八缸四冲程涡轮增压柴油机MPC排气系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种八缸四冲程涡轮增压柴油机MPC排气系统，包括数个标准MPC装置组成的排气管，反向MPC装置和排气压力波动缓冲器，排气管一端与涡轮增压器输入口相连。反向MPC装置一端端口封闭，反向MPC装置引射管上端的倾斜方向与标准MPC装置的引射管倾斜方向相反，反向MPC装置引射管下端与第一气缸排气口相连，另一端端口依次通过第一变径管、膨胀节与排气压力波动缓冲器一端相连，排气压力波动缓冲器另一端依次通过第二变径管、膨胀节与第二气缸上端的标准MPC装置一端相连。本实用新型专利技术可以减小八缸四冲程涡轮增压柴油机排气末端两个气缸之间排气压力波动对扫气的影响，避免出现因扫气不畅造成的排气温度过高现象。免出现因扫气不畅造成的排气温度过高现象。免出现因扫气不畅造成的排气温度过高现象。

【技术实现步骤摘要】
八缸四冲程涡轮增压柴油机MPC排气系统


[0001]本技术涉及一种柴油机排气系统，特别涉及一种适用八缸四冲程涡轮增压柴油机的MPC(模件式脉冲转换器)系统，属于内燃机


技术介绍

[0002]八缸四冲程涡轮增压柴油机目前应用MPC系统较为广泛，其涡轮增压器效率较高，可以利用排气脉冲能量，扫气(气缸的进、排气阀均处于开启状态) 量大，结构简单，低工况性能较好。但是MPC系统实际使用时，发现八缸四冲程涡轮增压柴油机的排气管靠近封闭端下侧的两个气缸中，总有一气缸的扫气过程受到干扰，排气温度较高，甚至超过许用值，严重影响八缸四冲程涡轮增压柴油机的正常工作。
[0003]八缸四冲程涡轮增压柴油机MPC系统应用中引起扫气不均匀的主要原因是各气缸发火间隔是90
°
CA(曲轴转角)，相隔一缸的发火气缸的排气刚好领先 180
°
CA发火气缸的扫气，导致扫气干扰。直列式八缸四冲程涡轮增压柴油机气缸发火顺序的设计主要取决于考虑曲轴平衡性的曲柄排列，图1为从曲轴30的端面看，8个曲柄101中两个一组处于相同的相位，相邻两组曲柄301的相位相差90
°
。3种平衡性较好的八缸四冲程柴油机曲轴的8个曲柄301三种相位组合图如图1的(a)、(b)和(c)所示，与第一气缸～第八气缸对应的8个曲柄301分别为1#～8#。两个相同相位的曲柄301组成一组，即1#和8#、2#和7#，3#和 6#、4#和5#各为一组。
[0004]以图1(a)为例，其中2#和7#曲柄301均处于0
°
相位角，1#和8#曲柄301 的均处于90
°
相位角，4#和5#曲柄301均处于180
°
相位角，3#和6#曲柄301均处于270
°
相位角。第五～第八气缸为靠近涡轮增压器10的下游气缸，排气的流速比远离涡轮增压器30的上游气缸即第1～第4气缸要大，且远离上游排气管封闭端，因此这几个气缸的扫气受相邻气缸排气压力波动干扰较小。依据上述图1中的曲柄相位排列，常见的八缸四冲程涡轮增压柴油机气缸发火顺序见下表1。
[0005]表1.直列式八缸四冲程涡轮增压柴油机常见发火顺序
[0006]序号发火顺序序号发火顺序11
‑4‑2‑6‑8‑5‑7‑3‑
161
‑6‑2‑4‑8‑3‑7‑5‑
121
‑3‑7‑5‑8‑6‑2‑4‑
171
‑3‑2‑4‑8‑6‑7‑5‑
131
‑6‑7‑4‑8‑3‑2‑5‑
181
‑6‑2‑5‑8‑3‑7‑4‑
141
‑5‑2‑3‑8‑4‑7‑6‑
191
‑3‑2‑5‑8‑6‑7‑4‑
151
‑5‑7‑3‑8‑4‑2‑6‑
1101
‑4‑7‑6‑8‑5‑2‑3‑1[0007]以表1中序号1的气缸发火顺序为例，第一气缸排气开始后180
°
CA，在扫气时恰逢第二气缸排气，第二气缸的压力波对第一气缸的扫气形成干扰。造成第一气缸扫气不畅，导致第一气缸排气温度比其他气缸高50℃左右。又如序号 2的发火顺序，第二气缸排气开始后180
°
CA，在扫气时恰逢第一气缸排气，第二气缸扫气阶段受到第一气缸排气压力波动的干扰，且第一气缸位于远离涡轮增压器的上游气缸中又是排气管的封闭端，使得压力波动
更大，对第二气缸扫气的影响也更大，导致第二气缸的排气温度比其他缸高70～90℃左右。由此可见，第一气缸或第二气缸扫气受到相邻气缸排气干扰影响，导致排气温度过高，长此以往，严重影响八缸四冲程涡轮增压柴油机的正常工作。

