CN204253169U - 一种双独立涡轮可变增压器 - Google Patents

Abstract

一种双独立涡轮可变增压器，包括：涡轮机进气总管入口、涡轮机进气总管、常开涡轮机进气管、受控涡轮机进气管、受控涡轮机进气控制阀、受控涡轮机进气连接管、常开涡轮机、受控涡轮机、压气机驱动轴、压气机、可控联轴器、受控涡轮机动力输出轴、常开涡轮机排气管、受控涡轮机排气管、压气机进气管、压气机出气管、压气机出气管接头。受控涡轮机进气控制阀和可控联轴器共同作用控制受控涡轮增压器的运行和停止，单涡轮机驱动压气机、双涡轮机驱动压气机两种工作模式。本实用新型设计合理，控制简单，运行可靠，能够提高发动机的性能。

Description

一种双独立涡轮可变增压器

技术领域

本发明涉及一种内燃机增压系统，特别是一种双独立涡轮可变增压器，属于内燃机技术领域。

背景技术

为了解决柴油机与普通涡轮增压系统匹配的矛盾，先后发展了废气旁通阀涡轮增压器、可变喷嘴环涡轮增压器、可变几何涡轮增压器和可变流量涡轮增压器等技术。其中可变增压技术在内燃机全部工况范围内都具有较高的效率，得到了广泛的应用。与可变涡轮增压技术不同，相继增压技术和二级可调涡轮增压技术则采用涡轮增压器的组合来提高涡轮增压系统对内燃机工况变化的适应性。实践发现，现有的可变增压器的可变部分均是加工精细的结构，在高温废气环境中工作，容易产生积碳卡死的问题；相继增压系统和二级可调涡轮增压系统由于采用多个增压器，结构复杂，占用空间较大。考虑到上述增压器和增压系统的缺点，康跃科技股份有限公司发展了一种双流道可变涡轮增压技术（专利），这种增压系统取得了较好的全工况效果，但在低转速时，与可变几何增压器一样，涡壳出口到涡轮存在截面积的突变，造成了一些压力损失，使涡轮增压器的效率受到影响。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种双独立涡轮可变增压器，可以提高涡轮增压器与柴油机匹配的性能，能够有效提高内燃机低转速工况的增压压力，提高内燃机高转速时的效率，运行可靠。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:涡轮机进气总管入口、涡轮机进气总管、常开涡轮机进气管、受控涡轮机进气管、受控涡轮机进气控制阀、受控涡轮机进气连接管、常开涡轮机、受控涡轮机、压气机驱动轴、压气机、可控联轴器、受控涡轮机动力输出轴、常开涡轮机排气管、受控涡轮机排气管、压气机进气管、压气机出气管、压气机出气管接头，其特征在于涡轮机进气总管的一端通过涡轮机进气总管接头连接发动机排气总管出口，涡轮机进气总管的另一端同时连接常开涡轮机进气管和受控涡轮机进气管，常开涡轮机进气管的另一端连接常开涡轮机的入口，受控涡轮机进气管的另一端连接受控涡轮机进气控制阀，常开涡轮机进气控制阀的另一端连接受控涡轮机进气连接管，受控涡轮机进气连接管的另一端连接受控涡轮机的入口，压气机驱动轴的一端连接常开涡轮，压气机驱动轴的另一端连接可控联轴器，压气机套装在压气机驱动上，且靠近可控联轴器，可控联轴器的另一端连接受控涡轮机动力输出轴，受控涡轮机动力输出轴的另一端连接受控涡轮机，常开涡轮机的出口连接常开涡轮机排气管，受控涡轮机的出口连接受控涡轮机排气管，压气机的入口连接压气机进气管，压气机的出口连接压气机出气管，压气机出口管的另一端连接压气机出气管接头。

本发明有益效果：

在内燃机低速运转时，可控联轴器断开，受控涡轮机与压气机脱离，受控涡轮机前面的受控涡轮机进气控制阀关闭，内燃机的排气全部流经常开涡轮机，由常开涡轮机单独驱动压气机，此时，常开涡轮机的膨胀比较大，可以获得较大的输出功率，提高增压压力。

在内燃机高速运转时，可控联轴器连通，受控涡轮机8前的受控涡轮机进气控制阀开启，由常开涡轮机和受控涡轮机共同驱动压气机，此时，受控涡轮机和常开涡轮机的总通流面积较大，可避免柴油机高速工况的过增压，同时提高了废气的能量利用率。

在柴油机的部分转速，通过调节受控涡轮机进气控制阀门的开度，可以改变整个系统的通流能力，从而实现膨胀比和增压压比的连续调节。

本发明采用一个常开涡轮机和一个受控涡轮机共同驱动压气机，能够降低传统的可变涡轮增压器从涡壳级到涡轮级的通流截面突变带来的能量损失，常开涡轮机和受控涡轮机均不具有精细的结构工作于高温环境下，具有良好的可靠性。在调节过程中，由于压气机一直持续运行，避免了相继增压系统切换的进气压力突变等缺点。

