CN101818692A - 一种增压内燃机的进排气系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了内燃机领域内的一种增压内燃机的进排气系统，包括内燃机的进气系统、排气系统；进气系统的进口与空气滤清器相连或直接与空气相通；进气系统的出口与内燃机的进气道相连；排气系统的进口与内燃机的排气道相连，排气系统的出口与排烟总管相连，进气系统至少使一个气缸的进气道完整的进气过程划分为至少两个进气持续期，并使进气道在已划分的进气持续期通过不同压力的气体，剩余气缸的进气道在完整的进气过程通过相同压力的气体。本发明可使不同压力的气体分段在不同的进气持续期先后进入气缸，可改善涡轮增压内燃机的瞬时响应速度或提高机械增压的增压效率；还可实现多个增压器流量调节，使多个增压器更好的协同工作。

Description

一种增压内燃机的进排气系统

技术领域

本发明涉及四冲程增压内燃机进、排气系统。

背景技术

内燃机增压技术：就是采用专门的压气机将气体在进入气缸前预先进行压缩，提高进入气缸的气体密度，减小气体的体积，这样，在单位体积里，气体的质量就大大增加了，进气量即可满足燃料的燃烧需要，从而达到提高发动机功率的目的。增压(包括增压中冷、二级增压、相继增压等增压系统，下同)技术可使内燃机动力性、燃油经济性和排放都得到改善。发动机的增压方法根据驱动增压器所用能量来源的不同，基本上可以分为三类：第一类是机械增压系统，增压器由发动机曲轴通过齿轮(或链条等)直接驱动或由发动机的电瓶电力驱动。第二类是废气涡轮增压系统，增压器是由发动机工作时排出的废气带动的。第三类是复合增压系统，即在发动机上，既采用废气涡轮增压器，又同时应用机械驱动式。

目前涡轮增压内燃机，与等功率的自然吸气内燃机相比，加速过程时间较长，瞬态响应速度更慢；机械增压内燃机，增压效率较低；而离心式压气机在流量较小时，会引起压气机喘振；多个联合工作时，柴油机进气压力有突变、控制系统复杂等问题。

发明内容

本发明的目是提供一种增压内燃机的进排气系统，可至少使内燃机一个气缸的进气道，在内燃机工作循环中，其进气过程划分成至少两个进气持续期，使不同进气压力的气体，在不同的进气持续期通过进气道，从而使不同压力的气体进入气缸，从而减少压气机提供的进气量，并减小压气机所需功率、体积，提高增压内燃机瞬态响应速度和提高机械增压内燃机的增压效率；本发明的又一目的是实现多个增压器流量调节的新方式，从而使多个增压器更好的协同工作。

为实现上述目的，本发明提供一种增压内燃机的进排气系统，包括内燃机的进气系统、排气系统；进气系统的进口，与空气滤清器相连或直接与空气相通；进气系统的出口与内燃机的进气道相连；排气系统的进口与内燃机的排气道相连，排气系统的出口与排烟总管相连，其特征在于：所述进气系统至少使一个气缸的进气道完整的进气过程划分为至少两个进气持续期，并使进气道在已划分的进气持续期通过不同压力的气体，剩余气缸的进气道在完整的进气过程通过相同压力的气体。

本发明进气系统工作时，至少使内燃机一个气缸的进气道完整的进气过程划分为至少两个短的进气持续期，则使安装此进气道的气缸的完整的进气过程相应划分为至少两个短的进气持续期(进气道的进气过程决定了气缸的进气过程)。如一个进气道有两个短的进气持续期，即可使安装此进气道的气缸有两个短的进气持续期，并使相应的进气道在相应进气持续期与相应的进气管接通，可使内燃机不同压力的进气管的气体，在不同的进气持续期通过进气道，按照先低压气体、后高压气体的持续期的顺序(如：大气状况下的空气和增压后的空气，大气状况下的空气和增压后的空气和/或二次增压后的空气，大气状况下的空气和/或增压后的空气和二次增压后的空气)，先、后进入内燃机的气缸；在不同的持续期不同压力的气体，先、后进入增压内燃机的同一个气缸，在相同的进气量条件下，所提供大气状况下的空气可减少压气机对该气缸提供的空气，可减小压气机提供的进气量，即可减少压气机所需功率、体积。减小增压内燃机压气机提供的进气量，即可提高涡轮增压内燃机瞬态响应速度；减小增压内燃机压气机提供的进气量，可减小机械增压器所需功率，即减少机械增压的能量损失，提高机械增压效率。

本发明进、排气系统工作时，可使多个增压器更好的协同工作，从而实现以前多个增压器无法实现的流量调节的新方式，进一步满足内燃机高、低速进气压力的要求。其可以具有如下的优选技术方案：

其一：所述内燃机为机械增压内燃机；进气系统包括压气机、第一进气管、第二进气管；压气机的进口与空气滤清器相连或与空气直接相通；第一进气管的进口与压气机的出口相连，第二进气管的进口直接与空气滤清器相连、或与离心式压气机回流口相连、或直接与空气相通；第一进气管和第二进气管与至少一个气缸的进气道之间设有进气辅助控制阀，第一进气管与其他进气道之间直接接通；进气辅助控制阀的启闭定时与相应气缸进气阀配气定时的相位相对应，使相应气缸的进气过程按开启先后划分为第一进气持续期和第二进气持续期，在第一进气持续期内，第二进气管与进气道接通；在第二持续期内，第一进气管与进气道接通；排气系统为一根排气管，排气管的进口与每个排气道相连，排气管的出口与排烟总管相连。

其二：所述内燃机为涡轮增压内燃机；进气系统包括压气机、第一进气管和第二进气管；压气机的进口与空气滤清器相连或与空气直接相通；第一进气管的进口与压气机的出口相连，第二进气管的进口直接与空气滤清器相连、或与离心式压气机回流口相连、或直接与空气相通；第一进气管和第二进气管与至少一个气缸的进气道之间设有进气辅助控制阀，第一进气管与其他进气道之间直接接通；进气辅助控制阀的启闭定时与相应气缸进气阀配气定时的相位相对应，使相应气缸的进气过程按开启先后划分为第一进气持续期和第二进气持续期，在第一进气持续期内，第二进气管与相应进气道进口接通；在第二持续期内，第一进气管与相应进气道进口接通；第一进气管的管路中设有中冷器；排气系统有一个涡轮机，涡轮机有二个进口、一个出口和三根排气管；三根排气管与每缸的排气道之间设有排气辅助控制阀；三根排气管为第一排气管、第二排气管、第三排气管；排气辅助控制阀的启闭定时与相应气缸排气阀配气定时的相位相对应，使相应气缸的排气过程按开启先后划分为第一排气持续期、第二排气持续期、第三排气持续期，在第一排气持续期内，第一排气管与排气道接通，在第二持续期内，第二排气管与排气道出口接通，在第三持续期内，第三排气管与排气道出口接通；第一排气管的出口与涡轮机的一个进口相连，第二排气管的出口与涡轮机的另一个进口相连，第三排气管的出口直接与排烟总管相连，涡轮机的出口与排烟总管相连。

