CN103615308B - 可变级涡轮增压系统及带可变级涡轮增压系统的发动机 - Google Patents

Abstract

一种带可变级涡轮增压系统的发动机，其包括发动机(1)和可变级涡轮增压系统，发动机(1)包括发动机机械总成和发动机电控单元；可变级涡轮增压系统包括大涡轮增压器(21)、中涡轮增压器(22)、小涡轮增压器(23)三个流量不相等的涡轮增压器，每个涡轮增压器均包括涡轮机和压气机，各涡轮机和压气机通过三通A(312)、三通B(322)、三通C(331)、三通D(342)、三通E(381)、三通F(412)、三通J(422)、三通H(441)、三通I(451)、三通阀A(311)、三通阀B(321)、三通阀C(341)、三通阀D(351)、三通阀E(411)、三通阀F(421)、三通阀G(461)和气管组成网络并与发动机(1)相连接。

Description

可变级涡轮增压系统及带可变级涡轮增压系统的发动机

技术领域

本发明涉及发动机和发动机涡轮增压器技术，特别是一种可变级涡轮增压系统及带可变级涡轮增压系统的发动机。

背景技术

为降低温室气体排放，国家大力提倡节能减排。发动机尾气排放已经成为温室气体排放的重要来源。发动机尾气排放主要是汽车发动机尾气排放，因为近年来，汽车产销的已经急剧上涨。另一方面，对于汽车发动机，用户也越来越要求发动机具有相当大的升功率、加速性好、驾乘感好。为解决上述发动机的环保与动力（即发动机的环保性能与动力性能）问题，人们对发动机增设了涡轮增压系统。

在一级涡轮增压的基础上，发动机上已经出现了两级涡轮增压系统，目前的两级增压系统是采用两个大小涡轮增压器串联或并联组成，其虽然可以改善发动机加速性、压气机和涡轮机流量范围、增压系统效率，但是其改善程度有限，其所能实现废气再循环的比例和工况范围也有限，提供的增压压比、加速响应性等方面效果均不是很理想，不能很好的兼顾发动机的高低速性能，使发动机低速、中低速及小负荷、中小负荷的性能与高速性能均不是很理想，实践中难以达到在高原与平原上性能均稳定的效果。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种可变级涡轮增压系统及带可变级涡轮增压系统的发动机，可变级涡轮增压系统可以根据发动机的需要形成一至三级的串并联关系组合变换，实现五种以上的增压压力及空气流量级别，从而可给发动机提供非常宽的增压压力及增压空气流量的范围，使得发动机能兼顾高低速性能，无论是极低速、低速、中速、高速、超高速均有平稳的良好动力性能。

本发明的技术方案是：一种可变级涡轮增压系统，其包括大涡轮增压器、中涡轮增压器、小涡轮增压器三个流量不相等的涡轮增压器，每个涡轮增压器均包括涡轮机和压气机，即大涡轮增压器包括大涡轮机和大压气机，中涡轮增压器包括中涡轮机和中压气机，小涡轮增压器包括小涡轮机和小压气机；小涡轮机的废气出口通过二级废气串管与中涡轮机的废气进口相连接，中涡轮机的废气出口通过一级废气串管与大涡轮机的废气进口相连接；小压气机的空气进口通过二级空气串管与中压气机的空气出口相连接，中压气机的空气进口通过一级空气串管与大压气机的空气出口相连接。

本发明进一步的技术方案是：所述的二级废气串管上串接有三通阀A，三通阀A的两个通道连接在二级废气串管中；大涡轮机的废气出口上连接有废气排放管，废气排放管串接有三通E，三通E的两个通道连接在废气排放管中；二级废气串管上的三通阀A的第三通道与废气排放管上的三通E通过一级废气并管相连接；二级空气串管上串接有三通F，三通F的两个通道连接在二级空气串管中；大压气机的空气进口上连接有进气管，进气管上串接有三通I，三通I的两个通道连接在进气管上；二级空气串管上的三通F的第三通道与进气管上的三通I的第三通道通过一级空气并管相连接。

