[发明专利]压气机转速可变换的涡轮增压系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种内燃机领域的涡轮增压系统，特别是一种压气机转速可变换的涡轮增压系统。

背景技术

随着社会的发展和环保要求的提高，发动机增压技术的应用越来越广泛，中大功率的发动机大都采用涡轮增压技术，以提高功率和降低燃油消耗率。涡轮增压系统的两种基本型式为定压增压系统和脉冲增压系统。定压增压系统，各缸共用一根容积较大的排气管，排气管系结构比较简单，排气管内压力基本上保持恒定，压力大小仅与发动机的负荷和转速有关，不同缸数柴油机的增压系统可以进行统一设计。定压增压系统在高速工况时，泵气损失较小，涡轮效率较高，性能较优；但是在低速工况时，不能充分利用排气脉冲能量。脉冲增压系统，依据各缸发火顺序，将排气不发生干扰的两个气缸或三个气缸和同一根排气管相连接，排气管系管径较小，排气脉冲能量可以充分利用，低速工况和瞬态工况性能较好；但是在高速工况时，泵气损失较大。由此可见，如果一台发动机的排气管容积可以随着工况的变换而变化，高速工况时使排气管容积变大，低速工况时使排气管容积变小，这是较为理想的。

经过对现有技术文献的检索发现，中国专利号ZL200810203054.2，专利名称：涡轮中置时增压方式可变的涡轮增压系统，该专利技术提供了一种排气管容积可变的装置，能较好地兼顾发动机的高低转速工况；但是排气管中的可控阀门一直处于高温环境中，容易造成阀门损坏，且在高温环境下阀门的密封也比较困难。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种压气机转速可变换的涡轮增压系统，使其压气机转速可以实现调节，较好地兼顾发动机的高低转速工况，而且结构简单，排气管系也不会发生漏气情况。

本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明包括：压气机进气管、压气机、压气机出气管、中冷器、进气总管、发动机、排气总管、涡轮、涡轮出气管、压气机连接轴、涡轮连接轴、转速转换箱、控制机构、第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，压气机的进出气口分别与压气机进气管的出气口、压气机出气管的进气口相连接，中冷器的进出气口分别与压气机出气管的出气口、进气总管的进气口相连接，发动机的进出气口分别与进气总管的出气口、排气总管的进气口相连接，涡轮的进出气口分别排气总管的出气口、涡轮出气管的进气口相连接，第一齿轮安装在压气机连接轴上，第二齿轮和第三齿轮均安装在涡轮连接轴上，第二齿轮的齿轮数小于第三齿轮的齿轮数，第一齿轮与第二齿轮相啮合，转速转换箱安装在第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮的外部，控制机构与转速转换箱相连接。

所述第三齿轮与所述第一齿轮的齿轮数之比为2∶1，所述第二齿轮与所述第一齿轮的齿轮数之比为1∶1。

在本发明的工作过程中，利用控制机构可以实现三个齿轮之间的啮合切换。当发动机处于低速工况时，利用控制机构使第三齿轮与第一齿轮相啮合，压气机的转速和效率都较高，发动机进气流量较大，燃烧较好，整机性能较优；当发动机处于高速工况时，利用控制机构使第二齿轮与第一齿轮相啮合，压气机转速较低，发动机进气流量较小，爆压较小，泵气损失较低，整机性能较优。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果为：本发明设计合理，结构简单，适用于排气管系不带阀门控制机构涡轮增压系统，既能兼顾发动机的高低转速工况，又能使增压系统排气管系不会发生漏气。

附图说明

图1为本发明压气机转速可变换的涡轮增压系统的连接示意图；

其中：1、压气机进气管，2、压气机，3、压气机出气管，4、中冷器，5、进气总管，6、发动机，7、排气总管，8、涡轮，9、涡轮出气管，10、压气机连接轴，11、涡轮连接轴，12、转速切换箱，13、控制机构，14、第一齿轮，15、第二齿轮，16、第三齿轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例