[发明专利]进排气气路切换装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种内燃机领域的涡轮增压系统，特别是一种进排气气路切换装置。

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，涡轮当量流通面积较大，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，涡轮当量流通面积也较小，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，如果一台发动机的涡轮当量流通面积可以随着工况的变换而变化，高速工况时使涡轮当量流通面积变大，低速工况时使涡轮当量流通面积变小，这是较为理想的。

经过对现有技术文献的检索发现，中国专利号ZL200820226936.6，专利名称：一种涡轮增压器的压气机并联增压装置，该专利技术提供了一种压气机壳体可变的装置，能较好地兼顾发动机的高低转速工况；但是其壳体的变化需要一套专门的控制机构，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，提供了一种进排气气路切换装置，使增压系统可以自我调节，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：第一吸气管、第一压气机、发动机进气管、发动机、发动机排气管、第一涡轮、第一出气管、第一连接轴、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、容积腔后壁面、弹簧、第一连接管、第二连接管、第三连接管、第四连接管、贯穿管、移动体、第二压气机、第二涡轮、第二吸气管、第二出气管和第二连接轴，第一压气机的进出气口分别与第一吸气管的出气口、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、发动机排气管的进气口相连接，第一涡轮的进出气口分别与发动机排气管的出气口、第一出气管的进气口相连接，第一压气机与第一涡轮通过第一连接轴相连接，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、容积腔后壁面固接为一体，第一连接管的两端分别与发动机进气管、容积腔上壁面相连通，第二连接管的两端分别与发动机排气管、容积腔左壁面相连通，第三连接管的两端分别与第二压气机的出气口、容积腔右壁面相连通，第四连接管的两端分别与第二涡轮的进气口、容积腔右壁面相连通，第二吸气管的出气口与第二压气机的进气口相连接，第二出气管的进气口与第二涡轮的出气口相连接，第二压气机与第二涡轮通过第二连接轴相连接，移动体安装在容积腔内并与容积腔的内壁面密封接触，贯穿管贯穿移动体的左右两壁面，移动体的上壁面通过弹簧与容积腔上壁面相连接。

进一步地，在本发明中第二连接管、第四连接管、贯穿管均为等截面圆管且内径均相同，第二连接管的轴线与第四连接管的轴线重合，第二连接管的轴线、第四连接管的轴线、贯穿管的轴线均在同一平面上。

在本发明中，移动体可以在容积腔内上下移动。当发动机处于低速工况时，发动机进气管内压力较低，移动体上方的容积腔内压力也较低，在弹簧的拉伸作用下，移动体向上移动，从而使第一连接管与第三连接管相隔断，第二连接管与第四连接管相隔断，在整个增压系统中仅有第一压气机和第一涡轮在工作，涡轮当量入口面积较小，脉冲能量可以充分利用，发动机进气压力较大，发动机整机性能较优；当发动机处于高速工况时，发动机进气管内压力较高，移动体上方的容积腔内压力也较高，移动体向下移动并拉伸弹簧，从而使第一连接管与第三连接管相连通，第二连接管与第四连接管相连通，在整个增压系统中第一压气机、第二压气机、第一涡轮和第二涡轮均同时在工作，涡轮当量入口面积较大，发动机泵气损失较小，发动机整机性能较优。

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，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控制机构。

附图说明

图1为本发明进排气气路切换装置的结构示意图；

图2为图1中A-A剖面的结构示意图；