CN213235214U - 一种发动机进气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种发动机进气系统，包括第一涡轮增压器、第一中冷器(2)、控制阀(3)、第二涡轮增压器和第二中冷器(5)。第一涡轮增压器包括第一压气机(11)和第一涡轮机(12)，第二涡轮增压器包括第二压气机(41)和第二涡轮机(42)，控制阀为开度可调的三通阀。第一中冷器的两端分别与第一压气机的出口和控制阀的第一接口相连，第二中冷器的两端分别与第二压气机的出口和第二涡轮机的入口相连。控制阀的第二接口与第二压气机的入口相连，第三接口与第二涡轮机和进气管之间的管路相连。本实用新型提供的发动机进气系统能够大幅度地降低发动机的进气温度，从而可以在实现米勒循环效果的同时，不会影响发动机的充气效率。

Description

一种发动机进气系统

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，特别是涉及一种发动机进气系统。

背景技术

随着发动机排放标准的升级，米勒循环成为了高排放水平发动机的标配，米勒循环的特点是发动机的有效压缩比小于膨胀比，增大了膨胀功，不仅能够抑制发动机爆震，还能降低NOx排放。然而，米勒循环一般都是通过改变凸轮轴的进气关闭角实现的，这在很大程度上降低了发动机的充气效率。因此，如何能在实现米勒循环效果的同时，尽量不影响发动机的充气效率，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种发动机进气系统，该发动机进气系统能够大幅度地降低发动机的进气温度，从而可以在实现米勒循环效果的同时，不会影响发动机的充气效率。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种发动机进气系统，包括第一中冷器和第一涡轮增压器，所述第一涡轮增压器包括第一压气机和第一涡轮机，所述第一压气机的出口与所述第一中冷器相连，所述第一涡轮机的入口与发动机的排气管相连，所述发动机进气系统还包括：

第二中冷器；

第二涡轮增压器，所述第二涡轮增压器包括第二压气机和第二涡轮机，所述第二压气机的出口与所述第二中冷器的一端相连，所述第二中冷器的另一端与所述第二涡轮机的入口相连，所述第二涡轮机的出口与发动机的进气管相连；

控制阀，所述控制阀为开度可调的三通阀，所述控制阀的第一接口与所述第一中冷器的相对所述第一压气机的另一端相连，所述控制阀的第二接口与所述第二压气机的入口相连，所述控制阀的第三接口与所述第二涡轮机和所述进气管之间的管路相连。

可选地，在上述发动机进气系统中，所述第一涡轮增压器与所述第二涡轮增压器同轴布置。

可选地，在上述发动机进气系统中，所述第一涡轮增压器和所述第二涡轮增压器型号相同。

可选地，在上述发动机进气系统中，所述第一中冷器和所述第二中冷器型号相同。

可选地，在上述发动机进气系统中，所述控制阀的第三接口处设置有温度传感器。

可选地，在上述发动机进气系统中，所述第一中冷器和/或所述第二中冷器为水冷式中冷器。

可选地，在上述发动机进气系统中，所述控制阀为气动控制阀。

可选地，在上述发动机进气系统中，所述第二压气机为罗茨压气机。

根据上述技术方案可知，与传统的发动机进气系统相比，本实用新型在第一中冷器后匹配了另一个涡轮增压器，即第二涡轮增压器。而且，第二压气机的出口和第二涡轮机的入口之间布置了另一个中冷器，即第二中冷器。工作时，布置在第一中冷器和第二涡轮增压器之间的控制阀可以实现进气量的分配，如果发动机需要较低的进气温度，则进气量全部通过第二涡轮增压器进行降温降压；在低速低负荷时，控制阀可以使进气量全部旁通第二涡轮增压器而直接进入发动机。由此可见，通过调节控制阀可以实现对发动机进气温度的控制，从而实现发动机的热管理。本实用新型的有益效果是，通过对第二涡轮增压器的合理匹配可以实现超低温进气，进而实现米勒循环的效果，有效抑制NOx的产生，而且不会降低发动机的充气效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种发动机进气系统的示意图。

图中标记为：

11、第一压气机；12、第一涡轮机；2、第一中冷器；3、控制阀；41、第二压气机；42、第二涡轮机；5、第二中冷器；6、进气管；7、气缸；8、排气管。

具体实施方式

为了便于理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

参见图1，为本实用新型实施例提供的一种发动机进气系统的示意图，该发动机进气系统包括第一涡轮增压器、第二涡轮增压器、第一中冷器2、控制阀3和第二中冷器5，其中，第一涡轮增压器包括第一压气机11和第一涡轮机12，第二涡轮增压器包括第二压气机41和第二涡轮机42。

