CN108317002A - 一种减缓增压柴油机迟滞及喘振的系统及其工作方法 - Google Patents

一种减缓增压柴油机迟滞及喘振的系统及其工作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108317002A
CN108317002A CN201810356686.6A CN201810356686A CN108317002A CN 108317002 A CN108317002 A CN 108317002A CN 201810356686 A CN201810356686 A CN 201810356686A CN 108317002 A CN108317002 A CN 108317002A
Authority
CN
China
Prior art keywords
air
diesel engine
controlling brancher
surge
pressure valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810356686.6A
Other languages
English (en)
Inventor
张卫波
梁昆
寿磊
刘丰
林镇北
朱清
黄毅鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuzhou University
Original Assignee
Fuzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuzhou University filed Critical Fuzhou University
Priority to CN201810356686.6A priority Critical patent/CN108317002A/zh
Publication of CN108317002A publication Critical patent/CN108317002A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/02—Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/02—Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
    • F02B39/08—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio
    • F02B39/10—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio electric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/16—Other safety measures for, or other control of, pumps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

本发明涉及一种减缓增压柴油发动机迟滞及喘振的系统，包括与柴油发动机相连接进气主路、排气主路以及与进气主路相连接的第一控制支路和第二控制支路，所述第一控制支路与第二控制支路为并联设置，第一控制支路和第二控制支路共同连接至第三控制支路；第一控制支路上设置有第二压力阀，第二控制支路设置有由电机驱动的压气机，第三控制支路上设置有储气罐和第一压力阀；本发明还涉及一种减缓增压柴油机迟滞及喘振的系统的工作方法。本发明提高了涡轮增压器压气机匹配当前工况的速率，改善了急加速工况引起的迟滞反应以及急减速工况引起的喘振反应。

