CN102733930A - 柴油机相继增压结构及其控制方法 - Google Patents

柴油机相继增压结构及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供柴油机相继增压结构及其控制方法，包括柴油机、进气管、排气管、涡轮增压器、放气阀、空气阀、燃气阀，涡轮增压器包括基本涡轮增压器和受控涡轮增压器，进气管包括A列进气管和B列进气管、分别连接基本涡轮增压器的压气机和受控涡轮增压器的压气机，排气管包括A列排气管和B列排气管、分别连接基本涡轮增压器的涡轮和受控涡轮增压器的涡轮，A列排气管和B列排气管通过排气连通管相连通，燃气阀安装在B列排气管上，空气阀和放气阀安装在B列进气管上，放气阀位于空气阀和受控涡轮增压器压气机之间。本发明可以避免出现压气机有转速零流量现象，消除增压器喘振现象，有效改善了增压器的使用条件。

Description

柴油机相继增压结构及其控制方法
技术领域
本发明涉及的是一种柴油机，具体地说是相机增压柴油机。
背景技术
相继增压技术是德国MTU公司首先采用的技术，它的设计主要是为了扩大低压缩比、高增压发动机的工作范围，增大发动机的低速扭矩和降低部分负荷运行时的燃油消耗率。它的基本原理是采用多个涡轮增压器，随发动机转速和负荷的增长，相继按次序地投入运行，这样就可以保证工作着的涡轮增压器始终在高效率区运行，以使发动机的燃油消耗率在整个运转区内都较低，低速大扭矩性能良好。
柴油机相继增压系统在运行过程中，受控增压器退出运行时，即燃气阀和空气阀关闭时，由于转动惯量的影响，受控增压器势必带有一定的转速，而此时压气机出口已被空气阀阻塞，即压气机在有转速的情况下出现零流量现象，必然造成严重喘振现象，这对压气机必然造成机械损伤。
目前，已有的柴油机相继增压结构在受控增压器压气机出口是没有放气阀的，在使用过程中对受控增压器具有一定的损伤。
发明内容
本发明的目的在于提供可以有效避免受控增压器退出运行时的喘振现象的柴油机相继增压结构及其控制方法。
本发明的目的是这样实现的：
本发明柴油机相继增压结构，包括柴油机、进气管、排气管、涡轮增压器，其特征是：还包括放气阀、空气阀、燃气阀，涡轮增压器包括基本涡轮增压器和受控涡轮增压器，进气管包括A列进气管和B列进气管、分别连接基本涡轮增压器的压气机和受控涡轮增压器的压气机，排气管包括A列排气管和B列排气管、分别连接基本涡轮增压器的涡轮和受控涡轮增压器的涡轮，A列排气管和B列排气管通过排气连通管相连通，燃气阀安装在B列排气管上，空气阀和放气阀安装在B列进气管上，放气阀位于空气阀和受控涡轮增压器压气机之间。
本发明柴油机相继增压控制方法，本发明所述的柴油机相继增压结构，其特征是：关闭空气阀、燃气阀，运行柴油机，此时基本涡轮增压器介入柴油机工作；当柴油机运行工况上升、需要受控涡轮增压器投入运行时，打开燃气阀和空气阀，启动受控涡轮增压器，此时基本涡轮增压器和受控涡轮增压器均介入柴油机工作；当柴油机运行工况降低时，关闭燃气阀和空气阀，从而关闭受控涡轮增压器，同时打开放气阀，使受控涡轮增压器压气机出口保持畅通，从而避免喘振。
本发明还可以包括：
1、基本涡轮增压器的涡轮进口、A列排气管、排气连通管以三通方式相连通，放气阀一端通向大气、另一端以三通方式与受控涡轮增压器的压气机出口和空气阀相连通；燃气阀一端与受控涡轮增压器涡轮进口相连、另一端以三通方式与排气连通管和B列排气管相连通。
本发明的优势在于：本发明通过在受控增压器压气机出口安装放气阀，在空气阀完全关闭时打开此放气阀，可以避免出现压气机有转速零流量现象，消除增压器喘振现象，有效改善了增压器的使用条件。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1，本发明柴油机1、A列进气总管4、A列排气总管2、B列进气总管13、B列排气总管14、基本增压器6、受控增压器9、燃气阀11、空气阀12、放气阀15，排气连通管3等。放气阀15一端连接在受控增压器压气机8出口，另一端与外界大气相连。燃气阀11一端连接在受控增压器涡轮10进口，另一端连接在B列排气总管14出口。空气阀12一端连接在B列进气总管13进口，另一端连接在受控增压器压气机8出口。排气连通管3一端连接在A列排气总管2，另一端连接在B列排气总管14。
基本增压器涡轮进口与柴油机A列排气总管和排气连通管以三通方式相连，基本增压器压气机出口与柴油机A列进气总管相连。
放气阀一端通向大气，另一端以三通方式分别与受控增压器压气机出口和空气阀一端相连。空气阀另一端与B列进气总管相连。
燃气阀一端与受控增压器涡轮进口相连，另一端以三通方式与排气连通管和B列排气总管相连。
基本增压器和受控增压器的进出口均与大气相连。
图1中箭头方向为气体流动方向。
相继增压柴油机运行过程中，  一台增压器运行时，燃气阀11和空气阀12是关闭的。当柴油机运行工况上升时，需要另一台增压器受控增压器9投入运行，提供更多的空气，此时燃气阀11和空气阀12打开，启动受控增压器9。当柴油机运行工况降低时，需要关闭受控增压器9，此时燃气阀11和空气阀12需要关闭，同时放气阀15打开，使受控增压器压气机出口保持畅通，避免喘振现象。

Claims (3)

1.柴油机相继增压结构，包括柴油机、进气管、排气管、涡轮增压器，其特征是：还包括放气阀、空气阀、燃气阀，涡轮增压器包括基本涡轮增压器和受控涡轮增压器，进气管包括A列进气管和B列进气管、分别连接基本涡轮增压器的压气机和受控涡轮增压器的压气机，排气管包括A列排气管和B列排气管、分别连接基本涡轮增压器的涡轮和受控涡轮增压器的涡轮，A列排气管和B列排气管通过排气连通管相连通，燃气阀安装在B列排气管上，空气阀和放气阀安装在B列进气管上，放气阀位于空气阀和受控涡轮增压器压气机之间。
2.根据权利要求1所述的柴油机相继增压结构，其特征是：基本涡轮增压器的涡轮进口、A列排气管、排气连通管以三通方式相连通，放气阀一端通向大气、另一端以三通方式与受控涡轮增压器的压气机出口和空气阀相连通；燃气阀一端与受控涡轮增压器涡轮进口相连、另一端以三通方式与排气连通管和B列排气管相连通。
3.柴油机相继增压控制方法，采用权利要求1所述的柴油机相继增压结构，其特征是：关闭空气阀、燃气阀，运行柴油机，此时基本涡轮增压器介入柴油机工作；当柴油机运行工况上升、需要受控涡轮增压器投入运行时，打开燃气阀和空气阀，启动受控涡轮增压器，此时基本涡轮增压器和受控涡轮增压器均介入柴油机工作；当柴油机运行工况降低时，关闭燃气阀和空气阀，从而关闭受控涡轮增压器，同时打开放气阀，使受控涡轮增压器压气机出口保持畅通，从而避免喘振。
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