CN209444430U - 一种两级增压中冷系统及发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种两级增压中冷系统及发动机，包括依次串接的低压级增压器、级间中冷器、高压级增压器和与发动机的进气管连通的主中冷器；低压级增压器设置于发动机的上方，且低压级增压器的压端朝前，低压级增压器的涡端朝后；高压级增压器设置于发动机的后端，且高压级增压器的涡端朝前，高压级增压器的压端朝后；级间中冷器设置于发动机的上方，且位于低压级增压器的后方，高压级增压器的上方；主中冷器设置于发动机的上方。上述两级增压中冷系统，各个连接管路更加容易布置，并且能够大大减少连接管路的弯折幅度，甚至可以达到直管相连，继而能够使得连接管路内的流动更加顺畅，大大降低进气阻力。

Description

一种两级增压中冷系统及发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种两级增压中冷系统及发动机。

背景技术

高功率发动机，尤其是高升功率，高功率密度发动机，为保证在有限的排量下，发出更高的功率，通常采用双级增压中冷系统，以保证充足的进气量从而使发动机发出更高的功率。但是双级增压中冷系统，涉及零部件多，布置结构复杂，连接管路复杂，通常会产生进气阻力大的问题，影响发动机性能。

综上所述，如何解决发动机的双级增压中冷系统容易出现进气阻力大的问题已经成为本领域技术人员亟需解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种两级增压中冷系统及发动机，以解决发动机的双级增压中冷系统容易出现进气阻力大的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种两级增压中冷系统，包括依次串接的低压级增压器、级间中冷器、高压级增压器和与发动机的进气管连通的主中冷器；

所述低压级增压器设置于所述发动机的上方，且所述低压级增压器的压端朝前，所述低压级增压器的涡端朝后；

所述高压级增压器设置于所述发动机的后端，且所述高压级增压器的涡端朝前，所述高压级增压器的压端朝后；

所述级间中冷器设置于所述发动机的上方，且位于所述低压级增压器的后方，所述高压级增压器的上方；

所述主中冷器设置于所述发动机的上方。

优选地，还包括设置于所述低压级增压器上游的空气滤清器，所述空气滤清器位于所述发动机的上方。

优选地，所述空气滤清器与所述低压级增压器的涡壳的入口之间的连接管为直管或90°-180°的弯管。

优选地，所述空气滤清器的数量、所述低压级增压器的数量、所述级间中冷器的数量和所述高压级增压器的数量均为两个。

优选地，两个所述空气滤清器分别布置在所述发动机的曲轴轴线所在的垂直面的两侧，且两个所述空气滤清器的轴线平行或者轴线延出口方向相交成锐角布置。

优选地，所述主中冷器位于两个所述空气滤清器所形成的内部空间。

优选地，两个所述低压级增压器分别布置在所述发动机的曲轴轴线所在的垂直面的两侧，且两个所述低压级增压器的轴线平行或者轴线沿涡端方向延长相交成锐角布置。

优选地，所述主中冷器位于两个所述低压级增压器所形成的内部空间。

优选地，所述高压级增压器分别布置在所述发动机的曲轴轴线所在的垂直面的两侧，且两个所述高压级增压器的轴线与发动机轴线平行或呈相交锐角布置。

相比于背景技术介绍内容，上述两级增压中冷系统，包括依次串接的低压级增压器、级间中冷器、高压级增压器和与发动机的进气管连通的主中冷器；低压级增压器设置于发动机的上方，且低压级增压器的压端朝前，低压级增压器的涡端朝后；高压级增压器设置于发动机的后端，且高压级增压器的涡端朝前，高压级增压器的压端朝后；级间中冷器设置于发动机的上方，且位于低压级增压器的后方，高压级增压器的上方；主中冷器设置于发动机的上方。上述两级增压中冷系统，通过将低压级增压器、级间中冷器和主中冷器均布置在发动机的上方，并且低压级增压器的压端朝前，低压级增压器的涡端朝后，级间中冷器位于低压级增压器的后方，高压级增压器的上方，而高压级增压器设置于发动机的后端，且高压级增压器的涡端朝前，高压级增压器的压端朝后的布置方式，使得低压级增压器、级间中冷器、高压级增压器和主中冷器依次串接时，各个连接管路更加容易布置，并且能够大大减少连接管路的弯折幅度，甚至可以达到直管相连，继而能够使得连接管路内的流动更加顺畅，大大降低进气阻力。

