一种用于V型柴油机的共用进气箱制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于V型柴油机的共用进气箱，其特征在于，所述共用进气箱包括共用进气腔、缸盖高温水进水总管和缸盖高温水排水总管；所述共用进气腔、所述缸盖高温水进水总管和所述缸盖高温水排水总管集合成一体，且沿所述共用进气箱的轴向平行延伸。本实用新型专利技术共用进气箱布置于柴油机的V角之中，可增加柴油机布置的紧凑性；此外还集成了缸盖高温水排水总管和缸盖高温水进水总管，这种设计可进一步提高柴油机布置的紧凑性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于V型柴油机的共用进气箱
本技术涉及柴油机
，尤其涉及一种V型柴油机的共用进气箱。
技术介绍
相继增压(Sequential Turbo Charging, STC)系统是指由两台或两台以上润轮增压器并联组成的增压系统，随着增压发动机转速和负荷的增长，相继按顺序投入运行。在转速或负荷低于某设定值时，切断一台或几台增压器涡轮的废气以及压气机的空气供给，使废气集中流过工作着的增压器涡轮，增加其废气流量，提高涡轮效率，从而能够充分利用废气能量，提高增压压力，改善柴油机低工况的燃油经济性、动力性和排放性。而当发动机转速或负荷高于某设定值时，令被切断的一台或几台增压器重新投入使用，以保证发动机的高工况性能。相继增压技术是解决柴油机与增压器匹配矛盾，提高柴油机低工况性能的有效方法之一。 相继增压技术最早是在上世纪七十年底由MTU公司在其1163-03系列柴油机上采用的，到了九十年代初期，该公司的595系列相继增压柴油机实现了全工况优化控制，被誉为九十年代最先进的机型。 目前，相继增压系统在小型柴油机上有被应用，例如，申请号201080020951.5提出的带有相继增压系统的内燃机，其缺点是:需要在受控增压器上加装驱动装置，附加辅助装置较多，结构复杂。 相继增压系统在大型船用V型柴油机上也有被应用，例如，申请号为201210230427.1,201210469116.0及201220641946.2提出的柴油机相继增压结构，它们进气管路均采用柴油机每列气缸一根进气总管的方式，排气管路也采用每列气缸一根排气总管的方式，通过排气连通阀使得两列气缸排气管联通。这样的进气管路布置空间较大，排气管路通过连通阀相通会使两列排气相通时节流损失加大。 有鉴于现有技术的上述缺点，本领域技术人员致力于开发一种结构简单、所占空间较小的相继增压系统。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供了一种适用于中置增压器的V型柴油机定压相继增压系统，该相继增压系统不需要增加过多的辅助装置即可改善单级高压比柴油机的全工况性能，且系统结构紧凑，使柴油机的整体尺寸得以控制。 本技术提供的技术方案为:一种V型柴油机定压相继增压系统，包括:多个气缸组成的两列气缸、对应多个气缸的多根排气支管、定压排气总管、共用进气箱、第一涡轮增压器、第二涡轮增压器、第一前进气管、第二前进气管、第一后排气管、第二后排气管、空气冷却器、进气截止阀以及排气截止阀，其特征在于，两列气缸共用一个共用进气箱，定压排气总管连接所有排气支管并可进一步设计成回路；其中，第一涡轮增压器的第一压气机设置于第一前进气管中，第二涡轮增压器的第二压气机设置于第二前进气管中，空气冷却器连接所述两根前进气管和共用进气箱，用于冷却进气；共用进气箱与所述多个气缸相连；第一后排气管和第二后排气管与定压排气总管相连，第一涡轮增压器的第一涡轮设置于第一后排气管中，第二涡轮增压器的第二涡轮设置于第二后排气管中；进气截止阀和排气截止阀分别用于控制第二涡轮增压器的进气和排气，进而控制第二涡轮增压器的运行与否。 该相继增压系统在运行时，经空气冷却器冷却后的气体进入专门设计的共用进气箱体，并经连接法兰进入气缸；排气经排气支管进入容积较大且两端连通的定压排气总管，定压排气总管通过后排气管与两台涡轮相连，排气经涡轮排向大气；其中，第二涡轮增压器的压气机出口与涡轮入口分别设有进气截止阀与排气截止阀。在柴油机转速较低的工况时，通过关闭该两处截止阀使第二涡轮增压器停止运行，从而使得第一涡轮增压器的流量增大、压比提高，气缸进气量增加，降低碳烟排放及排气温度，同时远离增压器喘振线。 进一步地，该定压相继增压系统还包括进排气旁通管和进排气旁通阀。在第二涡轮增压器切入运行后的一定工况范围内(一般在切入点至75 %工况时，优选50 %?75 %工况)，开启进排气旁通阀让一部分空气不经气缸而直接通入排气管内，从而使运行中的两台涡轮增压器中流通气体的流量增大，最终使该相继增压系统不易喘振，并可提高压气机的效率。 