其三：所述内燃机为涡轮增压+机械增压内燃机；进气系统有一个涡轮增压器的第一压气机、一个电动的第二压气机、第一进气管、第二进气管；第一压气机的进口与空气滤清器相连或与空气直接相通；第一进气管的进口与第一压气机的出口相连，第二进气管的进口直接与第二压气机的出口相连；第二压气机的进口与第一进气管相通；第一进气管和第二进气管与至少一个气缸的进气道之间设有进气辅助控制阀，第一进气管与其余进气道直接接通；进气辅助控制阀的启闭定时与相应气缸进气阀配气定时的相位相对应，使相应气缸的进气过程按开启先后划分为第一进气持续期和第二进气持续期，在第一进气持续期内，第一进气管与相应进气道进口接通；在第二持续期内，第二进气管与相应进气道进口接通；排气系统包括所述涡轮增压器的涡轮机和一根排气管；排气管的进口与每个排气道相连，排气管的出口与涡轮机的进口相连，涡轮机的出口与排烟总管相连。

其四：所述增压内燃机为二个涡轮增压器的增压内燃机；进气系统有对应设有第一压气机、第二压气机，进气管包括第一进气管和第二进气管；第一压气机的进口与一空气滤清器相连，第二压气机的进口与另一空气滤清器相连；第一进气管的进口与第一压气机的出口相连，第二进气管的进口与第二压气机的出口相连；第一进气管和第二进气管与至少一个气缸的进气道之间设有进气辅助控制阀，第一进气管与其余进气道直接接通；进气辅助控制阀的启闭定时与相应气缸进气阀配气定时的相位相对应，使相应气缸的进气过程按开启先后划分为第一进气持续期和第二进气持续期，在第一进气持续期内，第二进气管与相应进气道进口接通；在第二持续期内，第一进气管与相应进气道进口接通；第一进气管的管路中设有第一中冷器，第二进气管的管路中设有第二中冷器；所述排气系统有涡轮增压器的第一涡轮机、第二涡轮机，排气管包括第一排气管和第二排气管；第一排气管进口端直接与每个排气道相连，其另一端与第一涡轮机进口相连；第二排气管进口端通过流量控制阀与第一排气管相连，其另一端直接与第二涡轮机进口相连；第一涡轮机的出口与第一排烟总管相连，第二涡轮机的出口与第二排烟总管相连；第一压气机与第一涡轮机组成一涡轮增压器，第二压气机与第二涡轮机组成一涡轮增压器。

其五：所述增压内燃机为二个涡轮增压器内燃机；进气系统有二个的压气机，两根进气管；其中第一压气机的进口与空气滤清器相连，第二压气机的进口与另一空气滤清器相连；第一进气管的进口与第一压气机的出口相连，第二进气管的进口与第二压气机的出口相连；第一进气管和第二进气管与每个进气道之间设有进气辅助控制阀；进气辅助控制阀的启闭定时与相应气缸进气阀配气定时的相位相对应，使相应气缸的进气过程按开启先后划分为第一进气持续期和第二进气持续期，在第一进气持续期内，第二进气管与相应进气道进口接通；在第二持续期内，第一进气管与相应进气道进口接通；第一进气管的管路中设有第一中冷器，第二进气管的管路中设有第二中冷器；所述排气系统有涡轮增压器的二个涡轮机和三根排气管；三根排气管与每个气缸的排气道之间设有排气辅助控制阀；排气辅助控制阀的启闭定时与相应气缸排气阀配气定时的相位相对应，使相应气缸的排气过程按开启先后划分为第一排气持续期、第二排气持续期和第三排气持续期，在第一排气持续期内，第一排气管与排气道接通，在第二持续期内，第二排气管与排气道出口接通，在第三持续期内，第三排气管与排气道出口接通；第一排气管的出口与第一涡轮机的进口相连，第二排气管的出口与第二涡轮机的进口相连，第一涡轮机的出口与第一排烟总管相连，第二涡轮机的出口与第二排烟总管相连，第三排气管的出口直接与第三排烟总管相连；第一压气机与第一涡轮机组成一涡轮增压器，第二压气机与第二涡轮机组成一涡轮增压器。

上述技术方案中需要快速启闭的进气辅助控制阀，所述进气辅助控制阀可以是由ECU控制的电控阀，也可以是如下的机械控制阀，即所述进气辅助控制阀包括内转子、套装在内转子上的外转子和位于外转子外的阀体，内转子中空且一端封闭，另一端为开口端，内转子、外转子和阀体的侧面分别开设有相对应的至少一组阀口，内转子的封闭端经轴连接一从动外齿轮，外转子的相应端部设有从动内齿轮，一安装在输入轴端部的主动齿轮分别与从动外齿轮和从动内齿轮相啮合，输入轴通过传动机构与正时齿轮相连。使用时，使阀体上的阀口或内转子的开口端中的任一端接各缸进气道，另一端接进气管，输入轴转动时，驱动内转子和外转子逆向运动，当运动到内转子、外转子和阀体侧面的阀口相互重叠或部分重叠时，进气辅助控制阀的阀口即处于开启状态，其他状态下，进气辅助控制阀的阀口处于关闭状态；由于内转子和外转子逆向转动，阀的启闭速度是内转子和外转子速度的叠加，使进气辅助控制阀的阀口可以实现大开度并能迅速启闭；输入轴与正时齿轮传动连接，可使各单缸的多个进气辅助控制阀的阀口与正时相对应并顺序开启。

上述机械式进气辅助控制阀可以有如下二种更具体的结构：

其一，与进气道相连的进气辅助控制阀数目至少为一只，内转子、外转子和阀体侧面的阀口数目与进气管数目相等，内转子的开口端接进气道，阀体侧面的各阀口分别接相应进气管。

其二，与进气道相连的进气辅助控制阀数目至少为两只，各进气辅助控制阀阀体侧面的阀口数目与气缸数相等；各内转子的开口端分别接相应进气管，阀体侧面的各阀口分别接相应各缸的进气道。

上述排气辅助控制阀可与进气辅助控制阀的结构相同或相对应。

本发明还可减小离心式压气机的喘振流量。涡轮增压内燃机的离心式压气机流量较小时，容易发生压气机喘振，当有一根(当然也可多根，一根结构最简单)与离心式压气机回流口相连的进气管时，在提高涡轮增压内燃机的响应速度的同时，还可减小压气机的喘振流量。

本发明还可增大增压内燃机的涡轮增压器的低速流量。内燃机气缸采用进气分段后，压气机所需能量减小，多出的能量可为进气系统向排气系统提供空气，可使增压器流量显著加大，避开内燃机低速时压气机的喘振。

本发明中，所述各单缸的顺序开启的相邻两进气持续期的开启相位有部分重叠。尽管进气辅助控制阀阀口启闭速度较快，但还是需要一定时间，在前面一个进气辅助控制阀阀口已关闭、后面一个进气辅助控制阀阀口尚未开启时，会加大气缸进气过程的压力损失。而各单缸的顺序开启的相邻两进气持续期的开启相位有部分重叠，就可使气缸进气过程连续。

