專利名稱：一種渦輪增壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)動機制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種渦輪增壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
渦輪增壓系統(tǒng)可以利用內(nèi)燃機工作所產(chǎn)生的廢氣驅(qū)動空氣壓縮機，增加進入內(nèi)燃機的空氣流量，從而令內(nèi)燃機的效率提升。在現(xiàn)有的渦輪增壓系統(tǒng)中，由于渦輪的本身特性使然，渦輪增壓器只能在一定的流量范圍內(nèi)工作。在發(fā)動機工作的不同工況，排出的廢氣流量波動較大，因此為了使渦輪增壓器適應(yīng)這種情況，一般采用下述兩種方案1、利用可變渦輪幾何形狀機構(gòu)調(diào)節(jié)廢氣氣流流量，如專利號為CN200780005301. 1的專利所提出的利用可轉(zhuǎn)動的葉片形成的流道控制廢氣流量，這種方案的缺點主要為成本較高，而且由于國內(nèi)的燃油中硫含量較高，因此調(diào)節(jié)廢氣流量的葉片經(jīng)常被廢氣中的雜質(zhì)堵死，失去其調(diào)節(jié)廢氣流量的能力；2、在中高轉(zhuǎn)速工況時，發(fā)動機排出的廢氣超出需要，利用旁通系統(tǒng)將多余的廢氣流入排氣處理系統(tǒng)，這種方案的缺點是總效率較低，因為多余的廢氣能量被直接排出。另外，由于渦輪增壓器是通過廢氣做功驅(qū)動壓氣機壓縮進氣空氣，因此在低轉(zhuǎn)速且需要突然加速的情況下，由于進氣量增加緩慢而導(dǎo)致渦輪增壓器特有的加速遲滯現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種渦輪增壓系統(tǒng)，可以在較寬的流量范圍內(nèi)工作，同時可以改善渦輪增壓器在低轉(zhuǎn)速時的加速遲滯現(xiàn)象。本發(fā)明的渦輪增壓系統(tǒng)包括廢氣進氣口、廢氣出氣口、空氣進氣管路、渦輪增壓器及中冷器，所述渦輪增壓器的渦輪設(shè)置于連接廢氣進氣口與廢氣出氣口的管路中，渦輪增壓器的壓氣機設(shè)置于空氣進氣管路內(nèi)，所述壓氣機的出氣口與所述中冷器的進氣口相通， 關(guān)鍵在于所述壓氣機的出氣口還通過一個單向閥與一個儲氣瓶的進氣口相通，所述儲氣瓶的出氣口通過一個管道閥與所述中冷器的進氣口相通。上述渦輪增壓系統(tǒng)的控制方法如下在中高轉(zhuǎn)速工況下，渦輪增壓器的壓氣機壓入的新鮮空氣一部分經(jīng)過進入中冷器進入發(fā)動機的燃燒室內(nèi)，以滿足發(fā)動機的需要，另一部分進入儲氣瓶中進行儲存。在急需加速時，可以打開管道閥，將儲氣瓶中預(yù)先存儲的空氣經(jīng)中冷器送入發(fā)動機的燃燒室內(nèi)，以提高發(fā)動機的瞬時輸出功率。所述渦輪增壓器的數(shù)量可以為一個，利用同一個渦輪增壓器完成向發(fā)動機及儲氣瓶供氣的工作，這樣可以節(jié)省成本。進一步地，為方便布置及保證發(fā)動機工作平穩(wěn)，渦輪增壓器的數(shù)量還可以為兩個， 采用兩個渦輪增壓器的渦輪增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下所述廢氣進氣口與廢氣出氣口通過并聯(lián)設(shè)置的主廢氣管路、旁通廢氣管路連通，所述旁通廢氣管路的進氣端通過一個第一閥門與主廢氣管路連通；所述渦輪增壓器包括主渦輪增壓器和副渦輪增壓器，所述主渦輪增壓器和副渦輪增壓器的壓氣機均設(shè)置于空氣進氣管路內(nèi)，所述主渦輪增壓器的渦輪設(shè)置于主廢氣管路內(nèi)，所述副渦輪增壓器的渦輪設(shè)置于旁通廢氣管路內(nèi)；所述主渦輪增壓器的壓氣機的出氣口與所述中冷器的進氣口相通；所述副渦輪增壓器的壓氣機的出氣口通過一個單向閥與一個儲氣瓶的進氣口相通，所述儲氣瓶的出氣口通過一個第二閥門與所述中冷器的進氣口相通。上述采用兩個渦輪增壓器的渦輪增壓系統(tǒng)的控制方法如下在中高轉(zhuǎn)速工況下， 無需所有的廢氣都用來對渦輪增壓器的渦輪做功以增加發(fā)動機的進氣，此時打開第一閥門，這樣主渦輪增壓器的壓氣機壓入的新鮮空氣經(jīng)過進入中冷器進入發(fā)動機的燃燒室內(nèi)， 以滿足發(fā)動機正常行駛的需要，副渦輪增壓器的壓氣機壓入的新鮮空氣進入儲氣瓶中進行儲存，同時還可以通過控制第二閥門的開度來控制儲氣瓶中進入發(fā)動機的燃燒室內(nèi)的空氣量，以滿足加速的需要。