[發明專利]三階段可變截面渦輪兩級相繼增壓系統及控制方法

在審

• 申請號: 202010735732.0
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111946444A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 王銀燕;孫占款;王賀春;楊傳雷;史明偉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: F02B37/00
• 分類號: F02B37/00;F02B37/007;F02B37/013;F02B37/12;F02B37/16;F02B37/18;F02B37/24;F01D17/14;F02M35/10
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• 代理人: 暫無信息

本發明的目的在于提供三階段可變截面渦輪兩級相繼增壓系統及控制方法，A列低壓級可變截面渦輪增壓器連接到A列高壓級可變截面渦輪增壓器，A列高壓級可變截面渦輪增壓器經二級中冷器連接到柴油機上，B列低壓級可變截面渦輪增壓器連接到B列高壓級可變截面渦輪增壓器，B列高壓級可變截面渦輪增壓器經二級中冷器連接到柴油機上，在A、B列兩級增壓系統管路上安裝相應的控制閥，來控制增壓系統的切入或切出。本發明采用兩級增壓技術、相繼增壓技術以及可變截面渦輪增壓技術相結合的方式，明顯改善柴油機的各工況性能，能夠提供較高的增壓壓力，通過改變噴嘴環開度，提高了瞬態響應特性，實現與柴油機全工況范圍內的良好匹配。

技術領域

本發明涉及的是一種柴油機，具體地說是相繼增壓柴油機及控制方法。

背景技術

高速柴油機向著高壓比、高功率、低排放的方向發展。增壓技術成為改善柴油機性能的有效途徑之一，傳統的相繼增壓是指兩臺固定截面渦輪增壓器并聯在柴油機上，低工況下一臺增壓器工作，高工況下兩臺增壓器共同工作，由于渦輪增壓器是固定截面，在改善柴油機整機性能與低速性能方面有一定的局限性。兩級相繼增壓技術是指大小渦輪兩級增壓系統并聯在柴油機上，低工況下一列兩級增壓系統工作，高工況下兩列兩級增壓系統共同工作，提高了增壓壓力與整機性能。

發明內容

本發明的目的在于提供可以實現較大范圍內渦輪增壓器與柴油機的最佳匹配，明顯改善柴油機整機性能、瞬態性能、渦輪遲滯現象的三階段可變截面渦輪兩級相繼增壓系統及控制方法。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明三階段可變截面渦輪兩級相繼增壓系統，其特征是：包括柴油機、A列低壓級可變截面渦輪增壓器、A列高壓級可變截面渦輪增壓器、B列低壓級可變截面渦輪增壓器、B列高壓級可變截面渦輪增壓器，A列低壓級可變截面渦輪增壓器包括A列低壓級壓氣機、A列低壓級可變截面積渦輪，A列高壓級可變截面渦輪增壓器包括A列高壓級壓氣機、A列高壓級可變截面積渦輪，B列低壓級可變截面渦輪增壓器包括B列低壓級壓氣機、B列低壓級可變截面積渦輪，B列高壓級可變截面渦輪增壓器包括B列高壓級壓氣機、B列高壓級可變截面積渦輪，A列低壓級壓氣機入口連通大氣，A列低壓級壓氣機出口端通過A列低壓級進氣管連接A列高壓級壓氣機，A列高壓級壓氣機出口端連接二級中冷器，B列低壓級壓氣機入口連通大氣，B列低壓級壓氣機出口端通過B列低壓級進氣管連接B列高壓級壓氣機，B列高壓級壓氣機出口端連接二級中冷器，二級中冷器的出口分別連接柴油機的A列進氣總管和B列進氣總管，柴油機的A列排氣總管和B列排氣總管均連接連通管，連通管的第一出口連接A列高壓級可變截面積渦輪，A列高壓級可變截面積渦輪的出口端連接高壓級排氣連通管，連通管的第二出口連接B列高壓級可變截面積渦輪，B列高壓級可變截面積渦輪的出口端連接高壓級排氣連通管，高壓級排氣連通管的第一出口連接A列低壓級可變截面積渦輪，高壓級排氣連通管的第二出口連接B列低壓級可變截面積渦輪，A列低壓級進氣管上設置A列一級中冷器，B列低壓級進氣管上設置B列一級中冷器，A列低壓級進氣管和B列低壓級進氣管之間通過低壓級進氣連通管相連。

本發明還可以包括A列高壓級可變截面積渦輪上設置A列高壓級噴嘴環開度傳感器，A列低壓級可變截面積渦輪上設置A列低壓級噴嘴環開度傳感器，B列高壓級可變截面積渦輪上設置B列高壓級噴嘴環開度傳感器，B列低壓級可變截面積渦輪上設置B列低壓級噴嘴環開度傳感器，柴油機上分別設置柴油機轉速傳感器、油門位置傳感器，連通管與B列高壓級可變截面積渦輪之間設置高壓燃氣閥，二級中冷器與B列高壓級壓氣機之間設置高壓空氣閥，B列低壓級可變截面渦輪與高壓級排氣連通管之間安裝低壓燃氣閥，B列低壓級壓氣機與低壓級進氣連通管之間安裝低壓空氣閥。