[发明专利]一种涡轮增压结构及其控制方法

说明书

本发明公开了一种涡轮增压结构，包括：空气压缩机，配合安装在轴上；涡轮机，串联形成有2～3级涡轮结构，每级涡轮均设有可选择地将气体排至排气口或下级涡轮进气口，每级涡轮通过独立的轴支撑，每级涡轮轴之间通过可选择动力传递连接或断开的动力传递装置连接。本发明的目的在于提供一种涡轮增压结构及其控制方法，这种涡轮增压结构的装置能够在不同发动机转速具有不同级的涡轮，从而充分利用发动力排出尾气的能量。

技术领域

本发明属于涡轮增压技术领域，具体地说，涉及一种涡轮增压结构及其控制方法。

背景技术

能源和环境污染问题是当今世界面临的重大问题之一，能源是现代社会和生活的物质基础，随着世界人口和经济的迅速增加，能源的消耗急剧增加，并导致环境污染不断加剧。

涡轮增压技术能够提高发动机的进气量，提高发动机的燃烧效率，对尾气进行再利用。但是现有的涡轮增压发动机基本上是一个涡轮结构，这个涡轮要适应不同发动机转速，从而使得在发动机转速较低时，涡轮难以驱动，而发动机转速较高时，涡轮产生的动力弱的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种涡轮增压结构及其控制方法，这种涡轮增压结构的装置能够在不同发动机转速具有不同级的涡轮，从而充分利用发动力排出尾气的能量。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

本发明的涡轮增压结构，包括：

空气压缩机，配合安装在轴上；

涡轮机，串联形成有2～3级涡轮结构，每级涡轮均设有可选择地将气体排至排气口或下级涡轮进气口，每级涡轮通过独立的轴支撑，每级涡轮轴之间通过可选择动力传递连接或断开的动力传递装置连接；每级涡轮的排气流道设有控制排气流向排气口或下级涡轮进气口的控制阀；所述动力传递装置为电磁式联轴器。

本发明的涡轮增压结构，在电磁式联轴器与涡轮机之间的涡轮轴上安装有冷却装置，所述冷却装置包括设于动力传递装置外的由绝热材质构成的隔热罩。

本发明的涡轮增压结构，所述隔热罩包括多个依次重叠安装的隔热层，隔热层之间形成有真空或空气层的隔热腔，所述隔热罩与轴配合安装面上设有沿轴轴向方向的螺旋流道，螺旋流道内通有冷却介质，形成冷却流道的结构包括靠近涡轮机侧由隔热材质构成的第一螺旋流道体，第一螺旋流道体与轴之间设有橡胶体，形成冷却流道的结构还包括靠近动力传递装置由PTFE材质构成的第二螺旋流道体，第二螺旋流道体与第一螺旋流道体相连接，螺旋流道的进口设于第二螺旋流道体上，出口设于第一螺旋流道体上，所述隔热罩的内壁设有若干通有冷却介质的冷却腔，所述冷却腔分别与螺旋流道连通，设有介质进口及出口。

本发明的涡轮增压结构，轴上还设有由隔热陶瓷材质构成绝热轴段，所述隔热罩的螺旋流道配合安装在绝热轴段上，所述绝热轴段与轴通过焊接方式连接。

本发明的涡轮增压结构，所述轴为陶瓷材质构成的绝热轴，隔热罩的螺旋流道与陶瓷轴配合安装。

本发明的涡轮增压结构，轴与螺旋流道配合安装的位置设有至少两个金属材质构成的轴套，所述轴套之间设有2～５mm的间隙，轴套与轴同轴线安装。

本发明的涡轮增压结构，发动机上还配合安装有用于测量发动机转速的转速测量仪，转速测量仪与控制器连接，控制器分别与控制阀及动力传递装置连接，隔热罩内还设有与控制器连接的温度传感器。

本发明的涡轮增压结构，所述涡轮机侧的轴上还通过动力传递装置安装有电机-发电机两用机。

采用上述涡轮增压结构的控制方法，包括以上步骤：

步骤一，通过转速测试仪测量发动机的转速，并将测得的数据发送给控制器；