同侧布置的V型发动机进排气系统的制作方法
- 国知局
- 2024-07-27 13:13:50
本技术属于发动机进排气系统,具体涉及一种同侧布置的v型发动机进排气系统。
背景技术:
1、进排气系统主要功能是将洁净的新鲜空气或可燃混合气输入气缸,将燃烧废气排到大气中,保证发动机连续运转,直接影响发动机的动力性、经济性和排放特性。为提高功率和降低排放,进排气系统中通常配置增压空冷系统。其中,废气涡轮增压器主要由涡轮机和压气机等组成。发动机设计时,通常根据排气管结构、功率大小及安装空间等进行增压器、空冷器匹配选型及布置。
2、通常情况,v型发动机a、b排均设置单独的增压器、空冷器、进气管、排气管等零部件,且每排气缸排出的高温气体直接进入本排增压器废气涡轮,驱动压气机对新鲜空气进行压缩、冷却后供本排气缸使用。对v型发动机而言,由增压器、空冷器组成的进排气系统布置型式直接影响发动机宽度和高度,决定着整机外形尺寸,虽然a、b排进排气系统相对独立,性能互不影响,但也存在一些问题:①工作均匀性较差,可能存在两排间各缸燃烧压力、排气温度等差异较大问题;②每排设置独立的进排气管与本排增压器(尤其是径流式增压器)、空冷器进行连接,限制了发动机宽度、高度尺寸进一步减小;而随着发动机行业的发展和技术的进步,发动机向着高功率密度、轻量化方向发展,因此,上述问题不利于进一步减小整机外形尺寸、降低整机重量,无法提高产品竞争力,因此,针对上述问题,有必要进行改进。
技术实现思路
1、本实用新型解决的技术问题:提供一种同侧布置的v型发动机进排气系统,通过优化进排气管路位置,使其处于同侧并位于a排气缸单元和b排气缸单元之间的v型空间内,并使a排气缸单元和b排气缸单元共用一个进气箱总成,使得各缸进气相对均匀,提高工作气体均匀性,解决了传统结构工作气体均匀性差且整机宽度、高度尺寸大的问题,在保证发动机安全可靠运行地前提下,有效降低了整机宽度、高度尺寸,为后续v型发动机进排气系统设计工作提供借鉴。
2、本实用新型采用的技术方案:同侧布置的v型发动机进排气系统,包括a排气缸单元和b排气缸单元,所述a排气缸单元和b排气缸单元的排气口分别与a排增压器的进气口和b排增压器的进气口连通,所述a排气缸单元和b排气缸单元之间的v型空间内设有具备气体冷却功能的进气箱总成,且进气箱总成上端的两个上进气口分别与a排增压器的排气口和b排增压器的排气口连通,所述进气箱总成下端两侧与同侧气缸数量相同的多个下排气口分别与a排气缸单元和b排气缸单元中对应位置的气缸进气口连通。
3、其中,所述进气箱总成包括上进气箱、空冷器和下进气箱,所述上进气箱下端口与空冷器上端口位置对应并固定连接,且空冷器下端口与下进气箱上端口位置对应并固定连接,所述下进气箱下端固定于设备机身上,所述上进气箱与a排增压器和b排增压器同侧端的端面上制有两个与内部连通的上进气口,所述下进气箱长度方向的两个侧壁上均制有多个下排气口。
4、进一步地,所述上进气箱为下端开口状的箱式结构,所述上进气箱下端开口位置的边沿处固定有回型框,且空冷器上端口的框沿与回型框通过螺栓固定连接,所述a排增压器的排气口和b排增压器的排气口通过管道分别与两个上进气口连通。
5、进一步地,所述下进气箱内部固定有多个与其宽度方向平行设置并用于将下进气箱长边侧的多个下排气口分隔开的隔板,所述下进气箱上端口的框沿与空冷器下端口的框沿通过螺栓固定连接为一体,所述下进气箱下端边沿处固定有向外凸出的箱沿板,且箱沿板通过螺栓固定于机身上。
6、进一步地,所述a排气缸单元的排气口通过a排排气管总成与a排增压器中a排涡轮机的进气口连通,所述b排气缸单元的排气口通过b排排气管总成与b排增压器中b排涡轮机的进气口连通,所述a排增压器中与a排涡轮机同轴设置的a排压气机的排气口与其中一个上进气口连通,所述b排增压器中与b排涡轮机同轴设置的b排压气机的排气口与另一个上进气口连通。
7、本实用新型与现有技术相比的优点:
8、1、本技术方案通过优化进排气管路位置,使其处于同侧并位于a排气缸单元和b排气缸单元之间的v型空间内,为进排气管路布置提供便利,整机宽度、高度尺寸大幅降低;
9、2、本技术方案使a排气缸单元和b排气缸单元共用一个进气箱总成,使得各缸进气相对均匀,提高工作气体均匀性,解决了传统结构工作气体均匀性差的问题;