另外，本实用新型还提供了一种发动机，包括两级增压中冷系统，该两级增压中冷系统为上述任一方案所描述的两级增压中冷系统。由于上述两级增压中冷系统具有上述技术效果，因此具有上述两级增压中冷系统的发动机也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的两级增压中冷系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的两级增压中冷系统的俯视结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的两级增压中冷系统的右视结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的两级增压中冷系统的主视结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的两级增压中冷系统的后视结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的两级增压中冷系统的某一角度的结构示意图。

上图1-图6中，

低压级增压器1、级间中冷器2、高压级增压器3、主中冷器4、空气滤清器5、进气管6。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种两级增压中冷系统及发动机，以解决发动机的双级增压中冷系统容易出现进气阻力大的问题。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1-图6所示，本实用新型实施例提供的一种两级增压中冷系统，包括依次串接的低压级增压器1、级间中冷器2、高压级增压器3和与发动机的进气管6连通的主中冷器4；低压级增压器1设置于发动机的上方，且低压级增压器1的压端朝前，低压级增压器1的涡端朝后；高压级增压器3设置于发动机的后端，且高压级增压器3的涡端朝前，高压级增压器3的压端朝后；级间中冷器2设置于发动机的上方，且位于低压级增压器1的后方(需要说明的是，此处的后方包括正后方和侧后方)，高压级增压器3的上方(需要说明的是，此处的上方包括正上方和斜上方)；主中冷器4设置于发动机的上方。

上述两级增压中冷系统，通过将低压级增压器、级间中冷器和主中冷器均布置在发动机的上方，并且低压级增压器的压端朝前，低压级增压器的涡端朝后，级间中冷器位于低压级增压器的后方，高压级增压器的上方，而高压级增压器设置于发动机的后端，且高压级增压器的涡端朝前，高压级增压器的压端朝后的布置方式，使得低压级增压器、级间中冷器、高压级增压器和主中冷器依次串接时，各个连接管路更加容易布置，并且能够大大减少连接管路的弯折幅度，甚至可以达到直管相连，继而能够使得连接管路内的流动更加顺畅，大大降低进气阻力，并且一级中冷器(或叫做级间中冷器)布置在此处，无论中冷器的内部气路流向为上进下出，前进后出，亦或者左进右出(同理右进左出)，低压级增压器至中冷器的进气连接管路和中冷器至高压级增压器的出气连接管路，都会有非常好的流畅性，连接管路阻力大大减小。

这里需要说明的是，本系统所涉及的其他零部件，还应该包括为上述主要零部件间的连接管路或者其他零部件，比如包括进气接管、管接头、膨胀节、卡箍、胶管等，其主要作用为连接上述主要零部件。但上述主要零部件的连接，不仅限于进气接管、管接头、膨胀节、卡箍、胶管等部件。

在一些具体的实施方案中，为了保证进入发动机的空气的清洁性，一般还包括设置于低压级增压器1上游的空气滤清器5，并且空气滤清器5位于发动机的上方。

同时为了尽可能的降低连接管路对进气的阻力，一般来说，空气滤清器5与低压级增压器1的涡壳的入口之间的连接管为直管或近乎180°的弯管，比如弯折角度为175°±4°的弯管，还可以是90°-180°的弯管。这样一方面能够降低进气阻力，同时便于两个增压器的涡后管路汇总。

该两级增压中冷系统的实际进气过程为空气经空气滤清器，滤清后，经过接管，进入低压级增压器进行压缩。压缩后的空气经接管，进入一级中冷器(级间中冷器)进行冷却。冷却后的空气经接管，进入高压级增压器进行再次压缩。压缩后的空气经接管，进入二级中冷器(主中冷器)进行冷却。随后，冷却后的空气，进入发动机的进气管，进入发动机。

对于高端游艇类的发动机而言，为了保证发动机的优越性能，一般采用V型发动机，对于V型发动机而言，其两个进气管一般位于V型发动机的两侧每列气缸盖的斜上方，与气缸盖的进气口相接。确保进气管中的进气，可以均匀的分配至发动机的每缸之中。此时对应的空气滤清器5的数量、低压级增压器1的数量、级间中冷器2的数量和高压级增压器3的数量均为两个。当然可以理解的是，上述对于两级增压中冷系统的主要部件的数量均选择为两个的方式仅仅是本实用新型实施例的优选举例，主要是为了满足V型发动机的布置，实际应用过程中，还可以根据实际需求将上述部件的数量对应选择为一个或两个以上。

