廢氣再利用電輔助兩級增壓系統的製作方法
2023-06-07 17:24:11 1
專利名稱：廢氣再利用電輔助兩級增壓系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種廢氣再利用電輔助兩級增壓系統，屬於廢氣渦輪增壓技術領域。
背景技術：
廢氣渦輪增壓技術自問世以來，由於其在大幅度提高發動機輸出功率、改善燃油經濟性、改善排氣汙染、補償高原環境的功率損失等方面的良好作用，得到了很大普及，目前絕大部分柴油發動機和部分汽油機都採用了廢氣渦輪增壓技術。但是車用發動機採用渦輪增壓後，發動機的運行特性也存在很多問題需要克服， 其中之一就是低速性能。當增壓發動機在低速運行時，由於增壓器與發動機之間存在著氣動關聯，在加速和加載過程中，配合運行線的位置出現偏移，進入汽缸的空氣量跟不上加油量的變化速率，增壓空氣壓力不足以滿足汽缸燃燒所需要的空氣量要求，就會產生燃燒冒黑煙、扭矩不足、加速性差、經濟性差等後果。而在高速工況下又會產生廢氣能量過剩，導致渦輪增壓器超速、產生過剩的增壓能量，多數渦輪增壓器採取的是高速工況下廢氣旁通閥打開釋放掉部分廢氣，渦輪增壓器只利用一部分廢氣能量工作。因此目前車用發動機利用廢氣渦輪增壓技術存在兩個主要缺陷一是低速時進氣量不足，形成「渦輪遲滯」效應；二是高速時廢氣能量得不到完全利用，造成能量浪費。為了改善增壓發動機上述缺陷，人們提出了整體式電輔助一級渦輪增壓系統的設計方案，該技術雖然解決了增壓器與發動機存在的匹配問題。但整個系統結構主要存在的問題有(1)具有較大的轉動慣量；(2)機械與熱負荷大；(3)冷卻技術要求高，對於工程實現來說，難度更大；(4)廢氣能量回收利用不充分；( 廢氣渦輪增壓器轉速高，電機轉子與增壓器轉子同軸，對電機的工作可靠性要求高。為解決上述存在的問題，人們提出了二級渦輪增壓系統，即兩個渦輪增壓器和內燃機在氣路上串聯起來，一般分為低壓和高壓兩級，低壓級採用尺寸較大的增壓器，高壓級採用尺寸較小的增壓器。這種兩級渦輪增壓系統在技術上較為簡單，整個系統總的效率得到了提高，增壓壓比較高。但這種增壓系統僅適用於高增壓柴油機，在平均有效壓力2. OMPa 以下時採用二級增壓並不比單級增壓在性能參數上有明顯優點。
發明內容
本發明的目的為解決渦輪增壓遲滯、廢氣利用率不高的問題，同時，克服目前整體式電輔助一級渦輪增壓方案電機受高溫、高速離心力影響以及當前二級增壓系統所存在的缺點，提出了一種廢氣再利用電輔助兩級增壓系統。本發明的廢氣再利用電輔助兩級增壓系統為機電一體化系統，包括電輔助渦輪一級增壓器、廢氣渦輪二級增壓器、電磁三通閥系統、進排氣管道系統、增壓控制電路和發動機系統。1、所述的電輔助渦輪一級增壓器包括一級增壓器壓氣機蝸殼、一級增壓器壓氣機葉輪、一級增壓器渦輪、一級增壓器渦輪箱、一級增壓器廢氣旁通閥、一級增壓器轉子、一級增壓器中間體、電機系統。其中，電機系統由電機轉子和電機定子組成，電機系統的作用為當電機系統為電動機模式時帶動一級增壓器轉子高速旋轉，進而帶動一級增壓器壓氣機葉輪旋轉，壓縮空氣，提高發動機系統的進氣量；電機系統為發電機模塊時，一級增壓器轉子帶動電機轉子發電，並為發動機系統的蓄電池充電。電輔助渦輪一級增壓器的作用為在發動機啟動工況時利用電輔助一級增壓器的快速響應性單獨向發動機供氣，減少增壓遲滯，使發動機啟動時的排放汙染物大幅度降低； 發動機低速全負荷工況及加速工況時，配合廢氣渦輪二級增壓器，緩解發動機加速性差、低速性能惡化，進氣不足，燃燒不理想，排放性、經濟性差等方面的不足；發動機其他工況時， 配合廢氣渦輪二級增壓器提高二級增壓系統的總壓比，增加發動機的進氣量，提高發動機的功率。一級增壓器壓氣機蝸殼與一級增壓器壓氣機葉輪構成一級增壓器壓氣機端，一級增壓器渦輪與一級增壓器渦輪箱構成一級增壓器渦輪端，其連接方式與目前普通的渦輪增壓器壓氣機端和渦輪端一致。