[发明专利]带有自然进气的内燃机废气涡轮增压系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种内燃机废气涡轮增压系统，特别是一种带有自然进气的内燃机废气涡轮增压系统。

背景技术

废气涡轮增压内燃机为了使得在额定转速时有较好的动力性与经济性，废气涡轮增压器的高效率匹配点选择在高转速高负荷区域，在低转速、低负荷区涡轮增压器效率不高，加之排气能量不足，增压系统流动阻力的影响，使得低转速工况、低负荷工况增压压力不足，从而使得内燃机经济性下降，扭矩不足，甚至运行不稳定。目前主要采用的技术有：相继增压技术，即在高转速工况，采用有效流通截面积比较大的涡轮增压器，在低转速工况，采用有效流通截面积比较小的涡轮增压器。这种方法在高低转速工况都有较高的涡轮增压器效率。

已有技术中，申请号为200510025774名称为“大小涡轮增压器串并联可调高增压系统”的发明专利，该增压系统可以实现单级增压、多级增压及相继增压的转换，使系统在高低工况都有较高的效率，但在低负荷工况没有采用自然进气，加大了流动阻力，使油耗升高，而且系统成本比较高，机构复杂。

发明内容

为克服已存技术的不足和缺陷，本发明设计一种带有自然进气的内燃机废气涡轮增压系统。本发明是通过下述技术方案实现的。本发明包括内燃机，排气总管，并联排气管，排气阀门，涡轮，排气后处理装置，进气过滤器，增压器，中冷器，进气阀门，并联进气管，进气总管。排气总管的一端与内燃机的排气支管连接，另一端与涡轮进口连接，涡轮可采用单个涡轮，或采用多个涡轮通过管道和阀门串联或并联连接成的涡轮组，涡轮出口与排气后处理装置进口相连接，排气后处理装置出口与大气相通，并联排气管的两端分别与涡轮进、出口连接，排气阀门安装在并联排气管上。进气过滤器进口与大气相通，出口与增压器进口连接，增压器采用单个涡轮驱动的增压器、机械增压器、或采用这些增压器通过管道和阀门串联或并联连接成的增压器组，增压器出口与中冷器进口连接，中冷器出口与进气总管的一端连接，进气总管的另一端与内燃机进气岐管连接，并联进气管的一端与中冷器的出口连接，另一端与增压器的进口连接，进气阀门安装在并联进气管上。当内燃机在较高转速、高负荷工况运行时，排气阀门及进气阀门关闭，排气只经涡轮流出内燃机，进气只经增压器及中冷器流入内燃机。当内燃机在较低转速、低负荷、起动及怠速工况运行时，排气阀门及进气阀门开启，排气主要通过并联排气管，少部分通过涡轮流出内燃机，进气主要通过并联进气管，少部分通过增压器及中冷器流入内燃机。此时涡轮和增压器不作功，即采用自然进气，降低了流动阻力，使油耗下降，提高了低转速扭矩，使系统运行稳定，而且降低了系统成本。

本发明的有益效果是：能改善废气涡轮增压内燃机在低转速、低负荷、起动及怠速工况的性能，降低了流动阻力，使油耗下降，提高了低转速扭矩，使系统运行稳定，同时改善了加速性能，而且系统结构简单，成本较低。

附图说明

图1是本发明涡轮增压系统结构示意图。

图中，1是内燃机，2是排气总管，3是并联排气管，4是排气阀门，5是涡轮，6是排气后处理装置，7是进气过滤器，8是增压器，9是中冷器，10是进气阀门，11是并联进气管，12是进气总管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施作进一步描述。

如图1所示，本发明包括内燃机1，排气总管2，并联排气管3，排气阀门4，涡轮5，排气后处理装置6，进气过滤器7，增压器8，中冷器9，进气阀门10，并联进气管11，进气总管12。排气总管2的一端与内燃机1的排气支管连接，另一端与涡轮5进口连接，涡轮可采用单个涡轮，或采用多个涡轮通过管道和阀门串联或并联连接成的涡轮组，涡轮5出口与排气后处理装置6进口相连接，排气后处理装置6出口与大气相通，并联排气管3的两端分别与涡轮5进、出口连接，排气阀门4安装在并联排气管3上。进气过滤器7进口与大气相通，出口与增压器8进口连接，增压器8采用单个涡轮驱动的增压器、机械增压器、或采用这些增压器通过管道和阀门串联或并联连接成的增压器组，增压器8出口与中冷器9进口连接，中冷器9出口与进气总管12的一端连接，进气总管12的另一端与内燃机1进气岐管连接，并联进气管11的一端与中冷器9的出口连接，另一端与增压器8的进口连接，进气阀门10安装在并联进气管11上。当内燃机1在较高转速、高负荷工况运行时，排气阀门4及进气阀门10关闭，排气只经涡轮5流出内燃机1，进气只经增压器8及中冷器9流入内燃机1。当内燃机1在较低转速、低负荷、起动及怠速工况运行时，排气阀门4及进气阀门10开启，排气主要通过并联排气管3，少部分通过涡轮5流出内燃机1，进气主要通过并联进气管11，少部分通过增压器8及中冷器9流入内燃机1。此时涡轮5和增压器8不作功，即采用自然进气，降低了流动阻力，使油耗下降，提高了低转速扭矩，而且降低了系统成本。