CN110657015A - 相继增压用涡前排气管路结构及柴油机 - Google Patents

相继增压用涡前排气管路结构及柴油机 Download PDF

Info

Publication number
CN110657015A
CN110657015A CN201810714354.0A CN201810714354A CN110657015A CN 110657015 A CN110657015 A CN 110657015A CN 201810714354 A CN201810714354 A CN 201810714354A CN 110657015 A CN110657015 A CN 110657015A
Authority
CN
China
Prior art keywords
valve
exhaust
pipeline
gas
turbine
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.)
Granted
Application number
CN201810714354.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110657015B (zh
Inventor
王晓艳
贾德民
李志杰
刘俊龙
吕晓惠
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.)
Weichai Power Co Ltd
Original Assignee
Weichai Power Co Ltd
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 Weichai Power Co Ltd filed Critical Weichai Power Co Ltd
Priority to CN201810714354.0A priority Critical patent/CN110657015B/zh
Publication of CN110657015A publication Critical patent/CN110657015A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110657015B publication Critical patent/CN110657015B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • 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
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/14—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system
    • 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

Abstract

本发明提供了一种相继增压用涡前排气管路结构，包括柴油机主体和增压涡轮，二者之间通过进气汇总管路和排气汇总管路实现进排气，进气汇总管路上伸出有进气旁通管路，排气汇总管路上伸出放气管路，排气汇总管路、进气旁通管路和放气管路由气体流量调节装置调节气体流量，在进气旁通管路进行封堵时，可调节放气管路内气体流量，或对放气管路封堵时，调节进气旁通管路内气体流量，进而实现对增压涡轮运行状态的控制，实现最佳发动机性能。本发明还提供了一种柴油机。

Description

相继增压用涡前排气管路结构及柴油机
技术领域
本发明涉及柴油机技术领域，更具体地说，涉及一种相继增压用涡前排气管路结构及柴油机。
背景技术
相继增压技术是在原有单级增压器的基础上形成的一种更复杂同时也更高效的增压技术，柴油机具有两台或两台以上增压器，在不同的负荷或转速时，通过燃气阀和空气阀实现对运行增压器的启停，全工况范围内的最佳增压器匹配，达到改善发动机性能的目的。
