[实用新型]一种活塞式脉冲能量延迟释放涡轮增压装置

说明书

本实用新型公开了一种活塞式脉冲能量延迟释放涡轮增压装置，包括曲轴、气缸、涡轮和排气总管，曲轴与气缸内的活塞传动连接，排气总管用于在排气时与气缸连通，涡轮的废气进口与排气总管连通，涡轮的废气出口设有涡轮后排气管；其中，还包括：缓冲气缸，缓冲气缸的第一端与排气总管连通，缓冲气缸的第二端通过旁通管与涡轮后排气管连通；控制阀，控制阀设置在缓冲气缸与排气总管的连接处；缓冲活塞，缓冲活塞可滑动地设置在缓冲气缸内；推杆，推杆与穿过缓冲气缸的第二端且与缓冲活塞连通；本实用新型结构紧凑，占用空间小，可系列化生产，拆装方便，适用于各种缸数的可变涡轮增压系统。

技术领域

本实用新型涉及涡轮增压技术领域，特别是一种活塞式脉冲能量延迟释放涡轮增压装置。

背景技术

可变涡轮增压系统能够有效减缓柴油机与增压器匹配的高低工况矛盾，提高柴油机低转速工况的动力性和燃油经济性。在柴油机上应用相继增压、二级可调增压或可变几何涡轮增压器等可变涡轮增压系统时，在柴油机低转速工况，由于当量喷嘴环面积较小，对排气压力脉冲形成很强的反射作用，使排气压力脉冲过高，增加了活塞将废气推出气缸所需要消耗的能量，也增加了脉冲能量损失，使柴油机燃油耗升高。

发明专利200810203054.2、发明专利200810203055.7和发明专利200920210502.1提出的可变排气管系统方案，通过控制阀门使涡轮增压系统在脉冲增压和定压增压（或准定压增压）之间切换，可兼顾高低工况的要求，其原理是在低速工况时用小容积排气管，增强脉冲作用，高转速时应用大容积排气管，降低流动阻力，这种系统和控制策略适用于固定截面的涡轮增压器或者带旁通阀的涡轮增压器，而在相继增压、二级可调增压或可变截面涡轮增压系统中，这种系统会明显提高低转速时的排气压力波幅度，增加发动机能耗，达不到节能的效果。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种活塞式脉冲能量延迟释放的涡轮增压系统，在柴油机低速运行时，能有效降低涡轮当量流通面积过小引起的过大的压力脉冲幅度，降低排气系统阻力，充分利用排气脉冲能量。

本实用新型提供了一种活塞式脉冲能量延迟释放涡轮增压装置，包括曲轴、气缸、涡轮和排气总管，所述曲轴与所述气缸内的活塞传动连接，所述排气总管用于在排气时与所述气缸连通，所述涡轮的废气进口与所述排气总管连通，所述涡轮的废气出口设有涡轮后排气管；

其中，还包括：

缓冲气缸，所述缓冲气缸的第一端与所述排气总管连通，所述缓冲气缸的第二端通过旁通管与所述涡轮后排气管连通；

控制阀，所述控制阀设置在所述缓冲气缸与所述排气总管的连接处；

缓冲活塞，所述缓冲活塞可滑动地设置在所述缓冲气缸内；

推杆，所述推杆穿过所述缓冲气缸的第二端且与所述缓冲活塞连接；所述推杆用于在自由排气中期压力波峰期拉动所述缓冲活塞向所述缓冲气缸的第二端移动，在强制排气末期压力波谷期推动所述缓冲活塞向所述缓冲气缸的第一端移动。

如上所述的活塞式脉冲能量延迟释放涡轮增压装置，其中，优选的是，还包括离合器和传动机构，所述传动机构的第一端通过所述离合器与所述曲轴传动连接，所述传动机构的第二端与所述推杆连接。

如上所述的活塞式脉冲能量延迟释放涡轮增压装置，其中，优选的是，所述传动机构包括第一带轮、第二带轮、缓冲曲柄和缓冲连杆；

所述第一带轮与所述离合器传动连接，所述第一带轮与所述第二带轮通过皮带连接；所述缓冲曲柄的第一端与所述第二带轮连接，所述缓冲曲柄的第二端与所述缓冲连杆的第一端铰接，所述缓冲连杆的第二端与所述推杆位于所述缓冲气缸外的一端铰接。

如上所述的活塞式脉冲能量延迟释放涡轮增压装置，其中，优选的是，所述第一带轮和所述第二带轮均为齿形带轮，所述皮带为齿形带。