一種發(fā)動機復(fù)合渦輪增壓系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于發(fā)動機廢氣能量回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)動機復(fù)合渦輪增壓系統(tǒng)，具體適用于降低成本、提高可靠性。
【背景技術(shù)】
[0002]復(fù)合渦輪增壓系統(tǒng)主要包括增壓渦輪、動力渦輪和傳動機構(gòu)，其中，增壓渦輪用于驅(qū)動壓氣機工作，增加進(jìn)氣密度，提高發(fā)動機氣缸功率密度；動力渦輪用于回收排氣能量轉(zhuǎn)化為機械功；傳動機構(gòu)將動力渦輪回收的排氣能量傳遞到發(fā)動機曲軸上，提高發(fā)動機總功率。
[0003]中國專利:授權(quán)公告號為CN10256227B，授權(quán)公告日為2014年I月8日的發(fā)明專利公開了一種具有可變幾何增壓渦輪的渦輪復(fù)合裝置及其發(fā)動機系統(tǒng)，其中所述渦輪復(fù)合裝置包括:具有可分配廢氣能量的調(diào)節(jié)機構(gòu)的可變幾何增壓渦輪、位于可變幾何增壓渦輪下游的廢氣驅(qū)動的動力渦輪、執(zhí)行器，動力渦輪的輸出端與發(fā)動機的曲軸相連，執(zhí)行器可根據(jù)發(fā)動機的實際工況來控制所述調(diào)節(jié)機構(gòu)工作。雖然該發(fā)明能夠更加充分地利用發(fā)動機排出廢氣所具有的能量，提高發(fā)動機全工況下的動力性能和轉(zhuǎn)矩輸出，但可變幾何增壓渦輪的內(nèi)部帶有葉片滑動結(jié)構(gòu)，由電機控制，還須涉及電機和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的冷卻，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有結(jié)構(gòu)存在的成本較高的問題，提供一種成本較低的發(fā)動機復(fù)合渦輪增壓系統(tǒng)。
[0005]為實現(xiàn)以上目的，本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]一種發(fā)動機復(fù)合渦輪增壓系統(tǒng)，包括增壓器、動力渦輪、傳動機構(gòu)，所述增壓器的進(jìn)氣端與發(fā)動機的排氣歧管相通，增壓器的排氣端與動力渦輪的進(jìn)氣端相通，且動力渦輪的輸出軸通過傳動機構(gòu)與發(fā)動機的曲軸相連；
[0007]所述增壓器包括同軸連接的壓氣機、電控旁通渦輪，壓氣機的排氣端與發(fā)動機的進(jìn)氣歧管相通，電控旁通渦輪的進(jìn)氣端與發(fā)動機的排氣歧管相通，電控旁通渦輪的旁通排氣端與動力渦輪的進(jìn)氣端相通。
[0008]所述壓氣機與電控旁通渦輪為一體式結(jié)構(gòu)。
[0009]所述傳動機構(gòu)包括一號傳動齒輪組、液力親合器、二號傳動齒輪組，所述一號傳動齒輪組連接在動力渦輪的輸出軸與液力耦合器的輸入軸之間，二號傳動齒輪組連接在液力親合器的輸出軸與曲軸之間。
[0010]所述動力渦輪為徑流式動力渦輪或軸流式動力渦輪。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果為:
[0012]1、本實用新型一種發(fā)動機復(fù)合渦輪增壓系統(tǒng)中增壓器包括同軸連接的壓氣機、電控旁通渦輪，電控旁通渦輪的進(jìn)氣端、旁通排氣端分別與發(fā)動機的排氣歧管、動力渦輪的進(jìn)氣端相通，該電控旁通渦輪僅帶有一個提升閥，通過控制流道的流通面積來控制旁通量，從而合理優(yōu)化排氣能量分配，實現(xiàn)發(fā)動機在全工況的效率提升以及性能改善，不僅結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，而且可靠性好。因此，本實用新型不僅成本較低，而且可靠性好。