相继增压在进行增压器切换过程中，如果燃气阀和空气阀的配合度较差，或者发动机运行工况不稳，当一个增压器切换成两个增压器时，如果空气阀的开启间隔不合适，会出现压气机无法及时建立流量，出现增压器喘振现象；当两个增压器切换成一个增压器时，如果燃气阀和空气阀同时关闭不合适，会出现压气机无法及时减小进气量的情况，进而出现增压器阻塞现象，影响发动机的性能和运行平稳性。
现有技术在解决类似问题时，多采用多阀控制思路，增加了成本和系统复杂程度，同时多阀门也增加了系统运行可靠性。
因此，如何提高柴油机增压器切换过程中的工作稳定性，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种相继增压用涡前排气管路结构，以提高柴油机增压器切换过程中的工作稳定性；本发明还提供了一种柴油机。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种相继增压用涡前排气管路结构，包括柴油机主体和对所述柴油机主体的进气和排气进行增压的增压涡轮，还包括连通所述增压涡轮至所述柴油机主体进气端的进气汇总管路，连通所述柴油机主体排气端至所述增压涡轮的排气汇总管路；
所述进气汇总管路上伸出有连通至所述排气汇总管路的进气旁通管路，所述排气汇总管路上伸出有连通至所述增压涡轮的排气端的放气管路；
还包括同步连通所述排气汇总管路、所述进气旁通管路和所述放气管路的四通管路，所述四通管路内设置有封堵所述放气管路或所述进气旁通管路，并调节未封堵管路内气体流量的气体流量调节装置。
优选地，在上述相继增压用涡前排气管路结构中，所述增压涡轮包括基础增压涡轮和受控增压涡轮，所述基础增压涡轮和所述受控增压涡轮的进气增压管路连通至所述进气汇总管路，所述基础增压涡轮和所述受控增压涡轮的排气增压管路连通至所述排气汇总管路。
优选地，在上述相继增压用涡前排气管路结构中，所述受控增压涡轮的进气增压管路上设置有空气阀，所述受控增压涡轮的排气增压管路上设置有燃气阀。
优选地，在上述相继增压用涡前排气管路结构中，所述进气汇总管路上设置有对所述柴油机主体的进气进行冷却的中冷器。
优选地，在上述相继增压用涡前排气管路结构中，所述气体流量调节装置包括内置控制交叉布置的第一气体通道和第二气体通道内气体流向的阀体，所述阀体内设置转动封堵所述第一气体通道或所述第二气体通道的出气口的从动阀，控制所述第一气体通道和所述第二气体通道的未封堵通道有效开度和驱动所述从动阀转动的主动阀；
所述从动阀上设置有，当所述从动阀封堵所述第一气体通道时，对所述主动阀转动极限位置进行限位和带动所述从动阀转动的第一限位部；
当所述从动阀封堵所述第二气体通道时，对所述主动阀转动极限位置进行限位和带动所述从动阀转动的第二限位部。
优选地，在上述相继增压用涡前排气管路结构中，所述主动阀和所述从动阀的转动中心同轴布置有插装配合的支撑柱和支撑孔，所述支撑孔的侧壁开设有与所述主动阀的阀片两侧相抵的转动开口，所述第一限位部和所述第二限位部分别设置于所述转动开口的两端。
优选地，在上述相继增压用涡前排气管路结构中，所述主动阀为板状结构的板状阀片，所述从动阀为横截面的扇形的扇形阀片；所述从动阀位于其扇形阀片的顶部开设有沿其径向布置的压装孔，所述压装孔内可滑动地布置有压装块；
所述扇形阀片与所述阀体内壁相抵的两端均开设置有沿其径向伸出的密封孔，所述密封孔内可滑动地布置有与所述阀体的内壁相抵的密封块；
所述扇形阀片的内壁架撑有两端分别与所述压装块的滑入端和所述密封块的滑入端相抵的密封杠杆。
优选地，在上述相继增压用涡前排气管路结构中，所述阀体的顶部设置有驱动所述主动阀转动的执行器。
优选地，在上述相继增压用涡前排气管路结构中，所述从动阀的底部伸出有转动支撑柱，所述阀体的底部设置有支撑所述转动支撑柱的限位器；
所述限位器的支撑端面开设容置所述转动支撑柱的限位孔，所述转动支撑柱的外端面设置为对应所述第一气体通道和所述第二气体通道位置的限位面，所述限位孔的内壁伸出有与所述限位面相抵的限位柱；
所述限位孔内壁开设有容置所述限位柱的导向滑孔，所述导向滑孔的底部设置有与所述限位柱相抵的限位弹簧。
