内燃机的两级增压系统技术方案

本发明专利技术提供了一种内燃机的两级增压系统，其包括涡轮增压系统及有机朗肯循环增压系统。涡轮增压系统包括涡轮增压器。有机朗肯循环增压系统包括：有机工质泵；蒸发器，接收有机工质泵输出的液态有机工质，连通涡轮增压器以接收涡轮增压器排出的废气，蒸发器接收的液态有机工质吸收蒸发器所接收的废气热量输出过热带压气态有机工质；膨胀机，接收过热带压气态有机工质并被过热带压气态有机工质驱动做功、输出乏气；冷凝器，冷却乏气；压缩机，与膨胀机同轴连接，经由膨胀机做功驱动压缩机对输入压缩机的进给空气进行压缩并输出被压缩的空气；涡轮增压器输出的压缩空气降温后供内燃机的各气缸使用，压缩机输出的被压缩空气降温后供内燃机的各气缸使用。

【技术实现步骤摘要】
内燃机的两级增压系统
本专利技术涉及内燃机领域，尤其涉及一种内燃机的两级增压系统。
技术介绍
内燃机尾气能量约占汽车总能源消耗率的35％，尾气能量的回收对内燃机系统效率影响很大。内燃机涡轮增压系统由涡轮机和空气压缩机构成。具有动力能的尾气驱动涡轮机旋转，涡轮机带动压缩机做功实现对空气增压。涡轮增压器工况受限于尾气能量。若尾气能量过低，则涡轮增压器增压效果并不理想。当发动机工况发生变化时，涡轮增压器会有一个响应时间，即迟滞效应。为了解决以上问题，现有的涡轮增压器一般通过两级涡轮增压器充分利用尾气的动力能和一部分余热能。但受限于后续尾气处理，尾气能量并不能得到充分利用。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种内燃机的两级增压系统，其能充分利用尾气的动力能与余热能，并提高内燃机燃油燃气的经济性。本专利技术的另一目的在于提供一种内燃机的两级增压系统，其能提高内燃机的增压比。本专利技术的再一目的在于提供一种内燃机的两级增压系统，其能提高内燃机总能的综合利用效率。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种内燃机的两级增压系统，内燃机包括至少一个气缸，各气缸包括至少一个进气门本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机的两级增压系统，内燃机(3)包括至少一个气缸(31)，各气缸(31)包括至少一个进气门(311)和至少一个排气门(312)，所述内燃机的两级增压系统包括：涡轮增压系统(1)，包括：涡轮增压器(11)，一端连通内燃机(3)的各气缸(31)的各排气门(312)，涡轮增压器(11)利用内燃机(3)的各气缸(31)的各排气门(312)排出的废气能量对进入涡轮增压器(11)中的供给空气进行压缩并输出压缩空气且排出废气；其特征在于，所述内燃机的两级增压系统还包括：有机朗肯循环增压系统(2)，包括：有机工质泵(21)，连通外部的有机工质储液罐，将有机工质储液罐中的液态有机工质输出；蒸发器(22)，...

【技术特征摘要】
1.一种内燃机的两级增压系统，内燃机(3)包括至少一个气缸(31)，各气缸(31)包括至少一个进气门(311)和至少一个排气门(312)，所述内燃机的两级增压系统包括涡轮增压系统(1)；涡轮增压系统(1)包括：涡轮增压器(11)，一端连通内燃机(3)的各气缸(31)的各排气门(312)，涡轮增压器(11)利用内燃机(3)的各气缸(31)的各排气门(312)排出的废气能量对进入涡轮增压器(11)中的供给空气进行压缩并输出压缩空气且排出废气；其特征在于，所述内燃机的两级增压系统还包括有机朗肯循环增压系统(2)；有机朗肯循环增压系统(2)包括：有机工质泵(21)，连通外部的有机工质储液罐，将有机工质储液罐中的液态有机工质输出；蒸发器(22)，设置在有机工质泵(21)的上游且连通有机工质泵(21)以接收有机工质泵(21)输出的液态有机工质，且连通涡轮增压系统(1)的涡轮增压器(11)以接收涡轮增压器(11)排出的废气，从而蒸发器(22)所接收的液态有机工质吸收蒸发器(22)所接收的废气热量且液态有机工质蒸发并输出为过热带压气态有机工质；膨胀机(23)，设置在蒸发器(22)的下游且连通蒸发器(22)以接收蒸发器(22)输出的过热带压气态有机工质并被过热带压气态有机工质驱动做功、并输出过热带压气态有机工质做功后的乏气；冷凝器(24)，设置在膨胀机(23)的下游且连通膨胀机(23)并连通所述液态有机工质储液罐，以使膨胀机(23)输出的乏气冷却成液态有机工质并将液态有机工质回收到有机工质储液罐；以及压缩机(25)，与膨胀机(23)同轴连接，经由膨胀机(23)做功驱动压缩机(25)对输入压缩机(25)的进给空气进行压缩并输出被压缩空气；其中，接收涡轮增压器(11)输出的压缩空气经降温后供内燃机(3)的各气缸(31)使用，压缩机(25)输出的被压缩空气经降温后供内燃机(3)的各气缸(31)使用。2.根据权利要求1所述的内燃机的两级增压系统，其特征在于，涡轮增压系统(1)还包括：涡轮增压系统中冷器(12)，一端连通于内燃机(3)的各气缸(31)的各进气门(311)而另一端连通于涡轮增压器(11)的另一端，以接收涡轮增压器(11)输出的压缩空气并使所接收的压缩空气降温且将降温的压缩空气输出，以供内燃机(3)的各气缸(31)使用；有机朗肯循环增压系统(2)还包括：有机朗肯循环增压系统中冷器(26)，设置在压缩机(25)的下游并连通压缩机(25)，以接收压缩机(25)输出的被压缩空气并使所接收的被压缩空气降温且将降温的被压缩空气输出；输入有机朗肯循环增压系统(2)的压缩机(25)中的进给空气为外部空气；有机朗肯循环增压系统中冷器(26)连通于涡轮增压系统(1)的涡轮增压器(11)，降温的被压缩空气通入涡轮增压器(11)，以作为所述进入涡轮增压器(11)中的供给空气。3.根据权利要求1所述的内燃机的两级增压系统，其特征在于，涡轮增压系统(1)还包括：涡轮增压系统中冷器(12)，连通涡轮增压器(11)的另一端，以接收涡轮增压器(11)输出的压缩空气并使所接收的压缩空气降温且将降温的压缩空气输出；有机朗肯循环增压系统(2)还包括：有机朗肯循环增压系统中冷器(26)，设置在压缩机(25)的下游并一端连通压缩机(25)而另一端连通内燃机(3)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张扬军，诸葛伟林，李志勇，李辉，彭杰，王恩华，刘芙蓉，赵春华，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11