本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種高原功率恢復(fù)二級(jí)可調(diào)增壓裝置。本發(fā)明專利技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣氣路依次串聯(lián)低壓級(jí)增壓器壓氣機(jī)、低壓級(jí)中冷器、高壓級(jí)增壓器壓氣機(jī)和高壓級(jí)中冷器，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣氣路依次串聯(lián)高壓級(jí)增壓器可變幾何截面渦輪機(jī)和低壓級(jí)增壓器渦輪機(jī)，低壓級(jí)增壓器壓氣機(jī)兩端分別安裝進(jìn)氣壓力傳感器和增壓壓力傳感器，電控單元分別連接廢氣放氣閥、進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥、廢氣調(diào)節(jié)閥、葉片角度電控調(diào)節(jié)裝置、進(jìn)氣壓力傳感器、增壓壓力傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和油門位置傳感器，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和油門位置傳感器分別與發(fā)動(dòng)機(jī)連接。由于二級(jí)可調(diào)渦輪增壓裝置在平原是單級(jí)工作，在高原下是雙級(jí)同時(shí)工作，所以可以極大擴(kuò)大該裝置的運(yùn)行范圍，便于柴油機(jī)匹配。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及發(fā)動(dòng)機(jī)高原適應(yīng)性領(lǐng)域，更具體的說，是涉及一種高原功率恢復(fù)二級(jí)可調(diào)增壓裝置。
技術(shù)介紹
發(fā)動(dòng)機(jī)在平原地區(qū)工作和在高原地區(qū)工作時(shí)的功率會(huì)發(fā)生很大的變化，發(fā)動(dòng)機(jī)在高原地區(qū)工作時(shí)功率會(huì)下降。根據(jù)地球大氣物理學(xué)有關(guān)知識(shí)，我們知道，隨著海拔的升高，大氣壓力和大氣密度會(huì)隨之降低。在5500m高原，大氣壓力約為50kPa，密度約為O. 7kg/m3，分別約為平原的50%和57%。為了使發(fā)動(dòng)機(jī)在5500m海拔高度恢復(fù)功率基本達(dá)到平原功率的目標(biāo)，使中冷器后空氣密度達(dá)到平原相應(yīng)工況下的水平，則壓氣機(jī)的壓比將提高一倍以上。眾所周知，壓氣機(jī)的壓比越高，流量范圍越窄，如果采用單級(jí)增壓，目前國產(chǎn)的渦輪增壓器很難滿足如此高的壓比和流量范圍的要求，因此需要采用二級(jí)增壓。·同樣，為了實(shí)現(xiàn)在5500m海拔高度恢復(fù)功率基本達(dá)到平原功率的目標(biāo)，其空氣質(zhì)量流量必須在環(huán)境空氣密度為平原空氣密度的57%的條件下基本達(dá)到平原空氣質(zhì)量流量。由于環(huán)境熱力狀態(tài)的變化壓氣機(jī)的進(jìn)氣空氣體積力量將大大增加。如果僅僅采用單級(jí)增壓方案，目前世界上沒有任何一款壓氣機(jī)能夠具有如此寬廣的流量范圍，因此需要采用二級(jí)可調(diào)增壓。常規(guī)的發(fā)動(dòng)機(jī)二級(jí)增壓技術(shù)是采用兩個(gè)大小不同的增壓器和發(fā)動(dòng)機(jī)在氣路上串聯(lián)起來，經(jīng)此采用一定的控制方式，使發(fā)動(dòng)機(jī)從低速到高速的整個(gè)運(yùn)行工況范圍內(nèi)，都具有較高的增壓壓力，從而滿足發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下的各項(xiàng)性能指標(biāo)。尤其是既要保證低速段的排放性能指標(biāo)，又能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)在高速大負(fù)荷時(shí)對(duì)增壓壓力和大流量的要求。然而不同地域海拔差距較大，當(dāng)二級(jí)增壓設(shè)計(jì)匹配點(diǎn)選擇為平原地區(qū)的發(fā)動(dòng)機(jī)，到了高原地區(qū)運(yùn)行時(shí)，隨著海拔的升高，空氣密度迅速下降，發(fā)動(dòng)機(jī)功率也會(huì)相應(yīng)下降。當(dāng)二級(jí)增壓設(shè)計(jì)匹配點(diǎn)選擇為高原環(huán)境下時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)在平原地區(qū)運(yùn)行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)高速大負(fù)荷工況出現(xiàn)缸內(nèi)爆發(fā)壓力過高的危害。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)目的是克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種滿足發(fā)動(dòng)機(jī)在不同地區(qū)狀況的工作要求的發(fā)動(dòng)機(jī)高原功率恢復(fù)二級(jí)可調(diào)增壓裝置。