一种发动机增压系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种发动机增压系统，其包括与发动机各气缸进气口连接的进气管和与发动机各气缸排气口连接的排气管，进气管前端连接中冷器，该增压系统还包括一个基本增压器和两个受控增压器，中冷器的进气口与三个增压器的压气机出口连接，与受控增压器连接的进气管路上安装有进气控制阀；排气管为两根，气缸的排气口平均分为两组并分别与两根排气管连接，排气管的出口上各连接有受控排气管和基本排气管，两根受控排气管分别与两个受控增压器的涡轮机进口连接，两根基本排气管共同连接在基本增压器的涡轮机进口上，两根受控排气管上分别安装有排气控制阀。本实用新型专利技术具有结构简单、操控方便、增压效果好、运行平稳和能增强动力性的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种发动机增压系统。
技术介绍
随着排放法规的日益严格，降低发动机的有害排放成为当前研究的热点。涡轮增压技术通过增加涡轮增压器，将排气压力转化为进气压力，能有效提高输出效率和扭力。柴油发动机涡轮增压领域有一种双涡轮增压技术，其工作原理是除了设置基本涡轮增压器之外，还额外设置受控涡轮增压器，在低负荷运行时，基本增压器工作，受轮增压器停止，随着发动机工况的提高，受控增压器投入运行，从而进一步提高进气量，保证增压效果。在具体实施中，该种双涡轮增压技术存在如下缺点：在切换过程中，发动机各缸中的排气会一次性供给受控增压器，造成基本增压器流量瞬间降低，导致发动机转速急剧波动，运行不平稳。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种结构简单、操控方便、增压效果好、运行平稳且能增强动力性的发动机增压系统。为解决上述技术问题，本技术的发动机增压系统包括与发动机各气缸进气口连接的进气管和与发动机各气缸排气口连接的排气管，进气管前端连接中冷器，其结构特点是该增压系统还包括一个基本增压器和两个受控增压器，中冷器的进气口分别通过三条进气管路与三个增压器的压气机出口连接，与两个受控增压器连接的进气管路上分别安装有进气控制阀；所述排气管为两根，发动机各气缸的排气口平均分为两组并分别与两根排气管连接，两根排气管的出口上各连接一根受控排气管和一根基本排气管，两根受控排气管分别与两个受控增压器的涡轮机进口连接，两根基本排气管共同连接在基本增压器的涡轮机进口上，两根受控排气管上分别安装有排气控制阀。所述发动机为六缸发动机，一至三缸的排气口与其中一根排气管连接，四至六缸的排气口与另一根排气管连接。本技术的有益效果是：通过采用三个增压器，一个作为基本增压器，另两个作为受控增压器，将各气缸的排气分为两组，其中一组作用于基本增压器和其中一个受控增压器，另一组作用于基本增压器和另一个受控增压器，利用两个进气控制阀和排气控制阀可先后分批控制两个受控增压器的切入/切出动作，来缓解因基本增压器在切换时废气流瞬时流量的剧变带来的转速波动等不良现象，从而提高发动机切换过程的平稳性。同时，低工况时，废气只走基本增压器，可以增加排气管中废气密度，减少废气能量损失，提高基本涡轮增压器的工作效率。随着工况的提高，两个受控增压器依次切入工作，这样可以提高发动机进气量，增加发动机扭矩，有利于增强发动机的动力性。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明：图1为本技术的结构原理示意图。具体实施方式参照附图，该发动机增压系统包括与发动机1各气缸进气口连接的进气管2和与发动机1各气缸排气口连接的排气管3，进气管2前端连接中冷器4，其特征是该增压系统包括一个基本增压器5和两个受控增压器6，中冷器4的进气口分别通过三条进气管路7与三个增压器的压气机出口连接，与两个受控增压器6连接的进气管路7上分别安装有进气控制阀8。排气管3为两根，发动机1各气缸的排气口平均分为两组并分别与两根排气管3连接，两根排气管3的出口上各连接一根受控排气管9和一根基本排气管10，两根受控排气管9分别与两个受控增压器6的涡轮机进口连接，两根基本排气管10共同连接在基本增压器5的涡轮机进口上，两根受控排气管9上分别安装有排气控制阀11。其中，发动机1为六缸发动机，一至三缸的排气口与其中一根排气管3连接，四至六缸的排气口与另一根排气管3连接。下面对本技术的工作原理进行详述。1）当发动机1在低负荷（或者低转速）工况运行时，两个进气控制阀8和两个排气控制阀11均关闭，只有基本增压器5处于工作状态。