[发明专利]高增压柴油机的相继增压和进气可控涡流联合系统

说明书

(一)技术领域

本发明涉及的是一种内燃机技术领域的进排气系统，特别是一种用于高增压柴油机的相继增压和进气可控涡流联合系统。

(二)背景技术

提高柴油机升功率最有效的手段之一是提高增压度。但随着增压比的提高，增压器与柴油机的匹配矛盾更加突出。涡轮增压器不能满足柴油机全工况运行的需要，使部分负荷扭矩不足，热负荷增大。为了解决柴油机低负荷性能差的问题，国内外内燃机界的专家们一直在进行不懈的努力，对解决高增压柴油机低负荷下上作性能的问题提出了种种措施，其中主要的都是集中在对增压系统的改进方面。通过采用不同的方法来达到提高高增压柴油机在低负荷工况下的性能。相继增压系统就是对改善高增压柴油机低负荷性能显著的一种增压系统，目前已经是一种比较成熟的技术，该方法的机理是通过增加高增压柴油机低负荷时的进气量来改善柴油机的低负荷性能。德国的MTU、法国的Pielstick等公司已将该项技术应用到自己的产品上。

进气可控涡流系统的设计思想是采用一个直进气道、一个螺旋气道，并在直进气道中设置进气挡板阀，在高负荷下由双气道共同进气，满足大气量的要求；在低负荷下关闭直进气道中的进气挡板阀，由螺旋气道进气，产生较强的涡流来弥补气量的不足，得以形成保证正常燃烧需要的可燃混合气。这种方法与其它改善高增压柴油机低负荷性能的措施的作用机理不同，实际上这种混合气形成方式是采用了传统的空气运动及空间混合两种方式的组合，即在高负荷时依靠燃油喷射雾化，在低负荷时依靠空气运动。进气可控涡流系统，不是改善燃油喷射质量或进气量，而是在进气系统结构上做文章，目的是在高增压柴油机低负荷工况下增强空气涡流强度，使得在低负荷上作时空气涡流和充气过程为最佳，并根据要求提供涡流调节阀来控制进气，达到改善混合气的形成和燃烧，从而达到改善低负荷性能的目的。德国DEUTZ公司的TBD620型柴油机就采用了进气可控涡流系统。

但是经过检索和查新，在国内外还没有发现同时采用相继增压系统和进气可控涡流系统的柴油机和相关报道。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种能够同时具有相继增压系统和进气可控涡流系统的功能，能同时提高柴油机低负荷的进气量和可燃混合气的质量、在最大程度上改善高增压柴油机的低负荷性能的高增压柴油机的相继增压和进气可控涡流联合系统。

本发明的目的是这样实现的：包括相继增压系统和进气可控涡流系统，相继增压系统由两台以上涡轮增压器、增压器的进气和燃气控制阀、进气连通管、排气连通管和进排气旁通阀构成，进气可控涡流系统由直进气道、螺旋进气道和直进气道内的挡板阀构成，柴油机的每个气缸头具有由一个直进气道和一个螺旋进气道组成的双进气道，在直进气道中安装一个进气挡板阀，涡轮增压器至少有两个，分为基本增压器和受控增压器，安装在增压器的压气机出口的蝶阀为空气阀，安装在增压器的涡轮入口的蝶阀为燃气阀，在进气系统和排气系统之间有一段进气旁通管路，在进气旁通管路上安装一个蝶阀为旁通阀，在基本增压器的压气机出口后、中冷器前和受控增压器的空气阀后、中冷器前连接一段管路为进气连通支管，在基本增压器的涡轮入口前和受控增压器的燃气阀前连接一段管路为排气连通支管。

本发明还可以包括：

1、柴油机的所有气缸的直进气道中的进气挡板阀安装在同一个执行机构上，所述的执行机构包括一个拉杆、电机，拉杆上安装有齿条，电机轴上安装有与齿条相啮合的齿轮，每个挡板阀通过挡板阀轴安装在拉杆上。

2、在拉杆的一端安装有位移传感器。