[实用新型]一种废气旁通动力涡轮系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种动力涡轮，更具体的说涉及一种废气旁通动力涡轮系统，属于内燃机废气能量回收技术领域。

背景技术

目前，在内燃机技术领域中，用于内燃机动力输出的能量只占燃油燃烧总热量的35%～45%，而废气带走的热量占30%～40%；因此尽可能多的回收内燃机废气能量，可以增加内燃机输出功、提高内燃机的热效率、改善油耗，节能环保。

动力涡轮系统是回收内燃机废气能量、提高内燃机效率、实现内燃机节能减排的一项重要技术。现有的动力涡轮系统中内燃机废气经涡轮增压器排到动力涡轮，然后驱动动力涡轮工作，具体参见图1，包括内燃机本体1、进气歧管11、排气岐管2、涡轮增压器、动力涡轮8和机械传动装置6，涡轮增压器包括增压涡轮7和压气机9；增压涡轮7的进气口与排气岐管2相连接，增压涡轮7的出气口和动力涡轮8的进气口相连接，动力涡轮8的出气口和排气总管14相连接，而且动力涡轮8和机械传动装置6相连接。工作时，内燃机废气经排气岐管2排到涡轮增压器的增压涡轮7，增压涡轮7驱动压气机9工作，提高了内燃机功率密度；通过增压涡轮7的内燃机废气排到动力涡轮8，驱动动力涡轮8工作，由动力涡轮8转化为机械能，再通过机械传动装置6传到内燃机曲轴上，从而提高了内燃机输出功率，实现了内燃机废热能回收。但是，该动力涡轮系统中内燃机废气经增压涡轮7后，内燃机废气压力明显降低，因此用于驱动动力涡轮8的能量大大减少，导致内燃机废气能量回收率低；同时，动力涡轮8会致使增压涡轮7的排气背压升高，导致泵气损失增加，从而降低内燃机效率。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有的动力涡轮系统能量回收率低、易导致增压涡轮排气背压升高等问题，提供一种废气旁通动力涡轮系统。

为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：一种废气旁通动力涡轮系统，包括内燃机本体、进气歧管、排气岐管、涡轮增压器、动力涡轮和机械传动装置，所述的涡轮增压器包括增压涡轮和压气机，所述增压涡轮的进气口和排气岐管相连接，所述动力涡轮的进气口通过旁通管路与排气岐管相连接，动力涡轮的出气口与所述增压涡轮的出气口经管道并联后，再与排气总管相连接。

所述的旁通管路上设置有旁通阀。

所述的旁通阀为电控蝶阀，所述的进气歧管上设置有压力传感器，所述旁通阀的控制端和压力传感器分别与发动机ECU电连接。

所述的压力传感器为半导体压敏电阻式压力传感器。

所述的旁通阀为气动膜片弹簧阀，所述气动膜片弹簧阀的控制端通过旁通阀驱动管路与进气歧管相连接。工作时，气动膜片弹簧阀通过进气空气压力来驱动，当进气空气压力达到内燃机设置压力时，气体通过旁通阀驱动管路控制气动膜片弹簧阀打开，内燃机高压废气经旁通管路直接排到动力涡轮驱动动力涡轮工作，并由动力涡轮将高压废气能量转化为机械能，实现了内燃机废热能回收；当进气空气压力未达到内燃机设置需求时，气动膜片弹簧阀处于关闭状态，动力涡轮不工作，内燃机废气直接经增压涡轮后排出，不影响内燃机效率。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：

1、结构简单，提高了内燃机废气能量回收率，有效提升了内燃机输出功率。本实用新型中动力涡轮的进气口通过旁通管路与排气岐管相连接，因此通过旁通管路将内燃机高压废气直接排到动力涡轮，内燃机高压废气能量直接驱动动力涡轮工作，内燃机废气能量回收率高，使得内燃机输出功率大大提高。

2、本实用新型中动力涡轮的进气口通过旁通管路与排气岐管相连接，因此不会额外增加增压涡轮的排气背压，不会增加泵气损失，从而不会降低内燃机效率。

附图说明

图1是现有的动力涡轮系统结构示意图。

图2是本实用新型中旁通阀为电控蝶阀结构示意图。

图3是本实用新型中旁通阀为气动膜片弹簧阀结构示意图。

图中，内燃机本体1，排气歧管2，旁通管路3，发动机ECU4，旁通阀5，机械传动装置6，增压涡轮7，动力涡轮8，压气机9，中冷器10，进气歧管11，压力传感器12，旁通阀驱动管路13，排气总管14。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。