一种柴油机，包括柴油机主体和设置于所述柴油机主体进排气管路上的增压涡轮，所述柴油机主体和所述增压涡轮之间具有如上任意一项所述的相继增压用涡前排气管路结构。
本发明提供的相继增压用涡前排气管路结构，包括柴油机主体和对柴油机主体的进气和排气进行增压的增压涡轮，还包括连通增压涡轮至柴油机主体进气端的进气汇总管路，连通柴油机主体放气端至增压涡轮的排气汇总管路。空气经增压涡轮增压后经进气汇总管路送入柴油机主体，排出的废气经排气汇总管路，经增压涡轮增压后排出。
进气汇总管路上伸出有连通至排气汇总管路的进气旁通管路，排气汇总管路上伸出有连通至增压涡轮的排气端的放气管路；进气旁通管路将部分增压后的新鲜空气送入到排气汇总管路，排气汇总管路上设置放气管路，可将部分柴油机主体排出废气不通过增压涡轮直接排放。
还包括同步连通排气汇总管路、进气旁通管路和放气管路的四通管路，四通管路内设置有封堵放气管路或进气旁通管路，并调节未封堵管路内气体流量的气体流量调节装置。排气汇总管路上通过设置一四通管路同步连通进气旁通管路和放气管路，通过在四通管路内设置气体流量调节装置，在进气旁通管路进行封堵时，可调节放气管路内气体流量，或对放气管路封堵时，调节进气旁通管路内气体流量，进而实现对增压涡轮运行状态的控制，实现最佳发动机性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的相继增压用涡前排气管路结构的示意图；
图2为图1中气体流量调节装置第一工作状态结构示意图；
图3为气体流量调节装置的状态切换过程中结构示意图；
图4为气体流量调节装置切换至第二工作状态的结构示意图；
图5为气体流量调节装置的封堵结构示意图；
图6为气体流量调节装置的限位结构示意图；
图7为图1中相继增压用涡前排气管路结构中进气旁通管路导通时的管路结构示意图；
图8为图1中相继增压用涡前排气管路结构中放气管路导通时的管路结构示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种相继增压用涡前排气管路结构，提高了柴油机增压器切换过程中的工作稳定性；本发明还提供了一种柴油机。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，图1为本发明提供的相继增压用涡前排气管路结构的示意图。
本实施例提供了一种相继增压用涡前排气管路结构，包括柴油机主体101和对柴油机主体101的进气和排气进行增压的增压涡轮102，还包括连通增压涡轮102至柴油机主体101进气端的进气汇总管路103，连通柴油机主体101排气端至增压涡轮102的排气汇总管路104。空气经增压涡轮102增压后经进气汇总管路103送入柴油机主体101，排出的废气经排气汇总管路104，经增压涡轮102增压后排出。
进气汇总管路103上伸出有连通至排气汇总管路104的进气旁通管路105，排气汇总管路104上伸出有连通至增压涡轮102后的排气端的放气管路106；进气旁通管路105将部分增压后的新鲜空气送入到排气汇总管路104，排气汇总管路104上设置放气管路106，可将部分柴油机主体排出废气不通过增压涡轮102直接排放。
还包括同步连通排气汇总管路14、进气旁通管路105和放气管路106的四通管路，四通管路内设置有对放气管路106或进气旁通管路105分别封堵并调节未封堵管路内气体流量的气体流量调节装置107。排气汇总管路104上通过设置一四通管路同步连通进气旁通管路105和放气管路106，通过在四通管路内设置气体流量调节装置107，在进气旁通管路105进行封堵时，可调节放气管路内气体流量，或对放气管路106封堵时，调节进气旁通管路105内气体流量，进而实现对增压涡轮102运行状态的控制，实现最佳发动机性能。
在本案一具体实施例中，增压涡轮102包括基础增压涡轮112和受控增压涡轮122，基础增压涡轮112和受控增压涡轮122的进气增压管路连通至进气汇总管路103，基础增压涡轮112和受控增压涡轮122的排气增压管路连通至排气汇总管路104。本实施例中相继增压采用两台增压涡轮，基础增压涡轮112在整个柴油机运行过程中都在工作，受控增压涡轮122根据柴油机运行过程中的工况，适时启停满足不同工况下的工作需求。