技术实现思路

[0008]本技术目的是提供一种结构简单，制造方便，易于布置的八缸四冲程涡轮增压柴油机MPC排气系统。
[0009]本技术的目的通过以下技术方案予以实现：
[0010]一种八缸四冲程涡轮增压柴油机MPC排气系统，包括数个依次通过膨胀节相连的标准MPC装置组成的排气管，反向MPC装置和排气压力波动缓冲器，所述标准MPC装置包括圆管和引射管，所述引射管的垂直下端管分别与递减次序排列的第八气缸排气口至第二气缸排气口相连，引射管上端向着涡轮增压器方向倾斜且管径逐步收缩成喷嘴，所述喷嘴上端与圆管中部斜交相连；排气管末端的第八气缸排气口上端的标准MPC装置的圆管一端通过膨胀节与涡轮增压器输入口相连；反向MPC装置圆管一端端口封闭，反向MPC装置引射管上端的倾斜方向与标准MPC装置的引射管倾斜方向相反，反向MPC装置引射管的垂直下端管与第一气缸排气口相连，反向MPC装置圆管另一端端口依次通过第一变径管、膨胀节与排气压力波动缓冲器一端相连，排气压力波动缓冲器另一端依次通过第二变径管、膨胀节与第二气缸上端的标准MPC装置的圆管一端相连。
[0011]本技术的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。
[0012]进一步的，所述排气压力波动缓冲器呈倾倒的不对称U形，排气压力波动缓冲器一端长度L1大于排气压力波动缓冲器另一端长度L2；反向MPC装置圆管管径Φd2与标准MPC装置的圆管管径Φd1相等。
[0013]进一步的，所述排气压力波动缓冲器的管径ΦD与标准MPC装置的圆管管径Φd1，或反向MPC装置圆管管径Φd2的关系式：ΦD＝1.5Φd1＝1.5Φd2；排气压力波动缓冲器一端长度L1与气缸中心距L5的关系式：L1＝2L5。
[0014]进一步的，所述反向MPC装置上端的引射管的反向倾斜角20
°
≤α≤25
°
。
[0015]一种八缸四冲程涡轮增压柴油机MPC排气系统，包括数个依次通过膨胀节相连的标准MPC装置组成的排气管、末端MPC装置和第二排气管，排气管末端的第八气缸排气口上端的标准MPC装置的圆管一端通过膨胀节与涡轮增压器的一输入口相连；第二气缸上侧的标准MPC装置的圆管一端封闭，末端MPC 装置除了垂直管长度L3大于标准MPC装置引射管的垂直下端管长度L4外，末端MPC装置其余部分与标准MPC装置相同；末端MPC装置圆管一端封闭，末端MPC装置圆管另一端通过膨胀节与第二排气管一端相连，第二排气管另一端通过膨胀节与涡轮增压器另一输入口相连，与末端MPC装置相邻的标准MPC 装置的圆管一端封闭。
[0016]进一步的，第二排气管的管径Φd3与标准MPC装置的圆管管径Φd1的关系式：Φd3＝0.7～0.8Φd1，末端MPC装置垂直管长度L3与标准MPC装置引射管的垂直下端管长度L4的关系式：L3＝2～3L4；第二排气管长度L与气缸中心距 L5的关系式：L＝7L5。
[0017]本技术结构简单、制造方便、易于维护，可以减小八缸四冲程涡轮增压柴油机排气末端两个气缸之间排气压力波动对扫气的影响，避免出现因扫气不畅造成的排气温度过高现象。
[0018]本技术第一实施例的八缸四冲程涡轮增压柴油机M本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种八缸四冲程涡轮增压柴油机MPC排气系统，包括数个依次通过膨胀节相连的标准MPC装置组成的排气管，所述标准MPC装置包括圆管和引射管，所述引射管的垂直下端管分别与递减次序排列的第八气缸排气口至第二气缸排气口相连，引射管上端向着涡轮增压器方向倾斜且管径逐步收缩成喷嘴，所述喷嘴上端与圆管中部斜交相连；排气管末端的第八气缸排气口上端的标准MPC装置的圆管一端通过膨胀节与涡轮增压器输入口相连；其特征在于：还包括反向MPC装置和排气压力波动缓冲器，反向MPC装置圆管一端端口封闭，反向MPC装置引射管上端的倾斜方向与标准MPC装置的引射管倾斜方向相反，反向MPC装置引射管的垂直下端管与第一气缸排气口相连，反向MPC装置圆管另一端端口依次通过第一变径管、膨胀节与排气压力波动缓冲器一端相连，排气压力波动缓冲器另一端依次通过法兰第二变径管、膨胀节与第二气缸上端的标准MPC装置的圆管一端相连。2.如权利要求1所述的八缸四冲程涡轮增压柴油机MPC排气系统，其特征在于：所述排气压力波动缓冲器呈倾倒的不对称U形，排气压力波动缓冲器一端长度L1大于排气压力波动缓冲器另一端长度L2；反向MPC装置圆管管径Φd2与标准MPC装置的圆管管径Φd1相等。3.如权利要求2所述的八缸四冲程涡轮增压柴油机MPC排气系统，其特征在于：所述排气压力波动缓冲器的管径ΦD与标准MPC装置的圆管管径Φd1，或反向MPC装置圆管管径Φd2的关系式：ΦD＝...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊鹏，严欢，徐文，黄念劬，罗辉，周茜，王雨秋，
申请(专利权)人：中船动力镇江有限公司，
类型：新型
国别省市：