作为本发明的一种优化方案，输入轴和内燃机的正时机构之间可设有角度提前装置。角度提前装置为现有技术中的已有技术；由于多段进气持续期的开启相位的最佳角度值是随内燃机的转速、负荷的变化而变化的，角度提前装置的设置，使各单缸的每个进气持续期的开启相位可以动态调整，即可调整不同进气持续期进气量的比例调整。通过不同进气持续期进气量的比例调整，无论是涡轮增压内燃机，还是机械增压内燃机，可提高增压内燃机的高、低速匹配性能(内燃机低速增大进气压力，高速提高经济性)。

本发明内燃机进气系统进行进气流量调节同时，排气系统也进行相应的排气流量调节，使内燃机转速调节范围加大；本发明进气系统工作时，如与现有涡轮增压内燃机流量调节技术配合使用，将进一步加大增压内燃机进、排气流量的调节，如排气系统含有带放气阀的涡轮机、或含有可变涡轮截面的涡轮机，压气机采用可变截面的压气机。特别是当排气系统采用分段排气系统工作时，通过配合进气系统的流量调节，不但可提高增压内燃机的响应速度，并且可同时扩大进气系统、排气系统的流量调节范围，还可提高废气能量利用率；当内燃机有多个压气机内燃机工作时，在保持相继增压的优点的同时，可彻底解决相继增压在切换过程中容易出现压气机喘振、旋转失速、内燃机进气压力突降等问题，并同时提高废气能量利用率。

内燃机进气系统所含可分段进气的气缸越多，压气机所需功率越小，内燃机瞬态响应速度越快，优化方案是，进气系统的每个气缸的进气道完整的进气过程划分为至少两个短的进气持续期；通过角度提前装置，可根据内燃机转速、负荷等工作情况进行，可调整进气道不同时刻至少两个短的进气持续期的长短，可使增压内燃机有较好低速性能的同时，高速性能也得到改善；通过在低压力的进气管入口端设置低速流量控制阀及某些不同压力的进气管之间设置高速流量控制阀，也可使增压内燃机有较好低速性能的同时，高速性能也得到改善；当然，可同时使用角度提前装置方案、在低压力的进气管入口端设置低速流量控制阀及某些不同压力的进气管之间设置高速流量控制阀的方案，可更好的满足增压内燃机高、低速动力性能的要求。

所有上述技术方案中，当进气管布置有流量控制阀时，可满足内燃机对流量控制的需要。如汽油机，为满足空燃比控制的需要，可在每根进气管的出口端设置流量控制阀(一般为节气门)。

附图说明

图1本发明的一种四冲程三缸机械增压内燃机进、排气系统结构示意图；

图2一种进气辅助控制阀的结构示意图；

图3为图2的M1-M1剖视图；

图4为图2的M2-M2剖视图；

图5一种单缸进气阶段角面值及进气辅助控制阀阀口进气持续期示意图；

图6本发明一种四冲程六缸涡轮增压内燃机优化的进、排气系统示意图；

图7再一种进气辅助控制阀的结构示意图；

图8为图7的M1-M1剖视图；

图9为图7的M5-M5剖视图；

图10为图7的M6-M6剖视图；

图11离心式压气机回流孔示意图；

图12本发明一种四冲程六缸涡轮增压+机械增压内燃机优化的进、排气系统示意图；

图13本发明一种四冲程六缸双涡轮增压内燃机优化的进、排气系统示意图；

图14本发明另一种四冲程六缸双涡轮增压内燃机优化的进、排气系统示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1，为一种四冲程三缸(对应缸号为I-III)机械增压的进、排气系统，进气系统包括：2根进气管J1、J2，一个机械增压器的压气机Y1；压气机Y1的进口与空气滤清器10相连，压气机Y1的出口与进气管J1的进口相连；进气管J2的进口直接与空气滤清器10相连；2根进气管J1、J2与进气道1-J之间分别设有1只进气辅助控制阀F1；进气管J1与进气道2-J、3-J的直接相连；进气道1-J的进气辅助控制阀F1的启闭与内燃机第I缸进气阀的配气正时的相位相对应，使进气道1-J完整的进气过程划分为2个短的进气持续期，并使相应的进气道在2个分段的进气持续期与相应的进气管接通。进气辅助控制阀F1(见图2-4)，包括内转子101、套装在内转子上的外转子102和位于外转子外的阀体103，内转子101中空且一端封闭，另一端为开口端，开口端与进气道相连：进气辅助控制阀F1内转子101、外转子102和阀体103的侧面分别开设有相对应的2组阀口，分别对应为1-1、1-2，进气辅助控制阀F1内的内转子、外转子侧面的阀口相位角位置相错；内转子101的封闭端经轴连接一从动外齿轮104，外转子102的相应端部设有从动内齿轮105，一安装在输入轴106(相对应的输入轴分别为106-n，n为进气辅助控制阀的编号)端部的主动齿轮107分别与从动外齿轮和从动内齿轮相啮合，输入轴与正时齿轮传动连接。通过阀口位置的相对位置变化，可实现进气辅助控制阀阀口的开启与关闭；进气辅助阀的内转子的开口端与进气道1-J连接，阀F1阀体侧面的阀口1-1与进气管J2连接，阀口1-2与进气管J1连接；进气辅助控制阀F1内的两个阀口与相应进气阀的配气正时的相位相对应的启闭角度相对应；进气辅助控制阀阀体103可以与进气管连为一体(根据内燃机空间条件进气辅助控制阀亦可布置在进气管内、或布置在进气道内)，内转子转速∶外转子的转速∶内燃机凸轮轴转速＝3∶1∶1；为实现进气辅助控制阀的快速启闭，所述内转子转速∶外转子的转速∶内燃机凸轮轴转速可为5∶1∶1、4∶1∶1、3∶1∶1、2∶1∶1，选取内转子转速∶外转子的转速∶内燃机凸轮轴转速＝3∶1∶1，只是因为，在满足各进气辅助控制阀阀口角度的条件下，希望内转子、外转子转速越快越好内、外转子的转速越大，所有单个阀口(如阀口1-1)启闭速度越快，但阀口1-1从开启到关闭的可调整范围(角度)越小；内转子101、外转子102转速确定后，内转子101上阀口角度α1、外转子102阀口角度β1，确定了进气辅助控制阀阀口1-1从开启到关闭的角度范围；同时阀口1-1的长度L1也影响到阀口1-1开启截面，进而影响启闭速度的设定(当然也可通过两个阀口控制一个进气持续期，可更进一步加快内转子、外转子转速)。这样，进气道1-J的2个阀口把进气道1-J的完整的进气过程分成2个短的进气持续期即第一持续期、第二持续期；进气道1-J在第一持续期与进气管J2接通，进气道1-J在第二持续期与进气管J1接通。

排气系统为一根排气管P1，排气管P1的进口分别与排气道1-P、2-P、3-P的出口相连，排气管P1的出口与排烟总管PZ相连。

进气系统工作时，进气辅助控制阀F1把进气道1-J完整的进气过程均分成2个短的进气持续期：通过阀口位置的相对位置变化，可实现进气辅助控制阀阀口的开启与关闭，使第一持续期的空气、第二持续期的压气机后的空气，先后通过进气道1-J进入气缸；图4是单缸内燃机的进气阶段角面值及进气辅助控制阀阀口进气持续期示意图，该说明同样适用于其它内燃机。其中：

