CN214787680U - 一种涡轮增压系统和发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种涡轮增压系统和发动机，涡轮增压系统包括压气机，所述压气机的进气端与大气连通，所述压气机的出气端与发动机的进气歧管连通；涡轮机，与所述压气机传动连接，所述涡轮机的进气端与所述发动机的排气歧管连通，所述涡轮机的出气端与大气连通；电子压气机，所述电子压气机的进气端与所述涡轮机的出气端连通，所述电子压气机的出气端与所述发动机的进气歧管连通。本实用新型能够实现废气增压的同时，减少泵气损失，提升发动机性能。

Description

一种涡轮增压系统和发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种涡轮增压系统和发动机。

背景技术

随着排放法规要求日益严格，EGR(Exhaust Gas Recirculation，废气再循环)技术作为降低NOx的主要措施已广泛应用。由于受增压器和运行工况限值，应用普通双流道废气放气阀增压器中低转速高负荷工况很难实现较高EGR率；同时某些工况为了实现高EGR率，需要匹配小涡轮机流量来提升涡轮机的进气端压力，但会导致高速高负荷泵的泵气损失大，发动机性能恶化严重。

因此，需要一种涡轮增压系统和发动机来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种涡轮增压系统和发动机，能够实现废气增压的同时，减少泵气损失，提升发动机性能。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种涡轮增压系统，包括：

压气机，所述压气机的进气端与大气连通，所述压气机的出气端与发动机的进气歧管连通；

涡轮机，与所述压气机传动连接，所述涡轮机的进气端与所述发动机的排气歧管连通，所述涡轮机的出气端与大气连通；

电子压气机，所述电子压气机的进气端与所述涡轮机的出气端连通，所述电子压气机的出气端与所述发动机的进气歧管连通。

进一步地，还包括旁通开关阀，所述旁通开关阀的进气端与所述电子压气机的进气端连通，所述旁通开关阀的出气端与所述电子压气机的出气端连通。

进一步地，所述压气机的进气端设置有空气滤清器。

进一步地，所述压气机与所述空气滤清器之间设置有进气流量传感器，所述进气流量传感器的一端与所述空气滤清器连通，所述进气流量传感器的另一端与所述压气机的进气端连通。

进一步地，所述压气机与所述发动机的进气歧管之间设置有节流阀，所述节流阀的一端与所述压气机的出气端连通，所述节流阀的另一端与所述进气歧管连通。

进一步地，所述压气机与所述节流阀之间设置有中冷器，所述中冷器的一端与所述压气机的出气端连通，所述中冷器的另一端与所述节流阀连通。

进一步地，还包括EGR阀，所述EGR阀的一端与所述电子压气机的出气端连通，另一端与所述进气歧管连通。

进一步地，所述电子压气机与所述EGR阀之间设置有EGR冷却器，所述EGR冷却器的一端与所述电子压气机的出气端连通，另一端与所述EGR阀连通。

进一步地，还包括依次连通的DOC、DPF和SCR，所述DOC与所述涡轮机的出气端连通，所述SCR与大气连通。

一种发动机，包括如上所述的涡轮增压系统。

本实用新型的有益效果：

本实用新型所提供的一种涡轮增压系统，涡轮机利用尾气驱动压气机转动从而对新鲜的空气进行增压，从而增加发动机的进气量，在涡轮机的出气端设置有电子压气机，电子压气机的出气端与发动机的进气歧管连通，通过控制电子压气机的转速对废气进行增压，能够提升废气的压力，从而在高压差下，提升进入到进气歧管的废气的量，而且涡轮机的匹配流量能够增大，减少泵气损失，满足发动机在低转速高负荷工况的工作需要，提升发动机的性能。

附图说明

图1是本实用新型一种涡轮增压系统的示意图。

图中：

1、压气机；2、涡轮机；3、发动机；4、电子压气机；5、旁通开关阀；6、节流阀；7、中冷器；8、EGR阀；9、EGR冷却器；10、空气滤清器；11、进气流量传感器；12、DOC；13、DPF；14、SCR。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

为了能够实现发动机废气增压的同时，减少泵气损失，提升发动机性能，如图1所示，本实用新型提供一种涡轮增压系统。本涡轮增压系统包括压气机1、涡轮机2和电子压气机4。

其中，压气机1的进气端与大气连通，压气机1的出气端与发动机3的进气歧管连通；涡轮机2与压气机1传动连接，涡轮机2的进气端与发动机3的排气歧管连通，涡轮机2的出气端与大气连通；电子压气机4的进气端与涡轮机2的出气端连通，电子压气机4的出气端与发动机3的进气歧管连通。

涡轮机2利用尾气驱动压气机1转动从而对新鲜的空气进行增压，从而增加发动机3的进气量，在涡轮机2的出气端设置有电子压气机4，电子压气机4的出气端与发动机3的进气歧管连通，通过控制电子压气机4的转速对废气进行增压，能够提升废气的压力，从而在高压差下，提升进入到进气歧管的废气的量，而且涡轮机2的匹配流量能够增大，减少泵气损失，满足发动机3在低转速高负荷工况的工作需要，提升发动机3的性能，而且本涡轮增压系统结构简单，降低了管路的复杂度。

进一步地，由于从涡轮机2排出的废气的温度较高，在电子压气机4对废气进行加压时，需要实时对电子压气机4进行冷却，以保证电子压气机4能够正常工作，具体地，在本实施例中，电子压气机4为水冷电子压气机，利用冷却水可以快速将电子压气机4中的热量排出。