更进一步的实施方案中，上述两个空气滤清器5分别布置在发动机的曲轴轴线所在的垂直面的两侧，且两个空气滤清器5的轴线平行或者轴线延出口方向相交成锐角布置。实际应用过程中，可以根据实际布置需求进行选择布置。此时，对应的主中冷器4一般选择位于两个空气滤清器5所形成的内部空间。这样能够充分利用了发动机的顶部空间的同时，方便中冷后气管连接到发动机的进气歧管。

另外需要说明的是，一般来说，两个低压级增压器1分别布置在发动机的曲轴轴线所在的垂直面的两侧，且两个低压级增压器1的轴线平行或者轴线沿涡端方向延长相交成锐角布置。这样布置的目的是在低压级增压器的涡壳入口前连接空气滤清器时，尽可能的为直线管路连接。实际应用过程中，可以根据实际布置需求进行选择布置。此时，对应的主中冷器4位于两个低压级增压器1所形成的内部空间。这样同样能够充分利用了发动机的顶部空间的同时，方便中冷后气管连接到发动机的进气歧管。

此外需要说明的是，对于高压级增压器3一般也优选分别布置在发动机的曲轴轴线所在的垂直面的两侧，且两个高压级增压器3的轴线与发动机轴线平行或呈相交锐角布置。轴线是否平行以及角度的确定，取决于涡端高温排气管路以及压端进气管路的连接是否顺畅，以达到降低进气阻力的目的。实际应用过程中，可以根据实际布置需求进行选择布置。

另外，本实用新型还提供了一种发动机，包括两级增压中冷系统，该两级增压中冷系统为上述任一方案所描述的两级增压中冷系统。由于上述两级增压中冷系统具有上述技术效果，因此具有上述两级增压中冷系统的发动机也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。

以上对本实用新型所提供的两级增压中冷系统及发动机进行了详细介绍。需要说明的是，本说明书中的各个实施例均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的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种两级增压中冷系统，其特征在于，包括依次串接的低压级增压器(1)、级间中冷器(2)、高压级增压器(3)和与发动机的进气管(6)连通的主中冷器(4)；

所述低压级增压器(1)设置于所述发动机的上方，且所述低压级增压器(1)的压端朝前，所述低压级增压器(1)的涡端朝后；

所述高压级增压器(3)设置于所述发动机的后端，且所述高压级增压器(3)的涡端朝前，所述高压级增压器(3)的压端朝后；

所述级间中冷器(2)设置于所述发动机的上方，且位于所述低压级增压器(1)的后方，所述高压级增压器(3)的上方；

所述主中冷器(4)设置于所述发动机的上方。

2.如权利要求1所述的两级增压中冷系统，其特征在于，还包括设置于所述低压级增压器(1)上游的空气滤清器(5)，所述空气滤清器(5)位于所述发动机的上方。

3.如权利要求2所述的两级增压中冷系统，其特征在于，所述空气滤清器(5)与所述低压级增压器(1)的涡壳的入口之间的连接管为直管或90°-180°的弯管。

4.如权利要求2所述的两级增压中冷系统，其特征在于，所述空气滤清器(5)的数量、所述低压级增压器(1)的数量、所述级间中冷器(2)的数量和所述高压级增压器(3)的数量均为两个。

5.如权利要求4所述的两级增压中冷系统，其特征在于，两个所述空气滤清器(5)分别布置在所述发动机的曲轴轴线所在的垂直面的两侧，且两个所述空气滤清器(5)的轴线平行或者轴线延出口方向相交成锐角布置。

6.如权利要求5所述的两级增压中冷系统，其特征在于，所述主中冷器(4)位于两个所述空气滤清器(5)所形成的内部空间。

7.如权利要求4所述的两级增压中冷系统，其特征在于，两个所述低压级增压器(1)分别布置在所述发动机的曲轴轴线所在的垂直面的两侧，且两个所述低压级增压器(1)的轴线平行或者轴线沿涡端方向延长相交成锐角布置。

8.如权利要求7所述的两级增压中冷系统，其特征在于，所述主中冷器(4)位于两个所述低压级增压器(1)所形成的内部空间。

9.如权利要求4-8中任一项所述的两级增压中冷系统，其特征在于，所述高压级增压器(3)分别布置在所述发动机的曲轴轴线所在的垂直面的两侧，且两个所述高压级增压器(3)的轴线与发动机轴线平行或呈相交锐角布置。

10.一种发动机，包括两级增压中冷系统，其特征在于，所述两级增压中冷系统为如权利要求1-9中任一项所述的两级增压中冷系统。