[發明專利]一種兩級增壓發動機的分級式雙循環冷卻系統

有效

• 申請號: 202110872795.5
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113482805B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 趙艷婷;米嬌;劉子豪;陳鎮;李智
• 申請（專利權）人: 東風商用車有限公司
• 主分類號: F02M26/07
• 分類號: F02M26/07;F02M26/24;F02M26/27;F02B29/04
• 代理公司: 湖北竟弘律師事務所 42230
• 代理人: 張雯俐

本申請涉及一種兩級增壓發動機的分級式雙循環冷卻系統，屬于汽車發動機技術領域，包括：發動機，該發動機上設有與進氣歧管連接的進氣管路，以及與排氣歧管連接的排氣管路；高壓級增壓器，其包括與排氣管路連通的高壓級渦輪機和高壓級壓氣機；低壓級增壓器，其包括與高壓級渦輪機連通的低壓級渦輪機和低壓級壓氣機；進氣中冷器，其與高壓級壓氣機連通；級間中冷器，其與低壓級壓氣機連通，級間中冷器將低壓級壓氣機的壓縮氣體冷卻后輸入進氣中冷器。本申請將低壓級壓氣機排出的壓縮氣體依次經過級間中冷器和進氣中冷器進行冷卻，然后再進入高壓級壓氣機再次壓縮后經進氣中冷器進行二次冷卻，極大地降低了發動機進氣溫度。

技術領域

本申請涉及汽車發動機技術領域，特別涉及一種兩級增壓發動機的分級式雙循環冷卻系統。

背景技術

近年來，在車輛用柴油發動機中已采用了二級增壓式排氣渦輪增壓器，其構成為將高壓級增壓器和低壓級增壓器串聯地配置在廢氣的流路上，對利用所述低壓級增壓器的低壓壓縮機進行了第一級加壓的進氣，利用所述高壓級增壓器的高壓壓縮機進行第二級加壓，并供給到發動機，其中，高壓級增壓器具有由自發動機排出的廢氣驅動的高壓渦輪機，低壓級增壓器具有由驅動該高壓級增壓器后的廢氣驅動的低壓渦輪機。

在具有該多級增壓式排氣渦輪增壓器的發動機中，在發動機的中等速度運轉區域、低速度運轉區域，使高壓級增壓器及低壓級增壓器雙方工作而進行二級增壓，由此，有利于提高發動機的低速扭矩和過渡特性。另外，在發動機的高速度運轉區域，使廢氣繞過高壓級增壓器而進行低壓級增壓器的一級增壓，由此，可以使用更高的壓縮機效率，從而實現匹配自由度高的穩定運轉。

高壓級增壓器和低壓級增壓器在提高混合氣體密度的同時，勢必帶來氣體溫度的升高，溫度的提升反過來對提高進氣效率、降低發動機爆壓、降低排放中的氮氧化合物以及改善發動機低速性能起到反作用，因此在高壓級增壓器和低壓級增壓器之間加裝級間中冷器是非常必要的。由于低壓級增壓器排出的氣體溫度在170℃左右，低壓級增壓器排出的氣體被從級間中冷器冷卻后的溫度在130℃左右。由于級間中冷器的冷卻能力有限，導致對發動機的進氣量、空氣燃油混合比和油耗產生不利影響。

發明內容

本申請實施例提供一種兩級增壓發動機的分級式雙循環冷卻系統，以解決相關技術中級間中冷器的冷卻能力有限，導致對發動機的進氣量、空燃比和油耗產生不利影響。

本申請實施例提供了一種兩級增壓發動機的分級式雙循環冷卻系統，包括：

發動機，所述發動機上設有與進氣歧管連接的進氣管路，以及與排氣歧管連接的排氣管路；

高壓級增壓器，所述高壓級增壓器包括與排氣管路連通的高壓級渦輪機，以及與高壓級渦輪機同軸連接的高壓級壓氣機；

低壓級增壓器，所述低壓級增壓器包括與高壓級渦輪機連通的低壓級渦輪機，以及與低壓級渦輪機同軸連接的低壓級壓氣機；

進氣中冷器，所述進氣中冷器與所述高壓級壓氣機連通，所述進氣中冷器將所述高壓級壓氣機的壓縮空氣冷卻后通過進氣管路輸入進氣歧管；

級間中冷器，所述級間中冷器與所述低壓級壓氣機連通，所述級間中冷器將所述低壓級壓氣機的壓縮氣體冷卻后輸入進氣中冷器，所述進氣中冷器將低壓級壓氣機的壓縮氣體再次冷卻后輸入高壓級壓氣機。

在一些實施例中：所述排氣歧管連接有EGR管道，所述EGR管道上連接有EGR冷卻器，所述EGR冷卻器將EGR管道排出的廢氣進行冷卻后輸入進氣中冷器。

在一些實施例中：還包括與發動機連接的發動機散熱器，所述發動機散熱器的出水口通過出水四通管分別與級間中冷器、EGR冷卻器和發動機連接，所述級間中冷器、EGR冷卻器和發動機的出水口通過回水四通管與所述發動機散熱器的進水口連接。

在一些實施例中：所述進氣中冷器設有相互獨立的第一冷卻氣道、第二冷卻氣道和第三冷卻氣道；