[实用新型]柴油机涡轮可变增压系统

说明书

本实用新型公开了一种柴油机涡轮可变增压系统，包括涡轮增压器、排气管和多个截止阀，各气缸的出口分别与第一排气管和第二排气管相连。第一涡轮增压器涡轮端x进口分成两路，一路通过截止阀与第一排气管一端相连，另一路通过截止阀与附加排气管一端相连，第一排气管另一端、附加排气管另一端合并成一路后通过截止阀和第二涡轮增压器涡轮端a进口相连，第一涡轮增压器涡轮端y进口通过截止阀与第二排气管一端相连，第二排气管另一端通过截止阀与第二涡轮增压器压气机端b进口相连。本实用新型实现了两台涡轮增压器的切换及排气管总容积可变的功能，使排气管容积与涡轮增压器工作状态相匹配，有效提升了柴油机的动力性和经济性。

技术领域

本实用新型涉及一种柴油机的废气涡轮增压系统，特别涉及一种可以改变涡轮增压器与柴油机匹配特性的柴油机废气涡轮增压系统，属于内燃机技术领域。

背景技术

为提升柴油机的动力性和经济性，一般会采用废气涡轮增压装置，利用废气中的能量驱动涡轮转动，涡轮转动带动同轴的压气机转动，对柴油机的进气进行压缩，提高柴油机的过量空气系数，同等进油条件下可以燃烧更多的柴油，提高柴油机的输出功率，有效提升柴油机的动力性和经济性。

但是柴油机是往复式机械，涡轮增压器是回转式机械，两种机械的运行方式的不同导致两种机械的匹配不可能达到全负荷、全工况的优化，只能在一定范围内存在最优匹配区间(一般为10％柴油机负荷区间)。

柴油机运行时，由于各气缸按顺序依次发火通过各自的连杆驱动曲轴旋转，柴油机排放的废气存在脉冲能量。当柴油机低负荷运行时，排出的废气流量较小，涡轮增压器运行对脉冲能量的利用可以有效提升柴油机和涡轮增压器匹配的效果，缩小排气管容积，有利于利用废气排放的脉冲能量，可以提高柴油机低负荷增压器的工作效率。当柴油机高负荷运行时，废气流量大、能量充足，增大排气管容积，可以减小排气管中的脉冲能量，有利于减小增压器涡轮进口前的压力波动，提高涡轮增压器运行的稳定性，进而提高涡轮增压器的工作效率。低负荷时排气管容积小，高负荷排气管容积大，有利于提升涡轮增压器的工作效率。换言之，若排气管的容积能随柴油机负荷升高而增大，即可以更加有效地利用废气中的能量。

现有的柴油机一般根据柴油机最大排气量来确定排气管的容积，排气管容积固定不变，一般为柴油机总排量V的10倍左右，且柴油机和增压器也只能确定某个负荷区间作为匹配点，不能兼顾柴油机工作时的高负荷作业和低负荷作业的不同工况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种柴油机涡轮可变增压系统，根据柴油机工作时的负荷不同，实现两台涡轮增压器工作的切换和不同容积的排气管的组合，有效提高柴油机与涡轮增压器匹配效果。

本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种柴油机涡轮可变增压系统，包括第一涡轮增压器、第二涡轮增压器、第一排气管、第二排气管、附加排气管、数个三通管和多个截止阀，所述第一涡轮增压器安装在柴油机一端，第二涡轮增压器安装在柴油机另一端；第一涡轮增压器压气机端和第二涡轮增压器压气机端分别与进气管两端相连，进气管上并联的进气支管分别与对应气缸的进口端相连，各气缸的第一出口分别通过第一排气支管与第一排气管相连，各气缸的第二出口分别通过第二排气支管与第二排气管相连；第一涡轮增压器涡轮端x进口通过三通管分成两路，其中一路通过第三截止阀与第一排气管一端相连，另一路通过第二截止阀与附加排气管一端相连，第一排气管另一端、附加排气管另一端通过三通管合并成一路后通过第一截止阀和第二涡轮增压器涡轮端a进口相连，第一涡轮增压器涡轮端 y进口通过第四截止阀与第二排气管一端相连，第二排气管另一端通过第五截止阀与第二涡轮增压器压气机端b进口相连；柴油机CPU的各信号线分别与各截止阀的控制端相连。

进一步的，所述第二涡轮增压器的废气流量大于第一涡轮增压器的废气流量，第一涡轮增压器的最大废气流量Q1＝0.55柴油机废气流量，第二涡轮增压器的最大废气流量Q2＝0.85柴油机废气流量。