[發明專利]具有補氣功能的柴油機相繼增壓結構

無效

• 申請號: 201210496570.5
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN103032152A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 楊傳雷;王銀燕;馮永明;王賀春;高占斌;孫永瑞;何清林
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: F02B37/00
• 分類號: F02B37/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是一種柴油機，具體地說是相繼增壓柴油機。

背景技術

相繼增壓技術是20世紀70年代末西德MTU公司首先采用的技術，它的設計主要是為了擴大低壓縮比、高增壓發動機的工作范圍，增大發動機的低速扭矩和降低部分負荷運行時的燃油消耗率。它的基本原理是采用多個渦輪增壓器，隨發動機轉速和負荷的增長，相繼按次序地投入運行，這樣就可以保證工作著的渦輪增壓器始終在高效率區運行，以使發動機的燃油消耗率在整個運轉區內都較低，低速大扭矩性能良好。

在柴油機相繼增壓切換過程中，燃氣閥與空氣閥先后打開，受控增壓器投入工作，在此切換過程中，由于增壓器轉動慣量的存在以及與發動機相連管路內氣體的可壓縮性等因素的影響，導致受控增壓器不可能立即響應，空氣閥必須遲于燃氣閥一定的時間打開，以防止瞬態切換過程中壓氣機進入喘振區域運行。然而由于空氣閥滯后于燃氣閥打開，從而使基本增壓器廢氣流量瞬時減少，其提供的增壓空氣流量和壓比下降，但受控增壓器又不能向發動機提供增壓空氣，因此導致切換過程前后發動機空燃比瞬時減小和增大，轉速急劇波動，運行不平穩。如果增壓系統與發動機配合不好或切換控制不當，壓氣機極可能進入喘振區域運行，且發動機可能受到較大的熱沖擊。

發明內容

本發明的目的在于提供可以在相繼增壓系統切換過程中向進氣連通管補加壓縮空氣的具有補氣功能的柴油機相繼增壓結構。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明具有補氣功能的柴油機相繼增壓結構，其特征是：包括柴油機、基本渦輪增壓器、受控渦輪增壓器，基本渦輪增壓器的壓氣機通過A列進氣總管連通柴油機的第一和第二汽缸的進氣口，基本渦輪增壓器的渦輪通過A列排氣總管連通柴油機的第一和第二汽缸的排氣口，受控渦輪增壓器的壓氣機通過B列進氣總管連通柴油機的第三和第四汽缸的進氣口，受控渦輪增壓器的渦輪通過B列排氣總管連通柴油機的第三和第四汽缸的排氣口，A列排氣總管和B列排氣總管通過第一連通管相連通，A列進氣總管和B列進氣總管通過第二連通管相連通，受控增壓器的渦輪與第一連通管之間設置燃氣閥，受控增壓器的壓氣機與第二連通管之間設置空氣閥，第二連通管還連通壓縮氣源。

本發明還可以包括：

1、所述的第二連通管與壓縮氣源之間設置補氣閥。

2、A列進氣總管上設置A列中冷器，B列進氣總管上設置B列中冷器。

本發明的優勢在于：本發明所涉及的相繼增壓結構可以在此切換過程中向柴油機進氣連通管進行進氣補充，提高進氣流量，穩定進氣壓力，進氣管流場分布均勻，性能穩定，所需的傳感器及控制單元數量較少，相繼增壓切換過程變得更加平穩，有利于提高發動機的總體品質。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述：

結合圖1，本發明所涉及的柴油機相繼增壓結構由壓縮氣源12、補氣閥13、連通管14、燃氣閥19、空氣閥10、A列中冷器2、B列中冷器18、A列進氣總管3、B列進氣總管17、A列進氣歧管4、B列進氣歧管9、柴油機的A1缸、A2缸、B1缸、B2缸、A列排氣總管15、B列排氣總管16、增壓器等構成，壓縮氣源12通過補氣閥13與進氣連通管14相連。補氣閥13一端與壓縮氣源12相連，另一端與連通管14相連。連通管14一端與基本增壓器1壓氣機出口相連，另一端與空氣閥10出口相連。燃氣閥19一端與受控增壓器11渦輪出口相連，另一端與B列排氣總管16相連。空氣閥10一端與受控增壓器11壓氣機出口相連，另一端分別與連通管14和B列中冷器18進口相連。

該相繼增壓結構的控制規律是這樣的：

柴油機相繼增壓控制系統的控制對象有燃氣閥19、空氣閥10和補氣閥13。當發動機的運行狀態達到了2臺增壓器的切換條件，燃氣閥19和補氣閥13同時打開，對連通進氣管14補氣。延遲2秒后，空氣閥10打開，再延遲2秒后，補氣閥13關閉，切換完成。當發動機運行工況達到了1臺增壓器的切換條件，控制系統保持補氣閥13關閉，燃氣閥19和空氣閥10同時關閉即可。燃氣閥19和空氣閥10的打開是為了啟動受控增壓器11，補氣閥13打開的目的是提高發動機進氣流量，穩定進氣壓力，改善發動機在此期間的排放性能。