[發(fā)明專利]一種基于文丘里管的渦輪增壓系統(tǒng)及其工作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810675906.1
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號(hào): CN108757155B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張衛(wèi)波;朱清;梁昆;劉豐;林鎮(zhèn)北;黃毅鵬;譚曉亮
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號(hào): F02B37/12
• 分類號(hào): F02B37/12;F02B37/02;F02B37/10
• 代理公司: 35100 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 蔡學(xué)俊

本發(fā)明涉及一種基于文丘里管的渦輪增壓系統(tǒng)，包括柴油機(jī)，柴油機(jī)前端設(shè)置有進(jìn)氣主路，進(jìn)氣主路上設(shè)置有壓氣機(jī)A，柴油機(jī)后端設(shè)置有排氣主路，所述排氣主路上設(shè)置有文丘里管，文丘里管后端設(shè)置有與壓氣機(jī)A同軸聯(lián)動(dòng)的渦輪；本發(fā)明還涉及一種基于文丘里管的渦輪增壓系統(tǒng)的工作方法。本發(fā)明能夠利用文丘里管對柴油機(jī)廢氣的流速和壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而調(diào)節(jié)渦輪和柴油機(jī)前端的壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)速和效率，減緩渦輪遲滯導(dǎo)致柴油機(jī)缺氧的狀況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于文丘里管的渦輪增壓系統(tǒng)及其工作方法。

技術(shù)背景

渦輪增壓器實(shí)際上是一種空氣壓縮機(jī)，通過壓縮空氣來增加進(jìn)氣量。它是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣慣性沖力來推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進(jìn)入氣缸。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增大，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增加，葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量和調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，就可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率了。然而就目前傳統(tǒng)的渦輪增壓器，廢氣的利用率較低，而且渦輪增壓器的缺點(diǎn)是滯后，即由于葉輪的慣性作用對油門驟時(shí)變化反應(yīng)遲緩，使發(fā)動(dòng)機(jī)延遲增加或減少輸出功率，這對于要突然加速或超車的汽車而言，瞬間會(huì)有點(diǎn)提不上勁的感覺。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供了基于文丘里管的渦輪增壓系統(tǒng)及其工作方法，能夠利用文丘里管對柴油機(jī)廢氣的流速和壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而調(diào)節(jié)渦輪和柴油機(jī)前端的壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)速和效率，減緩渦輪遲滯導(dǎo)致柴油機(jī)缺氧的狀況。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于文丘里管的渦輪增壓系統(tǒng)，包括柴油機(jī)，柴油機(jī)前端設(shè)置有進(jìn)氣主路，進(jìn)氣主路上設(shè)置有壓氣機(jī)A，柴油機(jī)后端設(shè)置有排氣主路，所述排氣主路上設(shè)置有文丘里管，文丘里管后端設(shè)置有與壓氣機(jī)A同軸聯(lián)動(dòng)的渦輪。

進(jìn)一步的，在文丘里管喉口位置處設(shè)置有補(bǔ)氣氣路，沿補(bǔ)氣氣路補(bǔ)氣方向依次設(shè)置有壓氣機(jī)B、氣體儲(chǔ)氣罐A和氣體儲(chǔ)氣罐B，所述壓氣機(jī)B與補(bǔ)氣罐A之間設(shè)置有電磁閥A，補(bǔ)氣罐A與補(bǔ)氣罐B之間設(shè)置有電磁閥B。

進(jìn)一步的，與排氣主路相連接設(shè)置有排氣支路A和排氣支路B，所述排氣支路A進(jìn)氣端與文丘里管前端的排氣主路連接，排氣支路A的出氣端連接于文丘里管與渦輪之間的排氣主路，所述排氣支路B進(jìn)氣端與文丘里管前端的排氣主路連接，排氣支路B出氣端與氣體儲(chǔ)氣罐A相連接。

進(jìn)一步的，所述排氣支路A上設(shè)置有電磁閥C，所述排氣支路B上設(shè)置有電磁閥D。

本發(fā)明提供的另一種技術(shù)方案是：一種基于文丘里管的渦輪增壓系統(tǒng)的工作方法，包括基于文丘里管的渦輪增壓系統(tǒng)；

（1）手動(dòng)發(fā)動(dòng)柴油機(jī)，控制柴油機(jī)低工況運(yùn)行，手動(dòng)控制電磁閥C和電磁閥D關(guān)閉，電磁閥B打開，此時(shí)柴油機(jī)產(chǎn)生的廢氣經(jīng)排氣主路流進(jìn)文丘里管和渦輪，當(dāng)廢氣流經(jīng)文丘里管的喉口時(shí)，由于文丘里管的喉口較細(xì)，流速加快，同時(shí)文丘里管喉口處形成的真空度較大，氣體儲(chǔ)氣罐A中的氣體與文丘里管喉口處形成正壓差，氣體儲(chǔ)氣罐A中的氣體流經(jīng)電磁閥B和氣體儲(chǔ)氣罐B，流入文丘里管的喉口處，往排氣主路進(jìn)行補(bǔ)氣，提高低工況下進(jìn)入渦輪的氣體流量，進(jìn)而使文丘里管的出氣口與渦輪之間的氣體聚集，增大文丘里管的出氣口與渦輪之間的氣體壓力，使渦輪前端與后端之間壓差增大，進(jìn)而提高渦輪的轉(zhuǎn)速，帶動(dòng)與渦輪同軸聯(lián)動(dòng)的壓氣機(jī)A轉(zhuǎn)速加快，加快向柴油機(jī)內(nèi)輸送氣體，減緩渦輪遲滯導(dǎo)致柴油機(jī)缺氧的狀況，當(dāng)氣體儲(chǔ)氣罐A中的氣體壓力下降至設(shè)定值時(shí)，電磁閥A和壓氣機(jī)B自動(dòng)打開，對氣體儲(chǔ)氣罐A進(jìn)行補(bǔ)氣；