[发明专利]三阶段可变截面涡轮两级相继增压系统及控制方法

说明书

本发明的目的在于提供三阶段可变截面涡轮两级相继增压系统及控制方法，A列低压级可变截面涡轮增压器连接到A列高压级可变截面涡轮增压器，A列高压级可变截面涡轮增压器经二级中冷器连接到柴油机上，B列低压级可变截面涡轮增压器连接到B列高压级可变截面涡轮增压器，B列高压级可变截面涡轮增压器经二级中冷器连接到柴油机上，在A、B列两级增压系统管路上安装相应的控制阀，来控制增压系统的切入或切出。本发明采用两级增压技术、相继增压技术以及可变截面涡轮增压技术相结合的方式，明显改善柴油机的各工况性能，能够提供较高的增压压力，通过改变喷嘴环开度，提高了瞬态响应特性，实现与柴油机全工况范围内的良好匹配。

技术领域

本发明涉及的是一种柴油机，具体地说是相继增压柴油机及控制方法。

背景技术

高速柴油机向着高压比、高功率、低排放的方向发展。增压技术成为改善柴油机性能的有效途径之一，传统的相继增压是指两台固定截面涡轮增压器并联在柴油机上，低工况下一台增压器工作，高工况下两台增压器共同工作，由于涡轮增压器是固定截面，在改善柴油机整机性能与低速性能方面有一定的局限性。两级相继增压技术是指大小涡轮两级增压系统并联在柴油机上，低工况下一列两级增压系统工作，高工况下两列两级增压系统共同工作，提高了增压压力与整机性能。

发明内容

本发明的目的在于提供可以实现较大范围内涡轮增压器与柴油机的最佳匹配，明显改善柴油机整机性能、瞬态性能、涡轮迟滞现象的三阶段可变截面涡轮两级相继增压系统及控制方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明三阶段可变截面涡轮两级相继增压系统，其特征是：包括柴油机、A列低压级可变截面涡轮增压器、A列高压级可变截面涡轮增压器、B列低压级可变截面涡轮增压器、B列高压级可变截面涡轮增压器，A列低压级可变截面涡轮增压器包括A列低压级压气机、A列低压级可变截面积涡轮，A列高压级可变截面涡轮增压器包括A列高压级压气机、A列高压级可变截面积涡轮，B列低压级可变截面涡轮增压器包括B列低压级压气机、B列低压级可变截面积涡轮，B列高压级可变截面涡轮增压器包括B列高压级压气机、B列高压级可变截面积涡轮，A列低压级压气机入口连通大气，A列低压级压气机出口端通过A列低压级进气管连接A列高压级压气机，A列高压级压气机出口端连接二级中冷器，B列低压级压气机入口连通大气，B列低压级压气机出口端通过B列低压级进气管连接B列高压级压气机，B列高压级压气机出口端连接二级中冷器，二级中冷器的出口分别连接柴油机的A列进气总管和B列进气总管，柴油机的A列排气总管和B列排气总管均连接连通管，连通管的第一出口连接A列高压级可变截面积涡轮，A列高压级可变截面积涡轮的出口端连接高压级排气连通管，连通管的第二出口连接B列高压级可变截面积涡轮，B列高压级可变截面积涡轮的出口端连接高压级排气连通管，高压级排气连通管的第一出口连接A列低压级可变截面积涡轮，高压级排气连通管的第二出口连接B列低压级可变截面积涡轮，A列低压级进气管上设置A列一级中冷器，B列低压级进气管上设置B列一级中冷器，A列低压级进气管和B列低压级进气管之间通过低压级进气连通管相连。

本发明还可以包括A列高压级可变截面积涡轮上设置A列高压级喷嘴环开度传感器，A列低压级可变截面积涡轮上设置A列低压级喷嘴环开度传感器，B列高压级可变截面积涡轮上设置B列高压级喷嘴环开度传感器，B列低压级可变截面积涡轮上设置B列低压级喷嘴环开度传感器，柴油机上分别设置柴油机转速传感器、油门位置传感器，连通管与B列高压级可变截面积涡轮之间设置高压燃气阀，二级中冷器与B列高压级压气机之间设置高压空气阀，B列低压级可变截面涡轮与高压级排气连通管之间安装低压燃气阀，B列低压级压气机与低压级进气连通管之间安装低压空气阀。