一种柴油机四级切换顺序增压装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种柴油机四级切换顺序增压装置及控制方法，包括柴油机、大涡轮增压器、小涡轮增压器、控制单元、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第一电磁阀、第二电磁阀，大涡轮增压器和小涡轮增压器并联布置且二者的涡轮均有双进气口，通过管路的不同设置及配合相应的阀体实现四级增压。本发明专利技术结构简单，采用大小两台涡轮增压器并联布置，能够在柴油机不同工况实现四种不同程度的增压效果，使增压系统的特性更加接近柴油机的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种柴油机四级切换顺序增压装置及控制方法
本专利技术涉及一种增压装置，尤其涉及一种柴油机四级切换顺序增压装置及控制方法。
技术介绍
涡轮增压技术的应用，使柴油机的功率密度和燃油经济性有了显著提高，成为柴油机发展史上的一个里程碑。但在柴油机和涡轮增压器联合工作中，增压压力和空气流量不仅受到柴油机转速影响，也受到柴油机负荷的影响[1]当柴油机在低速低负荷工况运转时，增压压力和空气流量迅速降低，涡轮增压器在低效率区工作。发动机增压度越高，上述缺点越严重。为了解决上述矛盾，研究者提出了很多改进措施，如低工况进气旁通、高工况放气、变截面涡轮和顺序增压技术等。其中，顺序增压技术具有较好的可靠性和可操作性。本专利技术装置提供了一种新型的柴油机分级增压方式，采用大小两台涡轮增压器并联布置，能够在柴油机不同工况实现四种不同程度的增压效果，使增压系统的特性更加接近柴油机的需求。从涡轮增压器与柴油机的匹配来讲，顺序增压的级数越多，越能是增压系统的特性接近柴油机的需求。在已申请的专利中，“大小涡轮增压器串并联可调高增压系统”(200510025774.0)“大小涡轮增压器三阶段相继涡轮增压装置”(200820157308.7)，“大小涡轮增压器串并联锅炉可调增压系统”(200910072418.2)，涉及到大小涡轮增压器增压系统的内容。但是这3个专利都只能实现三级切换顺序增压，都不涉及在大小涡轮增压器同时工作时继续分级增压的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了能够在柴油机不同工况实现四种不同程度的增压效果，使增压系统的特性更加接近柴油机的需求而提供一种柴油机四级切换顺序增压装置及控制方法。本专利技术的目的是这样实现的：包括柴油机、大涡轮增压器、小涡轮增压器、控制单元、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第一电磁阀、第二电磁阀，大涡轮增压器和小涡轮增压器并联布置且二者的涡轮均有双进气口，大涡轮增压器的压气机和小涡轮增压器的压气机并联后在进气管合流节点处于柴油机的进气总管连通，第三控制阀和第四控制阀分别设置在进气管合流节点与小涡轮增压器的压气机和进气管合流节点与大涡轮增压器的压气机之间的管路上，在进气管合流节点与柴油机的进气总管之间的管路上设置有中冷器，柴油机排气总管通过管路连接稳压球，且稳压球分流成三个支管，第一支管与小蜗轮增压器的涡轮的一个进气口连通，第一控制阀设置在第一支管与小蜗轮增压器的涡流的一个进气口之间的管路上，第二支管与大涡轮增压器的涡轮的一个进气口连通，第二控制阀设置在第二支管与大涡轮增压器的涡轮的一个进气口之间的管路上，第三支路的端部分成第四支管和第五支管，第四支管和第五支管分别与小蜗轮增压器的涡流的另一个进气口和大涡轮增压器的涡轮的另一个进气口连通，第一电磁阀设置在第四支管与小蜗轮增压器的涡流的另一个进气口之间的管路上，第二电磁阀设置在第五支管与大涡轮增压器的涡轮的另一个进气口之间的管路上，第一控制阀和第二控制阀上分别设置第一位置传感器和第二位置传感器，进气管合流节点与中冷器之间的管路上设置压力传感器。