别与容积腔右壁面、发动机排气管相连通，贯穿管 贯穿移动体的上下两壁面，移动体的右壁面通过弹性部件与容积腔右壁面相连接。 说 明 书CN 102817701 A 2/3页 4 0006 进一步地，在本发明中，弹性部件为弹簧，第一连接管、第二连接管、贯穿管均为直 圆管且内径相同，第一连接管的轴线与第二连接管的轴线重合，第一连接管的轴线与贯穿 管的轴线在同一平面上。 0007 在本发明的工作过程中，移动体可以在容积腔内左右移动，第二连接管的一端通 大气。在低速工况，移动体右侧的容积腔内压力较低，在弹性部件的作用下，移动体向右移 动，第一连接管和第二连接管不能相连通，压气机后的压缩空气全部进入发动机。
11、，从而使发 动机进气量相对增大，功率上升；在高速工况，移动体右侧的容积腔内压力较高，移动体向 左移动并拉伸弹性部件，第一连接管和第二连接管相连通，压气机后的压缩空气有一部分 流入大气，从而使发动机进气量相对减小，各缸爆压降低。 0008 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明可以使发动机在低速工况时 进气流量相对增大，功率上升；在高速工况时，进气流量相对减小，各缸爆压降低；而且容 积腔内温度较低，移动板与容积腔之间的密封问题也容易解决。 附图说明 0009 图1为本发明涡轮前压力作为控制压力的机械装置的结构示意图； 0010 图2为图1中A-A剖面的结构示意图； 0011 其中：1、压。
12、气机进气管，2、压气机，3、发动机进气管，4、连接轴，5、发动机排气管， 6、涡轮，7、涡轮出气管，8、发动机，9、第一连接管，10、第二连接管，11、第三连接管，12、容积 腔，13、容积腔上壁面，14、容积腔下壁面，15、容积腔左壁面，16、容积腔右壁面，17、容积腔 前壁面，18、容积腔后壁面，19、移动体，20、贯穿管，21、弹性部件。 具体实施方式 0012 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。 0013 实施例 0014 如图1和图2所示，本发明包括：包括压气机进气管1。
13、、压气机2、发动机进气管3、 连接轴4、发动机排气管5、涡轮6、涡轮出气管7、发动机8、第一连接管9、第二连接管10、第 三连接管11、容积腔12、容积腔上壁面13、容积腔下壁面14、容积腔左壁面15、容积腔右壁 面16、容积腔前壁面17、容积腔后壁面18、移动体19、贯穿管20和弹性部件21，压气机2与 涡轮6通过连接轴4同轴相连，压气机2的进出气口分别与压气机进气管1的出气口、发动 机进气管3的进气口相连接，涡轮6的进出气口分别与发动机排气管5的出气口、涡轮出气 管7的进气口相连接，发动机8的进出气口分别与发动机进气管3的出气口、发动机排气管 5的进气口相连接，容积腔12的横截面为长方形，。
14、容积腔上壁面13、容积腔下壁面14、容积 腔左壁面15、容积腔右壁面16、容积腔前壁面17、容积腔后壁面18固结为一体，移动体19 安装在容积腔12内并与容积腔12的内壁面密封接触，第一连接管9的两端分别与发动机 进气管3、容积腔下壁面14相连通，第二连接管10的一端与容积腔上壁面13相连通，第二 连接管10的另一端通大气，第三连接管11的两端分别与容积腔右壁面16、发动机排气管5 相连通，贯穿管20贯穿移动体19的上下两壁面，移动体19的右壁面通过弹性部件21与容 积腔右壁面16相连接，弹性部件21为弹簧，第一连接管9、第二连接管10、贯穿管20均为 说 明 书CN 102817701 A 。
15、3/3页 5 直圆管且内径相同，第一连接管9的轴线与第二连接管10的轴线重合，第一连接管9的轴 线与贯穿管20的轴线在同一平面上。 0015 在本发明的工作过程中，移动体19可以在容积腔12内左右移动，第二连接管10 的一端通大气。在低速工况，移动体12右侧的容积腔内压力较低，在弹性部件21的作用下， 移动体12向右移动，第一连接管9和第二连接管10不能相连通，压气机后的压缩空气全部 进入发动机8，从而使发动机8进气量相对增大，功率上升；在高速工况，移动体12右侧的 容积腔内压力较高，移动体12向左移动并拉伸弹性部件21，第一连接管9和第二连接管10 相连通，压气机后的压缩空气有一部分流入大气，从而使发动机8进气量相对减小，各缸爆 压降低。因此，本发明可以较好地兼顾发动机的低速工况与高速工况。 说 明 书CN 102817701 A 1/1页 6 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102817701 A 。