增压柴油机多模式切换增压结构的制作方法_2

文档序号:10437561阅读:来源:国知局
处于低速、低负荷:
[0030]当柴油机处于中低速、中低负荷时,所需进气量不大,压比需要也不是很高,因此采用单涡轮增压模式,即可满足柴油机的进气需求,同时也可以保证涡轮增压器良好的工作效率。
[0031]①打开第一电动三通阀I第一端口#4和第二端口 #5,保持第三端口 #6关闭;打开第二电动三通阀2第一端口 #1和第二端口 #2,保持第三端口 #3关闭;关闭第三电动三通阀12第一端口 #7;关闭空气阀16;此时有且仅有第一涡轮增压器投入工作。
[0032]柴油机A、B列排气通过排气连通管10共同汇入A列排气管9,之后流入第一涡轮7,完成膨胀做功之后经由第二电动三通阀2#1_#2端口间通道排入大气;
[0033]空气通过第一电动三通阀1#5_#4端口间通道进入第一压气机3,压缩空气则通过进气连通管5分别进入A、B气缸参与燃烧。
[0034]②当且仅当第一涡轮增压器和第二涡轮增压器大小不同时,单涡轮增压还可以分为大涡轮增压工作模式和小涡轮增压模式,如:第一涡轮增压器为小涡轮,第二涡轮增压器为大涡轮模式;或者第一涡轮增压器为大涡轮,第二涡轮增压器为小涡轮模式。
[0035]关闭第一电动三通阀I第一端口 #4和第三端口 #6 ;关闭第二电动三通阀2第一端口 #1和第三端口 #3 ;打开第三电动三通阀12第一端口 #7和第二端口 #8,保持第三端口 #9关闭;打开空气阀16;
[0036]柴油机A、B列排气通过排气连通管10共同汇入B列排气管11之后,经由第三电动三通阀12#7-#9端口间通道排流入第二涡轮13,完成膨胀做功之后排入大气;
[0037]空气由第二压气机15入口进入,出口后的压缩空气流经空气阀16之后,通过进气连通管5分别进入A、B气缸参与燃烧,此时有且仅有第二涡轮增压器投入工作。
[0038]以上则为柴油机单涡轮增压工作模式。
[0039]3当柴油机处于中低转速、中高负荷:
[0040]①当柴油机处于中低转速、中高负荷时,所需进气量有所增加,所需压比则较高,因此考虑采用二级涡轮增压模式,能够在中低转速下快速获得较高压比的压缩空气。
[0041 ]打开第一电动三通阀I第一端口 #4和第三端口 #6,保持第二端口 #5关闭;打开第二电动三通阀2第一端口 #1和第三端口 #3,保持第二端口 #2关闭;打开第三电动三通阀12第二端口 #8和第三端口 #9,保持第一端口 #7关闭;关闭空气阀16;
[0042]柴油机A、B列排气通过排气连通管10共同汇入A列排气管9之后,流入第一涡轮7,完成膨胀做功之后,经由第二电动三通阀2# 1-#3端口间通道流入第二旁通管8,再由第三电动三通阀12#9-#8端口间通道流入第二涡轮13,完成二次膨胀做功之后排入大气;
[0043]空气由第一压气机15入口进入,完成一次增压之后,流入第一旁通管14,再经由第一电动三通阀1#6-#4端口间通道流入第一压气机3,完成二次增压之后流入A列排气管,再通过进气连通管5分别进入A、B列气缸。
[0044]此时第一涡轮增压器和第二涡轮增压器串联投入工作,即双涡轮二级增压工作模式。
[0045]②特别的,当负荷持续增加时,为了满足柴油机进气压比更高的需求,打开第三电动三通阀12第二端口 #8和第三端口 #9,同时打开第一端口 #7,则第二涡轮入口的废气由两部分构成,一部分仍是来自第一涡轮7出口后的废气,另一部分是来自B列排气管11中的废气,大大提高了进入第二涡轮13的废气能量,使得第二压气机15出口后的压力得到进一步提升。
[0046]区别于①中所述,此时第一涡轮7和第二涡轮13并联工作,而第一压气机3和第二压气机15继续保持串联工作;
[0047]4当柴油机处于中低负荷、中高转速:
[0048]当柴油机处于中低负荷、中高转速,所需压比不是很高,但是进气量要求较高,因此宜采用双涡轮相继增压模式,为柴油机提供足够的增压空气。