Description

一种减缓增压柴油机迟滞及喘振的系统及其工作方法
技术领域
本发明涉及一种减缓增压柴油机迟滞及喘振的系统及其工作方法，涉及发动机进气路径设计，属于车辆零部件技术领域。
技术背景
柴油发动机的增压技术可以使发动机进入更多的空气，使燃烧更完全，减少有毒气体的产生。目前，增压技术具备了提供发动机燃烧更完全的条件，同时，也具有不可避免的缺点。对于带有节气门的增压柴油发动机，当加速踏板突然松开，涡轮增压器压气机的压气机出口到节气门之间会突然形成一个近似封闭的容积，而压气机由于旋转惯性的作用，仍然将压缩空气输入进气管，此时，压气机出口压力上升，空气流量减少，极易造成涡轮增压器压气机喘振。涡轮增压器发生喘振时，发动机转速与扭矩均发生剧烈波动，同时空气滤清器进口处可明显感受到倒流的气体，压气机前管路的压力突然上升为正压，并且温度瞬时升高，发动机也伴随强烈的振动，严重情况下可能异常停机。对于增压柴油发动机急加速工况，涡轮增压器无法快速达到该工况所需的转速，涡轮增压器的压气机无法提供适量的空气量，导致发动机燃烧环境恶劣，污染空气。增压柴油发动机在道路行驶时，急加速和急减速是两个常见的工况，而增压柴油发动机在这两个工况将会出现迟滞现象和喘振现象。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供了一种减缓增压柴油机迟滞及喘振的系统及其工作方法，减少增压柴油发动机喘振和迟滞现象发生，实现涡轮增压器压气机及柴油发动机的平稳运行。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种减缓增压柴油机迟滞及喘振的系统，包括与柴油发动机相连接进气主路、排气主路以及与进气主路相连接的第一控制支路和第二控制支路，所述第一控制支路与第二控制支路为并联设置，第一控制支路和第二控制支路共同连接至第三控制支路；第一控制支路上设置有第二压力阀，第二控制支路设置有由电机驱动的压气机，第三控制支路上设置有储气罐和第一压力阀。
进一步的，排气主路上设置有与排气主路上的废气涡轮增压器涡轮并联设置的排气支路，排气支路上设置电控泄压阀。
进一步的，进气主路上设置有位于柴油发动机进气端的涡轮增压器压气机，涡轮增压器压气机与废气涡轮增压器涡轮同轴联动。
进一步的，进气主路的进气端设置有过滤器，进气主路上还设置有位于涡轮增压器压气机进气侧的中冷器。
进一步的，储气罐上还设置有泄压管路，泄压管路上设置有只许单向出气的单向阀。
本发明提供的另一种技术方案是：一种减缓增压柴油机迟滞及喘振的系统的工作方法，包括所述的减缓增压柴油发动机迟滞及喘振的系统：当发动机处于急减速工况时，第二压力阀和单向阀关闭，第一压力阀打开，电机反转使进入压气机的部分空气进入储气罐，直到储气罐压力达到一定值，单向阀将打开，使多余空气进入排气通道；当发动机处于急加速工况，电机开始正转，第一压力阀、第二压力阀打开，储气罐内部空气以及进气口进入的空气经电机进入压气机，直至涡轮增压器压气机恢复到一定转速，此时第一压力阀与第二压力阀将关闭，当储气罐内部压力低于一定值时，第一压力阀将提前关闭。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)该系统可以在涡轮增压器出现喘振或者迟滞工况下，使涡轮增压器恢复至正常工况下工作;
(2)该系统不需要使用外气源对涡轮增压器进行补气，可直接利用急减速工况时抽离储蓄的空气对急加速工况进行补气;
(3)该系统可以通过单向阀的开闭判断储气罐内部的压力，同时可以判断出增压器发生喘振的强弱，并对增压器的参数进行修正;
(4)该系统阀门开启以及开度都由ECU进行控制，保证开启正确性以及开度大小的合理性。
附图说明
图1为本发明的控制流程图；
图2为本发明系统的主要结构图。
图中：1-储气罐；2-第一压力阀；3-压气机；4-电机；5-第二压力阀；6-过滤器；7-中冷器；8-电控泄压阀；9-单向阀；10-涡轮增压器压气机；11-废气涡轮增压器涡轮；12-柴油发动机。
具体实施方式
为使得本发明的上述目的、特征和优点能够更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。
如图1~2所示，一种减缓增压柴油机迟滞及喘振的系统，包括与柴油发动机12相连接进气主路、排气主路以及与进气主路相连接的第一控制支路和第二控制支路，所述第一控制支路与第二控制支路为并联设置，第一控制支路和第二控制支路共同连接至第三控制支路；第一控制支路上设置有第二压力阀5，第二控制支路设置有由电机4驱动的压气机3，第三控制支路上设置有储气罐1和第一压力阀2，可以通过控制第一压力阀2和第二压力阀5的开关配合电机4的正转与反转，进而控制储气罐1的储气与排气，对应柴油发动机的排气与补气。
本实施例中，排气主路上设置有与排气主路上的废气涡轮增压器涡轮11并联设置的排气支路，排气支路上设置电控泄压阀8，当柴油发动机12的废气量增大时，废气涡轮增压器涡轮11未能及时将废气排出，导致排气主路上充满废气，此时排气支路上的电控泄压阀8打开，将多余的废气进行排出。。
本实施例中，进气主路上设置有位于柴油发动机12进气端的涡轮增压器压气机10，涡轮增压器压气机10与废气涡轮增压器涡轮11同轴联动。
本实施例中，进气主路的进气端设置有过滤器6，进气主路上还设置有位于增压器10进气侧的中冷器7，过滤器6及中冷器7对进入进气主路的空气进行过滤冷却处理。
本实施例中，储气罐1上还设置有泄压管路，泄压管路上设置有只许单向出气的单向阀9，当储气罐1中的气体过多，导致压力过大时，多余的气体可通过泄压管路排出。
一种减缓增压柴油机迟滞及喘振的系统的工作方法，包括所述的减缓增压柴油机迟滞及喘振的系统：
（1）调节发动机油门，使发动机处于急减速工况，此时系统控制第二压力阀5和单向阀9关闭，第一压力阀2打开，第二压力阀5关闭电机4反转使进入压气机3的部分空气进入储气罐1，直到储气罐1压力达到一定值，单向阀9将打开，使多余空气进入排气通道，记录系统采集的数据；调节发动机油门，使发动机处于急加速工况，系统控制电机4开始正转，第一压力阀2、第二压力阀5打开，储气罐1内部空气以及进气口进入的空气经电机4进入压气机3，直至涡轮增压器压气机10恢复到一定转速，此时第一压力阀2与第二压力阀5将关闭，当储气罐1内部压力低于一定值时，第一压力阀2将提前关闭，记录系统采集的数据；
（2）将系统采集的数据进行分析，绘制发动机处于急减速时，出现喘振现象至恢复平稳运行的性能曲线,绘制发动机处于急加速时，出现迟滞现象至恢复平稳运行的性能曲线，并与之前管路无更改的增压柴油发动机的性能曲线进行对比。
本实施例中，储气罐1的压力大小由测控系统进行监控，第一压力阀2和第二压力阀5的开启和开度以及单向阀开启由ECU进行控制，也可以由ECU进行控制转为人工控制。
上述操作流程及软硬件配置，仅作为本发明的较佳实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种减缓增压柴油机迟滞及喘振的系统，其特征在于：包括与柴油发动机相连接进气主路、排气主路以及与进气主路相连接的第一控制支路和第二控制支路，所述第一控制支路与第二控制支路为并联设置，第一控制支路和第二控制支路共同连接至第三控制支路；第一控制支路上设置有第二压力阀，第二控制支路设置有由电机驱动的压气机，第三控制支路上设置有储气罐和第一压力阀。
2.根据权利要求1所述的减缓增压柴油机迟滞及喘振的系统，其特征在于：排气主路上设置有与排气主路上的废气涡轮增压器涡轮并联设置的排气支路，排气支路上设置电控泄压阀。
3.根据权利要求2所述的减缓增压柴油机迟滞及喘振的系统，其特征在于：进气主路上设置有位于柴油发动机进气端的涡轮增压器压气机，涡轮增压器压气机与废气涡轮增压器涡轮同轴联动。
4.根据权利要求2所述的减缓增压柴油机迟滞及喘振的系统，其特征在于：进气主路的进气端设置有过滤器，进气主路上还设置有位于涡轮增压器压气机进气侧的中冷器。
5.根据权利要求1所述的减缓增压柴油机迟滞及喘振的系统，其特征在于：储气罐上还设置有泄压管路，泄压管路上设置有只许单向出气的单向阀。
6.一种减缓增压柴油机迟滞及喘振的系统的工作方法，包括如权利要求1所述的减缓增压柴油发动机迟滞及喘振的系统，其特征在于：当发动机处于急减速工况时，第二压力阀和单向阀关闭，第一压力阀打开，电机反转使进入压气机的部分空气进入储气罐，直到储气罐压力达到一定值，单向阀将打开，使多余空气进入排气通道；当发动机处于急加速工况，电机开始正转，第一压力阀、第二压力阀打开，储气罐内部空气以及进气口进入的空气经电机进入压气机，直至涡轮增压器压气机恢复到一定转速，此时第一压力阀与第二压力阀将关闭，当储气罐内部压力低于一定值时，第一压力阀将提前关闭。
CN201810356686.6A 2018-04-20 2018-04-20 一种减缓增压柴油机迟滞及喘振的系统及其工作方法 Pending CN108317002A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810356686.6A CN108317002A (zh) 2018-04-20 2018-04-20 一种减缓增压柴油机迟滞及喘振的系统及其工作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810356686.6A CN108317002A (zh) 2018-04-20 2018-04-20 一种减缓增压柴油机迟滞及喘振的系统及其工作方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108317002A true CN108317002A (zh) 2018-07-24