本发明更进一步的技术方案是：所述的小涡轮机的废气进口连接有发动机废气出管，发动机废气出管上串接有三通阀C，三通阀C的两个通道连接在发动机废气出管上；二级废气串管上在其上的三通阀A与中涡轮机之间串接有三通A，三通A的两个通道连接在二级废气串管中；发动机废气出管上的三通阀C的第三通道、二级废气串管上的三通A的第三通道通过二级废气并管相连接；一级废气串管上串接有三通阀B，三通阀B的两个通道连接在一级废气串管中；一级废气并管上串接有三通C，三通C的两个通道连接在一级废气并管中；一级废气串管上的三通阀B的第三通道和一级废气并管上的三通C的第三通道通过一级废气并管相连接，一级废气并管其上的三通C为节点分为三段；一级空气串管上串接有三通J，三通J的两个通道连接在一级空气串管中；一级空气并管上串接有三通阀G，三通阀G的两个通道连接在一级空气并管上；一级空气串管上的三通J的第三通道和一级空气并管上的三通阀G的第三通道通过一级空气并管相连接，一级空气并管以其上的三通阀G为节点分为三段。

本发明再进一步的技术方案是：所述的二级空气串管上串接有三通阀E，三通阀E的两个通道连接在二级空气串管中；小压气机的空气出口上连接有发动机空气进管，发动机空气进管上串接有三通H，三通H的两个通道连接在发动机空气进管上；二级空气串管上的三通阀E的第三通道和发动机空气进管上的三通H的第三通道通过二级空气并管相连接。

本发明还进一步的技术方案是：所述的二级废气并管上还连接有三通阀D，三通阀D的两个通道连接在二级废气并管上；一级废气串管上在其上的三通阀B至大涡轮机之间连接有三通B，三通B的两个通道连接在一级废气串管中；二级废气并管上的三通阀D的第三通道、一级废气串管上的三通B的第三通道通过三级废气并管相连接；一级空气串管上位于其上的三通J与大压气机之间串接有三通阀F，三通阀F的两个通道连接在一级空气串管中；二级空气并管上串接有三通，三通的两个通道连接在二级空气并管中；一级空气串管上的三通阀F的第三通道和二级空气并管上的三通的第三通道通过二级空气并管相连接，二级空气并管以其上的三通为节点分为三段。

本发明进一步的技术方案是：所述的各三通为与各相连接的气管相独立的三通或是与其相连接的各气管连成为一体的三通式结构。

一级空气串管上串接有中冷器，中冷器位于大压气机的空气出口与三通阀F之间；二级空气串管上串接有中冷器，中冷器位于中压气机的空气出口与二级空气串管上的三通阀E之间；发动机空气进管上串接有中冷器，中冷器位于发动机空气进口与发动机空气进管上的三通之间。

各三通阀均为电控三通阀。

本发明另一技术方案是：一种带可变级涡轮增压系统的发动机，其包括发动机和可变级涡轮增压系统；发动机包括发动机机械总成和发动机电控单元；发动机的空气进口通过发动机空气进管与小压气机的空气出口相连接；发动机的废气出口通过发动机废气出管与小涡轮机的废气进口相连接。

各电控三通阀通过导线与发动机电控单元相连接。

本发明与现有技术相比具有如下特点：

本发明的涡轮增压系统采用三个涡轮增压器，可实现单级涡轮增压、相继涡轮增压、两级涡轮增压、复合增压和三级涡轮增压，可一个、两个或三个增压器同时并联或串联工作，发动机和增压系统能提供更宽的压气机和涡轮机流量范围，能提供更高的增压压比、实现超高压，能提供更高的增压系统整机效率，发动机废气再循环率和工况范围更大，发动机和增压系统加速响应性、排放和高原适应性更好，能实现更高的升功率，发动机在低速、中低速及小负荷、中小负荷的发动机性能以及高速性能有更大的改进和提升，由于该系统布置较复杂，更加适合空间位置大的大排量、大升功率商用车和乘用车用。

以下结合附图和具体实施方式对本发明的详细结构作进一步描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2 本发明的发动机转速处于低速及小负荷时的空气和废气流向图；

