CN106368800B - 一种单轴双压气机可控的增压器结构 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种单轴双压气机可控的增压器结构，包括涡轮、压气机A、压气机B，涡轮入口气路连通发动机的排气管路，涡轮出口气路连通大气，压气机A的出口气路Ⅰ连通发动机进气管路，涡轮与压气机A同轴，压气机B通过可控制与其断开或连接的联轴器与压气机A的轴相连，压气机B的进口连接进口气路Ⅱ，进口气路Ⅱ连通大气，压气机B的出口连接连通气路Ⅱ，压气机A的进口连接连通气路Ⅰ，压气机A的进口气路Ⅰ以及连通气路Ⅰ、连通气路Ⅱ通过具有三通功能的切换控制阀相连，进口气路Ⅰ连通大气。本发明可实现单级增压和两级增压的切换，明显减小了增压系统的结构尺寸，在广泛的工况下与内燃机合理匹配，使得增压器运行在高效率区。

Description

一种单轴双压气机可控的增压器结构
技术领域
本发明涉及的是一种发动机进排气装置，具体地说是涡轮增压器。
背景技术
采用两级增压可以改善增压内燃机经济性和排放性，因此得到了广泛的使用。但是现阶段，一般采用几套增压器通过管道和阀门的连接实现这种增压技术，其缺点在于过多的管路和阀门会占据大量的空间。为了节省空间，CN104612983A提出了一种单轴串联式两级压气机结构，但这种结构的缺点在于两台压气机必须同时工作，因此在变工况下与内燃机匹配较差。本发明中提出了一种双压气机增压器结构，可以实现增压器在单级、两级增压状态间的切换，到达在广泛的工况下与内燃机合理匹配，使得增压器运行在高效率区，并减小增压器尺寸。
发明内容
本发明的目的在于提供实现单级、两级增压状态间的切换，使得其在广泛的工况下与内燃机合理匹配的一种单轴双压气机可控的增压器结构。
本发明的目的是这样实现的：
本发明一种单轴双压气机可控的增压器结构，包括涡轮、压气机A，涡轮入口气路连通发动机的排气管路，涡轮出口气路连通大气，压气机A的出口气路Ⅰ连通发动机进气管路，涡轮与压气机A同轴，其特征是：还包括压气机B，压气机B通过可控制与其断开或连接的联轴器与压气机A的轴相连，压气机B的进口连接进口气路Ⅱ，进口气路Ⅱ连通大气，压气机B的出口连接连通气路Ⅱ，压气机A的进口连接连通气路Ⅰ，压气机A的进口气路Ⅰ以及连通气路Ⅰ、连通气路Ⅱ通过具有三通功能的切换控制阀相连，进口气路Ⅰ连通大气。
本发明还可以包括：
1、联轴器断开时，切换控制阀使得进口气路Ⅰ与连通气路Ⅰ相通；联轴器连接时，切换控制阀使得连通气路Ⅰ与连通气路Ⅱ相通。
本发明的优势在于：本发明通过控制切换控制阀及联轴器的工作状态，使得增压器在单压气机工作和双压气机串联工作状态间切换，即可实现单级增压和两级增压的切换，同时可以明显减小增压系统的结构尺寸，在广泛的工况下与内燃机合理匹配，使得增压器运行在高效率区。
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，本发明结构主要包括：涡轮1、压气机A 3、压气机B 8、轴A 2、轴B 7和联轴器6，压气机A 3、压气机B 8的气路连接结构包括为：进口气路Ⅰ 03、进口气路Ⅱ 05、压气机A 3、压气机B 8、出口气路Ⅰ 06、切换控制阀4、连通气路Ⅰ 04、连通气路Ⅱ 07。涡轮端包括：涡轮1、涡轮入口气路01和涡轮出口气路02。本发明中的涡轮为单涡轮，但不止于单涡轮，可以为任意形式的涡轮结构。涡轮入口气路01连通发动机的排气管路，涡轮出口气路02连通大气，压气机A3的出口气路Ⅰ连通发动机进气管路，涡轮1与压气机A3同轴。