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在平原地區(qū)工作時(shí)，只需高壓級(jí)增壓器工作，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高原地區(qū)工作時(shí)，高壓級(jí)增壓器和低壓級(jí)增壓器聯(lián)合工作。本專利技術(shù)高原功率恢復(fù)二級(jí)可調(diào)增壓裝置，通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣氣路依次串聯(lián)低壓級(jí)增壓器壓氣機(jī)、低壓級(jí)中冷器、高壓級(jí)增壓器壓氣機(jī)和高壓級(jí)中冷器，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣氣路依次串聯(lián)高壓級(jí)增壓器可變幾何截面渦輪機(jī)和低壓級(jí)增壓器渦輪機(jī)，低壓級(jí)增壓器渦輪機(jī)側(cè)面和低壓級(jí)增壓器壓氣機(jī)側(cè)面分別安裝廢氣放氣閥和進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥，高壓級(jí)增壓器可變幾何截面渦輪機(jī)側(cè)面安裝廢氣調(diào)節(jié)閥，高壓級(jí)增壓器可變幾何截面渦輪機(jī)安裝有葉片角度電控調(diào)節(jié)裝置，低壓級(jí)增壓器壓氣機(jī)兩端分別安裝進(jìn)氣壓力傳感器和增壓壓力傳感器，電控單元ECU分別連接廢氣放氣閥、進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥、廢氣調(diào)節(jié)閥、葉片角度電控調(diào)節(jié)裝置、進(jìn)氣壓力傳感器、增壓壓力傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和油門位置傳感器，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和油門位置傳感器分別與發(fā)動(dòng)機(jī)連接。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下特點(diǎn) (I)該裝置在每個(gè)壓氣機(jī)的后面裝有中冷器，這樣就使整個(gè)壓縮接近于等溫壓縮，因而壓氣機(jī)所消耗的能量少，提高渦輪增壓器的效率。因此，在達(dá)到同樣的增壓壓力情況下，二級(jí)增壓總是比單級(jí)壓縮更為優(yōu)越。(2)在高原條件下，二級(jí)相比單級(jí) 容易獲得較高的增壓壓力，從而可使柴油機(jī)獲得更高的平均有效壓力。同時(shí)，單級(jí)增壓比越高，壓氣機(jī)和渦輪的效率越低，所以在給定的增壓壓力下，二級(jí)比單級(jí)效率高。( 3 )由于二級(jí)可調(diào)渦輪增壓裝置在平原是單級(jí)工作，在高原下是雙級(jí)同時(shí)工作，所以可以極大擴(kuò)大該裝置的運(yùn)行范圍，便于柴油機(jī)匹配。附圖說明圖I是本專利技術(shù)原理簡圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)做進(jìn)一步說明。如圖I所示，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣氣路依次串聯(lián)低壓級(jí)增壓器壓氣機(jī)、低壓級(jí)中冷器、高壓級(jí)增壓器壓氣機(jī)和高壓級(jí)中冷器，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣氣路依次串聯(lián)高壓級(jí)增壓器可變幾何截面渦輪機(jī)和低壓級(jí)增壓器渦輪機(jī)，低壓級(jí)增壓器渦輪機(jī)側(cè)面和低壓級(jí)增壓器壓氣機(jī)側(cè)面分別安裝廢氣放氣閥和進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥，高壓級(jí)增壓器可變幾何截面渦輪機(jī)側(cè)面安裝廢氣調(diào)節(jié)閥，高壓級(jí)增壓器可變幾何截面渦輪機(jī)安裝有葉片角度電控調(diào)節(jié)裝置，低壓級(jí)增壓器壓氣機(jī)兩端分別安裝進(jìn)氣壓力傳感器和增壓壓力傳感器，電控單元ECU分別連接廢氣放氣閥、進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥、廢氣調(diào)節(jié)閥、葉片角度電控調(diào)節(jié)裝置、進(jìn)氣壓力傳感器、增壓壓力傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和油門位置傳感器，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和油門位置傳感器分別與發(fā)動(dòng)機(jī)連接。工作原理 二級(jí)可調(diào)增壓裝置(如圖I所示)主要由高壓級(jí)可變幾何截面渦輪增壓器、低壓級(jí)普通渦輪增壓器及電控單元組成。