[发明专利]多涡轮增压器与热交换器的连接

说明书

公开用于将多级涡轮增压器系统连接到热交换器的系统、方法和设备。所述多级涡轮增压器包括至少第一压缩机和第二压缩机，所述第一压缩机和所述第二压缩机具有相应的第一出口和第二出口。提供一种管道连接布置，其将所述第一压缩机出口和所述第二压缩机出口中的每一个连接到热交换器的公共入口。所述管道连接布置包括连接到所述第一压缩机出口和所述第二压缩机出口的流过渡段、扩散段以及连接到所述热交换器的所述入口的流输送段。

技术领域

本发明涉及多涡轮增压器系统，并且更具体地，涉及一种用于将气流从多涡轮增压器系统传输到热交换器的管道连接布置。

发明背景

内燃机系统可以包括涡轮增压器，以增加到发动机进气歧管的进入空气流的压力。一些系统包括多个涡轮增压器，其中多个进入空气流源由分离的压缩机压缩，然后被提供到在发动机的进气歧管处或其上游的热交换器，诸如，增压空气冷却器或中间冷却器。

现有多涡轮增压器系统维持来自每个压缩机的压缩进入空气流彼此分离，直到单独的进入空气流被提供到热交换器为止。其他系统在热交换器的入口处或其附近合并进入空气流。然而，这些系统在热交换器上游的进入空气流中遭受大的压降。此外，由热交换器接收的进入空气流混合较差。因此，需要进一步的改进。

发明概述

公开用于将多涡轮增压器系统连接到热交换器冷却器的系统、方法和设备。所述多涡轮增压器系统包括至少第一压缩机和第二压缩机，所述第一压缩机和所述第二压缩机具有各自用于输出压缩进入空气流的相应的第一出口和第二出口。提供一种进入空气管道连接布置，其将所述第一压缩机出口和所述第二压缩机出口中的每一个连接到所述热交换器的公共入口。所述进入空气管道连接布置包括流过渡段，所述流过渡段包括用于接收来自第一涡轮增压器的第一进入空气流的第一入口部分、用于接收来自第二涡轮增压器的第二进入空气流的第二入口部分以及在所述第一入口部分和所述第二入口部分下游的公共导管部分，在所述公共导管部分处，来自每个压缩机的所述进入空气流汇合。

在某些实施方案中，所述进入空气管道连接布置还包括在所述流过渡段下游的扩散段以及在所述扩散段下游、用于与热交换器连接的进气流输送段。所述第一入口部分和所述第二入口部分包括从所述第一涡轮增压器和所述第二涡轮增压器延伸的第一导管部段和第二导管部段，所述第一导管部段和第二导管部段在所述公共导管部分处会聚在一起，并且所述公共导管部分包括公共壁，所述公共壁在所述公共导管部分中将所述第一进入空气流和所述第二进入空气流分开。所述第一进入空气流和所述第二进入空气流在所述公共导管部分中在所述公共壁下游会聚在一起，以便在所述扩散段和所述进气流输送段中混合，所述扩散段和所述进气流输送段在横截面积上在下游方向上增大或扩大，以促进所述汇合进入空气流的混合。

在一个实施方案中，公开一种采用上述管道连接布置的方法，其包括：将压缩的所述第一进入空气流和所述第二进入空气流从所述压缩机出口提供到所述流过渡段的所述第一入口部分和所述第二入口部分中的相应入口部分；在所述公共导管部分中沿着所述公共壁维持分离的第一进入空气流和第二进入空气流；以及在所述公共导管部分中在所述公共壁下游使所述第一进入空气流和所述第二进入空气流汇合。在进一步的实施方案中，所述第一进入空气流和所述第二进入空气流在所述扩散段中混合，所述第一进入空气流和所述第二进入空气流继续在位于所述扩散段下游的所述进气流输送段中混合，并且然后通过所述进气流输送段的出口被提供到位于所述进气流输送段下游的所述热交换器。在进一步的实施方案中，所述混合进入空气流的体积沿着所述管道连接布置的所述扩散段和所述进气流输送段膨胀。在再一个实施方案中，所述汇合进入空气流的体积在所述公共导管部分中膨胀。

提供此概述以介绍下面在说明性实施方案中进一步描述的一些概念。此概述既不意图标识所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不意图用来帮助限制所要求保护的主题的范围。根据以下描述和附图将明白另外的实施方案、形式、目标、特征、优点、方面和益处。

附图简述

图1是包括多个涡轮增压器的内燃机系统的示意图。