專利名稱：帶有自然進氣的內燃機廢氣渦輪增壓系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種內燃機廢氣渦輪增壓系統(tǒng)，特別是一種帶有自然進氣 的內燃機廢氣渦輪增壓系統(tǒng)。
技術背景廢氣渦輪增壓內燃機為了使得在額定轉速時有較好的動力性與經(jīng)濟性，廢 氣渦輪增壓器的高效率匹配點選擇在高轉速高負荷區(qū)域，在低轉速、低負荷區(qū)渦 輪增壓器效率不高，加之排氣能量不足，增壓系統(tǒng)流動阻力的影響，使得低轉速 工況、低負荷工況增壓壓力不足，從而使得內燃機經(jīng)濟性下降，扭矩不足，甚至 運行不穩(wěn)定。目前主要采用的技術有相繼增壓技術，即在高轉速工況，采用有 效流通截面積比較大的渦輪增壓器，在低轉速工況，采用有效流通截面積比較小 的渦輪增壓器。這種方法在高低轉速工況都有較高的渦輪增壓器效率。已有技術中，申請?zhí)枮?00510025774名稱為"大小渦輪增壓器串并聯(lián)可調 高增壓系統(tǒng)"的發(fā)明專利，該增壓系統(tǒng)可以實現(xiàn)單級增壓、多級增壓及相繼增壓 的轉換，使系統(tǒng)在高低工況都有較高的效率，但在低負荷工況沒有采用自然進氣， 加大了流動阻力，使油耗升高，而且系統(tǒng)成本比較高，機構復雜。 發(fā)明內容為克服己存技術的不足和缺陷，本發(fā)明設計一種帶有自然進氣的內燃機廢 氣渦輪增壓系統(tǒng)。本發(fā)明是通過下述技術方案實現(xiàn)的。本發(fā)明包括內燃機，排氣 總管，并聯(lián)排氣管，排氣閥門，渦輪，排氣后處理裝置，進氣過濾器，增壓器， 中冷器，進氣閥門，并聯(lián)進氣管，進氣總管。排氣總管的一端與內燃機的排氣支 管連接，另一端與渦輪進口連接，渦輪可采用單個渦輪，或采用多個渦輪通過管 道和閥門串聯(lián)或并聯(lián)連接成的渦輪組，渦輪出口與排氣后處理裝置進口相連接, 排氣后處理裝置出口與大氣相通，并聯(lián)排氣管的兩端分別與渦輪進、出口連接， 排氣閥門安裝在并聯(lián)排氣管上。進氣過濾器進口與大氣相通，出口與增壓器進口 連接，增壓器采用單個渦輪驅動的增壓器、機械增壓器、或采用這些增壓器通過管道和閥門串聯(lián)或并聯(lián)連接成的增壓器組，增壓器出口與中冷器進口連接，中冷 器出口與進氣總管的一端連接，進氣總管的另一端與內燃機進氣岐管連接，并聯(lián) 進氣管的一端與中冷器的出口連接，另一端與增壓器的進口連接，進氣閥門安裝 在并聯(lián)進氣管上。當內燃機在較高轉速、高負荷工況運行時，排氣閥門及進氣閥 門關閉，排氣只經(jīng)渦輪流出內燃機，進氣只經(jīng)增壓器及中冷器流入內燃機。當內 燃機在較低轉速、低負荷、起動及怠速工況運行時，排氣閥門及進氣閥門開啟， 排氣主要通過并聯(lián)排氣管，少部分通過渦輪流出內燃機，進氣主要通過并聯(lián)進氣 管，少部分通過增壓器及中冷器流入內燃機。此時渦輪和增壓器不作功，即采用 自然進氣，降低了流動阻力，使油耗下降，提高了低轉速扭矩，使系統(tǒng)運行穩(wěn)定， 而且降低了系統(tǒng)成本。本發(fā)明的有益效果是能改善廢氣渦輪增壓內燃機在低轉速、低負荷、起 動及怠速工況的性能，降低了流動阻力，使油耗下降，提高了低轉速扭矩，使系 統(tǒng)運行穩(wěn)定，同時改善了加速性能，而且系統(tǒng)結構簡單，成本較低。


圖1是本發(fā)明渦輪增壓系統(tǒng)結構示意圖。圖中，l是內燃機，2是排氣總管，3是并聯(lián)排氣管，4是排氣閥門，5是渦輪， 6是排氣后處理裝置，7是進氣過濾器，8是增壓器，9是中冷器，IO是進氣閥 門，ll是并聯(lián)進氣管，12是進氣總管。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施作進一步描述。如圖1所示，本發(fā)明包括內燃機l，排氣總管2，并聯(lián)排氣管3，排氣閥門4，渦 輪5，排氣后處理裝置6，進氣過濾器7，增壓器8，中冷器9，進氣閥門IO，并 聯(lián)進氣管ll，進氣總管12。