[发明专利]用于内燃机的两级相继增压系统以及内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机领域的增压系统，特别是涉及一种用于内燃机的两级相继增压系统以及具有该两级相继增压系统的内燃机。

背景技术

两级增压技术以其较高的增压比得到应用，可以较大幅度的提高内燃机功率密度，并且可结合强米勒、排气再循环EGR(ExhaustGasRecirculation)等技术改善柴油机经济性、热负荷和排放特性，但两级增压技术在低负荷时存在增压压力不足，进气量不足的问题，较难兼顾内燃机高、低工况性能。相继增压是采用两台或两台以上涡轮增压器，根据内燃机的工况的增加而顺序增加增压器运行数量的技术，其本质上是单级增压，不能满足当前更高指标内燃机对高增压压力的需求。

两级相继增压技术是将相继增压技术和两级增压技术结合应用的新技术，同时具有相继增压和两级增压技术的优点，即可在提高内燃机功率密度和功率储备的同时，提高经济性、降低氮氧化物和碳烟排放、提高低速大扭矩特性和加速特性。两级相继增压系统为内燃机提供高增压压力和大空气流量的同时，可很好的兼顾高、低工况性能，提高全工况增压系统效率，使内燃机在整个运行工况内都能和增压系统达到良好匹配。

将相继增压和两级增压两种增压技术相结合的增压系统也有被应用，中国专利CN204357554U提出可切换相继/二级增压结构，将相继增压和二级增压两种增压结构通过改动融合在一起，实现了两级增压系统和相继增压系统的切换，但因其只有两台涡轮增压器，至多组成一组两级增压结构，并不能在内燃机运行的全工况同时实现两级增压和相继增压。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本发明提供一种用于内燃机的两级相继增压系统以及内燃机。

根据本发明的一个方面，提供一种用于内燃机的两级相继增压系统，其包括：并联并构成相继增压结构的第一增压器组和第二增压器组；

所述第一增压器组包括：串联的第一高压级压气机和第一低压级压气机，和串联的第一高压级涡轮机和第一低压级涡轮机。

根据本发明的另一个方面，提供一种内燃机，包括气缸，还包括连接至所述气缸的排气管和进气管以及上述两级相继增压系统。

本发明中，提供的一种应用于内燃机的两级相继增压系统，通过第一增压器组和第二增压器组并联构成相继增压结构，且至少其中一个增压器组包括两个增压级，在内燃机运行的全工况同时实现两级增压和相继增压，该增压系统具有相继增压和两级增压技术的优点，即可在提高内燃机功率密度和功率储备的同时，提高经济性、降低NOx和碳烟排放、提高低负荷性能和加速特性。本发明能够为内燃机提供两级相继增压系统，为内燃机提供高增压压力和大空气流量的同时，可很好的兼顾高、低工况性能，提高内燃机全工况增压系统效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明提供的内燃机的增压系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

一方面，本发明的一个实施例提供了一种用于内燃机的两级相继增压系统，其包括：并联并构成相继增压结构的第一增压器组和第二增压器组；第一增压器组包括：串联的第一高压级压气机和第一低压级压气机，和串联的第一高压级涡轮机和第一低压级涡轮机。

如图1中虚线框内所示的设计即为用于内燃机的两级相继增压系统，第一增压器组包括：串联的第一高压级压气机6和第一低压级压气机12，和串联的第一高压级涡轮机7和第一低压级涡轮机9。其中，第一高压级压气机6连接第一高压级涡轮机7形成高压增压级，第一低压级压气机12连接第一低压级涡轮机9形成低压增压级。

进一步地，第一增压器组为基本增压器组，用于给内燃机提供增压空气；第二增压器组为受控增压器组，在第一增压器组给内燃机提供增压空气的条件下，根据内燃机的流量要求进一步给内燃机提供增压空气。