[發明專利]多階段可調相繼增壓柴油機增壓結構及控制方法

有效

• 申請號: 201610021074.2
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN105484855B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 王銀燕;祖象歡;崔欣潔;楊傳雷;李旭;宋貴濤;馬傳杰;王賀春
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: F02B37/007
• 分類號: F02B37/007;F02B37/013;F02B37/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.多階段可調相繼增壓柴油機增壓結構，其特征是：包括A列氣缸、B列氣缸、基本渦輪增壓器、受控渦輪增壓器、基本三通球閥、受控三通球閥，所述基本渦輪增壓器包括同軸的基本渦輪和基本壓氣機，所述受控渦輪增壓器包括同軸的受控渦輪和受控壓氣機，基本壓氣機通過A列進氣管連接A列氣缸，基本渦輪通過A列排氣管連接A列氣缸，受控壓氣機通過B列進氣管連接B列氣缸，受控渦輪通過B列排氣管連接B列氣缸，A列進氣管和B列進氣管通過進氣連通管相通，A列排氣管和B列排氣管通過排氣連通管相通，基本三通球閥的第一端口與基本渦輪出口相連，基本三通球閥的第二端口與大氣相通，基本三通球閥的第三端口與受控三通球閥的第三端口相連，受控三通球閥安裝在B列排氣管上，受控三通球閥的第一端口與B列排氣管相通，受控三通球閥的第二端口與受控渦輪入口相連。

2.根據權利要求1所述的多階段可調相繼增壓柴油機增壓結構，其特征是：A列進氣管上安裝A列中冷器，B列進氣管上安裝B列中冷器，受控壓氣機與進氣連通管之間的B列進氣管上安裝空氣閥。

3.多階段可調相繼增壓柴油機增壓控制方法，其特征是：采用如下增壓結構：包括A列氣缸、B列氣缸、基本渦輪增壓器、受控渦輪增壓器、基本三通球閥、受控三通球閥，所述基本渦輪增壓器包括同軸的基本渦輪和基本壓氣機，所述受控渦輪增壓器包括同軸的受控渦輪和受控壓氣機，基本壓氣機通過A列進氣管連接A列氣缸，基本渦輪通過A列排氣管連接A列氣缸，受控壓氣機通過B列進氣管連接B列氣缸，受控渦輪通過B列排氣管連接B列氣缸，A列進氣管和B列進氣管通過進氣連通管相通，A列排氣管和B列排氣管通過排氣連通管相通，基本三通球閥的第一端口與基本渦輪出口相連，基本三通球閥的第二端口與大氣相通，基本三通球閥的第三端口與受控三通球閥的第三端口相連，受控三通球閥安裝在B列排氣管上，受控三通球閥的第一端口與B列排氣管相通，受控三通球閥的第二端口與受控渦輪入口相連，A列進氣管上安裝A列中冷器，B列進氣管上安裝B列中冷器，受控壓氣機與進氣連通管之間的B列進氣管上安裝空氣閥；

(1)當柴油機處于低負荷、低轉速時，關閉空氣閥，打開基本三通球閥第一端口和第二端口、關閉基本三通球閥第三端口，同時關閉受控三通球閥第一端口：

A列排氣直接進入基本渦輪，B列排氣經由排氣連通管進入基本渦輪，基本渦輪帶動基本壓氣機工作，基本渦輪增壓器投入工作，壓縮空氣由基本壓氣機出口后，一路通過A列進氣管進入A列氣缸，另一路經由進氣連通管進入B列進氣管，之后再進入B列氣缸，該模式即為單渦輪增壓模式；

(2)當柴油機處于低負荷、轉速增加時，打開基本三通球閥的第一端口和第三端口、關閉基本三通球閥第二端口，打開受控三通球閥的第二端口和第三端口、關閉受控三通球閥第一端口，打開空氣閥：

A列排氣直接進入基本渦輪，B列排氣經由排氣連通管進入基本渦輪，基本渦輪帶動基本壓氣機工作，基本渦輪增壓器投入工作，此時基本渦輪為高壓渦輪；基本渦輪出口的廢氣不直接排入大氣，經由基本三通球閥第一端口-第三端口通道，進入廢氣旁通管，再經由受控三通球閥第三端口-第二端口通道流入受控渦輪，受控渦輪帶動受控壓氣機工作，受控渦輪增壓器投入工作，完成廢氣的二次利用，此時受控渦輪為低壓渦輪；基本壓氣機和受控壓氣機入口均與大氣相連，基本壓氣機和受控壓氣機出口后的壓縮空氣通過A列進氣管和B列進氣管進入柴油機氣缸，此模式即為高低壓混合串聯增壓模式；

(3)當柴油機處于低負荷、高轉速時，打開基本三通球閥的第一端口和第二端口、關閉基本三通球閥第三端口，打開受控三通球閥的第一端口和第二端口、關閉受控三通球閥第三端口，打開空氣閥：

A列排氣和B列排氣通過排氣連通管完成混合，分別進入基本渦輪入口和受控三通球閥第一端口；基本渦輪帶動基本壓氣機工作，基本渦輪出口后廢氣經由基本三通球閥的第一端口-第二端口之間通道直接排入大氣，排氣經由受控三通球閥的第一端口-第二端口之間通道進入受控渦輪后，帶動受控壓氣機工作之后排氣大氣，基本渦輪增壓器和受控渦輪增壓器并聯同時投入工作，此時為相繼增壓模式；

(4)當柴油機處于高轉速、負荷增加時，打開基本三通球閥的第一端口和第三端口、關閉基本三通球閥第二端口，同時打開受控三通球閥的三個端口，打開空氣閥：

A列排氣和B列排氣通過排氣連通管完成混合，分別進入基本渦輪入口和受控三通球閥第一端口，基本渦輪帶動基本壓氣機工作，基本渦輪增壓器投入工作，基本渦輪出口后廢氣經由基本三通球閥的第一端口-第三端口之間通道，進入廢氣旁通管，流向受控三通球閥第三端口；由受控三通球閥第一端口進入高壓廢氣和由受控三通球閥第三端口進入的低壓廢氣，經由受控三通球閥第二端口流出進入受控渦輪，此時受控三通球閥的工作狀態為“兩進一出”；受控渦輪帶動受控壓氣機工作，受控渦輪增壓器投入工作，基本壓氣機和受控壓氣機入口均與大氣相連，基本壓氣機和受控壓氣機出口后的壓縮空氣通過A列進氣管和B列進氣管進入柴油機氣缸，此模式為高低壓混合串并聯增壓模式；

(5)當柴油機處于高轉速、高負荷時，同時打開基本三通球閥的三個端口，同時打開受控三通球閥的三個端口，打開空氣閥(13)：

A列排氣和B列排氣通過排氣連通管完成混合，分別進入基本渦輪入口和受控三通球閥第一端口，基本渦輪帶動基本壓氣機工作，基本渦輪增壓器投入工作，基本渦輪出口后廢氣經由基本三通球閥第一端口-第二端口之間通道排入大氣；由受控三通球閥第一端口進入的高壓廢氣一部分經由受控三通球閥第三端口進入廢氣旁通管，經由基本三通球閥第三端口-第二端口之間通道直接排入大氣，另一部分經由受控三通球閥第二端口進入受控渦輪中，此時受控三通球閥的工作狀態為“一進兩出”；受控渦輪帶動受控壓氣機工作，受控渦輪增壓器投入工作，基本壓氣機和受控壓氣機入口均與大氣相連，基本壓氣機和受控壓氣機出口后的壓縮空氣通過A列進氣管和B列進氣管進入柴油機氣缸，此模式即為高工況放氣增壓模式。