在本案一具体实施例中，受控增压涡轮122的进气增压管路上设置有空气阀108，受控增压涡轮122的排气增压管路上设置有燃气阀109。燃气阀109位于受控增压涡轮122的排气增压管路上，可设置于受控增压涡轮122的排气前端或者后端，控制柴油机主体燃烧后的尾气是否经过受控增压器。空气阀108位于受控增压涡轮的进气增压管路上，可设置于受控增压涡轮122的进气前端或后端，能够控制受控增压涡轮的压气机是否参与到柴油机的进气中。
在本案一具体实施例中，进气汇总管路10上设置有对柴油机主体的进气进行冷却的中冷器110。中冷器110用于对进气汇总管路103内通入的新鲜空气进行冷却，调节柴油机主体101进气的温度，优化柴油机主体的工作性能。
如图2-图6所示，图2为图1中气体流量调节装置第一工作状态结构示意图；图3为气体流量调节装置的状态切换过程中结构示意图；图4为气体流量调节装置切换至第二工作状态的结构示意图；图5为气体流量调节装置的封堵结构示意图；图6为气体流量调节装置的限位结构示意图。
在本案一具体实施例中，气体流量调节装置107包括内置控制交叉布置的第一气体通道11和第二气体通道12内气体流向的阀体1，阀体1内设置转动封堵第一气体通道11或第二气体通道12的出气口的从动阀2，控制第一气体通道11和第二气体通道12的未封堵通道有效开度和驱动从动阀2转动的主动阀3。阀体1内设置第一气体通道11和第二气体通道12，可同时进行两个方向气流的流通，从动阀2由主动阀3带动在阀体1内转动，可分别实现对第一气体通道11和第二气体通道12的封堵。
从动阀2上设置有，当从动阀2封堵第一气体通道11时，对主动阀3转动极限位置进行限位和带动从动阀2转动的第一限位部21；当从动阀2封堵第二气体通道12时，对主动阀3转动极限位置进行限位和带动从动阀2转动的第二限位部22。主动阀3和从动阀2为独立的阀结构，主动阀3带动从动阀2转动，同时，当从动阀2处于封堵状态时，主动阀3对未封堵的排气通道进行开度和流量调节。当从动阀2与第一气体通道11的出气口相对，从动阀2可与主动阀3相对转动，主动阀3可转动控制未封堵通道空气流量，从动阀2上设置第一限位部21，保证主动阀对从动阀驱动。同样地，当从动阀2封堵第二气体通道12，主动阀3可转动打开和封堵第一气体通道11，从动阀3上设置保证主动阀对从动阀驱动的第二限位部22。通过设置具有第一气体通道11和第二气体通道12的阀体1，并由转动配合的主动阀2和从动阀3，在进行排气通道出气口封闭的同时，可同时控制其余三个通道排气方向和气体流量的控制，从而满足多通道管路的放气要求
在本案一具体实施例中，主动阀2和从动阀3的转动中心同轴布置有插装配合的支撑柱31和支撑孔23，支撑孔23的侧壁开设有与主动阀2的阀片两侧相抵的转动开口，第一限位部21和第二限位部22分别设置于转动开口的两端。主动阀3与从动阀2可相对转动，同时主动阀3需带动从动阀2转动对第一气体通道11或第二气体通道12封堵，即，主动阀2和从动阀3之间具有一定的转动自由度，主动阀3在该转动自由度内可对预定的排气通道开度进行控制，并在转动到达极限位置时，推动从动阀2进行封堵通道的切换。
上述工作通过主动阀3和从动阀2同轴转动实现，从动阀2的转动中心上开设沿其轴向伸出的支撑孔23，主动阀3上伸出有插装于支撑孔23内的支撑柱31，同时，为满足主动阀3与从动阀2的相互转动要求，将支撑孔23的孔壁开设转动开口，即，主动阀3可在从动阀2的转动开口范围内转动。
当主动阀3的阀片两侧与转动开口的两端边缘相抵时，主动阀3通过转动开口推动从动阀2转动。转动开口的开口两端即为从动阀对主动阀2支撑的第一限位部21和第二限位部22。由于主动阀3和从动阀2通过支撑柱31和支撑孔23转动支撑，因此转动开口为扇形结构，主动阀3包括阀片和支撑柱31结构，将阀片与转动开口相对的一侧设置相贴合的斜面，从而提高主动阀推动从动阀转动的接触面积，进而提高二者的结构强度。
在本案一具体实施例中，主动阀3为板状结构的板状阀片，从动阀2为横截面的扇形的扇形阀片。从动阀2要求对第一气体通道11和第二气体通道12进行封堵，将其设置为横截面为扇形的扇形阀片，由扇形阀片的摆动端与第一气体通道11和第二气体通道12的出气口相对，实现稳定密封。同时，扇形阀片结构其转动中心的阀片厚度较薄，占用较小的阀体内部空间，保证了阀体的气流流通效率。
