CN110284958B - 一种用于v型内燃机的二级增压系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于一种用于V型内燃机的二级增压系统，包括第一高压涡轮增压器，第二高压涡轮增压器，第一低压涡轮增压器，第二低压涡轮增压器，第一高压涡轮进气口a，第一高压压气机排气口a，第二高压涡轮进气口b，第二高压压气机排气口b；通过将四套装置直接连接，利用其相互交叉驱动的工作方式，减小了气体流动的阻力和损失，也使得整个增压系统的体积减小，提高了内燃机的紧凑性，进而提高了其功率密度。

Description

一种用于V型内燃机的二级增压系统
技术领域
本发明公开了一种二级增压系统，特别是一种用于V型内燃机的二级增压系统。
背景技术
目前涡轮增压技术对于提高内燃机的动力性、经济性和降低排放有显著的效果，近年来二级增压技术也得到越来越广泛的应用。V型多缸内燃机往往采用两套二级增压器系统分别对两排气缸提供压缩空气，由于涡轮增压器的典型特殊结构和压气机与涡轮之间的相对位置，致使两级涡轮或者两级压气机之间的连接管路过长，这样一方面增大了气体流动的阻力和损失，另一方面使整个增压系统的体积变大，这也是我们现在急需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明根据V型多缸内燃机采用两套二级增压系统的特点，提供了一种二级增压系统，通过采用将高压级涡轮出口与低压级涡轮进口直接连接和低压级压气机出口与高压级压气机进口直接连接的方式，达到减小二级增压系统的体积大幅度减小，气体的流动损失也明显减小的效果。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于V型内燃机的二级增压系统，V型内燃机具有两排气缸，其中一排设有排气管a和进气管a，另一排气缸设有排气管b和进气管b，其中所述其特征在于，包括：
第一高压涡轮增压器，所述第一高压涡轮增压器内设置有第一高压涡轮和第一高压压气机；所述第一高压涡轮设置有进气口a；所述第一高压压气机设置有排气口a；
第二高压涡轮增压器，所述第二高压涡轮增压器内设置有第二高压涡轮和第二高压压气机；所述第二高压涡轮设置有进气口b；所述第二高压压气机设置有排气口b；
第一低压涡轮增压器，所述第一低压涡轮增压器内设置有第一低压涡轮和第一低压压气机；
第二低压涡轮增压器，所述第二低压涡轮增压器内设置有第二低压涡轮和第二低压压气机；
所述排气管a与所述进气口a连通，所述第一高压涡轮的出口与所述第一低压涡轮的进口直接连通；
所述第一低压压气机的出口与所述第二高压压气机的进口直接连通，所述排气口b与所述进气管b连通；
所述排气管b与所述进气口b连通，所述第二高压涡轮的出口与所述第二低压涡轮的进口直接连通；
所述第二低压压气机的出口与所述第一高压压气机的进口直接连通，所述排气口a与所述进气管a连通。
更进一步的，所述涡轮增压器的涡轮与压气机之间通过轴承壳和转子连接。
优选的，所述两级涡轮和压气机连接时，若两口直径相差过大，可以增加变径管，且要求变径管尽可能的短。可尽可能的减少气体在流动时能量的损失，同时极大的减小了整个系统的体积。
该发明的有益效果为：该发明采用了涡轮交叉驱动压气机的工作方式，利用涡轮产生的机械能带动压气机工作为内燃机提供更多的新鲜空气；同时使两级涡轮和压气机直接连接，减少了气流在管道流通的能量损失，也使得整个系统的体积减小，结构简化。
附图说明
图1附图为本发明的结构示意图。
10-第一高压涡轮增压器，11-第一高压涡轮，12-第一高压压气机，20-第二高压涡轮增压器，21-第二高压涡轮，22-第二高压压气机，30-第一低压涡轮增压器，31-第一低压涡轮，32-第一低压压气机，40-第二低压涡轮增压器，41-第二低压涡轮，42-第二低压压气机，5-进气口a，6-进气口b，7-排气口a，8-排气口b。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种用于V型内燃机的二级增压系统，V型内燃机具有两排气缸，其中一排设有排气管a和进气管a，另一排气缸设有排气管b和进气管b，其中所述其特征在于，包括：
第一高压涡轮增压器10，第一高压涡轮增压器10内设置有第一高压涡轮 11和第一高压压气机12；第一高压涡轮11设置有进气口a5；第一高压压气机 12设置有排气口a7；
第二高压涡轮增压器20，第二高压涡轮增压器20内设置有第二高压涡轮 21和第二高压压气机22；第二高压涡轮21设置有进气口b6；第二高压压气机 22设置有排气口b8；
第一低压涡轮增压器30，第一低压涡轮增压器30内设置有第一低压涡轮 31和第一低压压气机32；
第二低压涡轮增压器40，第二低压涡轮增压器40内设置有第二低压涡轮 41和第二低压压气机42；
排气管a与进气口a5连通，第一高压涡轮11的出口与第一低压涡轮31的进口直接连通；
第一低压压气机32的出口与第二高压压气机22的进口直接连通，排气口 b8与所述进气管b连通；
排气管b与进气口b6连通，第二高压涡轮21的出口与第二低压涡轮41的进口直接连通；
第二低压压气机42的出口与第一高压压气机12的进口直接连通，排气口 a7与进气管a连通。
在一些实施例中，所述涡轮直接连接时可增加变径管。
在一些实施例中，所述压气机直接连接时可增加变径管。
具体实施方法为：在使用该系统时，由内燃机上的排气管a排出的具有高温高压的排气进入进气口a5，从第一高压涡轮11的出口流向第一低压涡轮31 的入口，利用其热量做功后，排放到外界,；利用排气做工的热能，使得第一低压涡轮31带动第一低压压气机32工作，使得空气流入第一低压压气机32，经过压缩后，从第一低压压气机32的出口流向第二高压压气机22的入口，经再次压缩后，进入内燃机的进气管b；第二高压涡轮21和第二低压涡轮41的工作方式与第一低压涡轮11和第二高压涡轮31的工作方式相同，第二低压压气机42和第一高压压气机12的工作方式与第一低压压气机32和第二高压压气机22 的工作方式相同，故不再赘述。
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 (1)

