專利名稱：雙渦輪增壓器并聯(lián)三階段可調渦輪增壓裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種渦輪增壓裝置，特別是一種雙渦輪增壓器并聯(lián)三階 段可調渦輪增壓裝置，屬于內燃機技術領域。
背景技術：
隨著排放法規(guī)的日益嚴格以及節(jié)能要求的進一步提高，新型增壓系統(tǒng)成為柴 油機發(fā)展的必備技術手段。相繼增壓技術在柴油機低速大負荷的時候，使用一臺 增壓器，在其它工況，是用兩臺增壓器工作。能夠較好的解決柴油機大負荷供氣 不足問題。然而，隨著歐洲IV號排放法規(guī)的實施，對柴油機全工況范圍內的性 能，尤其是柴油機的瞬態(tài)性能提出了更高的要求。這對柴油機增壓系統(tǒng)是一個新 的挑戰(zhàn)。理論上講，相繼渦輪增壓的階段數(shù)目越多，越能接近柴油機的需求特性； 渦輪增壓器越小，越能夠提高柴油機的瞬態(tài)響應性能。
考慮到應用的復雜性以及安全性，一般的相繼渦輪增壓技術應用兩臺渦輪增 壓器，當發(fā)動機運行于高轉速高負荷時，兩臺渦輪增壓器全部投入工作；當發(fā)動 機運行于低轉速時，只有一臺渦輪增壓器投入工作。這樣，高低工況渦輪流通面 積相差50%，可以有效地改善低工況性能。但是，為了進一步改善低工況性能， 需要采用更多的渦輪增壓器，如采用4臺渦輪增壓器可以使渦輪流通面積在25 % 100%范圍變化，對工況變化的適應能力更強，但同時結構也較為復雜。
采用兩階段相繼渦輪增壓，增壓系統(tǒng)與柴油機在全工況范圍內的匹配不夠理想。

實用新型內容
為了克服現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供一種雙渦輪增壓器并聯(lián)三階段可 調增壓裝置。在低速大負荷的時候，使用一臺小增壓器；在中等轉速大負荷的時 候，使用一臺大增壓器；在高速大負荷的時候使用兩臺增壓器。
為了實現(xiàn)上述目的本實用新型所采用的技術方案是本實用新型包括柴油機 進氣管、柴油機、柴油機排氣管、中冷器、小渦輪流量切換控制閥、大渦輪流量 切換控制閥、小渦輪進氣管、小渦輪、大渦輪進氣管、大渦輪、小增壓器、小增壓器進氣管、大增壓器、大增壓器進氣管、大增壓器流量切換控制閥、小增壓器 流量切換控制閥、小增壓器出氣管、大增壓器出氣管、中冷器進氣管、小渦輪出 氣管和大渦輪出氣管，柴油機的進氣口通過柴油機進氣管與中冷器的出口連接， 柴油機的排氣口通過柴油機排氣管和小渦輪進氣管與小渦輪的進口連接，柴油 機的排氣口通過柴油機排氣管和大渦輪進氣管與大渦輪的進口連接，小渦輪的出 口與小渦輪出氣管的一端連接，大渦輪的出口與大渦輪出氣管的一端連接，小渦 輪出氣管的另一端與大渦輪出氣管的另一端連接后再與大氣相通，小渦輪流量切 換控制閥安裝在小渦輪出氣管中，大渦輪流量切換控制閥安裝在大渦輪出氣管 中；中冷器的進口通過中冷器進氣管和大增壓器出氣管與大增壓器的出口連接， 中冷器的進口通過中冷器進氣管和小增壓器出氣管與小增壓器的出口連接，大增 壓器的進口與大增壓器進氣管的一端連接，小增壓器的進口與小增壓器進氣管的 一端連接，大增壓器進氣管的另一端與小增壓器進氣管的另一端連接后再與大氣 相通，大增壓器流量切換控制閥安裝在大增壓器進氣管中，小增壓器流量切換控 制閥安裝在小增壓器進氣管中。