排氣總管2的一端與內燃機1的排氣支管連接，另 一端與渦輪5進口連接，渦輪可采用單個渦輪，或采用多個渦輪通過管道和閥門 串聯(lián)或并聯(lián)連接成的渦輪組，渦輪5出口與排氣后處理裝置6進口相連接，排氣 后處理裝置6出口與大氣相通，并聯(lián)排氣管3的兩端分別與渦輪5進、出口連接， 排氣閥門4安裝在并聯(lián)排氣管3上。進氣過濾器7進口與大氣相通，出口與增壓 器8進口連接，增壓器8采用單個渦輪驅動的增壓器、機械增壓器、或采用這些 增壓器通過管道和閥門串聯(lián)或并聯(lián)連接成的增壓器組，增壓器8出口與中冷器9進口連接，中冷器9出口與進氣總管12的一端連接，進氣總管12的另一端與內 燃機1進氣岐管連接，并聯(lián)進氣管11的一端與中冷器9的出口連接，另一端與 增壓器8的進口連接，進氣闊門10安裝在并聯(lián)進氣管11上。當內燃機l在較高 轉速、高負荷工況運行時，排氣閥門4及進氣閥門IO關閉，排氣只經(jīng)渦輪5流 出內燃機l，進氣只經(jīng)增壓器8及中冷器9流入內燃機1。當內燃機l在較低轉 速、低負荷、起動及怠速工況運行時，排氣閥門4及進氣閥門IO開啟，排氣主 要通過并聯(lián)排氣管3，少部分通過渦輪5流出內燃機1，進氣主要通過并聯(lián)進氣 管ll，少部分通過增壓器8及中冷器9流入內燃機1。此時渦輪5和增壓器8不 作功，即采用自然進氣，降低了流動阻力，使油耗下降，提高了低轉速扭矩，而 且降低了系統(tǒng)成本。
權利要求
1.一種帶有自然進氣的內燃機廢氣渦輪增壓系統(tǒng)，包括內燃機(1)、排氣總管(2)、渦輪(5)、排氣后處理裝置(6)、進氣過濾器(7)、增壓器(8)、中冷器(9)、進氣總管(12)，其特征在于還包括并聯(lián)排氣管(3)、排氣閥門(4)、進氣閥門(10)、并聯(lián)進氣管(11)，排氣總管(2)的一端與內燃機(1)的排氣支管連接，另一端與渦輪(5)進口連接，渦輪(5)出口與排氣后處理裝置(6)進口相連接，排氣后處理裝置(6)出口與大氣相通，并聯(lián)排氣管(3)的兩端分別與渦輪(5)進、出口連接，排氣閥門(4)安裝在并聯(lián)排氣管(3)上，進氣過濾器(7)進口與大氣相通，出口與增壓器(8)進口連接，增壓器(8)出口與中冷器(9)進口連接，中冷器(9)出口與進氣總管(12)的一端連接，進氣總管(12)的另一端與內燃機(1)的進氣岐管連接，并聯(lián)進氣管(11)的一端與中冷器(9)的出口連接，另一端與增壓器(8)的進口連接，進氣閥門(10)安裝在并聯(lián)進氣管(11)上。
2. 根據(jù)權利要求l所述的帶有自然進氣的內燃機廢氣渦輪增壓系統(tǒng)，其特征 是所述的渦輪(5)是采用單個渦輪，或采用多個渦輪通過管道和閥門串聯(lián)或并 聯(lián)連接成的渦輪組。
3. 根據(jù)權利要求l所述的帶有自然進氣的內燃機廢氣渦輪增壓系統(tǒng)，其特征 是所述的增壓器(8)是采用單個渦輪驅動的增壓器、機械增壓器、或采用這些 增壓器通過管道和閥門串聯(lián)或并聯(lián)連接成的增壓器組。
全文摘要
帶有自然進氣的內燃機廢氣渦輪增壓系統(tǒng)包括內燃機，排氣總管，并聯(lián)排氣管，排氣閥門，渦輪，排氣后處理裝置，進氣過濾器，增壓器，中冷器，進氣閥門，并聯(lián)進氣管，進氣總管。當廢氣渦輪增壓內燃機在較高轉速、高負荷工況運行時，進、排氣閥門關閉，排氣只經(jīng)渦輪流出內燃機，進氣只經(jīng)增壓器及中冷器流入內燃機。當廢氣渦輪增壓內燃機在較低轉速、低負荷、起動及怠速工況運行時，進、排氣閥門開啟，排氣主要通過并聯(lián)排氣管，少部分通過渦輪流出內燃機，進氣主要通過并聯(lián)進氣管，少部分通過增壓器及中冷器流入內燃機。此時渦輪和增壓器不作功，即采用自然進氣，降低了流動阻力，使油耗下降，提高了低轉速扭矩，使系統(tǒng)運行穩(wěn)定，而且降低了系統(tǒng)成本。
文檔編號F02B37/00GK101215989SQ20081003273
公開日2008年7月9日 申請日期2008年1月17日 優(yōu)先權日2008年1月17日
發(fā)明者周建華 申請人:上海交通大學