附图说明

图1是本发明双独立可变增压系统结构的示意图。

其中：1涡轮机进气总管入口，2涡轮机进气总管，3常开涡轮机进气管，4受控涡轮机进气管，5受控涡轮机进气控制阀，6受控涡轮机进气连接管，7常开涡轮机，8受控涡轮机，9压气机驱动轴，10压气机，11可控联轴器，12受控涡轮机动力输出轴，13常开涡轮机排气管，14受控涡轮机排气管，15压气机进气管，16压气机出气管，17压气机出气管接头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明的技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

如图1所示，

本发明包括：涡轮机进气总管入口1、涡轮机进气总管2、常开涡轮机进气管3、受控涡轮机进气管4、受控涡轮机进气控制阀5、受控涡轮机进气连接管6、常开涡轮机7、受控涡轮机8、压气机驱动轴9、压气机10、可控联轴器11、受控涡轮机动力输出轴12、常开涡轮机排气管13、受控涡轮机排气管14、压气机进气管15、压气机出气管16、压气机出气管接头17，其特征在于涡轮机进气总管2的一端通过涡轮机进气总管接头1连接发动机排气总管出口，涡轮机进气总管2的另一端同时连接常开涡轮机进气管3和受控涡轮机进气管4，常开涡轮机进气管3的另一端连接常开涡轮机7的入口，受控涡轮机进气管4的另一端连接受控涡轮机进气控制阀5，常开涡轮机进气控制阀5的另一端连接受控涡轮机进气连接管6，受控涡轮机进气连接管6的另一端连接受控涡轮机8的入口，压气机驱动轴9的一端连接常开涡轮，压气机驱动轴9的另一端连接可控联轴器，压气机10套装在压气机驱动9上，且靠近可控联轴器11，可控联轴器11的另一端连接受控涡轮机动力输出轴12，受控涡轮机动力输出轴的另一端连接受控涡轮机8，常开涡轮机7的出口连接常开涡轮机排气管13，受控涡轮机8的出口连接受控涡轮机排气管14，压气机10的入口连接压气机进气管15，压气机10的出口连接压气机出气管16，压气机出口管16的另一端连接压气机出气管接头17。

在本发明的工作过程中，通过受控涡轮机进气控制阀和可控联轴器的共同作用，控制受控增压器的运行和停止，实现单涡轮机驱动压气机和双涡轮机驱动压气机两种工作模式。

当发动机处于低速工况时,受控涡轮机进气控制阀6关闭,可控连接轴11断开,受控涡轮机8与压气机10的动力传递路径断开,此时发动机的排气全部流经常开涡轮机7,由常开涡轮机7单独驱动压气机10工作,实现单涡轮机驱动压气机工作模式。此时，常开涡轮机的膨胀率比较大，可以获得较高的增压压力。

当发动机处于高速工况时,受控涡轮机8前的进气控制阀6打开,可控联轴器11接通,此时发动机的排气分成两路，分别流经常开涡轮机7和受控涡轮机8,常开涡轮机7与受控涡轮机8同时驱动压气机10,实现双涡轮机驱动压气机工作模式。此时，受控涡轮机7和常开涡轮机8的总通流面积较大，可避免柴油机高速工况的过增压，同时提高了废气的能量利用率。

在发动机处于部分转速工况时，通过调节受控涡轮机8前面的受控涡轮机进气控制阀的开度，可以改变受控涡轮机8的等效通流面积，实现受控涡轮机8和常开涡轮机7总通流面积的连续调节。

Claims (1)

1.一种双独立涡轮可变增压器，包括涡轮机进气总管入口(1)、涡轮机进气总管（2）、常开涡轮机进气管（3）、受控涡轮机进气管（4）、受控涡轮机进气控制阀（5）、受控涡轮机进气连接管（6）、常开涡轮机（7）、受控涡轮机（8）、压气机驱动轴（9）、压气机（10）、可控联轴器(11)、受控涡轮机动力输出轴(12)、常开涡轮机排气管(13)、受控涡轮机排气管(14)、压气机进气管(15)、压气机出气管(16)、压气机出气管接头（17），其特征在于涡轮机进气总管（2）的一端通过涡轮机进气总管接头（1）连接发动机排气总管出口，涡轮机进气总管（2）的另一端同时连接常开涡轮机进气管（3）和受控涡轮机进气管（4），常开涡轮机进气管（3）的另一端连接常开涡轮机（7）的入口，受控涡轮机进气管（4）的另一端连接受控涡轮机进气控制阀（5），常开涡轮机进气控制阀（5）的另一端连接受控涡轮机进气连接管（6），受控涡轮机进气连接管（6）的另一端连接受控涡轮机（8）的入口，压气机驱动轴（9）的一端连接常开涡轮，压气机驱动轴（9）的另一端连接可控联轴器，压气机（10）套装在压气机驱动轴(9)上，且靠近可控联轴器(11)，可控联轴器（11）的另一端连接受控涡轮机动力输出轴（12），受控涡轮机动力输出轴的另一端连接受控涡轮机（8），常开涡轮机（7）的出口连接常开涡轮机排气管（13），受控涡轮机（8）的出口连接受控涡轮机排气管（14），压气机（10）的入口连接压气机进气管（15），压气机(10)的出口连接压气机出气管(16)，压气机出口管(16)的另一端连接压气机出气管接头（17）。