θ1表示进气门开启与进气辅助控制阀阀口1-1的进气持续期开启的角度差；θ2表示进气门开启与进气辅助控制阀阀口1-2的进气持续期开启的角度差；θ4表示进气辅助控制阀阀口1-1的第一进气持续期从开启到关闭的角度，使进气压力基本为大气压力的空气由进气管J1通过进气道进入气缸；θ5表示进气辅助控制阀阀口1-2的第二进气持续期从开启到关闭的角度，使增压后的空气由进气管J2通过进气道进入气缸。根据增压内燃机的使用用途，可由试验确定θ1、θ2、θ4、θ5的角度。

通过把进气道1-J一个完整的进气过程分成2个短的进气持续期，可使第一持续期的空气、第二持续期的压气机后的空气，先后通过进气道进入气缸，可减少压气机对该气缸提供的空气，即可减少机械增压器的压气机所需功率、体积，从而提高增压内燃机瞬态响应速度；对于机械增压内燃机，减小机械增压器压气机所需功率的同时，减少了增压内燃机有效功率的损失，可提高机械增压的效率；进气道2-J、3-J则不能减小机械增压器压气机所需功率；但只要有一个进气道进气分段，压气机所需功率就可减少，增压内燃机瞬态响应速度就可提高，机械增压内燃机的增压效率也可同时提高。

排气系统工作时，排气管P1把每个气缸排气道的废气排入排烟总管PZ。

对于需要控制空燃比的内燃机，如汽油机，则可在本实施例每个进气管与辅助控制阀的结合部位，安装流量控制阀，该流量控制阀可为节气门。节气门的开启顺序是，在内燃机负荷增加时，控制进气管J2的节气门首先逐步开启到最大；在内燃机负荷进一步增加时，控制进气管J1的节气门逐步增大；这样，可以减小部分负荷的节流损失，降低内燃机的燃油耗。

实施例2

如图6，为一种四冲程六缸(对应缸号为I-VI)涡轮增压内燃机优化的进、排气系统，进气系统包括：2根进气管J1、J2，一个涡轮增压器的压气机Y1(与排气系统的涡轮机W1组成涡轮增压器)；压气机Y1的进口与空气滤清器10相连，压气机Y1的出口直接与进气管J1的进口相连；进气管J2的进口直接与空气滤清器10相连；进气管J1的管路中设有一中冷器Z1(冷却增压后的空气)；2根进气管J1、J2与每个进气道之间分别设有2只进气辅助控制阀F1、F2；与6个进气道1-J、2-J、3-J、4-J、5-J、6-J相连的进气辅助控制阀的启闭与内燃机相应气缸进气阀的配气正时的相位相对应，使6个进气道1-J、2-J、3-J、4-J、5-J、6-J完整的进气过程均划分为2个短的进气持续期，并使相应的进气道在2个分段的进气持续期与相应的进气管接通。每只进气辅助控制阀包括内转子101、套装在内转子上的外转子102和位于外转子外的阀体103，内转子101中空且一端封闭，另一端为开口端，开口端与相应进气管进气端相连，以一只进气辅助控制阀F1(见图7-10)为例，进气辅助控制阀F2与进气辅助控制阀F1结构相同；进气辅助控制阀F1包括内转子101、外转子102和阀体103，内转子101、外转子102和阀体103的侧面分别开设有相对应的6组阀口，分别对应为1-1至6-1(进气辅助控制阀F2对应的阀口为1-2至6-2)，进气辅助控制阀F1内的内转子、外转子侧面的阀口相位角位置相错；内转子101的封闭端经轴连接一从动外齿轮104，外转子102的相应端部设有从动内齿轮105，一安装在输入轴106(相对应的输入轴分别为106-n，n为进气辅助控制阀的编号)端部的主动齿轮107分别与从动外齿轮和从动内齿轮相啮合，输入轴与正时齿轮传动连接。通过阀口位置的相对位置变化，可实现进气辅助控制阀阀口的开启与关闭；2只阀的内转子的开口端分别接相应进气管，阀体侧面的各阀口分别接相应各缸的进气道；每只进气辅助控制阀内的6组阀口与相应进气阀的配气正时的相位相对应的启闭角度相对应；内转子转速∶外转子的转速∶内燃机凸轮轴转速＝3∶1∶1；各单缸的顺序开启的相邻两进气持续期的开启相位有部分重叠；F1的输入轴和柴油机的正时机构之间设有角度提前装置T1，F2的输入轴和柴油机的正时机构之间设有角度提前装置T2。这样，每一单缸的2个阀口把相应气缸的完整的进气过程分成2个短的进气持续期即第一持续期、第二持续期，进气道在第一持续期与进气管J2接通，进气道在第二持续期与进气管J1接通。

排气系统由三根排气管P1、P2、P3，一个涡轮增压器的涡轮机W1、3只排气辅助控制阀F4、F5、F6组成。涡轮机W1为2个进口涡轮机，3根排气管与排气道1-P、2-P、3-P、4-P、5-P、6-P的出口之间分别设有3只排气辅助控制阀F4、F5、F6；排气管P1的出口与涡轮机W1的第一进口WJ1相连，排气管P2的出口与涡轮机W1的第二进口WJ2相连，排气管P3的出口直接与排烟总管PZ相连；涡轮机W1的出口与排烟总管PZ相连。

每缸的排气辅助控制阀的启闭与相应排气阀的配气正时的相位相对应，使每缸完整的排气过程划分为3个短的排气持续期：第一排气持续期、第二排气持续期、第三排气持续期，并使3个分段的排气持续期的废气分别进入对应的排气管P1、P2、P3；每只排气辅助控制阀结构相同，它们的结构与进气辅助阀的结构相似；以一只排气辅助控制阀F4为例排气辅助控制阀F4包括内转子、外转子和阀体，内转子、外转子和阀体的侧面分别开设有相对应的6组阀口，排气辅助控制阀F4内的内转子、外转子侧面的阀口相位角位置相错；内转子的封闭端经轴连接一从动外齿轮，外转子的相应端部设有从动内齿轮，一安装在输入轴端部的主动齿轮分别与从动外齿轮和从动内齿轮相啮合，输入轴与正时齿轮传动连接。通过阀口位置的相对位置变化，可实现排气辅助控制阀阀口的开启与关闭；3只阀的内转子的开口端分别接相应排气管，阀体侧面的各阀口分别接相应各缸的排气道；3只排气辅助控制阀F4、F5、F5外转子外的阀体可以与排气管连为一体(根据增压内燃机空间条件排气辅助控制阀亦可布置在排气管内、或布置在排气道内)，每只排气辅助控制阀内的6组阀口与相应排气阀的配气正时的相位相对应的启闭角度相对应；内转子转速∶外转子的转速∶内燃机凸轮轴转速＝3∶1∶1(为实现排气辅助控制阀的快速启闭，所述内转子转速∶外转子的转速∶内燃机凸轮轴转速可为5∶1∶1、4∶1∶1、3∶1∶1、2∶1∶1，一般选取内转子转速∶外转子的转速∶内燃机凸轮轴转速＝3∶1∶1只是因为，在满足各排气辅助控制阀阀口角度的条件下，希望内转子、外转子速度越快越好)；各单缸的顺序开启的相邻两排气持续期的开启相位有部分重叠。这样，每一单缸的3个阀口把相应气缸的完整的排气过程分成依次相连的、相邻两个过程部分重叠、3个短的排气持续期，3个短的排气持续期的废气分别进入3根排气管P1、P2、P3，并使进入排气管P1的废气的排气持续期的相位都是一样的，进入排气管P2的废气的排气持续期的相位都是一样的，进入排气管P3的废气的排气持续期的相位都是一样的。