本實用新型的有益效果本實用新型采用4個流量切換控制閥，分別根據(jù)運 行工況控制大小渦輪增壓器的切入和切出。使渦輪當量流通面積的變化范圍和兩 階段相繼渦輪增壓相比更寬廣，更適應增壓柴油機運行工況。運用兩臺渦輪增壓 器就能實現(xiàn)三階段的相繼渦輪增壓效果，比可調兩階段相繼渦輪增壓的調節(jié)范圍 寬。在同樣的結構和控制復雜程度下，具有更寬廣的工況適應范圍，特別適合應 用于高增壓柴油機。

圖1為本實用新型渦輪增壓裝置的結構示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖，對本實用新型的具體實施做進一步描述。
如圖1所示，本實用新型包括柴油機進氣管l、柴油機2、柴油機排氣管
3、中冷器10、小渦輪流量切換控制閥4、大渦輪流量切換控制閥5、小渦輪進 氣管6、小渦輪7、大渦輪進氣管8、大渦輪9、小增壓器ll、小增壓器進氣管 12、大增壓器13、大增壓器進氣管14、大增壓器流量切換控制閥15、小增壓器 流量切換控制閥16、小增壓器出氣管17、大增壓器出氣管18、中冷器進氣管19、 小渦輪出氣管20和大渦輪出氣管21，柴油機2的進氣口通過柴油機進氣管1與中冷器10的出口連接，柴油機2的排氣口通過柴油機排氣管3和小渦輪進氣管 6與小渦輪7的進口連接，柴油機2的排氣口通過柴油機排氣管3和大渦輪進 氣管8與大渦輪9的進口連接，小渦輪7的出口與小渦輪出氣管20的一端連接， 大渦輪9的出口與大渦輪出氣管21的一端連接，小渦輪出氣管20的另一端與大 渦輪出氣管21的另一端連接后再與大氣相通，小渦輪流量切換控制閥4安裝在 小渦輪出氣管20中，大渦輪流量切換控制閥5安裝在大渦輪出氣管21中；中冷 器10的進口通過中冷器進氣管19和大增壓器出氣管18與大增壓器13的出口連 接，中冷器10的進口通過中冷器進氣管19和小增壓器出氣管17與小增壓器11 的出口連接，大壓器13的進口與大增壓器進氣管14的一端連接，小增壓器 11的進口與小增壓器進氣管12的一端連接，大增壓器進氣管14的另一端與/Ji 增壓器進氣管12的另一端連接后再與大氣相通，大增壓器流量切換控制閥15 安裝在大增壓器進氣管14中，小增壓器流量切換控制閥16安裝在小增壓器進氣 管12中。
在柴油機低轉速、高負荷運行時，關閉大增壓器流量切換控制閥15和大渦 輪流量切換控制閥5;打開小增壓器流量切換控制閥16和小渦輪流量切換控制 閥4。這時只有小增壓器11和小渦輪7工作，總的渦輪通流面積小，渦輪功大， 這時候小增壓器ll能夠在較小的流量下，產生較大的壓比，而不會出現(xiàn)喘振， 滿足柴油機低速高負荷的空氣需求。
在柴油機中等轉速、高負荷運行時，關閉小增壓器流量切換控制閥16和小 渦輪流量切換控制閥4;打開大增壓器流量切換控制閥15和大渦輪流量切換控 制閥5。這時只有大增壓器13和大渦輪9在工作，總的渦輪通流面積較大，不 會產生過高的增壓比，同時也能滿足柴油機在中等轉速、高負荷的空氣需求。
在柴油機高速、高負荷運行時，打開大增壓器流量切換控制閥15、大渦輪 流量切換控制閥5、小增壓器流量切換控制閥16和小渦輪流量切換控制閥4。渦 輪的總通流面積最大，不會產生過高的壓比；兩臺增壓器同時工作，總流量較大， 不會出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象，滿足柴油機高速高負荷的空氣需求。