图3 本发明的发动机转速处于中低速及中小负荷时的空气和废气流向图；

图4 本发明的发动机转速处于中速及中等负荷时的空气和废气流向图；

图5 本发明的发动机转速处于中高速及中高负荷时的空气和废气流向图；

图6 本发明的发动机转速处于高速及大负荷时的空气和废气流向图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示：一种带可变级涡轮增压系统的发动机，其包括发动机1和可变级涡轮增压系统；发动机1包括发动机机械总成和发动机电控单元；可变级涡轮增压系统包括大涡轮增压器21、中涡轮增压器22、小涡轮增压器23三个流量不相等的涡轮增压器（所述的大、中、小是相对而言的，不是绝对值，是为区分三个涡轮增压器的流量不相等；流量不相等是指在相同转速下，涡轮增压器的进气量不相等，在宏观结构上一般表现为涡轮增压器的叶片直径不相等，即大涡轮增压器21的流量大于中涡轮增压器22的流量（相同转速下比较，一般是在额定流量下比较），中涡轮增压器22的流量大于小涡轮增压器23的流量（相同转速下比较，一般是额定流量下比较）），每个涡轮增压器均包括涡轮机和压气机，即大涡轮增压器21包括大涡轮机211和大压气机212，中涡轮增压器22包括中涡轮机221和中压气机222，小涡轮增压器23包括小涡轮机231和小压气机232。

小涡轮机231的废气出口通过二级废气串管31与中涡轮机221的废气进口相连接（其实是一种串接关系，进口与出口相连接是一种串接关系，进口与进口相连接或者出口与出口相连接就是一种并接关系，以下类同，不再赘述），二级废气串管31上从小涡轮机231至中涡轮机221方向依次串接有三通阀A311、三通A312，即三通阀A311的两个通道a、b连接在二级废气串管31中，三通A312的两个通道连接在二级废气串管31中。

中涡轮机221的废气出口通过一级废气串管32与大涡轮机211的废气进口相连接（也是一种串接关系），一级废气串管32上从中涡轮机221至大涡轮机211方向依次串接有三通阀B321、三通B322，三通阀B321的两个通道a、b连接在一级废气串管32中，三通B322的两个通道连接在一级废气串管32中。

大涡轮机211的废气出口上连接有废气排放管38，废气排放管38串接有三通E381，三通E381的两个通道连接在废气排放管38中。

二级废气串管31上的三通阀A311的第三通道c、一级废气串管32上的三通阀B321的第三通道与废气排放管38上的三通E381通过一级废气并管33和三通C331相连接，一级废气并管33以三通C331为节点分为三段。

小涡轮机231的废气进口通过发动机废气出管34与发动机1的废气出口（一般不直接连接在是发动机1的废气出口上，而是连接在发动机1的排气管，这仅仅是简单的等同技术替换，因为终究是要连接到发动机1的废气出口上）相连，发动机废气出管34上串接有三通阀C341，三通阀C341的两个通道a、b连接在发动机废气出管34上。

三通阀C341的第三通道c、三通A312的第三通道c通过二级废气并管35相连接；二级废气并管35上还连接有三通阀D351，三通阀D351的两个通道a、b连接在二级废气并管35上，二级废气并管35上的三通阀D351的第三通道c、一级废气串管32上的三通B322的第三通道c通过三级废气并管36相连接。

小压气机232的空气进口通过二级空气串管41与中压气机222的空气出口相连接（是一种串接关系），二级空气串管41上从中压气机222至小压气机232方向依次串接有三通阀E411、三通F412，三通阀E411的两个通道a、b连接在二级空气串管41中，三通F412的两个通道连接在二级空气串管41中。

中压气机222的空气进口通过一级空气串管42与大压气机212的空气出口相连接（也是一种串接关系），一级空气串管42上从大压气机212至中压气机222方向依次串接有三通阀F421、三通J422，三通阀F421的两个通道a、b连接在一级空气串管42中，三通J422的两个通道连接在一级空气串管42中；

小压气机232的空气出口通过发动机空气进管44与发动机1的空气进口相连，发动机空气进管44上串接有三通H441，三通H441的两个通道连接在发动机空气进管44上。

二级空气串管41上的三通阀E411的第三通道c、一级空气串管42上的三通阀F421的第三通道c和发动机空气进管44上的三通H441的第三通道通过二级空气并管43和三通431相连接，二级空气并管43以三通431为节点分成三段。

大压气机212的空气进口上连接有进气管45，进气管45上串接有三通I451，三通I451的两个通道连接在进气管45上，三通F412的第三通道、三通J422的第三通道与三通I451的第三通道通过一级空气并管46和三通阀G461相连接，一级空气并管46以三通阀G461为节点分成三段。