进气系统工作时，每缸的进气辅助控制阀把每个进气道完整的进气过程分成2个有重叠的、依次相连的短的进气持续期；通过阀口位置的相对位置变化，可实现进气辅助控制阀阀口的开启与关闭，使进气压力为大气压力的空气与增压中冷后的空气分别在2个不同的进气持续期，先、后通过进气道进入气缸；通过输入轴与正时齿轮传动之间可部分或全部设置角度提前装置，可动态调整进气压力为大气压力的空气与增压中冷后的空气的比例，使增压内燃机有较好低速性能的同时，高速性能也得到改善，具体见以下说明。图4是四冲程增压内燃机的单缸排气阶段角面值及进气辅助控制阀阀口进气持续期示意图，并说明角度提前装置的作用，该说明同样适用于其它增压内燃机。其中：

θ1表示进气门开启与进气辅助控制阀阀口1-1的进气持续期开启的角度差，对于θ1的调整，可调整进入气缸的进气压力基本为大气压力的空气的比例，当θ1为负值时，进入缸内进气压力基本为大气压力的空气的量迅速减少，当θ1加θ4等于零时，由进气道进入缸内的进气压力基本为大气压力的空气的量为零，本实施例中θ1通过角度提前器T1调整，增压内燃机低速时可取大值，高速时取小值。

θ2表示进气门开启与进气辅助控制阀阀口1-2的进气持续期开启的角度差，对于θ2的调整，可调整进入气缸的进气压力为中冷后压力的空气的比例。本实施例中θ2通过角度提前器T2调整。

θ4表示进气辅助控制阀阀口1-1的第一进气持续期从开启到关闭的角度，使进气压力基本为大气压力的空气由进气管J1通过进气道进入气缸。

θ5表示进气辅助控制阀阀口1-2的第二进气持续期从开启到关闭的角度，使增压中冷后的空气由进气管J2通过进气道进入气缸。

根据增压内燃机的使用用途，可由试验选择θ1、θ2、θ4、θ5的角度。如在输入轴和正时机构可设置角度提前器，角度提前器为现有技术中已有的产品，通过改变输出与输入的相对位置，使输出相位发生变化；角度提前器可使θ1、θ2的角度可随增压内燃机的转速变化或随转速、负荷而变化。本实施例，如输入轴和正时机构未设置角度提前器时，通过进气管J1与空气滤清器10相连的部位设置一低速流量控制阀和在两根进气管之间设置一高速流量控制阀，也可使增压内燃机有较好瞬态响应速度的同时，高速性能也得到改善。内燃机在低速时低速流量控制阀全开，高速流量控制阀全闭，进气管J1、J2进气压力不一样；内燃机在中速(或高速)时低速流量控制阀全闭，高速流量控制阀全开，J1、J2进气压力一样，内燃机充分利用由废气能量提供的压力空气。

通过把每个进气道的一个完整的进气过程分成2个短的进气持续期，可使第一持续期的进气压力为大气压力的空气、第二持续期的进气压力为中冷后的空气，先后通过进气道进入气缸，可减少压气机对每个气缸提供的空气，对于涡轮增压内燃机，可减少压气机所需功率、体积，从而提高涡轮增压内燃机瞬态响应速度。

排气系统工作时，每缸的排气辅助控制阀把每个缸排气分成3个有重叠的、依次相连的排气持续期；通过阀口位置的相对位置变化，可实现排气辅助控制阀阀口的开启与关闭，使具有相同排气能量的分段废气进入同一排气管。每个气缸的第一排气持续期废气能量由排气道经排气管P1再经涡轮机W1的第一进口WJ1提供给涡轮机W1，每个气缸的第二排气持续期废气能量由排气道经排气管P2再经涡轮机W1的第二进口WJ2提供给涡轮机W1，第三排气持续期废气由排气道经排气管P3排气管P2直接排入排烟总管PZ，降低了内燃机背压，还使气缸换气更加充分；涡轮机W1获取废气能量后，由涡轮机出口使废气排入排烟总管PZ。本方案中，进、排气系统联合工作时，不但可提高涡轮增压内燃机的响应速度，并且可扩大进气系统、排气系统的流量调节范围，同时还提高废气能量利用率。

本实施例，进气辅助控制阀通过角度提前装置，可根据内燃机转速、负荷等工作情况进行，可调整进气道不同时刻至少两个短的进气持续期的长短，即可调整进气道通过不同气源气体的比例，可使增压内燃机有较好低速性能的同时，高速性能也得到改善。

本实施例中，进一步优化方案是：离心式压气机Y1的进口直接与空气滤清器10相连，与空气滤清器10相连的进气管J2的进口，改为与离心式压气机Y1的回流孔YH1(剖视图见图11)相连，可进一步减小离心式压气机的喘振流量(由于第一持续期的空气是来源于离心式压气机的回流孔的空气，改善了小流量时气流扰动)。

本实施例进、排气系统改进方案是，进气管J1与排气管P1之间设有一根流量的通气管，通气管与排气管P1接口部位设有流量控制阀，所设流量控制阀为气体由进气管J1进入排气管P1的单向阀；内燃机进气系统采用段进气的气缸越多，压气机所需能量越小，多出的能量可为进气系统向排气系统提供空气，可使增压器流量加大的效果比较明显，从而可避开内燃机低速时压气机的喘振；此方案的更进一步优化方案是通气管中间部位设有回热器，提高从进气管J1流入排气管P1空气的温度，提高涡轮增压器效率的同时，可改善内燃机排气侧的热负荷；本优化方案的进一步优化方案是，进气管J1与排气管P3之间设有一根流量的通气管，通气管与进气管P3接口部位设有流量控制阀，可进一步改善内燃机排气侧的热负荷。