切换控制阀4为三通阀可以使连通气路Ⅰ 04与进口气路Ⅰ 03或连通气路Ⅱ 07相连。
增压器的轴分为两段：轴A 2和轴B 7，涡轮1和压气机A 3连接在轴A 2上，压气机B安装在轴B 7上，轴A 2和轴B 7通过联轴器6连接。当联轴器6工作时，压气机B切入工作，轴A2和轴B 7连接在一起，则涡轮1、压气机A 3和压气机B 4具有相同转速：联轴器断开时，压气机B 8停止工作。
压气机A 3和压气机B 8的尺寸大小可以根据实际情况确定，本发明中压气机A 3结构尺寸小于压气机B 8。
进口气路Ⅰ 03与大气相连，进口气路Ⅰ 03分别通过切换控制阀4、连通气路Ⅰ 04与压气机A 3入口相连，向压气机内部引入空气；压气机A 3的出口通过出口气路Ⅰ 06与柴油机进气管相连，向柴油机提供压缩空气。
进口气路Ⅱ 05一端与大气相连，另一端与压气机B 8入口相连，向压气机内部引入空气；压气机B 8的出口通过连通气路Ⅱ 07与切换控制阀4相连。
切换控制阀Ⅰ 4的功能为根据信号选择连通状态。状态Ⅰ时切换控制阀4将连通气路Ⅰ 04与进口气路Ⅰ 03相连；状态Ⅱ时切换控制阀4将连通气路Ⅰ 04与连通气路Ⅱ 07相连。。
联轴器5在状态Ⅰ下为断开状态，在状态Ⅱ下为连接状态。
当所述的切换控制阀4处于状态Ⅰ时，联轴器6断开，本发明的增压器处于单级增压状态下，此时连通气路Ⅰ 04与进口气路Ⅰ 03相连。气体在压气机中的流动过程为：环境中的气体通过进口气路Ⅰ 03分别流经切换控制阀4、连通气路Ⅰ 04，然后流入到压气机A 3中，压气机A 3对气体做功，气体从压气机A 3中流出到出口气路06中，最终进入柴油机。在此过程中，气流只经过叶轮A 22做功，完成单级增压的过程。
当所述的切换控制阀4处于状态Ⅱ时，联轴器6连接，本发明的增压器处于两级增压状态下，此时连通气路Ⅰ 04与连通气路Ⅱ 07相连。气体在压气机中的流动过程为：环境中的气体通过进口气路Ⅱ 05流入到压气机B 8中，压气机B 8对气体第一次做功，气体从压气机B 8中流出到连通气路Ⅱ 07中，然后分别流经切换控制阀4、连通气路Ⅰ 04进入压气机A 3中，压气机A 3对气体进行二次做功，气流从压气机A 3中流出，经过出口气路06进入柴油机。

Claims (2)

1.一种单轴双压气机可控的增压器结构，包括涡轮、压气机A，涡轮入口气路连通发动机的排气管路，涡轮出口气路连通大气，压气机A的出口气路Ⅰ连通发动机进气管路，涡轮与压气机A同轴，其特征是：还包括压气机B，压气机B通过可控制与压气机B断开或连接的联轴器与压气机A的轴相连，压气机B的进口连接进口气路Ⅱ，进口气路Ⅱ连通大气，压气机B的出口连接连通气路Ⅱ，压气机A的进口连接连通气路Ⅰ，压气机A的进口气路Ⅰ以及连通气路Ⅰ、连通气路Ⅱ通过具有三通功能的切换控制阀相连，进口气路Ⅰ连通大气。
2.根据权利要求1所述的一种单轴双压气机可控的增压器结构，其特征是：联轴器断开时，切换控制阀使得进口气路Ⅰ与连通气路Ⅰ相通；联轴器连接时，切换控制阀使得连通气路Ⅰ与连通气路Ⅱ相通。
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