优选地，为了使该柴油机的空间结构更紧凑，上述共用进气箱布置于柴油机V角之内，而两台涡轮增压器沿轴向同轴相邻地布置于柴油机两列气缸V角之间的上述共用进气箱之上，回路设计的排气总管布置于两台增压器下部的外围空间中，空气冷却器布置于柴油机一端。 优选地，该定压排气总管的内径为气缸缸径的0.9?1.2倍。 共用进气箱的有效气流横截面积与气缸直径和冲程有关。优选地，该共用进气箱的有效气流横截面积=(缸径2/4X冲程)/缸心距XA，其中A为修正系数，其与气缸布置方式和进气允许波动大小有关。 优选地，共用进气箱的箱壁可设计成匹配V型柴油机的形状，如顶壁为水平，侧壁为倾斜，其倾斜的角度视V角的大小和布置空间而定，有利于将其布置于V角之中，水平的顶壁则便于在共用进气箱上布置涡轮增压器。此外，还可设置脚座，以使其可方便地直接安装在柴油机上。 优选地，所述共用进气箱的侧壁厚度为9?Ilmm,顶壁厚度为14?16mm,脚座厚度为18?22mm。 此外，共用进气箱还可集缸盖高温水排水总管和缸盖高温水进水总管于一体，且缸盖高温水排水总管和缸盖高温水进水总管沿该共用进气箱的轴向平行延伸。如本技术实施例2中所述那样，共用进气箱经过特殊设计，该共用进气箱除有可供中冷后的气体进入的共用进气腔外，还包括缸盖高温水排水总管与缸盖高温水进水总管，管道集成在公用进气箱中可以节省空间。 进一步地，缸盖高温水排水总管设置于共用进气箱的上部，缸盖高温水进水总管设置于共用进气箱的下部，如将缸盖高温水排水总管分为两根，分别设置于共用进气箱上部的两侧，对应两列气缸的位置；将缸盖高温水进水总管设置为一根，统一向两列气缸提供冷却水。缸盖高温水进水总管中水温较低，缸盖高温水出水总管中水温较高，同时较高温度的水管靠上可以避免减小进气箱体内气体的流动(如果靠下会加热下部气体，热气体密度低会向上流动，造成箱体内气体上下对流)。 进一步地，缸盖高温水排水总管、中冷后共用进气腔和缸盖高温水进水总管与气缸盖具有统一的安装平面，可一次安装密封三个接口。 本技术V型柴油机定压相继增压系统可应用于船用中高速V型柴油机。 本技术的有益效果是: 1.本技术将常规的两根进气总管合并为一个共用进气箱体，此箱体起到稳定气体压力的作用，同时提高了柴油机的紧凑性。 2.传统的排气管路是通过连通阀将两列排气管相通，这样会加大节流损失。本技术的定压排气总管经专门设计，将两列气缸排气连成回路，可减小一台涡轮增压器停止工作时的排气流动损失。 3.增加排气管的内径使其变成定压排气总管，可起到稳定气体压力的作用，进而促进本相继增压系统的工作稳定性。 4.本技术共用进气箱与涡轮增压器布置于柴油机的V角之中，排气总管布置于两台增压器下部的外围空间中，空气冷却器布置于柴油机一端，此种布置方式可有效减小柴油机高度、宽度与长度，增加柴油机布置的紧凑性。 5.本技术的共用进气箱集成了缸盖高温水排水总管和缸盖高温水进水总管，这种设计可进一步提高柴油机布置的紧凑性。 6.本技术的共用进气箱的缸盖高温水排水总管、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于V型柴油机的共用进气箱，其特征在于，所述共用进气箱包括共用进气腔、缸盖高温水进水总管和缸盖高温水排水总管；所述共用进气腔、所述缸盖高温水进水总管和所述缸盖高温水排水总管集合成一体，且沿所述共用进气箱的轴向平行延伸。

【技术特征摘要】
1.一种用于V型柴油机的共用进气箱，其特征在于，所述共用进气箱包括共用进气腔、缸盖高温水进水总管和缸盖高温水排水总管；所述共用进气腔、所述缸盖高温水进水总管和所述缸盖高温水排水总管集合成一体，且沿所述共用进气箱的轴向平行延伸。2.如权利要求1所述的共用进气箱，其特征在于，所述共用进气箱布置于所述柴油机的V角之内。3.如权利要求1所述的共用进气箱的设计方法，其特征在于，所述共用进气箱还包括脚座。4.如权利要求1所述的共用进气箱，其特征在于，所述共用进气箱的侧壁厚度为9?I Imm,顶壁厚度为14?16mm。5.如权利要求4所述的共用进气箱，其特征在于，所述共用进气箱还包括脚座，所述脚座的厚度为18?22mm。6.如权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：谌祖迪，王新权，闫萍，仲杰，郑亮，黄立，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一一研究所，
类型：新型
国别省市：上海;31