对于需要控制空燃比的内燃机，如汽油机，则可在本实施例每个进气管与辅助控制阀的结合部位，安装流量控制阀，该流量控制阀可为节气门。

实施例3

如图12，为一种四冲程六缸(对应缸号为I-VI)涡轮增压+机械增压内燃机优化的进、排气系，进气系统包括：2根进气管J1、J2，一个涡轮增压器的压气机Y1(与排气系统的涡轮机W1组成涡轮增压器)和一个电动压气机Y2；2根进气管J1、J2与每个进气道之间分别设有2只进气辅助控制阀F1、F2；压气机Y1的进口与空气滤清器10相连，压气机Y1的出口直接与进气管J1的进口相连；进气管J1有两个出口，一个出口与辅助控制阀F1的进口相连，另一出口通过低速流量控制阀F10与压气机Y2的进口相连；压气机Y2的出口直接与进气管J2的进口相连；进气管J2的出口与辅助控制阀F2的进口相连；进气管J2、J1之间设有高速流量控制阀F20；每只进气辅助控制阀包括内转子101、套装在内转子上的外转子102和位于外转子外的阀体103，内转子101中空且一端封闭，另一端为开口端，开口端与相应进气管出气端相连，以一只进气辅助控制阀F1为例(见图7-10)，进气辅助控制阀F2与进气辅助控制阀F1结构相同；进气辅助控制阀F1包括内转子101、外转子102和阀体103，内转子101、外转子102和阀体103的侧面分别开设有相对应的6组阀口，分别对应为1-1至6-1(进气辅助控制阀F2对应的阀口为1-2至6-2)，进气辅助控制阀F1内的内转子、外转子侧面的阀口相位角位置相错；内转子101的封闭端经轴连接一从动外齿轮104，外转子102的相应端部设有从动内齿轮105，一安装在输入轴106(相对应的输入轴分别为106-n，n为进气辅助控制阀的编号)端部的主动齿轮107分别与从动外齿轮和从动内齿轮相啮合，输入轴与正时齿轮传动连接。通过阀口位置的相对位置变化，可实现进气辅助控制阀阀口的开启与关闭；2只阀的内转子的开口端分别接相应进气管，阀体侧面的各阀口分别接相应各缸的进气道；每只进气辅助控制阀内的6组阀口与相应进气阀的配气正时的相位相对应的启闭角度相对应；内转子转速∶外转子的转速∶内燃机凸轮轴转速＝3∶1∶1；各单缸的顺序开启的相邻两进气持续期的开启相位有部分重叠。这样，每一单缸的2个阀口把相应气缸的完整的进气过程分成2个短的进气持续期即第一持续期、第二持续期，进气道在第一持续期与进气管J1接通，进气道在第二持续期与进气管J2接通。

排气系统包括一根排气管P1、一个涡轮增压器的涡轮机W1；涡轮机W1为可变截面的涡轮机，排气管P1的进口分别与排气道1-P、2-P、3-P、4-P、5-P、6-P的出口相连，排气管P1的出口与涡轮机W1的进口相连，涡轮机W1的出口与排烟总管PZ相连。

进气系统在内燃机低速大负荷工作时，低速流量控制阀F10打开，每缸的进气辅助控制阀把每个进气道完整的进气过程分成2个有重叠的、依次相连的短的进气持续期；通过阀口位置的相对位置变化，可实现进气辅助控制阀阀口的开启与关闭，使单级增压(涡轮增压)中冷后的空气或多级增压中冷后(涡轮增压+机械增压)的空气分别在2个不同的进气持续期，先、后通过进气道进入气缸，使发动机在低速时就有较高的增压压力，而机械增压系统所需功率较小，这在以前的多个增压器的增压系统中是无法实现的；机械增压是电动压气机时，机械增压系统所需功率减小(机械增压系统所需功率将比现有机械增压系统所需功率少一半以上)，内燃机提供的电流即可减小，电动压气机的发热量就可减小；而电动压气机消耗功率与发热量是限制电动压气机使用的技术瓶颈。进气系统在内燃机由低速向高速工作时，电动压气机逐步减小其电动机的功率，当涡轮增压的压力可满足内燃机使用要求时，电动压气机停止工作，低速流量控制阀F10关闭。

通过把每个进气道的一个完整的进气过程分成2个短的进气持续期，内燃机低速、大负荷时，可使第一持续期的进气压力为一次增压后的空气、第二持续期的进气压力为二次增压后的空气，先后通过进气道进入气缸，在提供较高的进气压力的同时，机械增压的压气机所需功率较小，从而使内燃机增压效率较高；内燃机高速时，一次增压后的空气已能满足内燃机工作要求，无需机械增压器再提供气体，机械增压器停止工作，可进一步提高内燃机增压效率；内燃机低速小负荷时，一次增压后的空气已能满足内燃机工作要求，无需机械增压器再提供气体，机械增压器停止工作，可进一步提高内燃机增压效率；即机械增压器虽内燃机转速或\和负荷的变化，机械增压器的功率也进行相应的调整。

排气系统工作时，排气管P1把每个气缸的废气能量由排气道提供给涡轮机W1(涡轮机W1获取的能量带动压气机Y1转动)，涡轮机W1获取能量后，把废气排入排烟总管PZ；由于涡轮机W1是可变截面涡轮机，可调节排气流量以适应发动机转速的变化。本实施例的涡轮机W1也可是带放气阀的涡轮机，同样可调节排气流量以适应发动机转速的变化(只是可调节范围较可变截面涡轮机小)。本实施例的压气机的扩压器也可是可变几何扩压器，进一步调节进气流量以适应发动机转速的变化。

本实施例中，进一步优化方案有：单个进气管或每个进气管管路中设有中冷器，可降低内燃机的进气温度；进气管J2、进气管J1之间有一高速流量控制阀，在内燃机高速时，进气管J2、进气管J1互通，特别是高速大负荷，可使内燃机进气较为充分(当然，进气管J2也可与一稳压箱相通。稳压箱相通可进一步保证进气管J2在内燃机低速时，基本保持不变；同时，稳压箱可吸收内燃机高速时涡轮增压器压气机的空气，使能量得以储存，低速时再提供给发动机使用，进一步减小内燃机低速时电动压气机所需功率)。