[0049]打开第一电动三通阀I第一端口#4和第二端口 #5,保持第三端口 #6关闭;打开第二电动三通阀2第一端口 #1和第二端口 #2,保持第三端口 #3关闭;打开第三电动三通阀12第一端口 #7和第二端口 #8,保持第三端口 #9关闭,且延迟一定时间后打开空气阀16;
[0050]柴油机A列排气管4的废气进入第一涡轮7,完成膨胀做功之后,经由第一电动三通阀1#1-#2端口间通道排入大气,柴油机B列排气管17的废气通过第三电动三通阀12#7-#8端口间通道,进入第二涡轮13,完成膨胀做功之后排入大气。
[0051]空气分别通过第一压气机3和第二压气机15完成增压之后,进入A、B气缸参与燃烧。此时第一涡轮增压器和第二涡轮增压器并联投入工作,即双涡轮相继增压工作模式。
[0052]5当柴油机高转速、高负荷:
[0053]当柴油机处于高转速、高负荷时,为防止缸内最高爆发压力过大,需要旁通掉部分进气或者废气。
[0054]同时打开第一电动三通球阀I所有端口,同时打开第二电动三通阀2所有端口,同时打开第三电动三通阀3的所有端口,部分废气由第三电动三通阀12#9端口,流经第二旁通管8,再由第二电动三通阀2#3-#2端口间通道排入大气,压缩空气通过第一旁通管14,经由第一电动三通阀1#6-#5端口间通道排入大气,即高工况放气增压工作模式。
[0055]本实用新型增压柴油机多模式切换增压结构,包括柴油机本体、柴油机进气管、柴油机排气管、进气连通管、排气连通管、第一旁通管、第二旁通管、第一涡轮增压器、第二涡轮增压器、电动三通阀、空气阀及中冷器等。柴油机进气管由A、B列进气管组成,且A、B列进气管通过进气连通管实现互通;柴油机排气管由A、B列排气管组成,且A、B列排气管通过排气连通管实现互通;第一涡轮增压器由第一压气机和第一涡轮组成,第二涡轮增压器由第二压气机和第二涡轮组成。第一旁通管连通第一电动三通阀和B列进气管,第二旁通管联通第二电动三通球阀和第三电动三通球阀。第一压气机入口处设置有第一电动三通阀,第一涡轮出口处设置有第二电动三通阀,第二涡轮入口处设置第三电动三通阀。第二压气机出口处设置有空气阀,第二压气机出口处设置有空气阀。
[0050]其中,第一压气机入口处设置有第一电动三通阀,其第一端口与第一压气机入口相连,第二端口与大气相连,第三端口与第一旁通管相连,第一旁通管另一端与B列进气管相连;
[0057]其中,第一涡轮出口处设置有第二电动三通阀,其第一端口与第一涡轮出口相连,第二端口与大气相连,第三端口与第二旁通管相连;
[0058]其中,第二涡轮入口处设置第三电动三通阀,其第一端口与排气连通管相连,第二端口与第二涡轮入口相连,第三端口与第二旁通管相连;
[0059]增压柴油机多模式切换增压方法,根据柴油机的不同转速及不同负荷判断:
[0060]I当柴油机处于怠速或暖机时:打开第一电动三通阀第二端口和第三端口,保持第一端口关闭;打开第二电动三通阀第二端口和第三端口,保持第一端口关闭;打开第三电动三通阀第一端口和第三端口,保持第二端口关闭;打开空气阀阀;此时第一、二涡轮增压器均不工作,柴油机实现自然吸气工作模式。
[0061]2当柴油机处于中低速、中低负荷:打开第一电动三通阀第一端口和第二端口,保持第三端口关闭;打开第二电动三通阀第一端口和第二端口,保持第三端口关闭;关闭第三电动三通阀第一端口;关闭空气阀;此时有且仅有第一涡轮增压器投入工作。
[0062]另外的,当且仅当第一涡轮增压器和第二涡轮增压器大小不同时,单涡轮增压还可以分为大涡轮增压工作模式和小涡轮增压模式,如:第一涡轮增压器为小涡轮,第二涡轮增压器为大涡轮模式;或者第一涡轮增压器为大涡轮,第二涡轮增压器为小涡轮模式。
[0063]关闭第一电动三通阀第一端口和第三端口 ;关闭第二电动三通阀第一端口和第三端口;打开第三电动三通阀第一端口和第二端
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