一种柴油机四级切换顺序增压装置的控制方法，包括如下增压装置：包括柴油机、大涡轮增压器、小涡轮增压器、控制单元、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第一电磁阀、第二电磁阀，大涡轮增压器和小涡轮增压器并联布置且二者的涡轮均有双进气口，大涡轮增压器的压气机和小涡轮增压器的压气机并联后在进气管合流节点处于柴油机的进气总管连通，第三控制阀和第四控制阀分别设置在进气管合流节点与小涡轮增压器的压气机和进气管合流节点与大涡轮增压器的压气机之间的管路上，在进气管合流节点与柴油机的进气总管之间的管路上设置有中冷器，柴油机排气总管通过管路连接稳压球，且稳压球分流成三个支管，第一支管与小蜗轮增压器的涡轮的一个进气口连通，第一控制阀设置在第一支管与小蜗轮增压器的涡流的一个进气口之间的管路上，第二支管与大涡轮增压器的涡轮的一个进气口连通，第二控制阀设置在第二支管与大涡轮增压器的涡轮的一个进气口之间的管路上，第三支路的端部分成第四支管和第五支管，第四支管和第五支管分别与小蜗轮增压器的涡流的另一个进气口和大涡轮增压器的涡轮的另一个进气口连通，第一电磁阀设置在第四支管与小蜗轮增压器的涡流的另一个进气口之间的管路上，第二电磁阀设置在第五支管与大涡轮增压器的涡轮的另一个进气口之间的管路上，第一控制阀和第二控制阀上分别设置第一位置传感器和第二位置传感器，进气管合流节点与中冷器之间的管路上设置压力传感器；(1)第一级增压：柴油机低负荷时，仅打开第三控制阀和第一控制阀，小涡轮增压器工作；(2)第二级增压：柴油机中等负荷时，仅打开第四控制阀和第二控制阀，大涡轮增压器工作；(3)第三级增压：柴油机高负荷时，打开第三控制阀、第一控制阀、第四控制阀、第二控制阀和第一电磁阀，大涡轮增压器和小涡轮增压器同时工作，但小涡轮增压器有两份排气通过能量，大涡轮增压器有一份排气通过能量；(4)第四级增压：柴油机接近额定负荷时，打开第三控制阀、第一控制阀、第四控制阀、第二控制阀和第二电磁阀，大涡轮增压器和小涡轮增压器同时工作，但小涡轮增压器有一份排气通过能量，大涡轮增压器有两份排气通过能量。本专利技术还包括这样一些结构特征：1.第一控制阀和第三控制阀同时开启或关闭，第二控制阀和第四控制阀4同时开启或关闭。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种新型的柴油机分级增压方式，采用大小两台涡轮增压器并联布置，能够在柴油机不同工况实现四种不同程度的增压效果，使增压系统的特性更加接近柴油机的需求。从涡轮增压器与柴油机的匹配来讲，顺序增压的级数越多，越能是增压系统的特性接近柴油机的需求。也即本专利技术能够在柴油机不同工况实现四种不同程度的增压效果，使增压系统的特性更加接近柴油机的需求。附图说明图1是本专利技术的液压装置的结构示意图；图2是本专利技术的电磁阀控制器控制流程图；图中1-大涡轮增压器，2-小涡轮增压器，3-第三控制阀，4-第四控制阀，5-压力传感器，6-中冷器，7-进气总管，8-柴油机本体，9-电磁阀控制器，10-排气总管，11-排气分流装置，12-第二控制阀，13-第二位置传感器，14-第二电磁阀，15-第一电磁阀，16-第一控制阀，17-第一位置传感器，A、B、C、D是柴油机气缸，A1、B1、C1、D1是进气歧管，A2、B2、C2、D2是排气歧管，a是排气分流节点，e是排气和流节点，f是进气分流节点，g是进气合流节点，a-b、a-d、a-c、d-h、d-i为排气支管，a-b是第一支管、a-d是第三支管、a-c是第二支管、d-h是第四支管、d-i是第五支管。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。结合图1，本专利技术包括：包括柴油机8、进排气管、大涡轮增压器、小涡轮增压器2、中冷器6、控制单元、稳压球、电磁阀、控制阀、压力传感器5、位置传感器等。大小两台涡轮增压器并联布置，且两台增压器的涡轮均为双进气口。