三通阀A311、三通阀B321、三通阀C341、三通阀D351、三通阀E411、三通阀F421、三通阀G461均为电控三通阀，各电控三通阀通过导线与发动机电控单元相连接，实现对整个增压系统的各通路的集中控制。

三通A312、三通B322、三通C331、三通D342、三通E381、三通F412、三通J422、三通H441、三通I451可以是与各气管相独立的三通，也可以是与各气管连成为一体的三通式结构，甚至也可以是电控三通阀。

一级空气串管42上串接有中冷器423，中冷器423位于大压气机212的空气出口与三通阀F421之间；二级空气串管41上串接有中冷器413，中冷器413位于中压气机222的空气出口与二级空气串管41上的三通阀E411之间；发动机空气进管44上串接有中冷器442，中冷器442位于发动机空气进口与发动机空气进管44上的三通H441之间。各中冷器可冷却空气、提高进气密度。

发动机1的废气出口（或者发动机的排气管，两者之间仅仅是等同技术替换）与发动机1的空气进口之间还连接有废气再循环管37，废气再循环管37上串接有废气再循环冷却器371和中冷器372，废气再循环管37可以不直接连接至发动机的废气出口处，而是通过三通D342连接至发动机废气出管34上（图1示出的是这种结构）。

本发明的使用方法及工作原理：

1.当发动机1转速处于低速及小负荷时，其空气和废气流向如图2中箭头的虚线所示，在发动机电控单元的控制下，三通阀C341的a和b通道、三通阀A311的a和c通道、三通阀G461的a和b通道打开，其他三通阀的通道均关闭；发动机1排放的废气依次经三通阀C341、小涡轮机231、三通阀A311流出涡轮增压系统；进气依次经三通阀G461、小压气机232、中冷器442流入发动机1；此时仅小涡轮增压器23在工作，可实现发动机转速处于低速及小负荷时，涡轮膨胀比和压气机压比最大，增压器和发动机性能、排放和响应性最好，即可变级涡轮增压系统处于一级增压状态，且是最小的一级增压。

2.当发动机转速处于中低速及中小负荷时，其空气和废气流向如图3中箭头的虚线所示，在发动机电控单元的控制下，三通阀C341的a和b通道、三通阀A311的a和b通道、三通阀B321的a和b通道、三通阀F421的a和b通道、三通阀E411的a和b通道打开，其他三通阀的通道均关闭；发动机1排放的废气依次经三通阀C341、小涡轮机231、三通阀A311、中涡轮机221、三通阀B321的、大涡轮机211流出涡轮增压系统；空气进气依次经大压气机212、中冷器423、三通阀F421、中压气机222、中冷器413、三通阀E411、小压气机232、中冷器442流入发动机1；此时三个涡轮增压器同时串联在工作，实现三级增压，可实现发动机转速处于中低速及中小负荷时涡轮机膨胀比和压气机压比更大，增压器和发动机性能、排放和响应性更好。

3.当发动机转速处于中速及中等负荷时，其空气和废气流向如图4中箭头的虚线所示，在发动机电控单元的控制下，三通阀C341全开，三通阀D351的a和b通道、三通阀A311的a和b通道、三通阀B321的a和c通道、三通阀G461的b和c通道、三通阀E411的a和b通道打开，其他三通阀的通道均关闭；发动机1排放的废气经三通阀C341分别流向：一路依次流向小涡轮机231、三通阀A311，另一路经三通阀D351的后两路汇合流入中涡轮机221、三通阀B321的直接流出涡轮增压系统；进气依次经三通阀G461、中压气机222、中冷器413、三通阀E411的、小压气机232、中冷器442流入发动机1；此时中涡轮增压器22、小涡轮增压器23两个涡轮增压器串联工作，组成1个小型两级增压系统，可实现发动机1转速处于中速及中等负荷时涡轮机膨胀比和压气机压比更大，增压器和发动机性能、排放和响应性更好。