[0013]2、本實用新型一種發(fā)動機復(fù)合渦輪增壓系統(tǒng)中壓氣機與電控旁通渦輪為一體式結(jié)構(gòu)，該設(shè)計使得增壓器的結(jié)構(gòu)更為簡單、體積更小，便于安裝。因此，本實用新型便于裝配。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:
[0016]增壓器1、壓氣機11、電控旁通渦輪12、動力渦輪2、傳動機構(gòu)3、一號傳動齒輪組31、液力耦合器32、二號傳動齒輪組33、發(fā)動機4、曲軸41 ；
[0017]箭頭所指方向為氣流的走向。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合【附圖說明】和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0019]參見圖1，一種發(fā)動機復(fù)合渦輪增壓系統(tǒng)，包括增壓器1、動力渦輪2、傳動機構(gòu)3，所述增壓器I的進(jìn)氣端與發(fā)動機4的排氣歧管相通，增壓器I的排氣端與動力渦輪2的進(jìn)氣端相通，且動力渦輪2的輸出軸通過傳動機構(gòu)3與發(fā)動機4的曲軸41相連；
[0020]所述增壓器I包括同軸連接的壓氣機11、電控旁通渦輪12，壓氣機11的排氣端與發(fā)動機4的進(jìn)氣歧管相通，電控旁通渦輪12的進(jìn)氣端與發(fā)動機4的排氣歧管相通，電控旁通渦輪12的旁通排氣端與動力渦輪2的進(jìn)氣端相通。
[0021]所述壓氣機11與電控旁通渦輪12為一體式結(jié)構(gòu)。
[0022]所述傳動機構(gòu)3包括一號傳動齒輪組31、液力親合器32、二號傳動齒輪組33，所述一號傳動齒輪組31連接在動力禍輪2的輸出軸與液力親合器32的輸入軸之間，二號傳動齒輪組33連接在液力耦合器32的輸出軸與曲軸41之間。
[0023]所述動力渦輪2為徑流式動力渦輪或軸流式動力渦輪。
[0024]本實用新型的原理說明如下:
[0025]本實用新型將電控旁通渦輪12與動力渦輪2組合在一起，在發(fā)動機4的低速工況下可提高渦輪增壓效率，改善發(fā)動機4的扭矩，降低有害氣體的排放；在發(fā)動機4的高速工況下可以提高動力渦輪2的功率輸出，提高燃油經(jīng)濟性，從而使發(fā)動機系統(tǒng)在全工況范圍內(nèi)均能充分地利用發(fā)動機排出廢氣所具有的能量，提高發(fā)動機4的動力性能和扭矩輸出，改善燃油經(jīng)濟性，降低排放，利于環(huán)保，同時還提高了車輛的操控性能和通過能力，實用性好。其具體工作過程如下:
[0026]發(fā)動機處于低速工況時，發(fā)動機自身進(jìn)氣量較少，空燃比較低，需盡量提升進(jìn)氣量改善發(fā)動機低速性能。此時關(guān)閉電控旁通渦輪12上的電控旁通閥，讓發(fā)動機排氣全部進(jìn)入電控旁通渦輪12內(nèi)部推動其做功，從而提升進(jìn)氣量，之后發(fā)動機排氣經(jīng)過動力渦輪2時推動其做功，進(jìn)一步回收排氣能量，提升發(fā)動機性能；
[0027]發(fā)動機處于高速工況時，發(fā)動機自身進(jìn)氣量比較充足，進(jìn)氣量進(jìn)一步上升對發(fā)動機性能影響較小，此時電控旁通閥全部開啟，讓少部分發(fā)動機排氣進(jìn)入電控旁通渦輪12內(nèi)部從而保證發(fā)動機進(jìn)氣需求，而讓大部分發(fā)動機排氣經(jīng)過電控旁通渦輪12上的旁通流道直接流至動力渦輪2以推動動力渦輪2做功，再傳遞到曲軸41上，從而實現(xiàn)排氣能量的合理分配，提尚能量回收的效率，提升發(fā)動機尚速性能；
[0028]發(fā)動機處于中速工況時，通過電控旁通閥合理優(yōu)化排氣能量分配，實現(xiàn)發(fā)動機在全工況效率提升，性能改善。
[0029]液力偶合器32: —號傳動齒輪組31與二號傳動齒輪組33之間設(shè)置的液力耦合器32可消除沖擊和振動，形成過載保護(hù)，從而避免動力機的損壞。
[0030]實施例1:
[0031]參見圖1，一種發(fā)動機復(fù)合渦輪增壓系統(tǒng)，包括增壓器1、動力渦輪2、傳動機構(gòu)3，所述增壓器I包括同軸連接的壓氣機11、電控旁通渦輪12，壓氣機11與電控旁通渦輪12為一體式結(jié)構(gòu)，壓氣機11的排氣端與發(fā)動機4的進(jìn)氣歧管相通，電控旁通渦輪12的進(jìn)氣端與發(fā)動機4的排氣歧管相通，電控旁通渦輪12的旁通排氣端與動力渦輪2的進(jìn)氣端相通，所述動力渦輪2為徑流式動力渦輪，所述傳動機構(gòu)3包括一號傳動齒輪組31、液力耦合器32、二號傳動齒輪組33，一號傳動齒輪組31連接在動力禍輪2的輸出軸與液力親合器32的輸入軸之間，二號傳動齒輪組33連接在液力耦合器32的輸出軸與曲軸41之間。
【主權(quán)項】
1.一種發(fā)動機復(fù)合渦輪增壓系統(tǒng)，包括增壓器(I)、動力渦輪(2)、傳動機構(gòu)(3)，所述增壓器(I)的進(jìn)氣端與發(fā)動機(4)的排氣歧管相通，增壓器(I)的排氣端與動力渦輪(2)的進(jìn)氣端相通，且動力渦輪(2)的輸出軸通過傳動機構(gòu)(3)與發(fā)動機(4)的曲軸(41)相連，其特征在于: 所述增壓器(I)包括同軸連接的壓氣機(11)、電控旁通渦輪(12)，壓氣機(11)的排氣端與發(fā)動機(4)的進(jìn)氣歧管相通，電控旁通渦輪(12)的進(jìn)氣端與發(fā)動機(4)的排氣歧管相通，電控旁通渦輪(12)的旁通排氣端與動力渦輪(2)的進(jìn)氣端相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)動機復(fù)合渦輪增壓系統(tǒng)，其特征在于:所述壓氣機(11)與電控旁通渦輪(12)為一體式結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種發(fā)動機復(fù)合渦輪增壓系統(tǒng)，其特征在于:所述傳動機構(gòu)(3 )包括一號傳動齒輪組(31)、液力親合器(32 )、二號傳動齒輪組(33 )，所述一號傳動齒輪組(31)連接在動力渦輪(2)的輸出軸與液力耦合器(32)的輸入軸之間，二號傳動齒輪組(33)連接在液力耦合器(32)的輸出軸與曲軸(41)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種發(fā)動機復(fù)合渦輪增壓系統(tǒng)，其特征在于:所述動力渦輪(2)為徑流式動力渦輪或軸流式動力渦輪。
【專利摘要】一種發(fā)動機復(fù)合渦輪增壓系統(tǒng)，包括增壓器、動力渦輪、傳動機構(gòu)，增壓器包括同軸連接的壓氣機、電控旁通渦輪，壓氣機與電控旁通渦輪為一體式結(jié)構(gòu)，壓氣機的排氣端與發(fā)動機的進(jìn)氣歧管相通，電控旁通渦輪的進(jìn)氣端與發(fā)動機的排氣歧管相通，電控旁通渦輪的旁通排氣端與動力渦輪的進(jìn)氣端相通，且動力渦輪的輸出軸通過傳動機構(gòu)與發(fā)動機的曲軸相連。本設(shè)計不僅結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，而且可靠性好。
【IPC分類】F02B41-10, F02B37-18, F02B37-00
【公開號】CN204476552
【申請?zhí)枴緾N201520030216
【發(fā)明人】殷勇, 陳鎮(zhèn), 趙艷婷, 陽松林, 余建華
【申請人】東風(fēng)商用車有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年1月16日