[发明专利]多模式大小涡轮增压器柴油机顺序增压结构

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种柴油机，具体地说是柴油机的增压结构。

背景技术

相继增压技术是20世纪70年代末德国MTU公司首先采用的技术，它的设计主要是为了扩大低压缩比、高增压发动机的工作范围，增大发动机的低速扭矩和降低部分负荷运行时的燃油消耗率。它的基本原理是采用多个涡轮增压器，随发动机转速和负荷的增长，相继按次序地投入运行，这样就可以保证工作着的涡轮增压器始终在高效率区运行，以使发动机的燃油消耗率在整个运转区内都较低，低速大扭矩性能良好。它的原理类似于变截面涡轮，但又有所不同，相继增压系统不仅改变了涡轮喷嘴面积，而且也改变了压气机的通流面积，提高了低负荷时增压器的综合效率。

随着柴油机相继增压技术的发展，出现了大小增压器相继增压技术，即具有2台增压器的柴油机相继增压结构中，2台增压器的尺寸大小不同。发动机可以在3个运行区域对增压系统进行调整，如在低负载时只用小增压器，中负载时只用大增压器，高负载时大小增压器都投入使用。

增压柴油机在怠速时，气缸进气先后经过压气机进气道、压气机叶轮、中冷器、进气管，最终进入气缸。排气先后经过发动机排气管、涡轮进气管、涡轮、排气道，再排入大气。在此过程中，由于增压器的存在，使发动机的进气和排气都受到了增压器的阻力。怠速时，排气能量非常小，增压器工作在超低效率区，压气机叶轮的存在增加了进气阻力，涡轮叶片的存在增加了排气阻力，从负面角度影响了怠速时发动机的进气效率。

在已申请的专利中，“大小涡轮增压器串并联可调高增压系统”（200510025774.0），“大小涡轮增压器三阶段相继涡轮增压装置”（200820157308.7），“大小涡轮增压器串并联锅炉可调增压系统”（200910072418.2），涉及到大小涡轮增压器增压系统的内容。但是，这3个专利都不涉及改善增压柴油机怠速性能的内容。

发明内容

本发明的目的在于提供可以使柴油机在怠速时切换为非增压模式，从而改善怠速时的进气效率的多模式大小涡轮增压器柴油机顺序增压结构。

本发明的目的是这样实现的：

本发明多模式大小涡轮增压器柴油机顺序增压结构，包括柴油机、中冷器，中冷器与柴油机的进气口相连通，其特征是：还包括小增压器和大增压器，小增压器的涡轮通过A列排气管连通柴油机的排气口，大增压器的涡轮通过B列排气管连通柴油机的排气口，小增压器的压气机通过A列进气管连通中冷器，大增压器的压气机通过B列进气管连通中冷器，A列排气管和B列排气管之间通过排气连通管相连通，在排气连通管与A列排气管的连接处和小增压器的涡轮之间设置第一燃气阀，在排气连通管与B列排气管的连接处和大增压器的涡轮之间设置第二燃气阀，A列进气管上设置第一空气阀，B列进气管上设置第二空气阀。

本发明还可以包括：

1、在中冷器与柴油机的进气口之间设置进气阀，在排气连通管上设置排气阀，进气阀和排气阀均连通大气。

本发明的优势在于：本发明考虑柴油机怠速时的进排气特征，在中冷器后和进气管之间加装进气阀，在排气连通管中间加装排气阀，可以使发动机在怠速时切换为非增压柴油机，提高发动机的进气效率，改善燃烧，降低排放，降低燃油消耗率。同时，由于大小增压器顺序增压结构的存在，可以使柴油机工作在4个工作区，怠速时采用非增压模式，小负载时采用小增压器，中负载时采用大增压器，高负载时大小增压器同时工作。这样，发动机可以在全工况都有较好的进气效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1，本发明所涉及的多模式柴油机大小涡轮增压器顺序增压结构由柴油机1、增压器9、12、中冷器4、柴油机进排气管3、16、17、控制阀等构成，其中2台增压器的大小尺寸有区别.进气阀2一端与大气相连，另一端与进气管17相连。排气阀18一端与大气相连，另一端与排气连通管5相连。燃气阀A7一端与小增压器涡轮8相连，另一端与A列排气管3相连。空气阀A6一端与小增压器压气机10相连，另一端与中冷器4相连。燃气阀B14一端与大增压器涡轮13相连，另一端与B列排气管16相连。空气阀B15一端与大增压器压气机11相连，另一端与中冷器4相连。