CN203655416U - 一种柴油发动机增压系统 - Google Patents

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张玄
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Abstract

一种柴油发动机增压系统，包括柴油发动机涡轮增压单元和压缩空气增压单元，压缩空气增压单元分布在发动机进气口端和中冷器的输出端，以实现快速给发动机增压，提高空气供给量。

Description

一种柴油发动机增压系统
技术领域
本实用新型涉及一种增压系统，特别是用于柴油发动机的增压系统。
背景技术
柴油发动机一般为增压中冷结构。涡轮增压器存在响应滞后，加速性能差的特点。压缩空气增压系统可当车辆在起步或超车等情况下，需要发动机迅速的提高输出功率时，快速的给发动机增压，提高空气供给量，从而可以提高燃油供给量，使发动机的输出功率迅速提升。
申请号为200680053663.3的中国发明专利，公开了一种增压系统（40），包括带有至少一个进气口（42）和至少一个排气口（44）的增压设备（28），以及至少一个与增压设备（28）流体相通的怠速阀（30）。怠速阀（30）毗邻排气口（44）而设置，并被配置以选择性的在使用期间限制流体在经过怠速阀（30）而趋向增压设备（28）的方向上的流动。本发明提供一种发动机内部增压系统，而没有涉及从发动机外部增压的系统。
实用新型内容
本实用新型在柴油机涡轮增压单元的基础上补充一套压缩空气增压系统控制单元，从而提高空气供给量，解决发动机响应滞后问题。
本实用新型的具体方案如下：
   一种柴油发动机增压系统，包括柴油发动机涡轮增压单元和压缩空气增压单元，压缩空气增压单元分布在发动机进气口端和中冷器的输出端，以实现快速给发动机增压，提高空气供给量。
所述柴油发动机涡轮增压单元包括发动机、中冷器、涡轮增压器、空气滤清器、进气管、排气管，上述设备分布在气体管道上，根据气体流动方向，分布的顺序依次为进气管、空气滤清器、涡轮增压器的进气端、中冷器、发动机、涡轮增压器的排气端、排气管。
所述压缩空气增压单元包括碟阀、增压电磁阀、储气筒、气压传感器、储气筒气压传感器、发动机转速信号、油门信号和控制单元，气压传感器、储气筒气压传感器、发动机转速信号、油门信号、碟阀以及增压电磁阀分别与控制单元连接，碟阀位于气体管道上，紧邻中冷器，增压电磁阀位于气体管道的外侧，紧邻碟阀。
优选的是，增压电磁阀通过气体管壁上一通孔与发动机的进气端连通。
优选的是，储气筒的输入端与气源相连，储气筒的输出端与增压电磁阀相连。
优选的是，气压传感器与发动机的进气端相连，用于监测发动机供气气压，
优选的是，储气筒气压传感器与储气筒相连，用于监测储气筒的气压。
优选的是，气压传感器设置成使其气压信号为控制单元的输入信号。
优选的是，储气筒气压传感器设置成使其气压信号为控制单元的输入信号。
优选的是，发动机设置成使其发动机转速信号为控制单元的输入信号。
优选的是，其设置成油门信号为控制单元的输入信号。
优选的是，控制单元设置成向碟阀输出控制信号。
优选的是，控制单元设置成向增压电磁阀输出控制信号。
优选的是，碟阀（5）带有单向阀。
本实用新型的柴油机发动机增压系统需要压缩空气增压时，控制单元输出电信号，使增压电磁阀打开，同时使带单向阀的碟阀关闭。从而使储气筒内的压缩空气快速补充至发动机，实现发动机快速功率提升。本实用新型的柴油机发动机增压系统处于压缩空气增压状态下，发动机的供气压力小于涡轮增压器产生的压力时，带单向阀的碟阀阀片上的单向阀打开，使涡轮增压器产生的压缩空气也参与发动机供气，实现快速增压的目的。又因单向阀的作用，使碟阀阀片两侧的压力相对平衡，使状态切换平稳可靠。
附图说明
    图1为本实用新型柴油发动机增压系统的结构图。
图中附图标记表示：
进气管1，空气滤清器2，涡轮增压器3，中冷器4，碟阀5，增压电磁阀6，油门信号输入7，储气筒8，储气筒气压传感器9，控制单元10，发动机转速信号输入11，气源12，气压传感器13，发动机14，排气管15。
具体实施方式
为了能够更加清楚地理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。
