涡轮增压柴油发动机增压补氧系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种涡轮增压柴油发动机增压补氧系统，为克服现有技术存在加速冒烟的问题，其包括涡轮增压柴油机(1)、涡轮增压系统、电控子系统、高压氧气子系统和进气管子系统。进气管子系统的进气管(2)的左端与涡轮增压柴油机(1)连接，进气管子系统的转换接头(5)通过管路与高压氧气子系统的1号电磁阀(7)的A口连接，涡轮增压系统的压气机(3)的输出端与进气管(2)的上端管路连接；电控子系统中的1号压力传感器(8)安装在高压氧气子系统中的低压储气罐(11)出气口处，电控子系统中的2号压力传感器(13)安装在高压氧气子系统中的高压氧气储气罐(17)出气口处,电控子系统中的电控单元(22)安装在发动机上。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于柴油发动机上的增压补氧装置，更确切地说，本技术涉及一种涡轮增压柴油发动机增压补氧系统。
技术介绍
增压技术是提高柴油机性能的重要措施，越来越多的柴油机采用增压技术，一方面提高燃油经济性，另一方面减少排气污染。但是，增压柴油机在加速时，由于增压器的压气机进气响应速度与喷油泵的燃油供应速度不同步，造成加速过程冒烟严重。加速冒烟是未燃尽的燃料，不仅对燃料是一种浪费，而且对环境空气质量是严重的污染。因此，减少柴油车起步加速时的冒烟意义极大。目前已有的解决加速冒烟的基本办法有：一.在柴油机上采用高压喷射以及对喷油系统进行电子控制。这一做法技术难度大，国内目前难以实现。二.在发动机的进气管上增加压气机，以压气机为压力源，在汽车加速时，启动压气机往进气管中充入空气。而这一做法，消耗了发动机的有效功。三.提高废气涡轮增压柴油机怠转速，此种方法把怠速定得很高，稍加油门废气涡轮增压器即向缸内增加空气量以改善冒烟，但这会增大柴油机的热负荷、机械负荷，增大了燃料消耗和内部机件的磨损，还直接影响到整机的使用寿命。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服了现有技术存在消耗了发动机的有用功、增加发动机机械负荷和热负荷的问题，提供了一种涡轮增压柴油发动机增压补氧系统。为解决上述技术问题，本技术是采用如下技术方案实现的：所述的涡轮增压柴油发动机增压补氧系统包括涡轮增压柴油机、压气机、电控子系统、高压氧气子系统和进气管子系统。所述的进气管子系统的一端通过其中的进气管的左端与涡轮增压柴油机连接，进气管子系统的另一端即转换接头通过管路与高压氧气子系统中的1号电磁阀的A口连接，压气机的输出端与进气管的上端管路连接；电控子系统中的1号压力传感器通过管路安装在高压氧气子系统中的低压储气罐的出气口处，电控子系统中的2号压力传感器通过管路安装在高压氧气子系统中的高压氧气储气罐的出气口处。技术方案中所述的进气管子系统还包括有渐缩喷管；所述的渐缩喷管为由两部分组成的空心结构件，左端为空心圆台，右端为空心圆管，空心圆管的右 端设置有外螺纹，空心圆台的左、右端面的中心处设置有左端通孔、右端通孔，左端通孔、右端通孔和空心圆台的内腔连通，空心圆台的右端面与空心圆管的左端面焊接连接，空心圆台与空心圆管的回转轴线共线，渐缩喷管的左端与进气管竖直臂焊接连接，渐缩喷管的右端即空心圆管的右端与转换接头的左端螺纹连接。技术方案中所述的进气管为L形等截面管类结构件，进气管竖直的直角管臂上设置有1个径向通孔，径向通孔是与渐缩喷管连接的下方径向圆孔，进气管的水平直角管臂的左端与涡轮增压柴油机连接。