进一步地，本涡轮增压系统还包括旁通开关阀5，旁通开关阀5的进气端与电子压气机4的进气端连通，旁通开关阀5的出气端与电子压气机4的出气端连通。将旁通开关阀5与电子压气机4并联，在需要使用电子压气机4时，关闭旁通开关阀5，在无需使用电子压气机4时，打开旁通开关阀5。通过设置旁通开关阀5可以根据实际工况的需要，决定是否对废气进行增压，对本涡轮增压系统进行进一步优化。

进一步地，压气机1的进气端设置有空气滤清器10。通过设置空气滤清器10对进入到发动机3中的空气进行过滤，将杂质和灰尘滤除，保证空气的干净度满足发动机3工作的需要。

进一步地，压气机1与空气滤清器10之间设置有进气流量传感器11，进气流量传感器11的一端与空气滤清器10连通，进气流量传感器11的另一端与压气机1的进气端连通。通过流量传感器可以实时监测进入到发动机3中的新鲜空气的流量。

进一步地，压气机1与发动机3的进气歧管之间设置有节流阀6，节流阀6的一端与压气机1的出气端连通，节流阀6的另一端与进气歧管连通。通过设置节流阀6，可以根据实际的需要控制节流阀6的开度，从而调整进入发动机3的空气的流量。

进一步地，压气机1与节流阀6之间设置有中冷器7，中冷器7的一端与压气机1的出气端连通，中冷器7的另一端与节流阀6连通。中冷器7可以对进入到发动机3的气体进行冷却，防止发动机3由于燃烧温度过高，造成氮氧化物排放增多，从而对环境造成污染。

进一步地，本涡轮增压系统还包括EGR阀8，EGR阀8的一端与电子压气机4的出气端连通，另一端与进气歧管连通。根据发动机3的任意工况对EGR率的目标需求，通过设定电子压气机4的转速再配合EGR阀8的开度来控制EGR率，达到节能增效的目的。通过设置EGR阀8便于控制进入发动机3的废气量，提升对EGR率的精准控制。

进一步地，电子压气机4与EGR阀8之间设置有EGR冷却器9，EGR冷却器9的一端与电子压气机4的出气端连通，另一端与EGR阀8连通。通过设置EGR冷却器9对排出的高温废气进行冷却，从而防止发动机3由于燃烧温度过高，造成氮氧化物排放增多，从而对环境造成污染。

进一步地，本涡轮增压系统还包括依次连通的DOC12(Diesel OxidationCatalyst氧化型催化器)、DPF13(Diesel Particulate Filter颗粒捕集器)和SCR14(Selective Catalytic Reduction选择性催化还原器)，DOC12与涡轮机2的出气端连通，SCR14与大气连通。通过DOC12降低HC(碳氢化合物)排放、将NO氧化为NO₂、氧化喷入排气管的燃油；通过DPF13捕集尾气中的颗粒；通过SCR14将废气中的氮氧化物还原为氮气和水，实现对废气的净化。

本实施例还提供了一种发动机，其包括如上的涡轮增压系统，能够实现废气增压的同时，减少泵气损失，提升发动机3的性能。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种涡轮增压系统，其特征在于，包括：

压气机(1)，所述压气机(1)的进气端与大气连通，所述压气机(1)的出气端与发动机(3)的进气歧管连通；

涡轮机(2)，与所述压气机(1)传动连接，所述涡轮机(2)的进气端与所述发动机(3)的排气歧管连通，所述涡轮机(2)的出气端与大气连通；

电子压气机(4)，所述电子压气机(4)的进气端与所述涡轮机(2)的出气端连通，所述电子压气机(4)的出气端与所述发动机(3)的进气歧管连通。

2.根据权利要求1所述的一种涡轮增压系统，其特征在于，还包括旁通开关阀(5)，所述旁通开关阀(5)的进气端与所述电子压气机(4)的进气端连通，所述旁通开关阀(5)的出气端与所述电子压气机(4)的出气端连通。

3.根据权利要求1所述的一种涡轮增压系统，其特征在于，所述压气机(1)的进气端设置有空气滤清器(10)。

4.根据权利要求3所述的一种涡轮增压系统，其特征在于，所述压气机(1)与所述空气滤清器(10)之间设置有进气流量传感器(11)，所述进气流量传感器(11)的一端与所述空气滤清器(10)连通，所述进气流量传感器(11)的另一端与所述压气机(1)的进气端连通。

5.根据权利要求1所述的一种涡轮增压系统，其特征在于，所述压气机(1)与所述发动机(3)的进气歧管之间设置有节流阀(6)，所述节流阀(6)的一端与所述压气机(1)的出气端连通，所述节流阀(6)的另一端与所述进气歧管连通。

6.根据权利要求5所述的一种涡轮增压系统，其特征在于，所述压气机(1)与所述节流阀(6)之间设置有中冷器(7)，所述中冷器(7)的一端与所述压气机(1)的出气端连通，所述中冷器(7)的另一端与所述节流阀(6)连通。

7.根据权利要求1所述的一种涡轮增压系统，其特征在于，还包括EGR阀(8)，所述EGR阀(8)的一端与所述电子压气机(4)的出气端连通，另一端与所述进气歧管连通。

8.根据权利要求7所述的一种涡轮增压系统，其特征在于，所述电子压气机(4)与所述EGR阀(8)之间设置有EGR冷却器(9)，所述EGR冷却器(9)的一端与所述电子压气机(4)的出气端连通，另一端与所述EGR阀(8)连通。

9.根据权利要求1所述的一种涡轮增压系统，其特征在于，还包括依次连通的DOC(12)、DPF(13)和SCR(14)，所述DOC(12)与所述涡轮机(2)的出气端连通，所述SCR(14)与大气连通。

10.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的涡轮增压系统。

Images