    图1给出本实用新型柴油发动机增压系统的结构图。
    如图1所示，本实用新型包括柴油发动机涡轮增压单元和压缩空气增压单元，压缩空气增压单元分布在发动机进气口端和中冷器的输出端。
    柴油发动机涡轮增压单元包括发动机14、中冷器4、涡轮增压器3、空气滤清器2、进气管1、排气管15，上述设备分布在气体管道上，根据气体流动方向，分布的顺序依次为进气管1、空气滤清器2、涡轮增压器3的进气端、中冷器4、发动机14、涡轮增压器3的排气端、排气管15。   
    压缩空气增压单元包括碟阀5、增压电磁阀6、储气筒8、气压传感器13、储气筒气压传感器9、发动机转速信号11、油门信号7和控制单元10，气压传感器13、储气筒气压传感器9、发动机转速信号11、油门信号7、碟阀5以及增压电磁阀6分别与控制单元10连接，碟阀5位于气体管道上，紧邻中冷器4，增压电磁阀6位于气体管道的外侧，通过气体管壁上一通孔与发动机14的进气端连通，经所述通孔输送压缩气体
    储气筒8的输入端与气源12相连，储气筒8的输出端与增压电磁阀6相连。
 气压传感器13与发动机14的进气端相连，用于监测发动机14供气气压，储气筒气压传感器9与储气筒8相连，用于监测储气筒8的气压。
气压传感器13的气压信号、储气筒气压传感器9的气压信号、发动机转速信号11以及油门信号7作为控制单元10的输入信号，经控制单元10的信号处理后，向碟阀5和增压电磁阀6输出控制信号。碟阀5带有单向阀。
本实用新型柴油发动机的气体输入路径分为两路，一路气体由进气管1进入，经空气滤清器2、涡轮增压器3的进气端、中冷器4、碟阀5输送到发动机14的进气端，另一路气体由储气筒8提供，经控制单元10的控制增压电磁阀6，将压缩气体输送到发动机14的进气端。
 其气体输出路径只有一路，发动机14排出的气体经涡轮增压器3的排气端，从排气管15排出。
柴油发动机增压系统的工作状态分为快速增压状态和涡轮增压状态。
处于快速增压的时候，涡轮增压器产生的压缩空气没有参与燃烧室的燃烧，且密封未逃逸，因此气压在不断增加，增加到大于带单向阀的碟阀阀片另一侧时，单向阀被打开，从而使涡轮增压器产生的压缩空气和快速增压器的气体一起参与发动机供气。
当传感器检测到发动机供气压力超过目标值或不需要压缩空气增压时，可以通过控制器使增压电磁阀关闭和使带单向阀的碟阀打开，使系统处于涡轮增压供气状态。
柴油发动机增压系统工作原理：
 通常状态下，发动机的空气来自于涡轮增压器3过来的空气，此空气由进气管1输入。
储气筒气压传感器9监测储气筒8的气压，气压传感器13监测发动机供气气压，此两个气压传感器做为控制单元10的信号输入。同时，发动机转速信号输入11，油门信号输入7也做为控制单元10的信号输入。控制单元10通过对输入的信号进行处理，输出控制信号，对增压电磁阀6和带单向阀的碟阀5的状态进行控制。
当系统需要压缩空气增压时，控制单元10输出电信号，使增压电磁阀6打开，同时使带单向阀的碟阀5关闭。从而使储气筒8内的压缩空气快速补充至发动机14，实现发动机快速功率提升。
带单向阀的碟阀5的阀片上带有单向阀，当压缩空气快速补充至发动机时，单向阀能够使气流不会逆流至阀片的另一侧，即不会逆流至进气管1。
系统处于压缩空气增压状态下，涡轮增压器3增压产生的气流未参与发动机燃烧，因此其产生的气压将逐渐增大。当发动机的供气压力小于涡轮增压器产生的压力时，带单向阀的碟阀5阀片上的单向阀将会被打开，使涡轮增压器产生的压力也参与发动机供气。由于单向阀的作用，使碟阀阀片两侧的压力相对平衡，使状态切换平稳可靠。
通过气压传感器13的信号输入，控制单元10可以判定压缩空气增压过程是否需要结束。当此过程要结束，控制单元10可以输入信号使增压电磁阀6关闭，同时使带单向阀的碟阀5打开。使发动机回归至涡轮增压器3单独供气的工作状态。
尽管具体地参考其优选实施例来示出并描述了本实用新型，但本领域的技术人员可以理解，可以做出形式和细节上的各种改变而不脱离所附权利要求书中所述的本实用新型的范围。以上结合本实用新型的具体实施例做了详细描述，但并非是对本实用新型的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，均仍属于本实用新型技术方案的范围。 

