[发明专利]发动机动力涡轮系统

说明书

技术领域

本发明涉及发动机领域，特别涉及一种发动机动力涡轮系统。

背景技术

现有的柴油机、汽油机及天然气发动机等动力机械用动力涡轮系统将发动机废气能转换为机械能，其通过液力耦合器传递给发动机齿轮系，最终带动曲轴转动，增大发动机的输出功。

液力耦合器属于损耗功率控制型（机械）调速装置，随着技术的进步，液力耦合器逐渐显现了以下的局限性：

首先，液力耦合器属于损耗功率控制性的调速设备，通过实测发现，发动机安装带液力耦合器的动力涡轮装置后，只在一定转速以上，动力涡轮可以通过齿轮系给曲轴一个驱动力，带动曲轴转动，增加输出功，这时发动机与不带动力涡轮的状态比较功率会增大，油耗率会降低，带动力涡轮装置是有利的；而一定转速以下，排气能量小时，动力涡轮装置驱动曲轴的力增加的输出功与其自身消耗的功相当，动力涡轮装置不做功；当转速进一步减少时，动力涡轮甚至会被发动机齿轮系带动，消耗发动机功率，动力涡轮装置做负功（消耗发动机输出功）。有液力耦合器的动力涡轮这种特点使其只在特定条件下适用。另外，由于液力耦合器是用液压油传递功率，因此速度控制不稳定、功率因数低、调速精度差。根据国家落实节能节排的政策，液力耦合器已经不是目前所发展使用的产品，从生产的安全性及运行的成本角度分析，液力耦合器已经不适合目前市场使用，需考虑用其他的电磁控制功率型的高效节能调速装置代替。

其次，液力耦合器是由动力涡轮的机械轴输出端与液力耦合器的机械轴连接；由液力耦合器改变速度通过液力耦合的输出端与发动机齿轮系的机械轴连接。发动机齿轮系与动力涡轮的距离较远，效率很差。需提供较大的安装空间，基础复杂。另外，由于液力耦合器的两端出轴为两个半轴，颈向跳动大，在短时间内就会造成设备漏油。这样必然会导致机械轴及轴承干磨。因而，故障率较高。

再次，液力耦合器属于一种机械调速设备。液力耦合器的原理决定了液力耦合器有8-10%的速度损失。同时功率损失变为热量，使液压油温过高。需要大量冷却水冷却液压油。且在实际运行中油温高于95℃以上，使冷却器的水易结垢堵塞，造成故障。

还有，当液力耦合器故障时，设备只能停止运行，维护量大、二次成本过高，且严重影响生产。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术中缺陷，提供了一种结构简单合理，功率消耗低，运行可靠性高，方便维修的发动机动力涡轮系统。

为达到上述目的，根据本发明提供了一种发动机动力涡轮系统，包括：

动力涡轮，通过发动机废气能量的推动产生机械能；

电控离合器，其一端与发动机齿轮系连接，另一端与动力涡轮的齿轮连接；

电控单元，其输出端与电控离合器的电控执行机构连接，以控制电控离合器的啮合或分离；

转速传感器，与电控单元的输入端连接，用于检测发动机转速，并将转速信号传递给电控单元。

上述技术方案中，动力涡轮安装在发动机上。

上述技术方案中，转速传感器布设在发动机上。

上述技术方案中，发动机的废气经过增压器再到动力涡轮入口，驱动动力涡轮的涡轮高速旋转，把废气能量转换为机械能。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该发动机动力涡轮系统结构简单合理，通过在动力涡轮齿轮与发动机齿轮系之间增设电子控制的离合器，使得发动机转速达到设定值后，电控信号到达离合器，离合器啮合，动力涡轮与发动机齿轮系连接，动力涡轮开始工作，驱动曲轴输出正功。当发动机转速小于一个设定值后，电控信号到达电子控制的离合器，离合器就分离，动力涡轮空转，与发动机齿轮系统不接合，不消耗发动机的有用功，使动力涡轮只在输出正功时才与发动机齿轮系统接合驱动曲轴转动做正功，其它时间动力涡轮与发动机齿轮系统分离，不消耗发动机有用功，避免了低速时发动机功率的不必要消耗和减少了动力涡轮部分装置带负荷工作的时间，对提高动力涡轮装置的适用性及动力涡轮的可靠性有利，且运行可靠性高，方便维修。

附图说明

图1为本发明的发动机动力涡轮系统的结构示意图；

附图标记说明：

1-动力涡轮，2-电控离合器，3-电控单元，4-发动机，41-发动机齿轮系。

具体实施方式