技术方案中所述的转换接头为阶梯轴式空心结构件，即转换接头由两段圆环体组成，左端圆环体的外径大于右端圆环体的外径，两圆环体首尾连接，左端圆环体与右端圆环体的回转轴线共线，左端圆环体与右端圆环体的中心通孔的回转轴线共线，左端圆环体与右端圆环体的中心通孔的直径相等，转换接头的轴向中心通孔两端分别设置有内螺纹。技术方案中所述的高压氧气子系统还包括有2号电磁阀、手动球阀；所述的1号电磁阀的P口与低压储气罐的出气口管路连接，低压储气罐的进气口与2号电磁阀的A口管路连接，2号电磁阀的P口与高压氧气储气罐的出气口管路连接，高压氧气储气罐的进气口与手动球阀的左端管路连接，手动球阀的右端与高压气源的出口管路连接。技术方案中所述的电控子系统还包括电控单元、油门踏板传感器与转速传感器；所述的电控单元安装在发动机机体上，油门踏板传感器安装在油门踏板处，转速传感器安装在发动机飞轮边上；电控单元采用英飞凌TC275主芯片，1号压力传感器的输出端与电控单元的P00.7管脚电线连接，2号压力传感器的输出端与电控单元的P00.8管脚电线连接，油门踏板传感器的输出端与电控单元的AN13管脚电线连接，转速传感器的输出端与电控单元的P14.7管脚电线连接。与现有技术相比本技术的有益效果是：1.本技术所述的涡轮增压柴油发动机增压补氧系统的补氧措施能够在涡轮增压柴油车起步、加速工况下改善涡轮增压柴油机加速冒烟的严重问题。2.涡轮增压柴油机在起步、加速工况下，涡轮增压柴油机油门变化率越大，烟度上升越快，峰值越高，冒烟越严重。本技术所述的涡轮增压柴油发动机增压补氧系统的补氧能够改善加速烟度，且只需要控制1号电磁阀开启的时间的长短来控制补氧量的多少，1号电磁阀开启时间越长，补氧量越多，烟度降低幅度越大。3.本技术所述的涡轮增压柴油发动机增压补氧系统不需要对涡轮增压柴油机本身进行改造，也不需要对涡轮增压器进行改造，节约了改造的成本。4.本技术所述的涡轮增压柴油发动机增压补氧系统采用电控进行控 制，而非机械控制，具有安全可靠、反映迅速的特点。5.本技术所述的涡轮增压柴油发动机增压补氧系统采用高压氧气罐储存氧气，不采用空压机提供空气，一方面补氧相对于补空气能够更加明显的降低排烟。另一方面，由于不采用空压机，所以就不需要寻找额外的动力来驱动空压机，节约了成本。附图说明下面结合附图对本技术作进一步的说明：图1为本技术所述的涡轮增压柴油发动机增压补氧系统的结构原理框图；图2为本技术所述的涡轮增压柴油发动机增压补氧系统中所采用的转换接头结构组成的主视图；图3为本技术所述的涡轮增压柴油发动机增压补氧系统中所采用的渐缩喷管结构组成的主视图；图中：1.涡轮增压柴油机，2.排气管，3.涡轮机4连接轴，5.压气机，6.进气管，7.渐缩喷管，8.转换接头，9.1号电磁阀出气管，10.1号电磁阀，11.1号压力传感器,12.1号电磁阀进气管，13.低压储气罐，14.2号电磁阀出气管，15.2号电磁阀，16.2号压力传感器，17.2号电磁阀进气管，18.手动球阀，19.高压氧气储气罐进气管，20.高压氧气储气罐，21.油门踏板传感器，22.电控单元，23.转速传感器。具体实施方式下面结合附图对本技术作详细的描述：参阅图1，所述的涡轮增压柴油发动机增压补氧系统包括涡轮增压柴油机1、涡轮增压系统、电控子系统、高压氧气子系统和进气管子系统。所述的涡轮增压系统包括涡轮机3、连接轴4、压气机5。涡轮机3与排气管2相连，涡轮机3和压气机5通过连接轴4相连，压气机5和进气管6相连。发动机产生的废气推动涡轮机3旋转，同时通过连接轴4带动压气机5转动，从而将进气加压，提高进气压力，增加进气量。