電機轉子安裝在一級增壓器轉子的中間位置上；一級增壓器轉子位於一級增壓器中間體的中心軸線上，其兩軸端分別連接一級增壓器壓氣機葉輪和一級增壓器渦輪機渦輪；一級增壓器中間體置於電機轉子之外，兩端分別和一級增壓器壓氣機蝸殼與一級增壓器渦輪箱相連；電機定子以與電機轉子相對的方向安裝在一級增壓器中間體內壁上；一級增壓器廢氣旁通閥安裝於一級增壓器渦輪箱上。所述電機定子和電機轉子組成電機系統，該電機系統既可以作為電動機亦可以作為發動機系統使用。2、所述廢氣渦輪二級增壓器包括二級增壓器壓氣機蝸殼、二級增壓器壓氣機葉輪、二級增壓器渦輪、二級增壓器渦輪箱、二級增壓器轉子、二級增壓器中間體和二級增壓器旁通閥。廢氣渦輪二級增壓器的作用為發動機工作時，廢氣驅動二級增壓器渦輪並通過二級增壓器轉子帶動二級增壓器壓氣機葉輪壓縮空氣，增加發動機進氣量，提高發動機功率。二級增壓器壓氣機蝸殼、二級增壓器壓氣機葉輪、二級增壓器渦輪、二級增壓器渦輪箱、二級增壓器轉子、二級增壓器中間體和二級增壓器旁通閥之間的連接與當前典型的渦輪增壓器的連接方式一致。3、所述的電磁三通閥系統包括進氣電磁三通一級閥及其控制端、進氣電磁三通二級閥及其控制端、排氣電磁三通二級閥及其控制端、排氣電磁三通一級閥及其控制端。系統中的四個電磁三通閥在各自的控制端控制下開啟和關閉，實現進排氣通道的切換變化。4、所述的進排氣管道系統包括系統進氣道、一級增壓排氣管、二級增壓進氣支管、 二級增壓進氣主管、二級增壓進氣歧管、二級增壓排氣歧管、二級增壓排氣主管、二級增壓排氣支管、一級增壓進氣管和系統排氣道。5、所述的增壓控制電路包括A/D轉換模塊、直流交流逆變模塊、電磁三通閥控制模塊、變頻器控制模塊、蓄能控制模塊、工況識別模塊和整流器模塊。增壓控制電路接收來自發動機系統的工況信號，發出電磁三通閥系統的控制信號，並根據發動機的運行工況，通過電磁三通閥系統的控制端，控制各電磁三通閥的開啟與
5閉合。各模塊通過電路板上的微電路連接。6、所述的發動機系統為普通的發動機，包括了當前典型發動機的基本構成，如配氣系統、曲軸連杆系統等等。本發明所述的一種廢氣再利用電輔助兩級增壓系統各部分間的機械連接關係為 系統進氣管與電輔助渦輪一級增壓器壓端進口相連；電輔助渦輪一級增壓器壓氣機端出口與一級增壓排氣管的一端連接，一級增壓排氣管另一端與進氣電磁三通一級閥連接；電磁三通一級閥的另兩端分別與二級增壓進氣支管、二級增壓器壓氣機端進氣口連接；二級增壓進氣支管的另一端與進氣電磁三通二級閥連接，進氣電磁三通二級閥的另兩端分別與二級增壓進氣歧管、二級增壓進氣主管連接；二級增壓進氣主管的另一端與二級增壓器壓端出口相連，二級增壓進氣歧管與發動機系統進氣口連接；二級增壓排氣歧管的一端與發動機排氣口連接，另一端與排氣電磁三通二級閥連；排氣電磁三通二級閥的另兩端通過二級增壓排氣主管、二級增壓排氣支管分別連接二級增壓器渦輪端進口、排氣電磁三通一級閥； 排氣電磁三通一級閥的另兩端分別與二級增壓器渦輪端出口、一級增壓器進氣管連接；一級增壓進氣管另一端與一級增壓器渦輪端進口相連；一級增壓器渦輪端出口與系統排氣道連接。本發明的電路連接關係為發動機的油門踏板傳感器、發動機轉速傳感器輸出信號傳給增壓控制電路的工況識別模塊；增壓控制電路的電磁三通閥控制模塊的輸出端分別與進氣電磁三通一級閥控制端、進氣電磁三通二級閥控制端、排氣電磁三通二級閥控制端、 排氣電磁三通一級閥控制端連接；發動機蓄電池為增壓控制電路和電機提供電力；增壓控制電路的控制模塊輸出端與電機系統連接。本發明所述的一種廢氣再利用電輔助兩級增壓系統的工作過程為發動機系統所帶蓄電池為增壓控制電路和電機系統提供電力，增壓控制電路接收來自發動機系統的工況信號，識別出發動機的工況類別，然後發出電磁三通閥系統的控制信號，根據發動機的不同工況，不同的電磁三通閥執行相應的開啟和關閉。發動機的進氣流向根據閥門方向改變，即完成增壓進氣和排氣做功過程。