[发明专利]一种增压内燃机的进排气系统

说明书

技术领域

本发明涉及四冲程增压内燃机进、排气系统。

背景技术

内燃机增压技术：就是采用专门的压气机将气体在进入气缸前预先进行 压缩，提高进入气缸的气体密度，减小气体的体积，这样，在单位体积里， 气体的质量就大大增加了，进气量即可满足燃料的燃烧需要，从而达到提高 发动机功率的目的。增压(包括增压中冷、二级增压、相继增压等增压系统， 下同)技术可使内燃机动力性、燃油经济性和排放都得到改善。发动机的增 压方法根据驱动增压器所用能量来源的不同，基本上可以分为三类：第一类 是机械增压系统，增压器由发动机曲轴通过齿轮(或链条等)直接驱动或由 发动机的电瓶电力驱动。第二类是废气涡轮增压系统，增压器是由发动机工 作时排出的废气带动的。第三类是复合增压系统，即在发动机上，既采用废 气涡轮增压器，又同时应用机械驱动式。

目前涡轮增压内燃机，与等功率的自然吸气内燃机相比，加速过程时间 较长，瞬态响应速度更慢；机械增压内燃机，增压效率较低；而离心式压气 机在流量较小时，会引起压气机喘振；多个联合工作时，柴油机进气压力有 突变、控制系统复杂等问题。

发明内容

本发明的目是提供一种增压内燃机的进排气系统，可至少使内燃机一个 气缸的进气道，在内燃机工作循环中，其进气过程划分成至少两个进气持续 期，使不同进气压力的气体，在不同的进气持续期通过进气道，从而使不同 压力的气体进入气缸，从而减少压气机提供的进气量，并减小压气机所需功 率、体积，提高增压内燃机瞬态响应速度和提高机械增压内燃机的增压效率； 本发明的又一目的是实现多个增压器流量调节的新方式，从而使多个增压器 更好的协同工作。

为实现上述目的，本发明提供一种增压内燃机的进排气系统，包括内燃 机的进气系统、排气系统；进气系统的进口，与空气滤清器相连或直接与空 气相通；进气系统的出口与内燃机的进气道相连；排气系统的进口与内燃机 的排气道相连，排气系统的出口与排烟总管相连，其特征在于：所述进气系 统至少使一个气缸的进气道完整的进气过程划分为至少两个进气持续期，并 使进气道在已划分的进气持续期通过不同压力的气体，剩余气缸的进气道在 完整的进气过程通过相同压力的气体。

本发明进气系统工作时，至少使内燃机一个气缸的进气道完整的进气过 程划分为至少两个短的进气持续期，则使安装此进气道的气缸的完整的进气 过程相应划分为至少两个短的进气持续期(进气道的进气过程决定了气缸的 进气过程)。如一个进气道有两个短的进气持续期，即可使安装此进气道的气 缸有两个短的进气持续期，并使相应的进气道在相应进气持续期与相应的进 气管接通，可使内燃机不同压力的进气管的气体，在不同的进气持续期通过 进气道，按照先低压气体、后高压气体的持续期的顺序(如：大气状况下的 空气和增压后的空气，大气状况下的空气和增压后的空气和/或二次增压后的 空气，大气状况下的空气和/或增压后的空气和二次增压后的空气)，先、后 进入内燃机的气缸；在不同的持续期不同压力的气体，先、后进入增压内燃 机的同一个气缸，在相同的进气量条件下，所提供大气状况下的空气可减少 压气机对该气缸提供的空气，可减小压气机提供的进气量，即可减少压气机 所需功率、体积。减小增压内燃机压气机提供的进气量，即可提高涡轮增压 内燃机瞬态响应速度；减小增压内燃机压气机提供的进气量，可减小机械增 压器所需功率，即减少机械增压的能量损失，提高机械增压效率。

本发明进、排气系统工作时，可使多个增压器更好的协同工作，从而实 现以前多个增压器无法实现的流量调节的新方式，进一步满足内燃机高、低 速进气压力的要求。其可以具有如下的优选技术方案：

其一：所述内燃机为机械增压内燃机；进气系统包括压气机、第一进气 管、第二进气管；压气机的进口与空气滤清器相连或与空气直接相通；第一 进气管的进口与压气机的出口相连，第二进气管的进口直接与空气滤清器相 连、或与离心式压气机回流口相连、或直接与空气相通；第一进气管和第二 进气管与至少一个气缸的进气道之间设有进气辅助控制阀，第一进气管与其 他进气道之间直接接通；进气辅助控制阀的启闭定时与相应气缸进气阀配气 定时的相位相对应，使相应气缸的进气过程按开启先后划分为第一进气持续 期和第二进气持续期，在第一进气持续期内，第二进气管与进气道接通；在 第二持续期内，第一进气管与进气道接通；排气系统为一根排气管，排气管 的进口与每个排气道相连，排气管的出口与排烟总管相连。