[發(fā)明專(zhuān)利]可切換相繼/二級(jí)增壓結(jié)構(gòu)及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410653135.8
• 申請(qǐng)日: 2014-11-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104533598A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王銀燕;胡松;孫永瑞;祖象歡;覃玄;李俊鵬;王凈
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F02B37/00
• 分類(lèi)號(hào): F02B37/00;F02B37/12
• 代理公司: 無(wú)
• 代理人: 無(wú)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)，具體地說(shuō)是增壓內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

為了使內(nèi)燃機(jī)功率密度大、效率高、排放性能好，現(xiàn)在普遍采用廢氣渦輪增壓技術(shù)。廢氣渦輪增壓技術(shù)，利用內(nèi)燃機(jī)廢氣能量推動(dòng)增壓器對(duì)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣壓縮，提高進(jìn)氣密度，進(jìn)而增加進(jìn)氣量，并且改善掃氣效果。如此就提高了廢氣能量利用率，提高了內(nèi)燃機(jī)功率密度，一定程度上提高了空燃比，降低了內(nèi)燃機(jī)排放。

隨著內(nèi)燃機(jī)增壓技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了很多種增壓方式以及增壓系統(tǒng)，比如二級(jí)增壓、相繼增壓等。采用廢氣渦輪增壓的內(nèi)燃機(jī)，由于內(nèi)燃機(jī)工作范圍較寬，而增壓器流量范圍及高效率區(qū)較窄，通常不能實(shí)現(xiàn)增壓器和內(nèi)燃機(jī)全工況較好匹配。二級(jí)增壓和相繼增壓均可以有效改善這一問(wèn)題。

相繼增壓基本原理是采用兩個(gè)渦輪增壓器，隨內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的增加，相繼按次序地投入并聯(lián)運(yùn)行，這樣就可以保證工作著的渦輪增壓器始終在高效率區(qū)運(yùn)行，以使內(nèi)燃機(jī)的燃油消耗率在整個(gè)運(yùn)行區(qū)內(nèi)都較低，低速大扭矩性能良好。

二級(jí)增壓基本原理是采用兩個(gè)渦輪增壓器，隨內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的增加，按次序地投入串聯(lián)運(yùn)行，提高增壓比，增加進(jìn)氣密度，保證工作著的渦輪增壓器運(yùn)行在高效率區(qū)，以使內(nèi)燃機(jī)的燃油消耗率在整個(gè)運(yùn)行區(qū)內(nèi)都較低，低速大扭矩性能良好。

由于相繼增壓采用兩個(gè)渦輪增壓器并聯(lián)運(yùn)行，而二級(jí)增壓采用兩個(gè)渦輪增壓器串聯(lián)運(yùn)行，因此相繼增壓系統(tǒng)適用于流量范圍大壓比低的工作條件，二級(jí)增壓系統(tǒng)適用于流量范圍小壓比高的工作條件。對(duì)于工況范圍較寬的內(nèi)燃機(jī)，當(dāng)處于低轉(zhuǎn)速高負(fù)荷時(shí)，二級(jí)增壓系統(tǒng)能更好滿(mǎn)足進(jìn)氣要求；當(dāng)處于高轉(zhuǎn)速低負(fù)荷時(shí)，相繼增壓系統(tǒng)能更好滿(mǎn)足進(jìn)氣要求。傳統(tǒng)的相繼增壓系統(tǒng)和二級(jí)增壓系統(tǒng)只是單獨(dú)采用一種增壓系統(tǒng)來(lái)匹配內(nèi)燃機(jī)全工況，雖能實(shí)現(xiàn)較好匹配，但是對(duì)于工況范圍較寬的內(nèi)燃機(jī)來(lái)說(shuō)，仍不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供能夠解決廢氣渦輪增壓器與內(nèi)燃機(jī)全工況匹配不夠理想的問(wèn)題的可切換相繼/二級(jí)增壓結(jié)構(gòu)及控制方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明可切換相繼/二級(jí)增壓結(jié)構(gòu)，包括第一增壓器、第二增壓器、內(nèi)燃機(jī)組，第一增壓器的壓氣機(jī)通過(guò)A列進(jìn)氣總管經(jīng)A列進(jìn)氣歧管連通內(nèi)燃機(jī)組，第一增壓器的壓氣機(jī)通過(guò)第一壓氣機(jī)進(jìn)氣管連通大氣，第一增壓器的渦輪通過(guò)A列排氣總管經(jīng)A列排氣歧管連通內(nèi)燃機(jī)組，第一增壓器的渦輪通過(guò)第一渦輪排氣管連通大氣，第二增壓器的壓氣機(jī)通過(guò)B列進(jìn)氣總管經(jīng)B列進(jìn)氣歧管連通內(nèi)燃機(jī)組，第二增壓器的壓氣機(jī)通過(guò)第二壓氣機(jī)進(jìn)氣管連通大氣，第二增壓器的渦輪通過(guò)B列排氣總管經(jīng)B列排氣歧管連通內(nèi)燃機(jī)組，第二增壓器的渦輪通過(guò)第二渦輪排氣管連通大氣，其特征是：A列進(jìn)氣總管與B列進(jìn)氣總管之間通過(guò)安裝進(jìn)氣總管連通管從而連通，第一壓氣機(jī)進(jìn)氣管與B列進(jìn)氣總管之間通過(guò)安裝壓氣機(jī)連通管從而連通，第一渦輪排氣管與B列排氣總管之間通過(guò)安裝渦輪連通管從而連通，A列排氣總管與B列排氣總管之間通過(guò)安裝排氣總管連通管從而連通，第一壓氣機(jī)進(jìn)氣管上安裝第一增壓器壓氣機(jī)進(jìn)氣閥，第一增壓器壓氣機(jī)進(jìn)氣閥處于進(jìn)氣管和壓氣機(jī)連通管接口上游，第一渦輪排氣管上安裝第一增壓器渦輪排氣閥，第一增壓器渦輪排氣閥處于第一渦輪排氣管和渦輪連通管接口下游，A列進(jìn)氣總管上安裝第一中冷器，B列進(jìn)氣總管上安裝第二中冷器，壓氣機(jī)連通管上安裝壓氣機(jī)連通閥和第三中冷器，渦輪連通管上安裝渦輪連通閥，渦輪連通管和排氣總管連通管之間的B列排氣總管上安裝燃?xì)忾y，壓氣機(jī)連通管和進(jìn)氣總管連通管之間的B列進(jìn)氣總管上安裝空氣閥，內(nèi)燃機(jī)組上安裝分別采集其轉(zhuǎn)速和噴油器齒條位置的轉(zhuǎn)速傳感器和齒條位置傳感器，轉(zhuǎn)速傳感器和齒條位置傳感器均連接控制第一增壓器壓氣機(jī)進(jìn)氣閥、壓氣機(jī)連通閥、第一增壓器渦輪排氣閥、渦輪連通閥、空氣閥、燃?xì)忾y開(kāi)閉的切換控制器。

本發(fā)明可切換相繼/二級(jí)增壓控制方法，其特征是：采用如下增壓裝置：