1.一种用于V型内燃机的二级增压系统，V型内燃机具有两排气缸，其中一排设有排气管a和进气管a，另一排气缸设有排气管b和进气管b，其中其特征在于，包括：
第一高压涡轮增压器(10)，所述第一高压涡轮增压器(10)内设置有第一高压涡轮(11)和第一高压压气机(12)；所述第一高压涡轮(11)设置有进气口a(5)；所述第一高压压气机(12)设置有排气口a(7)；
第二高压涡轮增压器(20)，所述第二高压涡轮增压器(20)内设置有第二高压涡轮(21)和第二高压压气机(22)；所述第二高压涡轮(21)设置有进气口b(6)；所述第二高压压气机(22)设置有排气口b(8)；
第一低压涡轮增压器(30)，所述第一低压涡轮增压器(30)内设置有第一低压涡轮(31)和第一低压压气机(32)；
第二低压涡轮增压器(40)，所述第二低压涡轮增压器(40)内设置有第二低压涡轮(41)和第二低压压气机(42)；
所述排气管a与所述进气口a(5)连通，所述第一高压涡轮(11)的出口与所述第一低压涡轮(31)的进口直接连通；
所述第一低压压气机(32)的出口与所述第二高压压气机(22)的进口直接连通，所述排气口b(8)与所述进气管b连通；
所述排气管b与所述进气口b(6)连通，所述第二高压涡轮(21)的出口与所述第二低压涡轮(41)的进口直接连通；
所述第二低压压气机(42)的出口与所述第一高压压气机(12)的进口直接连通，所述排气口a(7)与所述进气管a连通。
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