一种主辅机集成一体化动力装置及热电联供系统的制作方法

本发明属于发动机领域，尤其是涉及一种主辅机集成一体化动力装置及热电联供系统。

背景技术：

1、为提高战场生存力、机动性和环境适应性，装甲车辆除了装载主发动机外，还配备辅机和油水加温装置。

2、辅机是在车辆上安装的独立小型动力装置，也可称作车载电力生成装置，主要用于在主发动机停机时为各种车载设备提供电力。与车辆主发动机怠速油耗相比，辅机通常更省油，可大大提高车辆的燃油经济性，降低了维护成本，并减少热/声学特征信号。

3、为保证柴油机成功起动，在环境温度低于一定程度时，必须使用机外加温装置，对柴油机油水加温，进而加热柴油机本体，降低起动时缸内漏气量，提高缸内压缩终了压力温度，提高柴油机起动性能。加热过程需先加热水，再由水加热缸体，热量传递效率低。

4、传统动力系统中，主机、辅机、加温装置，相互独立设计，占空间大。因此，需要采用一种主辅机集成一体化动力装置及热电联供系统，提高动力装置紧凑性和环境适应性。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提出一种主辅机集成一体化动力装置及热电联供系统，以满足动力装置高紧凑的要求。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种主辅机集成一体化动力装置，包括进气滤、电辅助增压器、辅机燃烧系统、进气管路、中冷器、发动力、涡前排气管路、涡后排气管；

4、所述进气滤通过管路与电辅助增压器连接，电辅助增压器与涡后排气管路连通；

5、所述发动机的排气歧管通过涡前排气管路连通至电辅助增压器；涡前排气管路通过一号辅助排气管路连通至涡后排气管路，涡前排气管路与一号辅助排气管路之间设有三号阀门；所述一号辅助排气管路与涡后排气管路之间设有五号阀门；

6、所述发动机的进气歧管通过进气管路连通至电辅助增压器，进气管路上设有中冷器，中冷器与电辅助增压器之间的进气管路通过二号辅助排气管路连通至涡后排气管路，进气管路与二号辅助排气管路之间设有四号阀门；

7、所述进气管路和涡前排气管路之间设有辅助联通管路，所述辅助联通管路上设有辅助燃烧系统；

8、所述进气管路与辅助联通管路之间设有一号阀门，辅助联通管路与涡前排气管路之间设有二号阀门。

9、进一步的，所述进气滤、电辅助增压器、进气管路、中冷器、发动机、涡前排气管路、涡后排气管路形成了主机；

10、所述进气滤、电辅助增压器、辅机燃烧系统、辅机联通管路形成了辅机；所述主机和辅机共用进气滤、电辅助增压器；

11、所述主机与辅机形成了热电联供系统。

12、进一步的，所述电辅助增压器包括压气机、涡轮本体、起发电机、涡轮转轴，压气机和涡轮本体之间通过涡轮转轴连接，涡轮转轴上设有起发电机。

13、进一步的，所述辅机的数量根据所述主机电辅助增压器数量设置，并匹配相同数量的辅机燃烧系统燃烧室。

14、进一步的，所述辅机燃烧系统燃烧室采用独立的筒形燃烧室，能够与压气机后进气管路和涡前排气管路连接。

15、相对于现有技术，本发明所述的一种主辅机集成一体化动力装置具有以下优势：

16、(1)本发明一种主辅机集成一体化动力装置及热电联供系统，采用电辅助增压器，在柴油机主机工作时，电辅助增压器既可以在排气能量不足时提供电动增压，为主机助力；又可以在排气能量充足时利用主机排气能量发电，实现余热利用。

17、(2)本发明一种主辅机集成一体化动力装置及热电联供系统，基于柴油机主机自带的电辅助增压器，通过设置燃烧系统与联通管路，形成与主机集成一体化的辅机和热电联供装置，可以取代独立的辅机和加热装置，集成度高，方便改造，可大幅缩小动力舱空间。

18、(3)本发明一种主辅机集成一体化动力装置及热电联供系统，提供的辅助发电装置，在主机不工作时，可以独立发电和加热，也可以热电联供，简单易操控。

19、(4)本发明一种主辅机集成一体化动力装置及热电联供系统，提供的辅助发电装置，在加热时，涡后高温排气经发动机排气管路进入发动机本体内部，经进气管路进入中冷器，之后经辅助排气管路、涡后排气管路排出，相比通过驻车加热器加热冷却液，再通过冷却液加热本体和中冷器的方式，对本体和中冷器加热更直接，能量利用率高。

技术特征：

1.一种主辅机集成一体化动力装置，其特征在于：包括进气滤、电辅助增压器、辅机燃烧系统、进气管路、中冷器、发动力、涡前排气管路、涡后排气管；

2.根据权利要求1所述的一种主辅机集成一体化动力装置，其特征在于：所述进气滤、电辅助增压器、进气管路、中冷器、发动机、涡前排气管路、涡后排气管路形成了主机；

3.根据权利要求1所述的一种主辅机集成一体化动力装置，其特征在于：所述电辅助增压器包括压气机、涡轮本体、起发电机、涡轮转轴，压气机和涡轮本体之间通过涡轮转轴连接，涡轮转轴上设有起发电机。

4.根据权利要求2所述的一种主辅机集成一体化动力装置，其特征在于：所述辅机的数量根据所述主机电辅助增压器数量设置，并匹配相同数量的辅机燃烧系统燃烧室。

5.根据权利要求4所述的一种主辅机集成一体化动力装置，其特征在于：所述辅机燃烧系统燃烧室采用独立的筒形燃烧室，能够与压气机后进气管路和涡前排气管路连接。

6.根据权利要求1-5所述的主机和辅机配合工作形成的热电联供系统，其特征在于：基于与主机集成一体化设计的辅机发电，基于辅机排气为动力系统加热，通过切换管路中设置的阀门，使排气经排气管路进入发动机本体，加热发动机本体后经发动机进气进入中冷器，加热中冷器后经辅助排气管路、涡后排气管路排出，同时为车辆提供电能和热能。

技术总结
本发明提供了一种主辅机集成一体化动力装置及热电联供系统，包括进气滤、电辅助增压器、辅机燃烧系统、进气管路、中冷器、发动力、涡前排气管路、涡后排气管；所述进气滤、电辅助增压器、进气管路、中冷器、发动机、涡前排气管路、涡后排气管路形成了主机；所述进气滤、电辅助增压器、辅机燃烧系统、辅机联通管路形成了辅机；所述主机和辅机共用进气滤、电辅助增压器；所述主机与辅机形成了热电联供系统。本发明基于柴油机主机自带的电辅助增压器，通过设置燃烧系统与联通管路，形成与主机集成一体化的辅机和热电联供装置，可以取代独立的辅机和加热装置，集成度高，方便改造，可大幅缩小动力舱空间。

技术研发人员：刘永丰,黄树和,成立强,王辉,杨旭,柴华,杨佳朋,刘童,张拯政,王雄
受保护的技术使用者：中国北方发动机研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6