低壓級(jí)壓氣機(jī)進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥開度和渦輪機(jī)廢氣放氣閥開度、高壓級(jí)可變幾何截面渦輪葉片調(diào)節(jié)角度、廢氣放氣閥開度由電控單元(ECU)控制。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在平原工作時(shí)，只需可變渦輪幾何截面增壓器工作就能滿足柴油機(jī)的工作要求，此時(shí)低壓級(jí)渦輪機(jī)無需運(yùn)行，低壓級(jí)壓氣機(jī)進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥、渦輪機(jī)廢氣調(diào)節(jié)閥同時(shí)打開。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高原地區(qū)工作時(shí)，高壓級(jí)可變渦輪幾何截面增壓器和低壓級(jí)渦輪增壓器同時(shí)工作，通過調(diào)節(jié)高壓級(jí)廢氣調(diào)節(jié)閥的開度和可變渦輪幾何截面增壓器葉片角度、低壓級(jí)壓氣機(jī)進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥開度和廢氣放氣閥的開度，可實(shí)現(xiàn)不同海拔、不同工況下柴油機(jī)增壓壓力的調(diào)節(jié)。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高原功率恢復(fù)二級(jí)可調(diào)增壓裝置，包括發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣氣路和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣氣路，其特征是，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣氣路依次串聯(lián)低壓級(jí)增壓器壓氣機(jī)、低壓級(jí)中冷器、高壓級(jí)增壓器壓氣機(jī)和高壓級(jí)中冷器，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣氣路依次串聯(lián)高壓級(jí)增壓器可變幾何截面渦輪機(jī)和低壓級(jí)增壓器渦輪機(jī)，低壓級(jí)增壓器渦輪機(jī)側(cè)面和低壓級(jí)增壓器壓氣機(jī)側(cè)面分別安裝廢氣放氣閥和進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥，高壓級(jí)增壓器可變幾何截面渦輪機(jī)側(cè)面安裝廢氣調(diào)節(jié)閥，高壓級(jí)增壓器可變幾何截面渦輪機(jī)安裝有葉片角度電控調(diào)節(jié)裝置，低壓級(jí)增壓器壓氣機(jī)兩端分別安裝進(jìn)氣壓力傳感器和增壓壓力傳感器，電控單元分別連接廢氣放氣閥、進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥、廢氣調(diào)節(jié)閥、葉片角度電控調(diào)節(jié)裝置、進(jìn)氣壓力傳感器、增壓壓力傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和油門位置傳感器，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和油門位置傳感器分別與發(fā)動(dòng)機(jī)連接。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種高原功率恢復(fù)二級(jí)可調(diào)增壓裝置，包括發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣氣路和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣氣路，其特征是，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣氣路依次串聯(lián)低壓級(jí)增壓器壓氣機(jī)、低壓級(jí)中冷器、高壓級(jí)增壓器壓氣機(jī)和高壓級(jí)中冷器，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣氣路依次串聯(lián)高壓級(jí)增壓器可變幾何截面渦輪機(jī)和低壓級(jí)增壓器渦輪機(jī)，低壓級(jí)增壓器渦輪機(jī)側(cè)面和低壓級(jí)增壓器壓氣機(jī)側(cè)面分別安裝廢氣放氣閥和進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥，高壓級(jí)增壓器可變...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉瑞林，董素榮，劉剛，許翔，周廣猛，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國人民解放軍軍事交通學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。