在低轉(zhuǎn)速工況下，關(guān)閉第一閥門，使所有的廢氣均經(jīng)過主渦輪增壓器的渦輪，主渦輪增壓器的壓氣機壓入的新鮮空氣經(jīng)過進入中冷器進入發(fā)動機的燃燒室內(nèi)，以滿足發(fā)動機正常行駛的需要，在急需加速時，可以打開第二閥門，將儲氣瓶中的預(yù)先存儲的空氣經(jīng)中冷器送入發(fā)動機的燃燒室內(nèi)，以提高發(fā)動機的瞬時輸出功率。進一步地，為方便管路布置和安裝，所述空氣進氣管路由兩路管路構(gòu)成，其中一路與主壓氣機的進氣口相通，另一路與副壓氣機的進氣口相通。進一步地，為方便控制，所述第一閥門、第二閥門、單向閥均為電磁閥。進一步地，為保證安全，所述儲氣瓶設(shè)置有一個限壓閥，以防止儲氣瓶內(nèi)氣體壓力過大。進一步地，為保證進氣中不含雜質(zhì)，所述空氣進氣管路的進氣端連接有空氣濾清
ο本發(fā)明的渦輪增壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，能夠在滿足發(fā)動機正常行駛需要的同時，將中高轉(zhuǎn)速工況下的部分廢氣能量預(yù)先存儲于儲氣瓶中以用于發(fā)動機的急加速，從而改善了渦輪增壓器在低轉(zhuǎn)速時的加速遲滯現(xiàn)象。


圖1、圖2是實施例1的渦輪增壓系統(tǒng)在兩種工況下的原理圖，圖中箭頭表示氣體流向。
具體實施例方式下面對照附圖，通過對實施實例的描述，對本發(fā)明的具體實施方式
如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理等作進一步的詳細說明。實施例1:
如圖1、2所示，本實施例的渦輪增壓系統(tǒng)包括空氣濾清器1、中冷器2、廢氣進氣口 3、廢氣出氣口 4、空氣進氣管路和渦輪增壓器。廢氣進氣口 3與廢氣出氣口 4通過并聯(lián)設(shè)置的主廢氣管路5、旁通廢氣管路6連通，旁通廢氣管路6的進氣端通過一個第一閥門7與主廢氣管路5連通；
渦輪增壓器包括主渦輪增壓器8和副渦輪增壓器9，主渦輪增壓器8的壓氣機81和副渦輪增壓器9的壓氣機91均設(shè)置于空氣進氣管路內(nèi)，空氣進氣管路由兩路管路構(gòu)成，其中一路與壓氣機81的進氣口相通，另一路與壓氣機91的進氣口相通，空氣進氣管路的進氣端
4與空氣濾清器1相連；
主渦輪增壓器8的渦輪82設(shè)置于主廢氣管路5內(nèi)，副渦輪增壓器9的渦輪92設(shè)置于旁通廢氣管路6內(nèi)；主渦輪增壓器的壓氣機81的出氣口與中冷器2的進氣口相通；副渦輪增壓器的壓氣機91的出氣口通過單向閥10與儲氣瓶11的進氣口相通，儲氣瓶11的出氣口通過第二閥門12與中冷器2的進氣口相通。上述第一閥門7、第二閥門12、單向閥10均為電磁閥。為保證安全，儲氣瓶11設(shè)置有一個限壓閥13，以防止儲氣瓶11內(nèi)氣體壓力過大。如圖1所示，本實施例的渦輪增壓系統(tǒng)在中高轉(zhuǎn)速工況下，第一閥門7打開，發(fā)動機排出的廢氣一部分經(jīng)過主渦輪增壓器8的渦輪82對壓氣機81做功，另一部分通過第一閥門7進入旁通廢氣管路6，經(jīng)過副渦輪增壓器9的渦輪92對壓氣機91做功。此時，經(jīng)過空氣濾清器1過濾后的空氣一部分通過管道進入主渦輪增壓器8的壓氣機81，然后流向壓氣機81出氣口，通過管路進入中冷器2，以滿足發(fā)動機的正常行駛的需要；另一部分通過管路進入副渦輪增壓器的壓氣機91，再經(jīng)過壓氣機91壓縮，經(jīng)單向閥10進入儲氣瓶11內(nèi)，儲氣瓶11上的限壓閥13可以防止瓶內(nèi)氣體壓力過大。儲氣瓶11通過管路與中冷器1的進氣管相連通，通過控制第二閥門12的開度來控制儲氣瓶11內(nèi)的壓縮空氣進入中冷器1的氣體流量，以滿足發(fā)動機加速的需要。