The present invention provides a method for the exhaust system design of a high pulse exhaust applied to two cylinder piston engine, aims to reduce the impact load by the turbocharger at work, improve the working reliability and service life of turbocharger. The invention relates to two aspects; pneumatic principle and structure, the aerodynamic design principle of the purpose is to reduce the pressure fluctuation of the air pipe in the exhaust system, the design method is mainly through the analysis of the pressure wave in the exhaust pipe so as to determine the structural design of the exhaust system parameters, and carries on the correction, and the bearing resistance high ripple reduces vibration, high temperature and high speed air flow turbocharger under the impact of the.
【技术实现步骤摘要】
一种活塞发动机的抗高脉动排气系统设计方法及排气系统
本专利技术涉及两缸活塞发动机的排气系统设计领域,具体涉及一种应用于两缸活塞发动机的抗高脉动排气的排气系统设计方法以及得到的排气系统。
技术介绍
废气涡轮增压器可以提高活塞发动机的升功率和燃油经济性,还可以改善发动机的排放问题,因此在废气涡轮增压在活塞发动机上应用十分广泛。由于两缸发动机的气缸在工作过程中进行的是间歇性排气,这会激发排气系统中的气体压力和速度呈周期性脉动。当大幅度脉动的气流作用于废气涡轮增压器中涡轮的叶片时,高温、高速、高脉动的气流冲击对涡轮的强度及寿命十分不利。除此之外,为了使增压器在发动机的工作过程中稳定工作,提供稳定的增压比,减少气流对于增压系统的脉动冲击是十分必要的。对于现有的定压增压发动机,实现增压器涡轮进口处的定压环境的主要方法是采用大容积的排气总管。发动机的每个气缸都通过一根排气歧管连接到一根总管上面,由于该种设计中排气管的长度和截面都较大,使得各缸的排气相互交替补充,而且大容积的排气总管为废气提供了充分的膨胀空间,最终导致排气总管内的气体压力对气缸排气口处的气体压力变化不敏感,压力始终维持在较小的波动范围之内。上述的定压增压系统要求设计有长度很长的排气歧管和容积很大的排气总管,大尺寸的结构件使得发动机的整体结构尺寸较大且质量较重。
技术实现思路
基于上述原因,本专利技术公开了一种采用压力波耦合减弱排气管道中气流脉动的抗高脉动排气的排气系统设计方法,以及得到的排气系统。用于解决废气涡轮增压器中涡轮入口压力脉动较大的问题,同时在增压器中采用大阻尼浮动式止推轴承,有效地削弱增压器的机械 ...
【技术保护点】
一种活塞发动机的抗高脉动排气系统,所述的排气系统包括排气歧管、排气总管,所述的排气歧管一端与气缸的排气口相连,另一端接入排气总管,其特征在于,所述的排气总管上设有排气缓冲器,排气缓冲器形状为锥体。
【技术特征摘要】
1.一种活塞发动机的抗高脉动排气系统,所述的排气系统包括排气歧管、排气总管,所述的排气歧管一端与气缸的排气口相连,另一端接入排气总管,其特征在于,所述的排气总管上设有排气缓冲器,排气缓冲器形状为锥体。2.权利要求1所述的活塞发动机的抗高脉动排气系统,其特征在于,抗高脉动排气的排气系统采用抗高脉动的大阻尼浮动式止推轴承,该轴承为双面止推轴承,为周期性对称圆环结构,两侧设有若干个镜像对称,并与中心线呈一定夹角θ的均布油槽。3.权利要求1或2所述的活塞发动机的抗高脉动排气系统的设计方法,其特征在于,所述的所述排气歧管的长度大小由管道内的气柱振动特性得到,具体包括:(1)根据发动机的设计要求,明确发动机气缸排气门打开后的流出废气的气体状态参数,包括压力、温度和密度;(2)设发动机的排气歧管均为简单管道,通过下式计算得到排气歧管上各点气流脉动压力和脉动速度:式中,P为脉动压力;u为脉动速度;x为沿管长方向的位置坐标;ρ为气柱的平均密度;C为声音在介质中的传播速度,即压力波的传播速度;ω为圆频率;A、B为积分常数,由设定的边界条件确定。(3)将边界条件设定为:P(0)=1,u(0)=0P(l)=1,u(l)=0根据管道两端的情况设定边界条件,根据边界条件得到A、B的积分常...
【专利技术属性】
技术研发人员:周煜,丁水汀,吴江,闵敏,李果,
申请(专利权)人:北京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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