Family

ID=62894487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810356686.6A Pending CN108317002A (zh) 2018-04-20 2018-04-20 一种减缓增压柴油机迟滞及喘振的系统及其工作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108317002A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110318912A (zh) * 2019-07-02 2019-10-11 哈尔滨工程大学 一种改善天然气发动机动态响应的补气装置及补气方法
CN111197527A (zh) * 2018-11-20 2020-05-26 现代自动车株式会社 用于校正涡轮滞后的系统和方法以及车辆
CN112523907A (zh) * 2020-12-18 2021-03-19 中船动力有限公司 船用中速柴油机可调进排气装置
CN114753949A (zh) * 2021-04-09 2022-07-15 长城汽车股份有限公司 一种泄气回收再利用装置、控制方法及涡轮增压系统

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003120350A (ja) * 2001-10-19 2003-04-23 Yanmar Co Ltd 燃料改質器を備えたガスエンジン
CN101054921A (zh) * 2007-05-21 2007-10-17 哈尔滨工程大学 船用柴油机涡轮增压器喘振预测控制装置和控制方法
US20110132335A1 (en) * 2010-04-15 2011-06-09 Ford Global Technologies, Llc Stored Compressed Air Management for Improved Engine Performance
CN102498272A (zh) * 2009-08-03 2012-06-13 苏黎世联邦理工学院 具有用于渡过涡轮迟滞的连接的压力罐的涡轮增压往复活塞式发动机及操作所述发动机的方法
US20130305715A1 (en) * 2012-05-17 2013-11-21 Ford Global Technologies, Llc Boost reservoir egr control
CN104632356A (zh) * 2014-12-18 2015-05-20 清华大学 带压缩空气储存装置的并联式发动机两级增压系统及车辆
JP2016094882A (ja) * 2014-11-14 2016-05-26 三菱自動車工業株式会社 エンジンの制御装置
JP2016188607A (ja) * 2015-03-30 2016-11-04 いすゞ自動車株式会社 内燃機関、及び内燃機関の過給方法
US20170335805A1 (en) * 2016-05-23 2017-11-23 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for controlling air flow paths in an engine
CN208184838U (zh) * 2018-04-20 2018-12-04 福州大学 一种减缓增压柴油机迟滞及喘振的系统