在柴油機低負荷運行時，增壓空氣量已經不是主要目的，打開大增壓器流量 切換控制閥15、大渦輪流量切換控制閥5、小增壓器流量切換控制閥16和小渦 輪流量切換控制閥4。渦輪總的通流面積增大，柴油機排氣背壓降低，廢氣推出 功減少，降低柴油機的油耗。
權利要求1. 一種雙渦輪增壓器并聯(lián)三階段可調渦輪增壓裝置，包括柴油機進氣管(1)、柴油機(2)、柴油機排氣管(3)和中冷器(10)，其特征在于還包括小渦輪流量切換控制閥(4)、大渦輪流量切換控制閥(5)、小渦輪進氣管(6)、小渦輪(7)、大渦輪進氣管(8)、大渦輪(9)、小增壓器(11)、小增壓器進氣管(12)、大增壓器(13)、大增壓器進氣管(14)、大增壓器流量切換控制閥(15)、小增壓器流量切換控制閥(16)、小增壓器出氣管(17)、大增壓器出氣管(18)、中冷器進氣管(19)、小渦輪出氣管(20)和大渦輪出氣管(21)，柴油機(2)的進氣口通過柴油機進氣管(1)與中冷器(10)的出口連接，柴油機(2)的排氣口通過柴油機排氣管(3)和小渦輪進氣管(6)與小渦輪(7)的進口連接，柴油機(2)的排氣口通過柴油機排氣管(3)和大渦輪進氣管(8)與大渦輪(9)的進口連接，小渦輪(7)的出口與小渦輪出氣管(20)的一端連接，大渦輪(9)的出口與大渦輪出氣管(21)的一端連接，小渦輪出氣管(20)的另一端與大渦輪出氣管(21)的另一端連接后再與大氣相通，小渦輪流量切換控制閥(4)安裝在小渦輪出氣管(20)中，大渦輪流量切換控制閥(5)安裝在大渦輪出氣管(21)中；中冷器(10)的進口通過中冷器進氣管(19)和大增壓器出氣管(18)與大增壓器(13)的出口連接，中冷器(10)的進口通過中冷器進氣管(19)和小增壓器出氣管(17)與小增壓器(11)的出口連接，大增壓器(13)的進口與大增壓器進氣管(14)的一端連接，小增壓器(11)的進口與小增壓器進氣管(12)的一端連接，大增壓器進氣管(14)的另一端與小增壓器進氣管(12)的另一端連接后再與大氣相通，大增壓器流量切換控制閥(15)安裝在大增壓器進氣管(14)中，小增壓器流量切換控制閥(16)安裝在小增壓器進氣管(12)中。
專利摘要雙渦輪增壓器并聯(lián)三階段可調渦輪增壓裝置，屬于內燃機技術領域。該實用新型主要包括4個流量切換控制閥、小渦輪進氣管、小渦輪、大渦輪進氣管、大渦輪、小增壓器、小增壓器進氣管、大增壓器、大增壓器進氣管，小渦輪流量切換控制閥安裝在小渦輪出氣管中，大渦輪流量切換控制閥安裝在大渦輪出氣管中，大增壓器流量切換控制閥安裝在大增壓器進氣管中，小增壓器流量切換控制閥安裝在小增壓器進氣管中。該實用新型采用4個流量切換控制閥，分別根據(jù)運行工況控制大小渦輪增壓器的切入和切出，實現(xiàn)小渦輪單級渦輪增壓、大渦輪單級渦輪增壓、大小渦輪并用單級渦輪增壓等三階段相繼渦輪增壓，使渦輪當量流通面積的變化范圍更廣。
文檔編號F02B37/007GK201314254SQ20082015730
公開日2009年9月23日 申請日期2008年12月18日 優(yōu)先權日2008年12月18日
發(fā)明者毅 崔, 哲 張, 磊 石, 鄧康耀 申請人:上海交通大學