第一控制阀16一端和稳压球连接，另一端和小涡轮增压器2涡轮的其中一个进气口连接；第一电磁阀15一端和稳压球连接，另一端和小涡轮增压器2涡轮的另外一个进气口连接。第二控制阀12一端和稳压球连接，另一端和大涡轮增压器涡轮的其中一个进气口连接；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柴油机四级切换顺序增压装置，其特征在于：包括柴油机、大涡轮增压器、小涡轮增压器、控制单元、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第一电磁阀、第二电磁阀，大涡轮增压器和小涡轮增压器并联布置且二者的涡轮均有双进气口，大涡轮增压器的压气机和小涡轮增压器的压气机并联后在进气管合流节点处于柴油机的进气总管连通，第三控制阀和第四控制阀分别设置在进气管合流节点与小涡轮增压器的压气机和进气管合流节点与大涡轮增压器的压气机之间的管路上，在进气管合流节点与柴油机的进气总管之间的管路上设置有中冷器，柴油机排气总管通过管路连接稳压球，且稳压球分流成三个支管，第一支管与小蜗轮增压器的涡轮的一个进气口连通，第一控制阀设置在第一支管与小蜗轮增压器的涡流的一个进气口之间的管路上，第二支管与大涡轮增压器的涡轮的一个进气口连通，第二控制阀设置在第二支管与大涡轮增压器的涡轮的一个进气口之间的管路上，第三支路的端部分成第四支管和第五支管，第四支管和第五支管分别与小蜗轮增压器的涡流的另一个进气口和大涡轮增压器的涡轮的另一个进气口连通，第一电磁阀设置在第四支管与小蜗轮增压器的涡流的另一个进气口之间的管路上，第二电磁阀设置在第五支管与大涡轮增压器的涡轮的另一个进气口之间的管路上，第一控制阀和第二控制阀上分别设置第一位置传感器和第二位置传感器，进气管合流节点与中冷器之间的管路上设置压力传感器。...

【技术特征摘要】
1.一种柴油机四级切换顺序增压装置，其特征在于：包括柴油机、大涡轮增压器、小涡轮增压器、控制单元、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第一电磁阀、第二电磁阀，大涡轮增压器和小涡轮增压器并联布置且二者的涡轮均有双进气口，大涡轮增压器的压气机和小涡轮增压器的压气机并联后在进气管合流节点处与柴油机的进气总管连通，第三控制阀和第四控制阀分别设置在进气管合流节点与小涡轮增压器的压气机和进气管合流节点与大涡轮增压器的压气机之间的管路上，在进气管合流节点与柴油机的进气总管之间的管路上设置有中冷器，柴油机排气总管通过管路连接稳压球，且稳压球分流成三个支管，第一支管与小涡轮增压器的涡轮的一个进气口连通，第一控制阀设置在第一支管与小涡轮增压器的涡轮的一个进气口之间的管路上，第二支管与大涡轮增压器的涡轮的一个进气口连通，第二控制阀设置在第二支管与大涡轮增压器的涡轮的一个进气口之间的管路上，第三支管的端部分成第四支管和第五支管，第四支管和第五支管分别与小涡轮增压器的涡轮的另一个进气口和大涡轮增压器的涡轮的另一个进气口连通，第一电磁阀设置在第四支管与小涡轮增压器的涡轮的另一个进气口之间的管路上，第二电磁阀设置在第五支管与大涡轮增压器的涡轮的另一个进气口之间的管路上，第一控制阀和第二控制阀上分别设置第一位置传感器和第二位置传感器，进气管合流节点与中冷器之间的管路上设置压力传感器。2.根据权利要求1所述的一种柴油机四级切换顺序增压装置，其特征在于：第一控制阀和第三控制阀同时开启或关闭，第二控制阀和第四控制阀同时开启或关闭。3.一种柴油机四级切换顺序增压装置的控制方法，其特征在于：包括如下增压装置：包括柴油机、大涡轮增压器、小涡轮增压器、控制单元、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第一电磁阀、第二电磁阀，大涡轮增压器和小涡轮增压器并联...

【专利技术属性】
技术研发人员：王银燕，马传杰，杨传雷，胡松，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23