Claims (12)

1.一种柴油发动机增压系统，包括柴油发动机涡轮增压单元，其特征在于，还包括压缩空气增压单元，压缩空气增压单元分布在发动机进气口端和中冷器的输出端；所述柴油发动机涡轮增压单元包括发动机（14）、中冷器（4）、涡轮增压器（3）、空气滤清器（2）、进气管（1）、排气管（15），上述设备分布在气体管道上，根据气体流动方向，分布的顺序依次为进气管（1）、空气滤清器（2）、涡轮增压器（3）的进气端、中冷器（4）、发动机（14）、涡轮增压器（3）的排气端、排气管（15）。
2.根据权利要求1的柴油发动机增压系统，其特征在于，所述压缩空气增压单元包括碟阀（5）、增压电磁阀（6）、储气筒（8）、气压传感器（13）、储气筒气压传感器（9）、发动机转速信号（11）、油门信号（7）和控制单元（10），气压传感器（13）、储气筒气压传感器（9）、发动机转速信号（11）、油门信号（7）、碟阀（5）以及增压电磁阀（6）分别与控制单元（10）连接，碟阀（5）位于气体管道上，紧邻中冷器（4），增压电磁阀（6）位于气体管道的外侧，紧邻碟阀（5）。
3.根据权利要求2的柴油发动机增压系统，其特征在于，增压电磁阀（6）通过气体管壁上一通孔与发动机（14）的进气端连通。
4.根据权利要求2的柴油发动机增压系统，其特征在于，储气筒（8）的输入端与气源（12）相连，储气筒（8）的输出端与增压电磁阀（6）相连。
5.根据权利要求2的柴油发动机增压系统，其特征在于，气压传感器（13）与发动机（14）的进气端相连，用于监测发动机（14）供气气压，
根据权利要求2的柴油发动机增压系统，其特征在于，储气筒气压传感器（9）与储气筒（8）相连，用于监测储气筒（8）的气压。
6.根据权利要求2的柴油发动机增压系统，其特征在于，气压传感器（13）设置成使其气压信号为控制单元（10）的输入信号。
7.根据权利要求2的柴油发动机增压系统，其特征在于，储气筒气压传感器（9）设置成使其气压信号为控制单元（10）的输入信号。
8.根据权利要求2的柴油发动机增压系统，其特征在于，发动机设置成使其发动机转速信号（11）为控制单元（10）的输入信号。
9.根据权利要求2的柴油发动机增压系统，其特征在于，其设置成使油门信号（7）为控制单元（10）的输入信号。
10.根据权利要求2的柴油发动机增压系统，其特征在于，控制单元（10）设置成向碟阀（5）输出控制信号。
11.根据权利要求2的柴油发动机增压系统，其特征在于，控制单元（10）设置成向增压电磁阀（6）输出控制信号。
12.根据权利要求2的柴油发动机增压系统，其特征在于，碟阀（5）带有单向阀。
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