[實用新型]增壓柴油機多模式切換增壓結構

有效

• 申請號: 201620030756.5
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN205349511U
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 王銀燕;祖象歡;崔欣潔;杜興華;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: F02B37/16
• 分類號: F02B37/16;F02B37/18;F02B29/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及的是一種增壓柴油機機構。

背景技術

增壓技術一直作為提高柴油機性能的主要手段，尤其以廢氣渦輪增壓技術為主。但是隨著增壓比的提高,增壓器的匹配矛盾也就越突出,增壓器的匹配難以同時滿足柴油機所有工況運行時的燃燒空氣的需要,在部分負荷下扭矩不足,熱負荷增大。因此,使柴油機在所有工況范圍內獲得良好的運行性能,已成為急需解決的問題。針對高增壓柴油機低工況性能較差和增壓器與柴油機之間的匹配問題，國內外開發了各種渦輪在增壓系統。如相繼增壓、進排氣旁通增壓、變截面渦輪增壓、高工況放氣增壓等。

其中，相繼增壓(SequentialTurboCharging)系統簡稱STC系統，由2臺或2臺以上渦輪增壓器并聯組成增壓系統，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。

二級增壓技術也稱作雙增壓技術，是將兩個渦輪增壓器串聯布置，空氣經過兩個串聯的壓氣機壓縮，壓氣機分別由兩個渦輪(不同軸)驅動，柴油機排氣先經過高壓級渦輪，然后進入低壓級渦輪。隨著負荷和轉速的增長，按照次序投入運行，從而拓寬了增壓系統的流量范圍，能夠獲得更好的瞬態響應性和低速轉矩性能。

由于相繼增壓是并聯運行，因此更多適用于流量范圍大而壓比低的工況點，特別是高轉速、低負荷工況。而二級增壓是串聯運行，因此更多適用于流量范圍小而壓比大的工況點，特別是低轉速、高負荷工況。

此進排氣旁通增壓系統是將來自增壓器的一部分增壓空氣進入到渦輪內，使進入到渦輪內的流量、能量增加，渦輪的效率也隨之提高，從而使增壓壓力提高、低工況性能得以改善。

高工況放氣增壓旨在解決柴油機缸內最高爆發壓力過高，對柴油機進氣采取部分旁通的技術手段，從而保證柴油機在高負荷、高轉速下的運行性能。

雖然上述增壓系統都可以一定程度的提高渦輪增壓器與柴油機的匹配性能，擴大增壓柴油機的運行范圍，但由于每一種增壓系統均是各有優缺點，為了進一步改善高增壓柴油機低工況性能，擴大渦輪的當量流通面積的變化范圍，考慮將各增壓系統有機結合起來，覆蓋更多的增壓柴油機運行工況。

目前已經公布的專利中，如專利“200710144757.9”中并未涉及自然吸氣和二級增壓的工作模式，因此對怠速或暖機工況、高負荷工況的改善效果并不是很好；專利“200510025774.0”中所述技術方案未涉及怠速或暖機工況以及高工況對爆壓的保護，同時該系統結構復雜性還有待提高；專利“201406533135.8”僅涉及相繼增壓與二級增壓之間的切換，并不涉及怠速或者暖機工況以及高工況對爆壓的保護，同時過多的閥門及管道額外增加了系統的成本和復雜性，需要進一步改善。

發明內容

本實用新型的目的在于提供實現自然吸氣模式、單渦輪增壓模式、雙渦輪相繼增壓模式、雙渦輪二級增壓模式以及高工況放氣增壓模式等多模式切換的增壓柴油機多模式切換增壓結構。

本實用新型的目的是這樣實現的：

本實用新型增壓柴油機多模式切換增壓結構，其特征是：包括A列氣缸、B列氣缸、第一渦輪增壓器、第二渦輪增壓器、第一電動三通閥、第二電動三通閥、第三電動三通閥，第一渦輪增壓器包括同軸的第一壓氣機和第一渦輪，第二渦輪增壓器包括同軸的第二壓氣機和第二渦輪，第一壓氣機通過A列進氣管連接A列氣缸，第一渦輪通過A列排氣管連接A列氣缸，第二壓氣機通過B列進氣管連接B列氣缸，第二渦輪通過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，第一壓氣機的入口處設置第一電動三通閥，第一電動三通閥的第一端口與第一壓氣機入口相連，第一電動三通閥的第二端口與大氣相通，第一電動三通閥的第三端口與第一旁通管相連，第一旁通管與第二壓氣機和進氣連通管之間的B列進氣管相通，第一渦輪的出口處設置第二電動三通閥，第二電動三通閥的第一端口與第一渦輪出口相連，第二電動三通閥的第二端口與大氣相通，第二電動三通閥的第三端口與第二旁通管相連，第二渦輪入口處的B列排氣管上設置第三電動三通閥，第三電動三通閥的第一端口與排氣連通管相連，第三電動三通閥的第二端口與第二渦輪入口相連，第三電動三通閥的第三端口與第二旁通管相連。