如图1所示，发动机的进气管6和排气管8均与气缸7相连，第一压气机11的出口与第一中冷器2相连，第一涡轮机12的入口与排气管8相连。

第二压气机41的出口与第二中冷器5的一端相连，而第二中冷器5的另一端与第二涡轮机42的入口相连，第二涡轮机42的出口再与进气管6相连。

控制阀3为开度可调的三通阀，具有三个接口，其中的第一接口与第一中冷器2的相对第一压气机11的另一端相连，第二接口与第二压气机41的入口相连，第三接口与第二涡轮机42和进气管6之间的管路相连。

由图1可见，与传统的发动机进气系统相比，本实用新型在第一中冷器2后匹配了另一个涡轮增压器，即第二涡轮增压器。而且，第二压气机41的出口和第二涡轮机42的入口之间布置了另一个中冷器，即第二中冷器5。

以实践中测得的数据为例，空气经过第一压气机11压缩后的温度在200℃左右，经过第一中冷器2冷却后一般可以降到50℃左右，然后进入第二压气机41压缩后温度会增加到100℃左右，经过第二中冷器5再次冷却温度又降到50℃左右，然后进入第二涡轮机42膨胀后温度可以降低到0℃左右。整个进气过程中压缩空气的温度从200℃左右降低到0℃左右，因此，通过对第二涡轮增压器的合理匹配可以实现超低温进气，进而实现米勒循环的效果，有效抑制NOx的产生，而且不会降低发动机的充气效率。

在第一中冷器2后的控制阀3可以实现进气量的分配，如果发动机需要较低的进气温度，则进气量全部通过第二涡轮增压器进行降温降压；在低速低负荷时，控制阀3可以使进气量全部旁通第二涡轮增压器而直接进入发动机。由此可见，通过调节控制阀3可以实现对发动机进气温度的控制，从而实现发动机的热管理。

在传统的发动机进气系统中，为了提高发动机的低速扭矩，涡轮增压器在高速时需要放气，而本实用新型可以通过膨胀机(第二涡轮机42)降低进气压力，同时也降低进气温度，并不需要放气，因此避免了排气能量的浪费。

具体实际应用中，第一涡轮增压器与第二涡轮增压器可以同轴布置，而且两者可以选用相同型号的涡轮增压器。同样地，第一中冷器2和第二中冷器5可以为型号相同的中冷器。

中冷器、控制阀及压气机的类型可以根据需要选定，例如，第一中冷器2和第二中冷器5一般选用水冷式中冷器，控制阀3可以为气动控制阀，第二压气机41可以为罗茨压气机。

为了能够更好地根据发动机的需要来分配流经第二涡轮增压器的气体量，可以在控制阀3的第三接口处设置温度传感器，以便及时了解该处的气体温度。

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实用新型。对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实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的实施例，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 (8)

1.一种发动机进气系统，包括第一中冷器(2)和第一涡轮增压器，所述第一涡轮增压器包括第一压气机(11)和第一涡轮机(12)，所述第一压气机(11)的出口与所述第一中冷器(2)相连，所述第一涡轮机(12)的入口与发动机的排气管(8)相连，其特征在于，所述发动机进气系统还包括：

第二中冷器(5)；

第二涡轮增压器，所述第二涡轮增压器包括第二压气机(41)和第二涡轮机(42)，所述第二压气机(41)的出口与所述第二中冷器(5)的一端相连，所述第二中冷器(5)的另一端与所述第二涡轮机(42)的入口相连，所述第二涡轮机(42)的出口与发动机的进气管(6)相连；

控制阀(3)，所述控制阀(3)为开度可调的三通阀，所述控制阀(3)的第一接口与所述第一中冷器(2)的相对所述第一压气机(11)的另一端相连，所述控制阀(3)的第二接口与所述第二压气机(41)的入口相连，所述控制阀(3)的第三接口与所述第二涡轮机(42)和所述进气管(6)之间的管路相连。

2.根据权利要求1所述的发动机进气系统，其特征在于，所述第一涡轮增压器与所述第二涡轮增压器同轴布置。

3.根据权利要求1或2所述的发动机进气系统，其特征在于，所述第一涡轮增压器和所述第二涡轮增压器型号相同。

4.根据权利要求3所述的发动机进气系统，其特征在于，所述第一中冷器(2)和所述第二中冷器(5)型号相同。

5.根据权利要求1所述的发动机进气系统，其特征在于，所述控制阀(3)的第三接口处设置有温度传感器。

6.根据权利要求1所述的发动机进气系统，其特征在于，所述第一中冷器(2)和/或所述第二中冷器(5)为水冷式中冷器。

7.根据权利要求1所述的发动机进气系统，其特征在于，所述控制阀(3)为气动控制阀。

8.根据权利要求1所述的发动机进气系统，其特征在于，所述第二压气机(41)为罗茨压气机。

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