CN102155288B - 双增压柴油机气路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双增压柴油机气路，主要包括：设置于柴油机后端的低压级增压器，设置于柴油机的排气管法兰中的高压级增压器；低压级增压器和高压级增压器的涡轮蜗壳及压气机蜗壳中心连线垂直；低压级增压器的压气机蜗壳与高压级增压器的压气机蜗壳通过弧形连接管连接；低压级增压器的涡轮蜗壳通过直管波纹管等与高压级增压器的涡轮蜗壳连接；与高压级增压器的压气机蜗壳连接，且通过进气管与发动机燃烧室相通的中冷器。通过使气路中的高压级增压器和低压级增压器中心线垂直并串联，能够有效解决两者在柴油机气路布置过程中受空间限制的问题，亦可避免废气传递中变向导致能量损失的问题，实现最大化使用废气能量，提高废气能量利用率的目的。

Description

双增压柴油机气路

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，更具体的说是涉及一种双增压柴油机气路。

背景技术

在柴油机中，燃油所发出的热量约有30％～37％共被排出的废气带走，高温废气排入大气，不仅损失热能，而且污染环境。为提高汽车或船舶上柴油机的功率，一般采用增压的方式来实现上述目的。所谓增压，就是指通过提高柴油机进气压力来增加气缸的充气量，这样可以相应地增加喷入气缸的燃油量，提高柴油机平均有效压力，从而有效地提高柴油机功率。一般情况下，柴油机气路上采用具有增压功能的涡轮增压器，利用废气来驱动涡轮增压器，既可提高柴油机功率，又可回收废气中一部分能量；同时也减小了对环境的不利影响。

在现有技术中，柴油机增压气路的布置方式为两级增压的布置方式，所谓的两级增压是指：将两个废气涡轮增压器进行串联，并使两个废气涡轮增压器的中心线相互平行，在增压气路的布置过程中的利用″U″型连接管路将高压级的废气传递到低压级。其中，高压级是指和排气歧管直接相连的废气涡轮增压器；低压级是指和高压级增压器连接的废气涡轮增压器。

但是，采用上述方式将两个废气涡轮增压器平行放置会受到整个汽车布置空间的限制，同时，从高压级传递的废气需要进过一个转向才能传递到低压级，而废气变向后会产生一个较大的损失，会大大降低低压级增压器的增压效果。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种双增压柴油机气路，以克服现有技术中布置废气涡轮增压器受空间限制，以及废气变向传递造成的降低压级增压器增压效果的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种双增压柴油机气路，包括：

设置于柴油机后端的低压级增压器，设置于所述柴油机的排气管法兰中的高压级增压器；

所述低压级增压器和高压级增压器的涡轮蜗壳及压气机蜗壳中心连线垂直；所述低压级增压器的压气机蜗壳与所述高压级增压器的压气机蜗壳通过弧形连接管连接；所述低压级增压器的涡轮蜗壳通过直管波纹管、弯管波纹管或软连接管与高压级增压器的涡轮蜗壳连接；

与所述高压级增压器的压气机蜗壳连接，且通过进气管与发动机的燃烧室相通的中冷器。

优选的，包括：所述高压级增压器的涡轮蜗壳及压气机蜗壳的中心连线分别与低压级增压器的涡轮蜗壳及压气机蜗壳的中心连线垂直。

优选的，所述低压级增压器的压气机蜗壳与所述高压级增压器的压气机蜗壳通过弧形连接管连接的方式为软连接所述弧形连接管具体为波纹弧形管，或者具有同等功效的软连接管。

优选的，所述低压级增压器的压气机蜗壳与所述高压级增压器的压气机蜗壳通过弧形连接管连接的方式为硬连接，所述硬连接为焊接或铸造；

所述弧形连接管具体为波纹弧形管，或者具有同等功效的硬连接管。

优选的，还包括：所述低压级增压器的涡轮蜗壳通过等效于直管波纹管、弯管波纹管或软连接管的硬连接管路与高压级增压器的涡轮蜗壳连接。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种双增压柴油机气路，通过使气路中的高压级增压器和低压级增压器的涡轮蜗壳和压气机蜗壳中心连线相互垂直的方式布置，有效的解决高压级增压器和低压级增压器在柴油机气路布置过程中受空间限制的问题，以及，采用较短的直管，以及大弧弯管管路连接高压级增压器和低压级增压器，可以避免废气传递的过程中的变向引起能量损失问题，实现最大化使用废气的能量，提高废气能量利用率的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种双增压柴油机气路的部分结构示意图；

图2为本发明实施例公开的一种双增压柴油机气路的整体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅附图1和附图2，为本发明实施例公开了一种双增压柴油机气路的结构示意图，双增压即为双级增压，仍然采用高压级增压器A和低压级增压器B串联的方式，在本发明所公开的实施例中高压级增压器A和低压级增压器B都是废气涡轮增压器，废气涡轮增压器中包括压气机蜗壳(A2、B2)和涡轮蜗壳(A1、B1)两个主要部分。此外，在图1和图2中排气管C2上的编号(1～6)表示排气管C2中的排气歧管数，同时表示对应发动机的气缸数。