从动阀3位于其扇形阀片的顶部开设有沿其径向布置的压装孔24，径向布置的压装孔24内可滑动地布置有压装块25。
扇形阀片与阀体1内壁相抵的两端均开设置有沿其径向伸出的密封孔26，密封孔26内可滑动地布置有与阀体1的内壁相抵的密封块27。
扇形阀片的内壁架撑有两端分别与压装块25的滑入端和密封块27的滑入端相抵的密封杠杆28。
从动阀2对第一气体通道11和第二气体通道12进行封堵，由于管路内持续存在气压，管路内的气压会推动从动阀2作用于从动阀2的转动端，导致从动阀2的扇形摆动端与阀体1内壁出现间隙。
利用从动阀2的扇形阀片结构，将扇形阀片的扇形封堵端面开设与排气通道相对的压装孔24，压装孔24内滑动布置压装块25，排气通道内气压作用于压装块25上，会推动压装块25滑入压装孔24。
在扇形阀片与阀体1内壁相抵的两侧开设沿其径向布置的密封孔26，密封孔26内滑动布置密封块27，通过密封杠杆28分别与密封块27的滑入端和压装块25的滑入端相抵。当排气通道内气压推动压装块25滑入时，压装块25的底部挤压作用于密封杠杆28，密封杠杆28一端被压下，另一端翘起将密封块27由密封孔26内推出，密封块27与阀体2的内壁紧密贴合，实现从动阀2的自密封结构，从而保证扇形阀片与阀体内壁之间的密封能力。
在本案一具体实施例中，阀体1的顶部设置有驱动主动阀转动的执行器。阀体1的顶部设置执行器，由执行器1驱动主动阀3转动，通过对执行器的转动位置进行设定，可实现阀体1对主动阀3和从而阀2的位置主动调整，对主动阀进行排气通道的主动切换，对排气方向和排气量进行主动调整，从而实现对气流流通方向和气流流通大小的自动控制。
在本案一具体实施例中，从动阀2的底部伸出有转动支撑柱29，阀体1的底部设置有支撑转动支撑柱29的限位器7。
限位器7的支撑端面开设容置所述转动支撑柱29的限位孔70，转动支撑柱29的外端面设置为对应第一气体通道11和第二气体通道21位置的限位面，限位孔70的内壁伸出有与限位面相抵的限位柱72；
限位孔70内壁开设有容置限位柱72的导向滑孔71，导向滑孔71的底部设置有与限位柱72相抵的限位弹簧73。从动阀2包括对第一气体通道11进行封堵的第一限位位置，对第二气体通道12进行封堵的第二限位位置，因此要求其每次转动定位准确，并避免受阀体内气流的扰动影响其密封性。通过设置限位器7，限位器7由其上的限位孔70对从动阀2进行支撑，从动阀2的底部伸出转动支撑柱29，转动支撑柱29外壁结构与第一气体通道和第二气体通道的布置方向相同，优选第一气体通道和第二气体通道垂直交叉布置。
优选地，转动支撑柱29为横截面为正方形的矩形支撑柱，限位器7的限位孔70内壁伸出分别与转动支撑柱29的限位面相抵的限位柱72，矩形柱结构的转动支撑柱具有四个限位面，对应限位器7的限位孔70内壁伸出四个限位柱72，从动阀2的每次转动入位后，限位柱72均与转动支撑柱29的限位面相抵，从动阀2的每次转动转动角度为45度，实现对排气通道的准确切换。
限位孔70的内壁设置导向滑孔71，限位柱72滑动布置于导向滑孔71内，导向滑孔71的底部设置限位弹簧73，由限位弹簧73推动限位柱72与从动阀2转动支撑柱29的限位面相抵，在从动阀2封堵状态时，限位弹簧73同时提供对从动阀2摆动的弹性回复力，进一步保证其封堵位置定位的准确。为了降低从动阀2的转动难度，将转动支撑柱29相邻两个限位面之间圆弧过渡，进一步降低从动阀的转动难度。
如图7所示，图7为图1中相继增压用涡前排气管路结构中进气旁通管路导通时的管路结构示意图。
当柴油机主体101从低速向高速运行时，达到基础增压器112运行边界，受控增压器122需投入使用，此时燃气阀109首先开启，废气开始推动增压涡轮102转动，在一定的时间间隔之后，建立一定压力达到与基础增压器112压后压力接近时，空气阀108开启，实现受控增压器122的完全介入。在受控增压器接入的过程中，气体流量调节装置107适时将放气管路106封堵，将进气旁通管路105导通，增加柴油机主体101排气汇总管路104内空气流量，进而达到将增压涡轮102的运行曲线远离喘振线的目的，改善由一个增压器切换到两个增压器时的发动机性能。同时，独特的四通阀结构，还能实现对进气旁通管路105流量的调节，保证切换过程的平顺性。当完成状态切换之后，气体流量调节装置107还可以实现对进气旁通管路105和放气管路106的同时封闭，保证发动机正常工作。
