[實用新型]平行布置的二級增壓排氣管路

無效

• 申請號: 201020589035.0
• 申請日: 2010-11-03
• 公開（公告）號: CN201826947U
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 張克松;王桂華;吳旭艷;李國祥;王航;李永泰;朱智富
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: F02B37/12
• 分類號: F02B37/12
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王吉勇

技術領域

本實用新型涉及一種內燃機渦輪增壓技術，尤其是一種平行布置的二級增壓排氣管路。?

背景技術

目前車用發動機增壓技術的應用越來越普遍，但是車用增壓發動機普遍存在著低工況特性及瞬態特性差的問題，如低速響應性差、低速轉矩不足等。今后，為了進一步提高發動機的強化動力指標，增壓壓比將越來越大，也會使這些問題變得更加突出，亟待解決。?

二級增壓技術將兩臺渦輪增壓器（大小可異同、可有無放氣閥、可廢氣渦輪或機械、電力驅動）聯合運行，通過控制系統可以按不同順序、不同比例的多種調節措施對空氣進行一級或兩級壓縮，一級或兩級中冷，實現單級渦輪增壓器難以達到的高增壓比，并且全工況適量進氣，可使發動機升功率大幅提高，同時具有低速響應性好、低速轉矩大、渦輪增壓器總效率高、流量調節范圍更大、在轉速很寬的條件下壓比特性更好、單臺增壓器的設計與制造簡單等優點，近年來成為內燃機增壓領域受到關注的熱點之一。?

國內還處于研究階段，目前的研究主要集中于增壓方案的確定、壓比的分配、增壓系統的匹配層面，基于二級增壓管路設計的研究和專利極少。?

發明內容

本實用新型的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種構造簡單，能夠確保增壓器工作在高效率區的平行布置的二級增壓排氣管路。?

為實現上述目的，本實用新型采用下述技術方案：?

一種平行布置的二級增壓排氣管路，包括平行布置的高壓級渦輪和低壓級渦輪，高壓級渦輪入口與高壓級渦輪前管路相連，高壓級渦輪出口通過管路與低壓級渦輪入口相連，低壓級渦輪出口與低壓級渦輪后管路相連，所述高壓級渦輪和低壓級渦輪均并聯一個帶有渦輪旁通閥的旁通管路。

所述高壓級渦輪并聯的旁通管路包括高壓級旁通管路和設置于該高壓級旁通管路上的高壓級渦輪旁通閥，高壓級旁通管路與低壓級渦輪入口前管路軸線平行。?

所述低壓級渦輪并聯的旁通管路包括低壓級旁通管路和設置于該低壓級旁通管路上的低壓級渦輪旁通閥，且低壓級旁通管路與高壓級渦輪出口和低壓級渦輪入口相連的管路垂直或傾斜連接。?

所述高壓級渦輪和低壓級渦輪的渦輪旁通閥均為蝶閥或球閥。?

所述前述各管路的截面形狀均為圓形或方形。?

本實用新型通過改變兩個渦輪旁通閥的開度，對發動機實施不同增壓方案，擴大了增壓系統與發動機的匹配范圍以及發動機的運行范圍。?

本實用新型的工作原理是：?

通過測量發動機運行參數，利用預先設定的程序，對該排氣管路中不同渦輪旁通閥的開度進行控制，實現不同程度的旁通，從而實施不同增壓方案，滿足發動機不同工況下的增壓需求。

具體工作原理如下：?

當與高壓級渦輪和低壓級渦輪并聯的渦輪旁通閥同時完全關閉時，全部發動機廢氣相繼對兩個渦輪做功，此時系統可以提供最高的進氣壓力，滿足發動機最高工況運行要求。

當只完全打開高壓級渦輪旁通閥時，只有低壓級渦輪做功，此時比較適用于額定工況時大的進氣量需要。?

當只部分打開高壓級渦輪旁通閥時，只有部分發動機廢氣對高壓級渦輪做功，其余廢氣通過高壓級旁通管路繞過高壓級渦輪與高壓級出口廢氣混合，然后全部廢氣對低壓級渦輪做功。此時增壓系統提供的增壓壓力大于低壓級渦輪增壓器所能提供的增壓壓力小于渦輪旁通閥全關閉時增壓系統提供的增壓壓力，滿足一部分發動機部分負荷工況運行要求。?

當只完全打開低壓級渦輪旁通閥時，只有高壓級渦輪作功，此時比較適用于需要具有良好的低速扭矩特性、響應性以及較小進氣量需求的低轉速工況。?

當只部分打開低壓級渦輪旁通閥時，發動機全部廢氣對高壓級渦輪做功后，部分通過低壓級旁通管路繞過低壓級渦輪排入大氣，部分對低壓級渦輪做功，此時增壓系統提供的增壓壓力大于高壓級渦輪增壓器所能提供的增壓壓力小于渦輪旁通閥全關閉時增壓系統提供的增壓壓力，滿足一部分發動機部分負荷工況運行要求。?

當低壓級和高壓級渦輪旁通閥均部分打開時，高壓級渦輪和低壓級渦輪均只是利用發動機部分廢氣做功，此時增壓系統提供的增壓壓力小于渦輪旁通閥全關閉時增壓系統提供的增壓壓力，但可以在一個非常寬廣的范圍內變化，可以有效滿足發動機部分負荷工況的運行要求。?

當低壓級和高壓級渦輪旁通閥同時完全打開時，發動機廢氣全部通過旁通管路排入大氣，此時發動機排氣不對任何一個渦輪做功，相當于自然吸氣。?