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003120350A (ja) * 2001-10-19 2003-04-23 Yanmar Co Ltd 燃料改質器を備えたガスエンジン
CN101054921A (zh) * 2007-05-21 2007-10-17 哈尔滨工程大学 船用柴油机涡轮增压器喘振预测控制装置和控制方法
CN102498272A (zh) * 2009-08-03 2012-06-13 苏黎世联邦理工学院 具有用于渡过涡轮迟滞的连接的压力罐的涡轮增压往复活塞式发动机及操作所述发动机的方法
US20110132335A1 (en) * 2010-04-15 2011-06-09 Ford Global Technologies, Llc Stored Compressed Air Management for Improved Engine Performance
US20130305715A1 (en) * 2012-05-17 2013-11-21 Ford Global Technologies, Llc Boost reservoir egr control
JP2016094882A (ja) * 2014-11-14 2016-05-26 三菱自動車工業株式会社 エンジンの制御装置
CN104632356A (zh) * 2014-12-18 2015-05-20 清华大学 带压缩空气储存装置的并联式发动机两级增压系统及车辆
JP2016188607A (ja) * 2015-03-30 2016-11-04 いすゞ自動車株式会社 内燃機関、及び内燃機関の過給方法
US20170335805A1 (en) * 2016-05-23 2017-11-23 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for controlling air flow paths in an engine
CN208184838U (zh) * 2018-04-20 2018-12-04 福州大学 一种减缓增压柴油机迟滞及喘振的系统

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111197527A (zh) * 2018-11-20 2020-05-26 现代自动车株式会社 用于校正涡轮滞后的系统和方法以及车辆
CN110318912A (zh) * 2019-07-02 2019-10-11 哈尔滨工程大学 一种改善天然气发动机动态响应的补气装置及补气方法
CN112523907A (zh) * 2020-12-18 2021-03-19 中船动力有限公司 船用中速柴油机可调进排气装置
CN112523907B (zh) * 2020-12-18 2022-06-24 中船动力镇江有限公司 船用中速柴油机可调进排气装置
CN114753949A (zh) * 2021-04-09 2022-07-15 长城汽车股份有限公司 一种泄气回收再利用装置、控制方法及涡轮增压系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108317002A (zh) 一种减缓增压柴油机迟滞及喘振的系统及其工作方法
CN105673543B (zh) 一种防止涡轮增压器喘振的控制方法
US20170016389A1 (en) Methods and systems for boost control
US10202893B2 (en) Double channel power turbine system and control method thereof
CN202108580U (zh) 涡轮增压器余气回收储气瞬间补气装置
CN105626237A (zh) 一种电动辅助增压系统及其使用方法
CN203098040U (zh) 发动机复合增压系统
CN113202639A (zh) 一种电动增压米勒循环发动机动力系统
CN112031925A (zh) 发动机用电动增压前置的多级混合增压系统
CN104675512A (zh) 相继增压柴油机切换稳定装置及控制方法
CN107654289A (zh) 涡轮增压发动机泄压能量回收系统及其能量回收方法
CN109458255A (zh) 汽油机复合增压系统控制方法以及汽油机复合增压系统
GB2555504A (en) A boosted engine system of a motor vehicle
JP2016188607A (ja) 内燃機関、及び内燃機関の過給方法
CN103291442B (zh) 一种两级增压发动机的进气系统
CN104595011A (zh) 发动机进气系统及汽车
CN102155289A (zh) 内燃机多级增压装置
CN208184838U (zh) 一种减缓增压柴油机迟滞及喘振的系统
US20140260189A1 (en) Forced induction system with regenerative charge air control
CN210068309U (zh) 辅助增压的发动机涡轮增压系统
CN2804406Y (zh) 用于涡轮增压发动机的变压吸附制氧助燃装置
CN112031924A (zh) 发动机用电动增压后置的多级混合增压系统
CN208380692U (zh) 电动压气机与涡轮增压器串联式增压系统
CN114183238A (zh) 一种增压器与电机配套的控制系统
CN101205844B (zh) 一种改善内燃机进气的装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180724