[實用新型]一種用于V型柴油機的共用進氣箱

有效

• 申請號: 201420419498.0
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN204041303U
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 諶祖迪;王新權;閆萍;仲杰;鄭亮;黃立
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一一研究所
• 主分類號: F02M35/10
• 分類號: F02M35/10;F01P11/04
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

技術領域

本實用新型涉及柴油機技術領域，尤其涉及一種V型柴油機的共用進氣箱。

背景技術

相繼增壓(Sequential?Turbo?Charging，STC)系統是指由兩臺或兩臺以上渦輪增壓器并聯組成的增壓系統，隨著增壓發動機轉速和負荷的增長，相繼按順序投入運行。在轉速或負荷低于某設定值時，切斷一臺或幾臺增壓器渦輪的廢氣以及壓氣機的空氣供給，使廢氣集中流過工作著的增壓器渦輪，增加其廢氣流量，提高渦輪效率，從而能夠充分利用廢氣能量，提高增壓壓力，改善柴油機低工況的燃油經濟性、動力性和排放性。而當發動機轉速或負荷高于某設定值時，令被切斷的一臺或幾臺增壓器重新投入使用，以保證發動機的高工況性能。相繼增壓技術是解決柴油機與增壓器匹配矛盾，提高柴油機低工況性能的有效方法之一。

相繼增壓技術最早是在上世紀七十年底由MTU公司在其1163-03系列柴油機上采用的，到了九十年代初期，該公司的595系列相繼增壓柴油機實現了全工況優化控制，被譽為九十年代最先進的機型。

目前，相繼增壓系統在小型柴油機上有被應用，例如，申請號201080020951.5提出的帶有相繼增壓系統的內燃機，其缺點是：需要在受控增壓器上加裝驅動裝置，附加輔助裝置較多，結構復雜。

相繼增壓系統在大型船用V型柴油機上也有被應用，例如，申請號為201210230427.1、201210469116.0及201220641946.2提出的柴油機相繼增壓結構，它們進氣管路均采用柴油機每列氣缸一根進氣總管的方式，排氣管路也采用每列氣缸一根排氣總管的方式，通過排氣連通閥使得兩列氣缸排氣管聯通。這樣的進氣管路布置空間較大，排氣管路通過連通閥相通會使兩列排氣相通時節流損失加大。

有鑒于現有技術的上述缺點，本領域技術人員致力于開發一種結構簡單、所占空間較小的相繼增壓系統。

實用新型內容

為解決上述問題，本實用新型提供了一種適用于中置增壓器的V型柴油機定壓相繼增壓系統，該相繼增壓系統不需要增加過多的輔助裝置即可改善單級高壓比柴油機的全工況性能，且系統結構緊湊，使柴油機的整體尺寸得以控制。

本實用新型提供的技術方案為：一種V型柴油機定壓相繼增壓系統，包括：多個氣缸組成的兩列氣缸、對應多個氣缸的多根排氣支管、定壓排氣總管、共用進氣箱、第一渦輪增壓器、第二渦輪增壓器、第一前進氣管、第二前進氣管、第一后排氣管、第二后排氣管、空氣冷卻器、進氣截止閥以及排氣截止閥，其特征在于，兩列氣缸共用一個共用進氣箱，定壓排氣總管連接所有排氣支管并可進一步設計成回路；其中，第一渦輪增壓器的第一壓氣機設置于第一前進氣管中，第二渦輪增壓器的第二壓氣機設置于第二前進氣管中，空氣冷卻器連接所述兩根前進氣管和共用進氣箱，用于冷卻進氣；共用進氣箱與所述多個氣缸相連；第一后排氣管和第二后排氣管與定壓排氣總管相連，第一渦輪增壓器的第一渦輪設置于第一后排氣管中，第二渦輪增壓器的第二渦輪設置于第二后排氣管中；進氣截止閥和排氣截止閥分別用于控制第二渦輪增壓器的進氣和排氣，進而控制第二渦輪增壓器的運行與否。

該相繼增壓系統在運行時，經空氣冷卻器冷卻后的氣體進入專門設計的共用進氣箱體，并經連接法蘭進入氣缸；排氣經排氣支管進入容積較大且兩端連通的定壓排氣總管，定壓排氣總管通過后排氣管與兩臺渦輪相連，排氣經渦輪排向大氣；其中，第二渦輪增壓器的壓氣機出口與渦輪入口分別設有進氣截止閥與排氣截止閥。在柴油機轉速較低的工況時，通過關閉該兩處截止閥使第二渦輪增壓器停止運行，從而使得第一渦輪增壓器的流量增大、壓比提高，氣缸進氣量增加，降低碳煙排放及排氣溫度，同時遠離增壓器喘振線。

進一步地，該定壓相繼增壓系統還包括進排氣旁通管和進排氣旁通閥。在第二渦輪增壓器切入運行后的一定工況范圍內(一般在切入點至75％工況時，優選50％～75％工況)，開啟進排氣旁通閥讓一部分空氣不經氣缸而直接通入排氣管內，從而使運行中的兩臺渦輪增壓器中流通氣體的流量增大，最終使該相繼增壓系統不易喘振，并可提高壓氣機的效率。

優選地，為了使該柴油機的空間結構更緊湊，上述共用進氣箱布置于柴油機V角之內，而兩臺渦輪增壓器沿軸向同軸相鄰地布置于柴油機兩列氣缸V角之間的上述共用進氣箱之上，回路設計的排氣總管布置于兩臺增壓器下部的外圍空間中，空氣冷卻器布置于柴油機一端。

優選地，該定壓排氣總管的內徑為氣缸缸徑的0.9～1.2倍。