10、3、本技术方案结构简单,设计新颖,安装结构紧凑,在保证发动机安全可靠运行地前提下,有效降低了整机尺寸,为后续v型发动机进排气系统设计工作提供借鉴。
技术特征:1.同侧布置的v型发动机进排气系统,包括a排气缸单元(1)和b排气缸单元(2),其特征在于:所述a排气缸单元(1)和b排气缸单元(2)的排气口分别与a排增压器(3)的进气口和b排增压器(4)的进气口连通,所述a排气缸单元(1)和b排气缸单元(2)之间的v型空间内设有具备气体冷却功能的进气箱总成(5),且进气箱总成(5)上端的两个上进气口(5-5)分别与a排增压器(3)的排气口和b排增压器(4)的排气口连通,所述进气箱总成(5)下端两侧与同侧气缸数量相同的多个下排气口(5-6)分别与a排气缸单元(1)和b排气缸单元(2)中对应位置的气缸进气口连通。
2.根据权利要求1所述的同侧布置的v型发动机进排气系统,其特征在于:所述进气箱总成(5)包括上进气箱(5-1)、空冷器(5-2)和下进气箱(5-3),所述上进气箱(5-1)下端口与空冷器(5-2)上端口位置对应并固定连接,且空冷器(5-2)下端口与下进气箱(5-3)上端口位置对应并固定连接,所述下进气箱(5-3)下端固定于设备机身上,所述上进气箱(5-1)与a排增压器(3)和b排增压器(4)同侧端的端面上制有两个与内部连通的上进气口(5-5),所述下进气箱(5-3)长度方向的两个侧壁上均制有多个下排气口(5-6)。
3.根据权利要求2所述的同侧布置的v型发动机进排气系统,其特征在于:所述上进气箱(5-1)为下端开口状的箱式结构,所述上进气箱(5-1)下端开口位置的边沿处固定有回型框(5-4),且空冷器(5-2)上端口的框沿与回型框(5-4)通过螺栓固定连接,所述a排增压器(3)的排气口和b排增压器(4)的排气口通过管道分别与两个上进气口(5-5)连通。
4.根据权利要求3所述的同侧布置的v型发动机进排气系统,其特征在于:所述下进气箱(5-3)内部固定有多个与其宽度方向平行设置并用于将下进气箱(5-3)长边侧的多个下排气口(5-6)分隔开的隔板(5-8),所述下进气箱(5-3)上端口的框沿与空冷器(5-2)下端口的框沿通过螺栓固定连接为一体,所述下进气箱(5-3)下端边沿处固定有向外凸出的箱沿板(5-7),且箱沿板(5-7)通过螺栓固定于机身上。
5.根据权利要求1-4任一项所述的同侧布置的v型发动机进排气系统,其特征在于:所述a排气缸单元(1)的排气口通过a排排气管总成(6)与a排增压器(3)中a排涡轮机(3-1)的进气口连通,所述b排气缸单元(2)的排气口通过b排排气管总成(7)与b排增压器(4)中b排涡轮机(4-1)的进气口连通,所述a排增压器(3)中与a排涡轮机(3-1)同轴设置的a排压气机(3-2)的排气口与其中一个上进气口(5-5)连通,所述b排增压器(4)中与b排涡轮机(4-1)同轴设置的b排压气机(4-2)的排气口与另一个上进气口(5-5)连通。
技术总结提供一种同侧布置的V型发动机进排气系统,A排气缸单元和B排气缸单元的排气口分别与A排增压器的进气口和B排增压器的进气口连通,A排气缸单元和B排气缸单元之间的V型空间内设有具备气体冷却功能的进气箱总成,且进气箱总成上端的两个上进气口分别与A排增压器的排气口和B排增压器的排气口连通,进气箱总成下端两侧与同侧气缸数量相同的多个下排气口分别与A排气缸单元和B排气缸单元中对应位置的气缸进气口连通。本技术通过优化进排气管路位置,使得各缸进气相对均匀,提高工作气体均匀性,解决了传统结构工作气体均匀性差且整机宽度、高度尺寸大的问题,在保证发动机安全可靠运行地前提下,有效降低了整机宽度、高度尺寸。技术研发人员:李焕英,张顺利,张伟,李锦华,焦联国,白亚琼,邓聪,徐瑞,王美文受保护的技术使用者:陕西柴油机重工有限公司技术研发日:20231206技术公布日:2024/6/11本文地址:https://www.jishuxx.com/zhuanli/20240726/125492.html
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