专利名称：两级增压内燃机的泄压-补气系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于内燃机技术领域，特别是涉及一种两级增压内燃机的泄压-补气系统。
背景技术：
在节能和环保的双重压力下，现代的内燃机尤其是柴油机几乎都采用了增压技术，且逐渐向高增压方向大力发展。两级废气涡轮增压器是内燃机实现高增压压力的重要技术手段，同时它也带来了一些问题，如瞬态工况下由于增压器滞后造成的发动机性能恶化、增压压力过高造成内燃机损坏和低速响应慢等问题。如果两级增压系统优化了内燃机的低速响应性能，那么很有可能会造成内燃机在高转速大负荷时增压压力过高，从而超过内燃机的最大缸压限制。为了解决内燃机在高速大负荷工况下缸压超标的问题，在已有的技术中，大多是采用适当旁通进入高压级涡轮的废气、米勒循环技术、采用变截面涡轮或直接放气等措施。这些措施虽然能解决内燃机在高速大负荷时缸压超标问题，但是旁通废气会降低涡轮增压器对废气的利用率，米勒循环技术虽然能解决高速大负荷时缸压超标问题，但是它不能改善两级增压内燃机在瞬态工况下的性能。
发明内容:本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提出一种两级增压内燃机的泄压-补气系统，一方面解决了两级增压内燃机高速大负荷工况下缸压超标的问题，另一方面优化了内燃机的瞬态性能，同时提高了排气利用率。结合附图，说明如下:两级增压内燃机的泄压-补气系统包括两级增压内燃机1，它还包括泄压-补气系统，所述的泄压补气系统由内燃机进气管2、进气压力传感器3、控制器4、气-气增压装置
5、泄压管6、储气瓶压力传感器7、储气瓶8、补气管9、补气单向控制阀10、泄压单向控制阀11和进气单向控制阀12组成；其中泄压管6的进口与内燃机进气管2相连接，出口与储气瓶8连接，进出口之间依次连接泄压单向控制阀11和气-气增压装置5 ;补气管9的进口与储气瓶8连接，出口与内燃机的进气总管连接，进出口之间连接补气单向控制阀10 ;进气压力传感器3安装在内燃机进气管2上；进气单向控制阀12安装在内燃机进气管2上；储气瓶压力传感器7安装在储气瓶8上；控制器4分别与进气压力传感器3、储气瓶压力传感器7、补气单向控制阀10、泄压单向控制阀11、进气单向控制阀12和两级增压内燃机I连接，控制器4中初步设定最大进气压力值、储气瓶最大压力值和储气瓶使用压力值。这些压力值的具体大小需要根据两级增压内燃机的系统及开发要求而定。有益效果:本实用新型与其他两级增压内燃机解决缸压超标的技术相比有两大特点:(I)排气利用率高，当进气压力高于所设定的最大进气压力时，不用及时打开废气旁通阀来降低增压压 力，因此不会因为废气旁通阀打开而造成排气在旁通管中的膨胀损失，同时增压系统继续工作在两级状态大大提高了废气的利用率。(2)有利于改善内燃机瞬态工况下由于增压器滞后而带来的供气不足的问题，从而改善内燃机的瞬态性能。这是由于当内燃机处于瞬态时可以利用储气瓶中的增压气体给内燃机补气，从而改善了两级增压内燃机在瞬态工况下由于供气不足而带来性能恶化的问题。
图1为两级增压内燃机的泄压-补气系统的结构示意图；其中:1、两级增压内燃机2、内燃机进气管3、进气压力传感器5、气-气增压装置6、泄压管7、储气瓶压力传感器8、储气瓶9、补气管10、补气单向控制阀11、泄压单向控制阀12、进气单向控制阀
具体实施方式
以下结合实施例对本实用新型技术方案作进一步详细阐述:两级增压内燃机的泄压-补气系统包括两级增压内燃机1，它还包括泄压-补气系统，所述的泄压补气系统由内燃机进气管2、进气压力传感器3、控制器4、气-气增压装置
5、泄压管6、储气瓶压力传感器7、储气瓶8、补气管9、补气单向控制阀10、泄压单向控制阀11和进气单向控制阀12组成；其中泄压管6的进口与内燃机进气管2相连接，出口与储气瓶8连接，进出口之间依次连接泄压单向控制阀11和气-气增压装置5 ;补气管9的进口与储气瓶8连接，出口与内燃机的进气总管连接，进出口之间连接补气单向控制阀10 ;进气压力传感器3安装在内 燃机进气管2上；进气单向控制阀12安装在内燃机进气管2上；储气瓶压力传感器7安装在储气瓶8上；控制器4分别与进气压力传感器3、储气瓶压力传感器