本实施例，机械增压的压气机是电动压气机，也可是通过传动系统与内燃机相连的其它机械增压的压气机。

对于需要控制空燃比的内燃机，如汽油机，则可在每个进气管与辅助控制阀的结合部位，安装流量控制阀，该流量控制阀可为节气门。

本发明中，实施例2、实施例3的排气系统的连接方式可以互换。

实例4

如图13，为再一种优化的四冲程六缸(对应缸号为I-VI)涡轮增压内燃机的进、排气系统，进气系统包括：2根进气管J1、J2，二个涡轮增压器的压气机Y1(与排气系统的涡轮机W1组成一涡轮增压器)、Y2(与排气系统的涡轮机W2组成另一涡轮增压器)；压气机Y1的进口与空气滤清器10-1相连，压气机Y1的出口直接与进气管J1的进口相连；压气机Y2的进口与空气滤清器10-2相连，压气机Y2的出口直接与进气管J2的进口相连；进气管J1的管路中设有中冷器40-1(冷却增压后的空气)；进气管J2的管路中设有巾冷器40-2(冷却增压后的空气)；2根进气管J1、J2与每个进气道之间分别设有可快速启闭的2只进气辅助控制阀F1、F2；与6个进气道1-J、2-J、3-J、4-J、5-J、6-J相连的进气辅助控制阀的启闭与内燃机相应进气阀的配气正时的相位相对应使6个进气道1-J、2-J、3-J、4-J、5-J、6-J完整的进气过程均划分为2个短的进气持续期，并使相应的进气道在2个分段的进气持续期与相应的进气管接通。每只进气辅助控制阀包括内转子101、套装在内转子上的外转子102和位于外转子外的阀体103，内转子101中空且一端封闭，另一端为开口端，开口端与相应进气管出气端相连，以一只进气辅助控制阀F1为例，进气辅助控制阀F2与进气辅助控制阀F1结构相同；进气辅助控制阀F1包括内转子101、外转子102和阀体103，内转子101、外转子102和阀体103的侧面分别开设有相对应的6组阀口，分别对应为1-1至6-1(进气辅助控制阀F2对应的阀口为1-2至6-2)，进气辅助控制阀F1内的内转子、外转子侧面的阀口相位角位置相错；内转子101的封闭端经轴连接一从动外齿轮104，外转子102的相应端部设有从动内齿轮105，一安装在输入轴106(相对应的输入轴分别为106-n，n为进气辅助控制阀的编号)端部的主动齿轮107分别与从动外齿轮和从动内齿轮相啮合，输入轴与正时齿轮传动连接。通过阀口位置的相对位置变化，可实现进气辅助控制阀阀口的开启与关闭；2只阀的内转子的开口端分别接相应进气管，阀体侧面的各阀口分别接相应各缸的进气道；每只进气辅助控制阀内的6组阀口与相应进气阀的配气正时的相位相对应的启闭角度相对应；内转子转速∶外转子的转速∶内燃机凸轮轴转速＝3∶1∶1；各单缸的顺序开启的相邻两进气持续期的开启相位有部分重叠；F1的输入轴和柴油机的正时机构之间设有角度提前装置T1，F2的输入轴和柴油机的正时机构之间设有角度提前装置T2。这样，每一单缸的2个阀口把相应气缸的完整的进气过程分成2个短的进气持续期即第一持续期、第二持续期，进气道在第一持续期与进气管J2接通，进气道在第二持续期与进气管J1接通。

排气系统包括2根排气管P1、P2，二个涡轮增压器的涡轮机W1、W2；排气管P1一端直接与6个排气道1-P、2-P、3-P、4-P、5-P、6-P的出口直接相连；排气管P1的出口与涡轮机W1的进口相连；排气管P2一端通过流量控制阀F30与排气管P1相连，另一端直接与涡轮机W2进口直接相连；涡轮机W1的出口与排烟总管PZ1相连，涡轮机W2的出口与排烟总管PZ2相连。

进、排气系统工作时，每缸的进气辅助控制阀把每个进气道完整的进气过程分成2个有重叠的、依次相连的进气持续期；通过阀口位置的相对位置变化，可实现进气辅助控制阀阀口的开启与关闭，使进气压力为进气管J2压力的空气、进气管压力J1的空气先后通过每个进气道进入相应气缸，使的两个增压器在内燃机低速时就同时工作。内燃机在低速时，排气系统首先满足涡轮机W1的功率需要，通过涡轮机W1提供的能量，使压气机Y1保证进气管J1压力达到使用要求，此时，流量控制阀F30的开度最小；在增压内燃机转速上升过程中，在基本保证进气管J1压力保持不变的情况下，流量控制阀F30的开度逐渐加大，进气管J2的压力随转速升高，而进气管J1的压力可基本保持不变，内燃机在标定点时，流量控制阀F30全开，进气管J2的压力可与进气管J1的压力一样，这样就消除了原来的相继增压系统在转速上升过程中多个增压系统切换出现的进气压力波动的情况，这在以前的多个增压器的增压系统中是无法实现的，从根本上解决了涡轮增压内燃机是叶轮旋转式机械和往复运动式机械的组合出行流量匹配问题。通过输入轴与正时齿轮传动之间设置角度提前装置可加大相继增压内燃机的调节范围。

本实施例排气流量控制系统也可为图14的排气系统，包括：3根排气管P1、P2、P3，二个涡轮增压器的涡轮机W1、W2；6个排气道1-P、2-P、3-P、4-P、5-P、6-P与3根排气管P1、P2、P3之间分别设有可快速启闭的3只排气辅助控制阀F4、F5、F6(结构与进气辅助阀结构相似)，6个排气道1-P、2-P、3-P、4-P、5-P、6-P的排气辅助控制阀的启闭与相应排气阀的配气正时的相位相对应，使每一单缸完整的排气过程划分为3个短的排气持续期：第一排气持续期、第二排气持续期、第三排气持续期，并使3个分段的排气持续期的废气分别进入对应的P1、P2、P3排气管，排气管P1与涡轮机W1进口相连，涡轮机W1的出口与排烟总管PZ1相连，排气管P2与涡轮机W2进口相连，涡轮机W2的出口与排烟总管PZ2相连，排气管P3与排烟总管PZ3相连。本排气系统可减小增压内燃机的排气背压，进一步提高废气能量的利用。本实施例中两组涡轮增压器可以不等，当第二组大于第一组时，将增大相继增压内燃机的调节范围。当然，本实施例原理，可扩大多于二组增压器的情况，增压内燃机的工作转速调节范围将进一步加大。

对于需要控制空燃比的内燃机，如汽油机，则可在每个进气管与辅助控制阀的结合部位，安装流量控制阀，该流量控制阀可为节气门。

Claims (10)

1.一种增压内燃机的进排气系统，包括内燃机的进气系统、排气系统；进气系统的进口，与空气滤清器相连或直接与空气相通；进气系统的出口与内燃机的进气道相连；排气系统的进口与内燃机的排气道相连，排气系统的出口与排烟总管相连，其特征在于：所述进气系统至少使一个气缸的进气道完整的进气过程划分为至少两个进气持续期，并使进气道在已划分的进气持续期通过不同压力的气体，剩余气缸的进气道在完整的进气过程通过相同压力的气体。

2.根据权利1要求所述的一种增压内燃机的进排气系统，其特征在于：所述内燃机为机械增压内燃机；进气系统包括压气机、第一进气管、第二进气管；压气机的进口与空气滤清器相连或与空气直接相通；第一进气管的进口与压气机的出口相连，第二进气管的进口直接与空气滤清器相连、或与离心式压气机回流口相连、或直接与空气相通；第一进气管和第二进气管与至少一个气缸的进气道之间设有进气辅助控制阀，第一进气管与其他进气道之间直接接通；进气辅助控制阀的启闭定时与相应气缸进气阀配气定时的相位相对应，使相应气缸的进气过程按开启先后划分为第一进气持续期和第二进气持续期，在第一进气持续期内，第二进气管与进气道接通；在第二持续期内，第一进气管与进气道接通；排气系统为一根排气管，排气管的进口与每个排气道相连，排气管的出口与排烟总管相连。