如图8所示，图8为图1中相继增压用涡前排气管路结构中放气管路导通时的管路结构示意图
当柴油机主体101从高速向低速运行时，当达到切换边界的时候，燃气阀109和空气阀108同时实现从开启状态切换到关闭状态，受控增压涡轮122的完全退出柴油机主体101运行。在空气阀108和燃气阀109关闭的过程中，气体流量调节装置107适时将进气旁通管路105封堵，放气管路106将增压涡轮前和增压涡轮后管路连接，放掉部分废气，防止增压涡轮超速，实现运行曲线远离阻塞线的目的，改善由两个增压涡轮切换到一个增压涡轮时的发动机性能。同时，独特的气体流量调节装置107的结构，还能实现对放气量的调节，保证切换过程的平顺性。当完成状态切换之后，气体流量调节装置107还可以实现对进气旁通管路105和放气管路106的同时封闭，保证柴油机主体101正常工作。
当发动机稳定的运行在切换边界时，增压涡轮也有可能运行在阻塞或者喘振边界，因此在稳态时也可以通过根据发动机实际运行状态和电控标定，控制气体流量调节装置的状态调整和开度的调整，保证增压涡轮时刻运行在理想的工况范围内。
基于上述实施例中提供的相继增压用涡前排气管路结构，本发明还提供了一种柴油机，柴油机主体和设置于柴油机主体进排气管路上的增压涡轮，该柴油机主体和增压涡轮之间为上述实施例中提供的相继增压用涡前排气管路结构。
由于该柴油机采用了上述实施例的相继增压用涡前排气管路结构，所以该柴油机由相继增压用涡前排气管路结构带来的有益效果请参考上述实施例。
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 (10)

1.一种相继增压用涡前排气管路结构，其特征在于，包括柴油机主体和对所述柴油机主体的进气和排气进行增压的增压涡轮，还包括连通所述增压涡轮至所述柴油机主体进气端的进气汇总管路，连通所述柴油机主体排气端至所述增压涡轮的排气汇总管路；
所述进气汇总管路上伸出有连通至所述排气汇总管路的进气旁通管路，所述排气汇总管路上伸出有连通至所述增压涡轮的排气端的放气管路；
还包括同步连通所述排气汇总管路、所述进气旁通管路和所述放气管路的四通管路，所述四通管路内设置有封堵所述放气管路或所述进气旁通管路，并调节未封堵管路内气体流量的气体流量调节装置。
2.根据权利要求1所述的相继增压用涡前排气管路结构，其特征在于，所述增压涡轮包括基础增压涡轮和受控增压涡轮，所述基础增压涡轮和所述受控增压涡轮的进气增压管路连通至所述进气汇总管路，所述基础增压涡轮和所述受控增压涡轮的排气增压管路连通至所述排气汇总管路。
3.根据权利要求2所述的相继增压用涡前排气管路结构，其特征在于，所述受控增压涡轮的进气增压管路上设置有空气阀，所述受控增压涡轮的排气增压管路上设置有燃气阀。
4.根据权利要求1所述的相继增压用涡前排气管路结构，其特征在于，所述进气汇总管路上设置有对所述柴油机主体的进气进行冷却的中冷器。
5.根据权利要求1所述的相继增压用涡前排气管路结构，其特征在于，所述气体流量调节装置包括内置控制交叉布置的第一气体通道和第二气体通道内气体流向的阀体，所述阀体内设置转动封堵所述第一气体通道或所述第二气体通道的出气口的从动阀，控制所述第一气体通道和所述第二气体通道的未封堵通道有效开度和驱动从动阀转动的主动阀；
所述从动阀上设置有，当所述从动阀封堵所述第一气体通道时，对所述主动阀转动极限位置进行限位和带动所述从动阀转动的第一限位部；
当所述从动阀封堵所述第二气体通道时，对所述主动阀转动极限位置进行限位和带动所述从动阀转动的第二限位部。
6.根据权利要求5所述的相继增压用涡前排气管路结构，其特征在于，所述主动阀和所述从动阀的转动中心同轴布置有插装配合的支撑柱和支撑孔，所述支撑孔的侧壁开设有与所述主动阀的阀片两侧相抵的转动开口，所述第一限位部和所述第二限位部分别设置于所述转动开口的两端。