4.当发动机转速处于中高速及中高负荷时，其空气和废气流向如图5中箭头的虚线所示，在发动机电控单元的控制下，三通阀C341全开，三通阀D351的a和b通道、三通阀A311的a和b通道、三通阀B321的a和b通道、三通阀F421的a和b通道、三通阀G461的a和b通道、三通阀E411的b和c通道打开，其他三通阀的通道均关闭，发动机1排放的废气经三通阀C341分别流向：一路依次流向小涡轮机231、三通阀A311，另一路经三通阀D351的后两路汇合流入中涡轮机221、三通阀B321，然后流入大涡轮机211后流出涡轮增压系统；进气分别流向：来自增压系统外的空气一路依次经大压气机212、中冷器423、三通阀F421的、中压气机222、中冷器413、三通阀E411后流入中冷器442，另一路依次经三通阀G461、小压气机232后流入中冷器442，流入中冷器442后的空气最终流入发动机1；此时中涡轮增压器22、小涡轮增压器23两个涡轮增压器串联工作，组成1个大型两级增压系统，大涡轮增压器21与这个大型两级增压器并联工作，此时涡轮增压器压气机和涡轮机的流量范围处于中高等水平，以保证发动机对涡轮增压器进气流量、排气压力、高的增压器效率的要求，另外根据发动机1的状态和性能使用，三通阀C341的b通道也可关闭，使其不参与工作，这样可减小1个增压器工作，提高涡轮增压系统整机寿命。

5.当发动机1转速处于高速及大负荷时，其空气和废气流向如图6中箭头的虚线所示，在发动机电控单元的控制下，所有三通阀全开，这样发动机1排放的废气和进的空气可经过所有的三通阀、压气机和涡轮机，这时3个涡轮增压器并联工作，涡轮增压系统所能达到的进气流量和排气流量最大，这样发动机能产生的功率更大，燃烧效率更高，性能、排放更好。

除了可以变换成以上5种级别的增压级别外，还可以通过控制三通阀，实现更多不同的串并联组合，达到更多的增压级别，例如可以控制每个涡轮增压器单独工作，所以本发明提供了非常宽的增压范围，能适应发动机不同速度和负荷的需要。

本发明不局限于上述的具体结构，只要采用与本发明基本相同结构的涡轮增压系统就落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可变级涡轮增压系统，其特征是：其包括大涡轮增压器(21)、中涡轮增压器(22)、小涡轮增压器(23)三个流量不相等的涡轮增压器，每个涡轮增压器均包括涡轮机和压气机，即大涡轮增压器(21)包括大涡轮机(211)和大压气机(212)，中涡轮增压器(22)包括中涡轮机(221)和中压气机(222)，小涡轮增压器(23)包括小涡轮机(231)和小压气机(232)；小涡轮机(231)的废气出口通过二级废气串管(31)与中涡轮机(221)的废气进口相连接，中涡轮机(221)的废气出口通过一级废气串管(32)与大涡轮机(211)的废气进口相连接；小压气机(232)的空气进口通过二级空气串管(41)与中压气机(222)的空气出口相连接，中压气机(222)的空气进口通过一级空气串管(42)与大压气机(212)的空气出口相连接；

所述的二级废气串管(31)上串接有三通阀A(311)，三通阀A(311)的两个通道连接在二级废气串管(31)中；大涡轮机(211)的废气出口上连接有废气排放管(38)，废气排放管(38)串接有三通E(381)，三通E(381)的两个通道连接在废气排放管(38)中；二级废气串管(31)上的三通阀A(311)的第三通道与废气排放管(38)上的三通E(381)通过一级废气并管(33)相连接；二级空气串管(41)上串接有三通F(412)，三通F(412)的两个通道连接在二级空气串管(41)中；大压气机(212)的空气进口上连接有进气管(45)，进气管(45)上串接有三通I(451)，三通I(451)的两个通道连接在进气管(45)上；二级空气串管(41)上的三通F(412)的第三通道与进气管(45)上的三通I(451)的第三通道通过一级空气并管(46)相连接。

2.根据权利要求1所述的可变级涡轮增压系统，其特征是：所述的小涡轮机(231)的废气进口连接有发动机废气出管(34)，发动机废气出管(34)上串接有三通阀C(341)，三通阀C(341)的两个通道连接在发动机废气出管(34)上；二级废气串管(31)上在其上的三通阀A(311)与中涡轮机(221)之间串接有三通A(312)，三通A(312)的两个通道连接在二级废气串管(31)中；发动机废气出管(34)上的三通阀C(341)的第三通道、二级废气串管(31)上的三通A(312)的第三通道通过二级废气并管(35)相连接；一级废气串管(32)上串接有三通阀B(321)，三通阀B(321)的两个通道连接在一级废气串管(32)中；一级废气并管(33)上串接有三通C(331)，三通C(331)的两个通道连接在一级废气并管(33)中；一级废气串管(32)上的三通阀B(321)的第三通道和一级废气并管(33)上的三通C(331)的第三通道通过一级废气并管(33)相连接，一级废气并管(33)其上的三通C(331)为节点分为三段；一级空气串管(42)上串接有三通J(422)，三通J(422)的两个通道连接在一级空气串管(42)中；一级空气并管(46)上串接有三通阀G(461)，三通阀G(461)的两个通道连接在一级空气并管(46)上；一级空气串管(42)上的三通J(422)的第三通道和一级空气并管(46)上的三通阀G(461)的第三通道通过一级空气并管(46)相连接，一级空气并管(46)以其上的三通阀G(461)为节点分为三段。