3.根据权利1要求所述的一种增压内燃机的进排气系统，其特征在于：所述内燃机为涡轮增压内燃机；进气系统包括压气机、第一进气管和第二进气管；压气机的进口与空气滤清器相连或与空气直接相通；第一进气管的进口与压气机的出口相连，第二进气管的进口直接与空气滤清器相连、或与离心式压气机回流口相连、或直接与空气相通；第一进气管和第二进气管与至少一个气缸的进气道之间设有进气辅助控制阀，第一进气管与其他进气道之间直接接通；进气辅助控制阀的启闭定时与相应气缸进气阀配气定时的相位相对应，使相应气缸的进气过程按开启先后划分为第一进气持续期和第二进气持续期，在第一进气持续期内，第二进气管与相应进气道进口接通；在第二持续期内，第一进气管与相应进气道进口接通；第一进气管的管路中设有中冷器；排气系统有一个涡轮机，涡轮机有二个进口、一个出口和三根排气管；三根排气管与每缸的排气道之间设有排气辅助控制阀；三根排气管为第一排气管、第二排气管、第三排气管；排气辅助控制阀的启闭定时与相应气缸排气阀配气定时的相位相对应，使相应气缸的排气过程按开启先后划分为第一排气持续期、第二排气持续期、第三排气持续期，在第一排气持续期内，第一排气管与排气道接通，在第二持续期内，第二排气管与排气道出口接通，在第三持续期内，第三排气管与排气道出口接通；第一排气管的出口与涡轮机的一个进口相连，第二排气管的出口与涡轮机的另一个进口相连，第三排气管的出口直接与排烟总管相连，涡轮机的出口与排烟总管相连。

4.根据权利1要求所述的一种增压内燃机的进排气系统，其特征在于：所述内燃机为涡轮增压+机械增压内燃机；进气系统有一个涡轮增压器的第一压气机、一个电动的第二压气机、第一进气管、第二进气管；第一压气机的进口与空气滤清器相连或与空气直接相通；第一进气管的进口与第一压气机的出口相连，第二进气管的进口直接与第二压气机的出口相连；第二压气机的进口与第一进气管相通；第一进气管和第二进气管与至少一个气缸的进气道之间设有进气辅助控制阀，第一进气管与其余进气道直接接通；进气辅助控制阀的启闭定时与相应气缸进气阀配气定时的相位相对应，使相应气缸的进气过程按开启先后划分为第一进气持续期和第二进气持续期，在第一进气持续期内，第一进气管与相应进气道进口接通；在第二持续期内，第二进气管与相应进气道进口接通；排气系统包括所述涡轮增压器的涡轮机和一根排气管；排气管的进口与每个排气道相连，排气管的出口与涡轮机的进口相连，涡轮机的出口与排烟总管相连。

5.根据权利1要求所述的一种增压内燃机的进排气系统，其特征在于：所述增压内燃机为二个涡轮增压器的增压内燃机；进气系统有对应设有第一压气机、第二压气机，进气管包括第一进气管和第二进气管；第一压气机的进口与一空气滤清器相连，第二压气机的进口与另一空气滤清器相连；第一进气管的进口与第一压气机的出口相连，第二进气管的进口与第二压气机的出口相连；第一进气管和第二进气管与至少一个气缸的进气道之间设有进气辅助控制阀，第一进气管与其余进气道直接接通；进气辅助控制阀的启闭定时与相应气缸进气阀配气定时的相位相对应，使相应气缸的进气过程按开启先后划分为第一进气持续期和第二进气持续期，在第一进气持续期内，第二进气管与相应进气道进口接通；在第二持续期内，第一进气管与相应进气道进口接通；第一进气管的管路中设有第一中冷器，第二进气管的管路中设有第二中冷器；所述排气系统有涡轮增压器的第一涡轮机、第二涡轮机，排气管包括第一排气管和第二排气管；第一排气管进口端直接与每个排气道相连，其另一端与第一涡轮机进口相连；第二排气管进口端通过流量控制阀与第一排气管相连，其另一端直接与第二涡轮机进口相连；第一涡轮机的出口与第一排烟总管相连，第二涡轮机的出口与第二排烟总管相连；第一压气机与第一涡轮机组成一涡轮增压器，第二压气机与第二涡轮机组成一涡轮增压器。

6.根据权利1要求所述的一种增压内燃机的进排气系统，其特征在于：所述增压内燃机为二个涡轮增压器内燃机；进气系统有二个的压气机，两根进气管；其中第一压气机的进口与空气滤清器相连，第二压气机的进口与另一空气滤清器相连；第一进气管的进口与第一压气机的出口相连，第二进气管的进口与第二压气机的出口相连；第一进气管和第二进气管与每个进气道之间设有进气辅助控制阀；进气辅助控制阀的启闭定时与相应气缸进气阀配气定时的相位相对应，使相应气缸的进气过程按开启先后划分为第一进气持续期和第二进气持续期，在第一进气持续期内，第二进气管与相应进气道进口接通；在第二持续期内，第一进气管与相应进气道进口接通；第一进气管的管路中设有第一中冷器，第二进气管的管路中设有第二中冷器；所述排气系统有涡轮增压器的二个涡轮机和三根排气管；三根排气管与每个气缸的排气道之间设有排气辅助控制阀；三根排气管为第一排气管、第二排气管、第三排气管；排气辅助控制阀的启闭定时与相应气缸排气阀配气定时的相位相对应，使相应气缸的排气过程按开启先后划分为第一排气持续期、第二排气持续期和第三排气持续期，在第一排气持续期内，第一排气管与排气道接通，在第二持续期内，第二排气管与排气道出口接通，在第三持续期内，第三排气管与排气道出口接通；第一排气管的出口与第一涡轮机的进口相连，第二排气管的出口与第二涡轮机的进口相连，第一涡轮机的出口与第一排烟总管相连，第二涡轮机的出口与第二排烟总管相连，第三排气管的出口直接与第三排烟总管相连；第一压气机与第一涡轮机组成一涡轮增压器，第二压气机与第二涡轮机组成一涡轮增压器。

7.根据权利2-6任意一项所述一种增压内燃机的进排气系统，其特征在于：所述进气辅助控制阀包括内转子、套装在内转子上的外转子和位于外转子外的阀体，内转子中空且一端封闭，另一端为开口端，内转子、外转子和阀体的侧面分别开设有相对应的至少一组阀口；内转子的封闭端经转轴连接一从动外齿轮，外转子的相应端部设有从动内齿轮，一安装在传动轴端部的主动齿轮分别与从动外齿轮和从动内齿轮相啮合；传动轴与内燃机正时齿轮传动连接。

8.根据权利要求7所述的一种内燃机的进气分段装置，其特征在于：所述内转子的开口端接相应进气道，阀体侧面的各阀口分别接相应进气管；进气辅助控制阀阀体侧面的阀口数目之和与进气管数目相等。

9.根据权利要求7所述的一种内燃机的进气分段装置，其特征在于：所述进气辅助控制阀的数目至少为两只，各进气辅助控制阀的内转子开口端分别接进气管，各进气辅助控制阀阀体侧面的阀口数目与进气道数相等并分别接相应进气道。

10.根据权利要求3或6所述的一种增压内燃机的进排气系统，其特征在于：所述排气辅助控制阀包括内转子、套装在内转子上的外转子和位于外转子外的阀体，内转子中空且一端封闭，另一端为开口端，内转子、外转子和阀体的侧面分别开设有相对应的阀口，其阀口数目与排气道数相等；内转子的封闭端经转轴连接一从动外齿轮，外转子的相应端部设有从动内齿轮，一安装在传动轴端部的主动齿轮分别与从动外齿轮和从动内齿轮相啮合；传动轴与内燃机正时齿轮传动连接；内转子的开口端接相应排气管，阀体侧面的各阀口分别接相应排气道。

Images