如圖2所示，本實施例的渦輪增壓系統(tǒng)在低轉(zhuǎn)速工況下，第一閥門7關(guān)閉，發(fā)動機排出的廢氣全部經(jīng)過主渦輪增壓器8的渦輪82對壓氣機81做功，在此狀態(tài)下，空氣經(jīng)過空氣濾清器1過濾，然后經(jīng)過管道進入主渦輪增壓器8的壓氣機81，被壓氣機81壓縮后流向出氣口，再經(jīng)過中冷器1冷卻后進入發(fā)動機燃燒室，以滿足發(fā)動機的正常行駛的需要；當(dāng)有必要時，例如突然加速或者低速大負荷時，可打開第二閥門12，將儲氣瓶11中的預(yù)先存儲的空氣經(jīng)中冷器1送入發(fā)動機的燃燒室內(nèi)，以提高發(fā)動機的瞬時輸出功率，改善渦輪增壓器在低轉(zhuǎn)速時的加速遲滯現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一種渦輪增壓系統(tǒng)，包括廢氣進氣口、廢氣出氣口、空氣進氣管路、渦輪增壓器及中冷器，所述渦輪增壓器的渦輪設(shè)置于連接廢氣進氣口與廢氣出氣口的管路中，渦輪增壓器的壓氣機設(shè)置于空氣進氣管路內(nèi)，所述壓氣機的出氣口與所述中冷器的進氣口相通，其特征在于所述壓氣機的出氣口還通過一個單向閥與一個儲氣瓶的進氣口相通，所述儲氣瓶的出氣口通過一個管道閥與所述中冷器的進氣口相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪增壓系統(tǒng)，其特征在于所述渦輪增壓器的數(shù)量為一個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪增壓系統(tǒng)，其特征在于所述廢氣進氣口與廢氣出氣口通過并聯(lián)設(shè)置的主廢氣管路、旁通廢氣管路連通，所述旁通廢氣管路的進氣端通過一個第一閥門與主廢氣管路連通；所述渦輪增壓器包括主渦輪增壓器和副渦輪增壓器，所述主渦輪增壓器和副渦輪增壓器的壓氣機均設(shè)置于空氣進氣管路內(nèi)，所述主渦輪增壓器的渦輪設(shè)置于主廢氣管路內(nèi)，所述副渦輪增壓器的渦輪設(shè)置于旁通廢氣管路內(nèi)；所述主渦輪增壓器的壓氣機的出氣口與所述中冷器的進氣口相通；所述副渦輪增壓器的壓氣機的出氣口通過一個單向閥與一個儲氣瓶的進氣口相通，所述儲氣瓶的出氣口通過一個第二閥門與所述中冷器的進氣口相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的渦輪增壓系統(tǒng)，其特征在于所述空氣進氣管路由兩路管路構(gòu)成，其中一路與主壓氣機的進氣口相通，另一路與副壓氣機的進氣口相通。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的渦輪增壓系統(tǒng)，其特征在于所述第一閥門、第二閥門、單向閥均為電磁閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的渦輪增壓系統(tǒng)，其特征在于所述儲氣瓶設(shè)置有一個限壓閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的渦輪增壓系統(tǒng)，其特征在于所述空氣進氣管路的進氣端連接有空氣濾清器。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種渦輪增壓系統(tǒng)，可以在較寬的流量范圍內(nèi)工作，同時可以改善渦輪增壓器在低轉(zhuǎn)速時的加速遲滯現(xiàn)象，具體包括廢氣進氣口、廢氣出氣口、空氣進氣管路、渦輪增壓器及中冷器，渦輪增壓器的渦輪設(shè)置于連接廢氣進氣口與廢氣出氣口的管路中，渦輪增壓器的壓氣機設(shè)置于空氣進氣管路內(nèi)，壓氣機的出氣口與中冷器的進氣口相通，壓氣機的出氣口還通過一個單向閥與一個儲氣瓶的進氣口相通，儲氣瓶的出氣口通過一個管道閥與所述中冷器的進氣口相通。上述渦輪增壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，能夠在滿足發(fā)動機正常行駛需要的同時，將中高轉(zhuǎn)速工況下的部分廢氣能量以壓縮氣體的形式存儲起來以用于發(fā)動機的急加速，從而改善了渦輪增壓器在低轉(zhuǎn)速時的加速遲滯現(xiàn)象。
文檔編號F02B37/12GK102359413SQ201110294828
公開日2012年2月22日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者吳超 申請人:奇瑞汽車股份有限公司