3.根据权利要求2所述的可变级涡轮增压系统，其特征是：所述的二级空气串管(41)上串接有三通阀E(411)，三通阀E(411)的两个通道连接在二级空气串管(41)中；小压气机(232)的空气出口上连接有发动机空气进管(44)，发动机空气进管(44)上串接有三通H(441)，三通H(441)的两个通道连接在发动机空气进管(44)上；二级空气串管(41)上的三通阀E(411)的第三通道和发动机空气进管(44)上的三通H(441)的第三通道通过二级空气并管(43)相连接。

4.根据权利要求3所述的可变级涡轮增压系统，其特征是：所述的二级废气并管(35)上还连接有三通阀D(351)，三通阀D(351)的两个通道连接在二级废气并管(35)上；一级废气串管(32)上在其上的三通阀B(321)至大涡轮机(211)之间连接有三通B(322)，三通B(322)的两个通道连接在一级废气串管(32)中；二级废气并管(35)上的三通阀D(351)的第三通道、一级废气串管(32)上的三通B(322)的第三通道通过三级废气并管(36)相连接；一级空气串管(42)上位于其上的三通J(422)与大压气机(212)之间串接有三通阀F(421)，三通阀F(421)的两个通道连接在一级空气串管(42)中；二级空气并管(43)上串接有三通(431)，三通(431)的两个通道连接在二级空气并管(43)中；一级空气串管(42)上的三通阀F(421)的第三通道和二级空气并管(43)上的三通(431)的第三通道通过二级空气并管(43)相连接，二级空气并管(43)以其上的三通(431)为节点分为三段。

5.根据权利要求4所述的可变级涡轮增压系统，其特征是：所述的三通A(312)、三通B(322)、三通C(331)、三通E(381)、三通F(412)、三通J(422)、三通H(441)、三通I(451)为与其相连接的各气管相独立的三通或是与其相连接的各气管连成为一体的三通式结构。

6.根据权利要求5所述的可变级涡轮增压系统，其特征是：所述的三通阀A(311)、三通阀B(321)、三通阀C(341)、三通阀D(351)、三通阀E(411)、三通阀F(421)、三通阀G(461)均为电控三通阀。

7.根据权利要求6所述的可变级涡轮增压系统，其特征是：所述的一级空气串管(42)上串接有中冷器(423)，中冷器(423)位于大压气机(212)的空气出口与三通阀F(421)之间；二级空气串管(41)上串接有中冷器(413)，中冷器(413)位于中压气机(222)的空气出口与二级空气串管(41)上的三通阀E(411)之间；发动机空气进管(44)上串接有中冷器(442)。

8.一种带可变级涡轮增压系统的发动机，其包括发动机(1)，发动机(1)包括发动机机械总成和发动机电控单元；其特征是：其还包括可变级涡轮增压系统，可变级涡轮增压系统为权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的可变级涡轮增压系统；发动机(1)的空气进口通过发动机空气进管(44)与小压气机(232)的空气出口相连接；发动机(1)的废气出口通过发动机废气出管(34)与小涡轮机(231)的废气进口相连接。

9.一种带可变级涡轮增压系统的发动机，其包括发动机(1)，发动机(1)包括发动机机械总成和发动机电控单元；其特征是：其还包括可变级涡轮增压系统，可变级涡轮增压系统为权利要求6或7所述的可变级涡轮增压系统；发动机(1)的空气进口通过发动机空气进管(44)与小压气机(232)的空气出口相连接；发动机(1)的废气出口通过发动机废气出管(34)与小涡轮机(231)的废气进口相连接；所述的各电控三通阀通过导线与发动机电控单元相连接。