2）当发动机1运行工况提升时，其中的一组进气控制阀8和排气控制阀11开启，从而启动对应的一个受控增压器6。需要注意的是，在切换过程中，因受控增压器6的转动惯量及发动机管路内气体的可压缩性等因素影响，受控增压器6的响应具有迟滞性，因此，排气控制阀11的开启要早于进气控制阀8一定时间，以防止瞬态切换过程中受控增压器6发生喘振现象，此时另一个受控增压器6依然处于关闭状态。例如，在该工况下，可开启图中左侧的受控增压器6，此时，左侧的受控增压器6在一至三缸排气的脉冲作用下进行工作，而四至六缸的废气依然全部供给基本增压器5工作。3）当发动机1运行工况进一步提升时，另一个受控增压器也投入运行，与该受控增压器6对应的进气控制阀8和排气控制阀11的开启顺序同上述工况2），此时两个受控增压器6均处于工作状态。4）当发动机1运行工况降低时，其中的一个受控增压器6的排气控制阀11和进气控制阀8依次关闭，该受控增压器6退出运行状态。需要注意的是，受控增压器6退出运行时，若排气控制阀11和进气控制阀8同时关闭，由于转动惯量的影响，受控增压器6势必带有一定的转速，而此时压气机出口已被阀门阻塞，即压气机在有转速的情况下出现零流量现象，必然造成严重的喘振现象，因此，需要排气控制阀11早于进气控制阀8一定的时间关闭。5）当发动机1运行状况进一步降低时，两个受控增压器6均退出运行状态，此时，只有基本增压器5工作。通过上述1）、2）、3）、4）、5）五种工况，在增压切换过程中，实现先后分批控制两个受控增压器6依次投入运行和退出运行，有助于减缓基本增压器5在切入（或退出）受控增压器6时废气瞬时流量剧减（或剧增）现象，有效提高了发动机运行的平稳性。综上所述，本技术的有益效果是：通过采用三个增压器，一个作为基本增压器5，另两个作为受控增压器6，将各气缸的排气分为两组，其中一组作用于基本增压器5和其中一个受控增压器6，另一组作用于基本增压器5和另一个受控增压器6，利用两个进气控制阀8和排气控制阀11可先后分批控制两个受控增压器6的切入/切出动作，来减缓基本增压器5在受控增压器切换时废气流瞬时流量的剧变带来的转速波动等不良现象，从而提高发动机切换过程的平稳性。同时，低工况时，废气只走基本增压器5，可以增加排气管中废气密度，减少废气能量损失，提高基本增压器5的工作效率。随着工况的提高，两个受控增压器6依次切入工作，这样可以提高发动机1进气量，增加发动机1扭矩，有利于增强发动机1的动力性。综上所述，本技术不限于上述具体实施方式。本领域技术人员，在不脱离本技术的精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰。本技术的保护范围应以本技术的权利要求为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机增压系统，包括与发动机（1）各气缸进气口连接的进气管（2）和与发动机（1）各气缸排气口连接的排气管（3），进气管（2）前端连接中冷器（4），其特征是该增压系统还包括一个基本增压器（5）和两个受控增压器（6），中冷器（4）的进气口分别通过三条进气管路（7）与三个增压器的压气机出口连接，与两个受控增压器（6）连接的进气管路（7）上分别安装有进气控制阀（8）；所述排气管（3）为两根，发动机（1）各气缸的排气口平均分为两组并分别与两根排气管（3）连接，两根排气管（3）的出口上各连接一根受控排气管（9）和一根基本排气管（10），两根受控排气管（9）分别与两个受控增压器（6）的涡轮机进口连接，两根基本排气管（10）共同连接在基本增压器（5）的涡轮机进口上，两根受控排气管（9）上分别安装有排气控制阀（11）。

【技术特征摘要】
1.一种发动机增压系统，包括与发动机（1）各气缸进气口连接的进气管（2）和与发动机（1）各气缸排气口连接的排气管（3），进气管（2）前端连接中冷器（4），其特征是该增压系统还包括一个基本增压器（5）和两个受控增压器（6），中冷器（4）的进气口分别通过三条进气管路（7）与三个增压器的压气机出口连接，与两个受控增压器（6）连接的进气管路（7）上分别安装有进气控制阀（8）；所述排气管（3）为两根，发动机（1）各气缸的排气口平均分为两组并分别与两根排气管（...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟达，安学慧，陈秀梅，李光辉，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37