7.根据权利要求6所述的相继增压用涡前排气管路结构，其特征在于，所述主动阀为板状结构的板状阀片，所述从动阀为横截面的扇形的扇形阀片；所述从动阀位于其扇形阀片的顶部开设有沿其径向布置的压装孔，所述压装孔内可滑动地布置有压装块；
所述扇形阀片与所述阀体内壁相抵的两端均开设置有沿其径向伸出的密封孔，所述密封孔内可滑动地布置有与所述阀体的内壁相抵的密封块；
所述扇形阀片的内壁架撑有两端分别与所述压装块的滑入端和所述密封块的滑入端相抵的密封杠杆。
8.根据权利要求5所述的相继增压用涡前排气管路结构，其特征在于，所述阀体的顶部设置有驱动所述主动阀转动的执行器。
9.根据权利要求5所述的相继增压用涡前排气管路结构，其特征在于，所述从动阀的底部伸出有转动支撑柱，所述阀体的底部设置有支撑所述转动支撑柱的限位器；
所述限位器的支撑端面开设容置所述转动支撑柱的限位孔，所述转动支撑柱的外端面设置为对应所述第一气体通道和所述第二气体通道位置的限位面，所述限位孔的内壁伸出有与所述限位面相抵的限位柱；
所述限位孔内壁开设有容置所述限位柱的导向滑孔，所述导向滑孔的底部设置有与所述限位柱相抵的限位弹簧。
10.一种柴油机，包括柴油机主体和设置于所述柴油机主体进排气管路上的增压涡轮，其特征在于，所述柴油机主体和所述增压涡轮之间具有如权利要求1-9中任意一项所述的相继增压用涡前排气管路结构。
CN201810714354.0A 2018-06-29 2018-06-29 相继增压用涡前排气管路结构及柴油机 Active CN110657015B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810714354.0A CN110657015B (zh) 2018-06-29 2018-06-29 相继增压用涡前排气管路结构及柴油机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810714354.0A CN110657015B (zh) 2018-06-29 2018-06-29 相继增压用涡前排气管路结构及柴油机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110657015A true CN110657015A (zh) 2020-01-07
CN110657015B CN110657015B (zh) 2020-12-22

Family

ID=69027217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810714354.0A Active CN110657015B (zh) 2018-06-29 2018-06-29 相继增压用涡前排气管路结构及柴油机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110657015B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19826355A1 (de) * 1998-06-12 1999-12-16 Daimler Chrysler Ag Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung einer Abgasturboladerturbine
CN101182803A (zh) * 2007-12-06 2008-05-21 哈尔滨工程大学 可调相继复合涡轮增压系统
JP2010053788A (ja) * 2008-08-28 2010-03-11 Toyota Motor Corp シーケンシャルターボシステム
US20110270510A1 (en) * 2007-07-13 2011-11-03 Ford Global Technologies, Llc Controlling cylinder mixture and turbocharger operation
CN105008705A (zh) * 2013-02-22 2015-10-28 戴姆勒股份公司 用于内燃机的排气装置
