[實用新型]渦輪旁通閥可調的兩級電控氣動增壓系統

有效

• 申請號: 201820785715.6
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN208650973U
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 劉瑞林;劉大川;張眾杰;周廣猛;董素榮
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍軍事交通學院
• 主分類號: F02B37/013
• 分類號: F02B37/013;F02B37/16;F02B37/18;F02D41/00
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 董一寧

一種渦輪旁通閥可調的兩級電控氣動增壓系統，包括高、低壓級渦輪增壓器、高低壓級中冷器和調節裝置；所述高、低壓級渦輪增壓器包括串聯的高壓級渦輪增壓器和低壓級渦輪增壓器，所述高壓級渦輪增壓器包括高壓級旁通閥渦輪機和高壓級壓氣機，所述低壓級增壓器包括低壓級旁通閥渦輪機和低壓級壓氣機；所述高低壓級中冷器由高壓級壓氣機中冷器與低壓級壓氣機中冷器組成；所述調節裝置包括真空泵、電磁閥、氣動執行器、旁通閥和連接管路。該系統能夠實現變海拔全工況增壓器各閥門開度與開閉進行及時調節，使發動機在海拔5000m標定點功率恢復平原標定點90％目標。

技術領域

本實用新型涉及發動機增壓技術領域，特別涉及一種渦輪旁通閥可調的兩級電控氣動增壓系統及其變海拔控制方法。

背景技術

渦輪增壓器是利用發動機排出的廢氣的壓力來驅動渦輪，然后利用渦輪的扭矩旋轉壓氣機將吸入空氣推入發動機，用以提高輸出功率。隨海拔升高，大氣壓力降低，增壓器增壓能力下降，發動機功率隨之下降，為了使發動機在5000m海拔高度恢復功率達到平原功率90％的目標，壓氣機增壓壓力在最大扭矩點至標定點區間內至少達到平原增壓壓力水平甚至更高。若采用單級增壓，目前沒有任何一款壓氣機能夠滿足如此高的壓比和流量范圍要求，因此需要采用二級可調增壓。目前可調增壓主要有可變截面增壓與渦輪旁通閥可調增壓，可變截面增壓理論優勢明顯，但其結構的復雜性、可靠性與體積限制了其應用，渦輪旁通閥可調增壓器相較可變截面增壓器體積小且可靠性高，針對高原環境采用兩級渦輪旁通閥可調的增壓器更為合適。

目前兩級增壓變海拔控制方法大多針對固定海拔穩態工況，當兩級增壓設計匹配點選擇為平原地區的發動機，在高原地區運行時，由于空氣密度降低，發動機功率也會相應下降。當兩級增壓設計匹配點選擇為高原地區發動機，到了平原地區運行時，發動機低速段的排放性、高速段經濟性會嚴重下降。在發動機瞬態工況時，發動機瞬態性能惡化嚴重，因此增壓器變海拔控制方法需針對全工況進行設計。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對現有可調兩級增壓系統存在的技術缺陷，提供一種渦輪旁通閥可調的兩級電控氣動增壓系統，該系統能夠實現變海拔全工況增壓器各閥門開度與開閉進行及時調節，使發動機在海拔5000m標定點功率恢復平原標定點90％目標。

如上構思，本實用新型的技術方案是：一種渦輪旁通閥可調的兩級電控氣動增壓系統，包括柴油機、柴油機進氣歧管(5)、排氣總管(9)、ECU(16)、油門位置傳感器(4)、發動機轉速傳感器(1)和大氣環境壓力傳感器(23)，其特征在于：包括高、低壓級渦輪增壓器、高、低壓級中冷器和調節裝置；

所述高、低壓級渦輪增壓器包括串聯的高壓級渦輪增壓器和低壓級渦輪增壓器，所述高壓級渦輪增壓器包括高壓級旁通閥渦輪機(20)和高壓級壓氣機(19)，所述低壓級增壓器包括低壓級旁通閥渦輪機(28)和低壓級壓氣機(27)；

所述高、低壓級中冷器由高壓級壓氣機中冷器(12)與低壓級壓氣機中冷器(25)組成；

所述高壓級渦輪機入口(20′)和高壓級渦輪機旁通閥進氣管路(14)連接排氣總管(9)；高壓級渦輪機出口(20″)和高壓級渦輪機旁通閥排氣管路(14′)連接低壓級渦輪機進口(28′)與低壓級渦輪機旁通閥進氣管路(26)；低壓級渦輪機出口(28″)與低壓級渦輪機旁通閥排氣管路(26′)連接環境；低壓級壓氣機進口(27′)連接環境，低壓級壓氣機出口(27″)連接低壓級壓氣機中冷器進口(25′)，低壓級壓氣機中冷器出口(25″)連接高壓級壓氣機進口(19′)和高壓級旁通管路(11′)；高壓級壓氣機出口(19″)連接高壓級壓氣機中冷器進口(12′)，高壓級壓氣機旁通閥管路(11)和高壓級壓氣機中冷器出口(12″)連接進氣歧管(5)；

所述低壓級壓氣機中冷器(25)和高壓級壓氣機(19)之間設置低壓級中冷后壓力傳感器(24)，高壓級壓氣機中冷器(12)和進氣歧管(5)間設置高壓級中冷后壓力傳感器(8)和進氣溫度傳感器(6)；排氣總管(9)設置排氣溫度傳感器(13)；