[发明专利]一种蓄热式复合涡轮增压装置

摘要

本发明提供了一种蓄热式复合涡轮增压装置，该装置由废气涡轮增压系统和工质涡轮增压系统并联而成，工质涡轮增压系统作为辅助系统在高速工况时蓄存能量，在低速和加速工况时介入工作。发动机高速工况时，在废气涡轮增压系统正常工作的前提下，控制单元将多余的废气引入工质涡轮增压系统中的蓄热器，蓄热器内的工质吸收废气热量蒸发，且压力逐步升高至某一目标值后稳定；当转入低速工况时，仅靠废气涡轮增压系统不能满足进气要求，此时蓄热器内的高压气态工质排出并冲击工质涡轮，从而带动工质涡轮旋转压气，以此增加进气量；加速工况时，控制单元控制工质涡轮立即介入工作，快速增加进气量，从而提高瞬态响应性。

主权项

1.一种蓄热式复合涡轮增压装置，由发动机(1)、进气总管(2)、控制单元(3)、排气总管(4)、废气比例电磁阀(5)、废气涡轮(6)、进气管I(7)、废气三通电磁阀(8)、压气机I(9)、进气控制阀(10)、后处理器(11)、温度传感器I(12)、压力传感器I(13)、蓄热器I(14)、保温散热片I(15)、液位传感器I(16)、调压阀I(17)、工质流向控制阀I(18)、工质出管II(19)、工质进管I(20)、工质涡轮(21)、压气机II(22)、工质流向控制阀II(23)、进气管II(24)、工质进管II(25)、工质出管I(26)、工质流向控制阀III(27)、调压阀II(28)、液位传感器II(29)、温度传感器II(30)、压力传感器II(31)、蓄热器II(32)、保温散热片II(33)构成，排气总管(4)与废气比例电磁阀(5)的入口端相连，废气比例电磁阀(5)的两个出口端通过管道分别与废气涡轮(6)的进气端和废气三通电磁阀(8)的进口端相连，废气涡轮(6)与压气机I(9)同轴连接，压气机I(9)的出气口与进气管I(7)相连，进气管I(7)与进气总管(2)串联连接，废气涡轮(6)的出气端通过管道与后处理器(11)相连，废气三通电磁阀(8)的两个出口端通过管道分别与蓄热器I(14)和蓄热器II(32)的废气入口端相连，蓄热器I(14)和蓄热器II(32)的废气出口端通过管道与后处理器(11)相连，蓄热器I(14)和蓄热器II(32)内装有定量的低沸点工质，并且在它们的工质出口端分别连有调压阀I(17)和调压阀II(28)，蓄热器I(14)的工质出口端与工质出管II(19)连接，蓄热器II(32)的工质出口端与工质进管II(25)连接，工质进管I(20)的两端连接至工质出管II(19)和工质进管II(25)，工质出管I(26)的两端也连接至工质出管II(19)和工质进管II(25)，工质涡轮(21)与压气机II(22)同轴连接，工质涡轮(21)的进气端同时与工质进管I(20)和工质进管II(25)相连，工质涡轮(21)的出气端同时与工质出管I(26)和工质出管II(19)相连，工质出管II(19)、工质进管I(20)、工质出管I(26)上分别装有工质流向控制阀I(18)、工质流向控制阀II(23)、工质流向控制阀III(27)，压气机II(22)的出气口与进气管II(24)连接，进气管II(24)上装有进气控制阀(10)，并且与进气总管(2)串联，废气比例电磁阀(5)用于调节进入废气涡轮(6)和废气三通电磁阀(8)的尾气量的比例，当发动机在低速工况时，发动机的废气流量和流速相对较小，对于传统涡轮增压系统，废气不仅不能有效带动涡轮旋转甚至会阻碍发动机废气的排出，导致排气不畅，此时控制单元(3)控制废气比例电磁阀(5)的开度，使废气全部流入废气三通电磁阀(8)，此时废气涡轮(6)不工作，工质涡轮(21)在工质的推动下旋转，并带动与其同轴的压气机II(22)旋转压气。