CN105464787A (zh) * 2016-01-13 2016-04-06 哈尔滨工程大学 一种增压柴油机复合相继增压结构及其增压方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19826355A1 (de) * 1998-06-12 1999-12-16 Daimler Chrysler Ag Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung einer Abgasturboladerturbine
US20110270510A1 (en) * 2007-07-13 2011-11-03 Ford Global Technologies, Llc Controlling cylinder mixture and turbocharger operation
CN101182803A (zh) * 2007-12-06 2008-05-21 哈尔滨工程大学 可调相继复合涡轮增压系统
JP2010053788A (ja) * 2008-08-28 2010-03-11 Toyota Motor Corp シーケンシャルターボシステム
CN105008705A (zh) * 2013-02-22 2015-10-28 戴姆勒股份公司 用于内燃机的排气装置
CN105464787A (zh) * 2016-01-13 2016-04-06 哈尔滨工程大学 一种增压柴油机复合相继增压结构及其增压方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110657015B (zh) 2020-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10662870B2 (en) Variable geometry wastegate turbine
CN101694166B (zh) 双层流道变截面涡轮机控制装置
CN102536433A (zh) 阶段式可调流量涡轮壳
CN110145419B (zh) 一种内燃机废气再循环阀
CN202417695U (zh) 一种阶段式可调流量涡轮壳
WO2013127033A1 (zh) 多层可变几何蜗壳装置
CN105531467A (zh) 用于内燃机的节气门接管和用于调整节气门接管内的节气门的方法
WO2016029622A1 (zh) 一种具有三级可调喷嘴的废气涡轮增压器系统
CN110657015B (zh) 相继增压用涡前排气管路结构及柴油机
CN102080577A (zh) 可变截面涡轮机
WO2007089737A1 (en) Combination variable geometry compressor, throttle valve, and recirculation valve
CN202391495U (zh) 一种可变流道的蜗壳装置
WO2013131214A1 (zh) 混合式可变流量蜗壳
CN110657021B (zh) 涡前控制阀及发动机
CN107795374B (zh) 一种变流道面积的涡轮增压器
CN201953419U (zh) 一种可变截面涡轮机
CN201581937U (zh) 一种双层流道变截面涡轮机控制装置
US9057280B2 (en) Contacting vanes
CN205977677U (zh) 一种多级压缩机及空调系统
WO2024001147A1 (zh) 转子增压燃气轮机换气控制系统
CN103511063A (zh) 可调背靠背双侧叶轮涡轮增压器
CN114427493B (zh) 增压器及具有该增压器的发动机
CN113530665B (zh) 一种柴油机两级增压系统及增压方法
CN220850858U (zh) 一种可控进气阀门
CN202117762U (zh) 一种双层流道非全周进气涡轮进气调节装置

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant