一种船用分体式发动机增压器系统的制作方法

本发明涉及一种船用发动机增压器系统。

背景技术：

1、由于大功率中速柴油机机体大、整机长度较长，传统一体式的增压器系统因整机长度受限，故整机长度方向的预留检修空间不足。现场空间狭小，外加一体式增压系统是集成式，致使增压器系统的维修极其不方便。

2、传统一体式的增压系统的结构有高集成度和复杂性的特点，故增压空气进入空冷器前的流道无法进行多角度优化，因此增压空气进入空冷器前的流畅性和均匀度均较差，不利于增压空气冷却。

3、根据传统增压器系统的一体式结构特性，当增压器发生振动时，极易牵动其他组件振动。而且一体式增压器系统的集成度高、结构较复杂、空间有限，不利于安装增压器减振装置，也不方便提升增压器托架的强度。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：传统的船用一体式增压器系统的可靠性和耐久性都不理想，故维修周期短、成本高。

2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种船用分体式发动机增压器系统，其特征在于，包括增压器托架、涡轮增压器、膨胀管、空冷器进气腔体、空冷器以及空冷器出气腔体，其中，增压器托架与空冷器分开布置，且空冷器位于整机侧面，以缩短整机轴向长度；涡轮增压器固定于增压器托架上表面；涡轮增压器具有废气进口、废气出口、压气机进口和压气机出口，涡轮增压器废气进口与发动机的排气管相连通，发动机排气从涡轮增压器的废气进口进入涡轮增压器，然后从废气出口排出，空气从涡轮增压器的压气机进口吸入，增压后的空气从压气机出口经膨胀管进入空冷器进气腔体，空冷器进气腔体中增压后的空气经过空冷器冷却降温后经空冷器出气腔体进入发动机进气集管。

3、优选地，所述增压器托架固定于发动机机架上，增压器托架上表面固定于发动机机架上表面、侧面固定于发动机机架轴侧。

4、优选地，在所述增压器托架与所述涡轮增压器之间设有减震装置。

5、优选地，通过优化设计所述空冷器进气腔体的导流板，提高增压空气进入所述空冷器前的流畅性和均匀度，使增压后的空气均匀地进入所述空冷器。

6、优选地，通过优化设计所述空冷器出气腔体的导流板，提高低温增压空气进入整机系统的流畅性和均匀度，使增压后的低温空气均匀地进入所述发动机进气集管。

7、优选地，将所述空冷器进气腔体分成两段，中间用波纹管连接。

8、优选地，所述空冷器采用两级换热器，冷却来自所述涡轮增压器的增压进气，流经所述空冷器的增压进气先后被发动机冷却系统中的高温循环水路和低温循环水路冷却，温度从243℃冷却至45℃。

9、优选地，所述高温循环水路包括空冷器、高温水泵、高温水换热器、高温水温控阀组件和单向阀一，其中，高温水为发动机内循环水，高温水自高温水泵流出，冷却发动机相关部件以及空冷器并带走热量后，进入高温水温控阀组件与高温水换热器，最后进入高温水泵完成循环；高温水温控阀组件还经由节流孔板一连接高温水泵的进口，通过节流孔板一帮助高温水温控阀组件更精准实现温度控制功能；在发动机备车过程中，通过非发动机本体的预加热器进行发动机高温水预热，此时通过接在高温水泵出口处的单向阀一避免备车过程中，预热的高温水进入高温水泵出口。

10、优选地，所述低温循环水路包括空冷器、低温水泵、低温水换热器、低温水温控阀组件、滑油换热器和单向阀二，其中，低温水为发动机内循环水，低温水自低温水泵流出，冷却空冷器和滑油换热器带走热量后进入低温水换热器、低温水温控阀组件，最后进入低温水泵完成内循环；低温水温控阀组件还经由节流孔板二连接低温水泵的进口，通过节流孔板二帮助低温水温控阀组件更精准实现温度控制功能；在发动机备车过程中，通过非发动机本体的预加热器进行发动机低温水预热，此时通过接在低温水泵出口的单向阀二避免备车过程中，预热的低温水进入低温水泵出口。

11、优选地，当所述高温循环水路或所述低温循环水路出现循环水量不足时，通过膨胀水箱进行补水。

12、本发明公开的分体式发动机增压器系统结构简单、加工方便、实用性好，便于系统维修和损坏零部件的更换。并且本发明充分利用发动机机侧的检修过道空间，有效解决因现场空间狭小受限导致的拆装和维护增压系统困难的问题。因增压系统的空冷器轴侧安装，还可满足缩短大功率中速柴油机整机长度需求。此外，增压器托架与其它组件分体式结构可有效减轻增压器振动带给增压系统其他组件的振动问题，能提高增压器系统的可靠性和耐久性，大大降低维修周期和成本。与此同时，分体式的结构便于优化设计连接压气机出口和空冷器进口的腔体的结构，能提高进气的稳定性和燃油燃烧的充分性。而且本发明公开的分体式发动机增压器系统针对增压器的托架和空冷器进口腔体接口进行较小的结构设计优化，使其适用于多种不同机型，故此分体式发动机增压器系统通用性强、鲁棒性较高。

技术特征：

1.一种船用分体式发动机增压器系统，其特征在于，包括增压器托架、涡轮增压器、膨胀管、空冷器进气腔体、空冷器以及空冷器出气腔体，其中，增压器托架与空冷器分开布置，且空冷器位于整机侧面，以缩短整机轴向长度；涡轮增压器固定于增压器托架上表面；涡轮增压器具有废气进口、废气出口、压气机进口和压气机出口，涡轮增压器废气进口与发动机的排气管相连通，发动机排气从涡轮增压器的废气进口进入涡轮增压器，然后从废气出口排出，空气从涡轮增压器的压气机进口吸入，增压后的空气从压气机出口经膨胀管进入空冷器进气腔体，空冷器进气腔体中增压后的空气经过空冷器冷却降温后经空冷器出气腔体进入发动机进气集管。

2.如权利要求1所述的一种船用分体式发动机增压器系统，其特征在于，所述增压器托架固定于发动机机架上，增压器托架上表面固定于发动机机架上表面、侧面固定于发动机机架轴侧。

3.如权利要求1所述的一种船用分体式发动机增压器系统，其特征在于，在所述增压器托架与所述涡轮增压器之间设有减震装置。

4.如权利要求1所述的一种船用分体式发动机增压器系统，其特征在于，通过优化设计所述空冷器进气腔体的导流板，提高增压空气进入所述空冷器前的流畅性和均匀度，使增压后的空气均匀地进入所述空冷器。

5.如权利要求1所述的一种船用分体式发动机增压器系统，其特征在于，通过优化设计所述空冷器出气腔体的导流板，提高低温增压空气进入整机系统的流畅性和均匀度，使增压后的低温空气均匀地进入所述发动机进气集管。

6.如权利要求1所述的一种船用分体式发动机增压器系统，其特征在于，将所述空冷器进气腔体分成两段，中间用波纹管连接。

7.如权利要求1所述的一种船用分体式发动机增压器系统，其特征在于，所述空冷器采用两级换热器，冷却来自所述涡轮增压器的增压进气，流经所述空冷器的增压进气先后被发动机冷却系统中的高温循环水路和低温循环水路冷却，温度从243℃冷却至45℃。

8.如权利要求7所述的一种船用分体式发动机增压器系统，其特征在于，所述高温循环水路包括空冷器、高温水泵、高温水换热器、高温水温控阀组件和单向阀一，其中，高温水为发动机内循环水，高温水自高温水泵流出，冷却发动机相关部件以及空冷器并带走热量后，进入高温水温控阀组件与高温水换热器，最后进入高温水泵完成循环；高温水温控阀组件还经由节流孔板一连接高温水泵的进口，通过节流孔板一帮助高温水温控阀组件更精准实现温度控制功能；在发动机备车过程中，通过非发动机本体的预加热器进行发动机高温水预热，此时通过接在高温水泵出口处的单向阀一避免备车过程中，预热的高温水进入高温水泵出口。

9.如权利要求7所述的一种船用分体式发动机增压器系统，其特征在于，所述低温循环水路包括空冷器、低温水泵、低温水换热器、低温水温控阀组件、滑油换热器和单向阀二，其中，低温水为发动机内循环水，低温水自低温水泵流出，冷却空冷器和滑油换热器带走热量后进入低温水换热器、低温水温控阀组件，最后进入低温水泵完成内循环；低温水温控阀组件还经由节流孔板二连接低温水泵的进口，通过节流孔板二帮助低温水温控阀组件更精准实现温度控制功能；在发动机备车过程中，通过非发动机本体的预加热器进行发动机低温水预热，此时通过接在低温水泵出口的单向阀二避免备车过程中，预热的低温水进入低温水泵出口。

10.如权利要求7所述的一种船用分体式发动机增压器系统，其特征在于，当所述高温循环水路或所述低温循环水路出现循环水量不足时，通过膨胀水箱进行补水。

技术总结
本发明公开了一种船用分体式发动机增压器系统，其结构简单、加工方便、实用性好，便于系统维修和损坏零部件的更换。本发明能有效解决因现场空间狭小受限导致的拆装和维护增压系统困难的问题，还可满足缩短大功率中速柴油机整机长度需求。此外，本发明可有效减轻增压器振动带给增压系统其他组件的振动问题，能提高增压器系统的可靠性和耐久性，大大降低维修周期和成本。与此同时，分体式的结构便于优化设计连接压气机出口和空冷器进口的腔体的结构，能提高进气的稳定性和燃油燃烧的充分性。而且本发明公开的分体式发动机增压器系统能够适用于多种不同机型，故此分体式发动机增压器系统通用性强、鲁棒性较高。

技术研发人员：卿红,刘腾,宁鹏,朱骏,尚秋成
受保护的技术使用者：中船动力研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29