7、补气单向控制阀10、泄压单向控制阀11、进气单向控制阀12和两级增压内燃机I连接，控制器4中初步设定最大进气压力值、储气瓶最大压力值和储气瓶使用压力值。这些压力值的具体大小需要根据两级增压内燃机的系统及开发要求而定。该系统能在进气压力大于所设定的最大进气压力时，打开泄压单向控制阀，使需要泄压的多余增压气体经过气-气增压装置进一步增压后，储存在储气瓶中，从而控制进气压力不超过所设定的最大进气压力，以避免内燃机的最大缸压超过其最大缸压限；当内燃机处于瞬态工况且储气瓶中的增压气体达到所设定的使用压力时，在控制器的作用下，储气瓶中的增压气体通过补气单向控制阀流入内燃机中燃烧。因此，本实用新型一方面解决了两级增压内燃机高速大负荷工况下缸压超标的问题，另一方面优化了内燃机的瞬态性能，同时提高了排气利用率。本实用新型的工作过程如下:控制器4实时采集进气压力信号，同时与所设定的最大进气压力值进行对比。当控制器4采集的进气压力大于所设定的最大进气压力时，在控制器4的作用下打开泄压单向控制阀11，使过高的增压气体一部分经过泄压单向控制阀11和气-气增压装置5进一步增压后流入到储气瓶8中，从而保证进气压力不超过所设定的最大进气压力，当进气压力小于或等于所设定的最大进气压力时，关闭泄压单向控制阀11。当控制器4采集的储气瓶8中的气体压力大于或等于所设定的储气瓶使用压力且监测到内燃机处于瞬变工况时，打开补气单向控制阀10，关闭进气单向控制阀12，储气瓶8中的增压气体流入内燃机；当控制器4采集的进气压力大于储气瓶8中气体压力时，关闭补气单向控制阀10，打开进气单向 控制阀12。
权利要求1.两级增压内燃机的泄压-补气系统包括两级增压内燃机(1)，其特征在于:它还包括泄压-补气系统，所述的泄压补气系统由内燃机进气管(2)、进气压力传感器(3)、控制器(4)、气-气增压装置(5)、泄压管(6)、储气瓶压力传感器(7)、储气瓶(8)、补气管(9)、补气单向控制阀(10)、泄压单向控制阀(11)和进气单向控制阀(12)组成；其中泄压管(6)的进口与内燃机进气管(2)相连接，出口与储气瓶(8)连接，进出口之间依次连接泄压单向控制阀(11)和气-气增压装置(5 );补气管(9 )的进口与储气瓶(8 )连接，出口与内燃机的进气总管连接，进出口之间连接补气单向控制阀(10);进气压力传感器(3)安装在内燃机进气管(2)上；进气单向控制阀(12)安装在内燃机进气管(2)上；储气瓶压力传感器(7)安装在储气瓶(8)上；控制器(4)分别与进气压力传感器(3)、储气瓶压力传感器(7)、补气单向控制阀(10)、泄压单向控制阀(11)、进气单向控制阀(12)和两级增压内燃机(I)连接，控制器(4)中初步设定最大进 气压力值、储气瓶最大压力值和储气瓶使用压力值。
专利摘要本实用新型属于内燃机技术领域，特别是涉及一种两级增压内燃机的泄压-补气系统。该系统能在进气压力大于所设定的最大进气压力时，打开泄压单向控制阀，使需要泄压的多余增压气体经过气-气增压装置进一步增压后，储存在储气瓶中，从而控制进气压力不超过所设定的最大进气压力，以避免内燃机的最大缸压超过其最大缸压限；当内燃机处于瞬态工况且储气瓶中的增压气体达到所设定的使用压力时，在控制器的作用下，储气瓶中的增压气体通过补气单向控制阀流入内燃机中燃烧。因此，本实用新型一方面解决了两级增压内燃机高速大负荷工况下缸压超标的问题，另一方面优化了内燃机的瞬态性能，同时提高了排气利用率。
文档编号F02B37/02GK203114412SQ201320114269
公开日2013年8月7日 申请日期2013年3月14日 优先权日2013年3月14日
发明者刘忠长, 张龙平, 许允, 王忠恕, 田径, 徐瑞辰, 张文杰 申请人:吉林大学