[发明专利]船用柴油机的可调脉冲增压排气管系统

说明书

本发明公开了一种船用柴油机的可调脉冲增压排气管系统，包括多根排气支管和数个脉冲转换器，数根排气支管通过膨胀节汇合到连接支管后与对应的脉冲转换器相连。脉冲转换器呈倾倒的Y形，包括Y形管和分叉管横截面积调节装置，Y形管由两根分叉管汇合后与一根端口管固定连接而成。分叉管横截面积调节装置设置在两根分叉管的汇合端，其包括固定板以及成对设置的翻板机构和电磁铁，电磁铁对称固定在两根分叉管的外侧与分叉管翻板对应的位置上。排气支管内也设有排气支管横截面积调节装置。本发明结构紧凑、使用安全可靠，使脉冲能量利用率达到最大化，提高了船用柴油机的运行效率。

技术领域

本发明涉及一种内燃机的脉冲增压排气管系统，尤其是一种适用于船用柴油机的可调脉冲增压排气管系统，属于柴油机技术领域。

背景技术

废气涡轮增压系统是一种能有效地提高发动机功率，同时改善发动机性能的系统，在船用柴油机中得到广泛的应用。废气涡轮增压主要有定压增压和脉冲增压两种增压方式，其中，脉冲增压系统是将各缸排气管分成若干组，组成一个排气管分支系统替代大的排气总管。与定压增压相比，脉冲增压利用了一部分废气的脉冲能量，进一步提高了增压器的工作能力，同时改善低负荷柴油机的扫气质量，从而提高柴油机起动、加速以及低负荷的性能，因此脉冲增压更适用于船用中速柴油机。

在完成增压器与船用中速柴油机匹配之后，合理的布置增压系统至关重要。脉冲增压系统对排气管分组、排气管路长度、截面积、弯度等要求较为严格，由于受到船舶机舱空间的制约，给船用中速柴油机尤其是6缸以上船用中速柴油机的脉冲增压排气系统的布置带来一定困难。但是，传统的脉冲增压系统是根据常用运行工况点进行管系布置，设计定型后的排气管尺寸无法实现柔性调整功能。因此，传统的脉冲增压排气管系统无法兼顾船用中速柴油机全工况的运行性能。既然排气管的管径、长度在装机前就已经设计定型，唯一可以优化的只有排气管的横截面面积。因此，必须研发一种适用于船用柴油机的可调脉冲增压排气管系统，以满足船用柴油机在不同工况下利用脉冲能的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种船用柴油机的可调脉冲增压排气管系统，可以改变排气管的横截面积，有效利用不同工况下的脉冲能。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种船用柴油机的可调脉冲增压排气管系统，包括多根排气支管和数个脉冲转换器，数根排气支管通过膨胀节汇合到连接支管后通过连接法兰与对应的脉冲转换器相连；所述脉冲转换器呈倾倒的Y形，包括Y形管和内置的分叉管横截面积调节装置，所述Y形管由两根外端端面设有连接法兰的分叉管汇合后与一根外端端面设有连接法兰的端口管固定连接而成；分叉管横截面积调节装置设置在两根分叉管的汇合端内，包括固定板以及成对设置的翻板机构和电磁铁，沿Y形管的纵向设置的固定板固定在两根分叉管的汇合端口上，翻板机构包括分别设置固定板两侧的分叉管翻板和分别设置在分叉管翻板外侧的扭簧，电磁铁对称固定在两根分叉管的外侧与分叉管翻板对应的位置上。

进一步的，在排气支管靠近连接法兰处设有排气支管横截面积调节装置，所述排气支管横截面积调节装置包括排气支管翻板、电磁铁和扭簧，排气支管翻板一端通过铰接销与排气支管的入口端铰接，电磁铁固定在排气支管外侧与排气支管翻板对应的位置上，扭簧设置在排气支管翻板的外侧。

进一步的，固定板内端位于两根分叉管的汇合端口上，固定板外端与端口管端口之间留有两根分叉管的横向通道；所述分叉管翻板一端通过铰接销与固定板内端对应一侧铰接。

进一步的，扭簧中部套在铰接销上，扭簧两端的支脚分别抵靠在分叉管翻板上侧和靠近两根分叉管汇合端口的分叉管侧壁上。

进一步的，扭簧中部套在铰接销上，扭簧两端的支脚分别抵靠在排气支管翻板上侧和靠近连接法兰处的排气支管侧壁上。

进一步的，所述分叉管翻板和排气支管翻板的材质均为电工纯铁或电工硅钢片。