所述的进气管子系统的一端通过其中的进气管6的左端与涡轮增压柴油机1连接，进气管子系统的另一端即转换接头8通过管路即1号电磁阀出气管9与高压氧气子系统中的1号电磁阀10的A口连接，涡轮增压系统的压气机5的另一端和大气连接；电控子系统中的1号压力传感器11通过管路安装在高压氧气子系统中的低压储气罐13的出气口处，电控子系统中的2号压力传感器16通过管路安装在高压氧气子系统中的高压氧气储气罐20的出气口处。所述的电控子系统包括1号压力传感器11、2号压力传感器16、电控单元22、油门踏板传感器21和转速传感器23。转速传感器23可以选用霍尔转速传感器，油门踏板传感器21可以选用大众电子油门踏板总成加速位置传感器，1号压力传感器11可以选用陶瓷压力传感器，电控单元22采用英飞凌TC275主芯片。1号压力传感器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮增压柴油发动机增压补氧系统，包括涡轮增压柴油机(1)、压气机(5)，其特征在于，所述的涡轮增压柴油发动机增压补氧系统还包括电控子系统、高压氧气子系统和进气管子系统；所述的进气管子系统的一端通过其中的进气管(6)的左端与涡轮增压柴油机(1)连接，进气管子系统的另一端即转换接头(8)通过管路与高压氧气子系统中的1号电磁阀(10)的A口连接，压气机(5)的输出端与进气管(6)的上端管路连接；电控子系统中的1号压力传感器(11)通过管路安装在高压氧气子系统中的低压储气罐(13)的出气口处，电控子系统中的2号压力传感器(16)通过管路安装在高压氧气子系统中的高压氧气储气罐(20)的出气口处。

【技术特征摘要】
1.一种涡轮增压柴油发动机增压补氧系统，包括涡轮增压柴油机(1)、压气机(5)，其特征在于，所述的涡轮增压柴油发动机增压补氧系统还包括电控子系统、高压氧气子系统和进气管子系统；所述的进气管子系统的一端通过其中的进气管(6)的左端与涡轮增压柴油机(1)连接，进气管子系统的另一端即转换接头(8)通过管路与高压氧气子系统中的1号电磁阀(10)的A口连接，压气机(5)的输出端与进气管(6)的上端管路连接；电控子系统中的1号压力传感器(11)通过管路安装在高压氧气子系统中的低压储气罐(13)的出气口处，电控子系统中的2号压力传感器(16)通过管路安装在高压氧气子系统中的高压氧气储气罐(20)的出气口处。2.按照权利要求1所述的涡轮增压柴油发动机增压补氧系统，其特征在于，所述的进气管子系统还包括有渐缩喷管(7)；所述的渐缩喷管(7)为由两部分组成的空心结构件，左端为空心圆台，右端为空心圆管，空心圆管的右端设置有外螺纹，空心圆台的左、右端面的中心处设置有左端通孔、右端通孔，左端通孔、右端通孔和空心圆台的内腔连通，空心圆台的右端面与空心圆管的左端面焊接连接，空心圆台与空心圆管的回转轴线共线，渐缩喷管(7)的左端与进气管(6)竖直臂焊接连接，渐缩喷管(7)的右端即空心圆管的右端与转换接头(8)的左端螺纹连接。3.按照权利要求1所述的涡轮增压柴油发动机增压补氧系统，其特征在于，所述的进气管(6)为L形等截面管类结构件，进气管(6)竖直的直角管臂上设置有1个径向通孔，径向通孔是与渐缩喷管(7)连接的下方径向圆孔，进气管(6)的水平直角管臂的左端与涡轮增压柴油机(1)连接。4.按照权利要求1所述的涡轮增...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋彪，孙万臣，郭亮，杜家坤，范鲁燕，李国良，程鹏，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22