如图1和图2所示，本发明所公开的双增压柴油机气路的具体布置方式为：

低压级增压器B设置于柴油机C的后端C1，具体为柴油机C的输出端飞轮壳处，高压级增压器A设置于柴油机C的排气管C2法兰中。低压级增压器B和高压级增压器A两者的中心线(a1和b1)垂直，并采用连接管进行串联，具体为高压级增压器A的涡轮蜗壳A1及压气机蜗壳A2二者的中心连线分别与低压级增压器B的涡轮蜗壳B1及压气机蜗壳B2的中心连线(a1和b1)相互垂直，连接的过程为：

低压级增压器B的涡轮蜗壳B1通过连接管D2与高压级增压器A的涡轮蜗壳A1连接，该高压级增压器A的压气机蜗壳A2通过弧形连接管D1与低压级增压器B的压气机蜗壳B2进口连接，由于该废气进口设置于高压级增压器A的涡轮蜗壳A2上，因此，上述高压级增压器A的涡轮蜗壳A2通过连接管D2与低压级增压器B的涡轮蜗壳B2连接。最后废气由低压级增压器涡轮蜗壳出口排出。其中，连接管D2可以为直管、弯管波纹或具有同等功效的软连接管。

同时，在本发明公开的双增压柴油机气路中，高压级增压器A的压气机蜗壳A1还与柴油机C的中冷器C3连接，中冷器C3则通过进气管C4与发动机的的燃烧室(图中未标示)相连接，即相通。

需要说明的是，在上述高压级增压器A和低压级增压器B相互之间在气路中的布置，以及连接的过程中：

压气机蜗壳A1与压气机蜗壳B1之间的连接采用软连接或者硬连接方式，弧形连接管D1可以为波纹软连接管，即波纹弧形管，也可采用其他现有技术中具有等同效果的软连接管；涡轮蜗壳A2和涡轮蜗壳B2之间的连接直接采用较短的连接管D2连接，该连接管D2可以为直管波纹管、弯管波纹管或者具有同等功效的软连接管，此外，涡轮蜗壳A2和涡轮蜗壳B2之间的连接还可以采用铸造，或者焊接等硬连接管进行串联。需要注意的是，弧形连接管D1较直管连接管D2长，可以起到冷却从低压级增压器传递至高压级增压器的空气的作用。

通过上述的连接方式，不仅可以避免废气传递的过程中使废气变向，造成利用废气能量驱动低压级增压器的利用率降低的问题，而使高压级增压器A和低压级增压器B的涡轮蜗壳及压气机蜗壳中心连线相互垂直的方式布置，还可以有效解决增压器空间受限制的问题。

利用上述本发明公开的气路，首先，使新鲜空气进入低压级增压器B中，并经过压气机蜗壳B2进行增压；然后，通过波纹弧形管D1冷却，将增压后的空气传递至高压级增压器A的压气机蜗壳A2处进行再次增压；然后，将再次增压后的空气输入到中冷器C3中，降低进气温度，增大进气密度；然后，再将经过中冷器C3处理的空气利用进气管C4传递至相通的燃烧室中进行燃烧；当燃烧完毕之后，将燃烧过程中所产生的废气从排气管C2中排出，经由与其连接的高压级增压器A的涡轮蜗壳A2排出，并通过波纹管D2将废气传递至与其串联的低压级增压器B的涡轮蜗壳B2中；最后，经由该低压级增压器B的涡轮蜗壳B2处排出。

通过上述高压级增压器A和低压级增压器B的布置方式，即，使两个增压器的涡轮蜗壳及压气机蜗壳中心连线相互垂直的方式布置，能够有效的解决高压级增压器A和低压级增压器B在柴油机气路布置过程中空间限制的问题，以及，高压级增压器A的排气通过较短的直管波纹管或弯管波纹管和低压级增压器相连，采用该种方式可以避免废气传递的过程中的变向问题，实现最大化使用废气的能量，提高废气利用率的目的，同时，采用较长的弧形连接管D1连接高压级增压器A和低压级增压器B，有益于经过低压级增压器B增压的空气进行散热，以降低进入高压级增压器A中空气的温度。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种双增压柴油机气路，其特征在于，包括：

设置于柴油机后端的低压级增压器，设置于所述柴油机的排气管法兰中的高压级增压器；

所述低压级增压器的涡轮蜗壳及压气机蜗壳的中心连线，与高压级增压器的涡轮蜗壳及压气机蜗壳的中心连线垂直；

所述低压级增压器的压气机蜗壳与所述高压级增压器的压气机蜗壳通过弧形连接管连接；所述低压级增压器的涡轮蜗壳通过直管波纹管、弯管波纹管或软连接管与高压级增压器的涡轮蜗壳连接；

与所述高压级增压器的压气机蜗壳连接，且通过进气管与发动机的燃烧室相通的中冷器。

2.根据权利要求1所述的气路，其特征在于，所述低压级增压器的压气机蜗壳与所述高压级增压器的压气机蜗壳通过弧形连接管连接的方式为软连接；

所述弧形连接管具体为波纹弧形管，或者具有同等功效的软连接管。

3.根据权利要求1所述的气路，其特征在于，所述低压级增压器的压气机蜗壳与所述高压级增压器的压气机蜗壳通过弧形连接管连接的方式为硬连接，所述硬连接为焊接或铸造；

所述弧形连接管具体为波纹弧形管，或者具有同等功效的硬连接管。

4.根据权利要求1所述的气路，其特征在于，还包括：所述低压级增压器的涡轮蜗壳通过等效于直管波纹管、弯管波纹管或软连接管的硬连接管路与高压级增压器的涡轮蜗壳连接。

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