電機系統的工作狀態轉換也是根據發動機的智能工況識別模塊進行切換，實現發電機和電動機兩種工作狀態。當發動機在啟動、加速、低速大負荷工況下，電機系統為電動機模式，電機帶動電輔助一級增壓器轉子加速旋轉；發動機在中高速部分負荷工況下，電機系統為發電機模式，為蓄電池充電，並通過蓄能控制模塊控制對蓄電池充電時最大允許電流和電壓極限的操作。有益效果本發明的廢氣再利用電輔助兩級增壓系統具有以下優點(1)改善發動機加速性和提高發動機增壓強度。通過三通電磁閥開啟關閉的靈活控制，在解決廢氣渦輪增壓器增壓遲滯的同時，二級增壓系統使發動機進氣壓力進一步提高，可實現發動機增壓的高壓比。改善發動機在整個工況下的動力和排放性能。(2)在二級廢氣渦輪增壓器中做過功的廢氣在電輔助渦輪一級增壓器中得到進一步利用，通過發電給蓄電池充電，充分利用了廢氣能量，有效的利用了燃料能量，具有重要的節能意義。(3)本發明的電輔助二級增壓裝置具有重要的工程意義，由於電輔助渦輪一級增壓系統中利用的是做過功的乏氣，高溫廢氣經過膨脹做功後，溫度降低明顯。在一級電輔助裝置中，對電機電子電路和永磁鐵的高溫負荷大大減弱，潤滑冷卻系統設計簡化，電機工作可靠性提高，工程中易於實現。(4)能最大幅度的回收利用在渦輪做功後的廢氣能量。(5)在發動機系統和進氣電磁三通二級閥間還可以加入中冷器，用以進一步降低發動機進氣溫度，提高進氣密度，進而增大進氣量，提高發動機功率。
圖1為本發明的廢氣再利用電輔助兩級增壓系統機械結構示意圖；圖2為本發明的廢氣再利用電輔助兩級增壓系統電路結構示意圖，其中(a)為電磁三通閥控制電路對四個電磁三通閥控制端的控制方式圖；(b)為進氣流通路徑和排氣流通路徑控制電路結構圖。標號說明1- 一級增壓器壓氣機蝸殼、2- —級增壓器壓氣機葉輪、3-系統進氣道、A-電輔助渦輪一級增壓器、4- 二級增壓器壓氣機蝸殼、5- 二級增壓器壓氣機葉輪、6- —級增壓進氣管、7-進氣電磁三通一級閥、7A-進氣電磁三通一級閥控制端、B-廢氣渦輪二級增壓器、 8- 二級增壓進氣主管、9- 二級增壓進氣支管、10-進氣電磁三通二級閥、IOA-進氣電磁三通二級閥控制端、11-中冷器、12-二級增壓進氣歧管、C-發動機系統、13-二級增壓排氣歧管、 14-排氣電磁三通二級閥、14A-排氣電磁三通二級閥控制端、15- 二級增壓器旁通閥、16- 二級增壓排氣主管、17- 二級增壓排氣支管、18-排氣電磁三通一級閥、18A-排氣電磁三通一級閥控制端、19-二級增壓器渦輪、20-二級增壓器渦輪箱、21-二級增壓器轉子、22-二級增壓器中間體、23-—級增壓排氣管、24-—級增壓器廢氣旁通閥、25-系統排氣道、26-—級增壓器渦輪、27-—級增壓器渦輪箱、28-—級增壓器轉子、29-電機轉子、30-電機定子、31-— 級增壓器中間體、M-電機系統。
具體實施例方式為了更好的說明本發明的目的和優點，下面結合附圖和實施例做進一步介紹。如圖1所示，本發明的廢氣再利用電輔助兩級增壓系統包括如下部分1、電輔助渦輪一級增壓器A 包括一級增壓器壓氣機蝸殼1、一級增壓器壓氣機葉輪2、一級增壓器渦輪沈、一級增壓器渦輪箱27、一級增壓器廢氣旁通閥24、一級增壓器轉子觀、一級增壓器中間體31、電機系統M(電機轉子四和電機定子30)；其中一級增壓器壓氣機蝸殼1與一級增壓器壓氣機葉輪2構成一級增壓器壓氣機端，一級增壓器渦輪26與一級增壓器渦輪箱27構成一級增壓器渦輪端，其連接方式與目前普通的渦輪增壓器壓氣機端和渦輪端一致。電機轉子四安裝在一級增壓器轉子觀的中間位置上；一級增壓器轉子觀位於一級增壓器中間體31的中心軸線上，其兩軸端分別連接一級增壓器壓氣機葉輪2和一級增壓器渦輪機渦輪沈；一級增壓器中間體31置於電機轉子 29之外，兩端分別和一級增壓器壓氣機蝸殼1與一級增壓器渦輪箱27相連；電機定子30以與電機轉子四相對的方向安裝在一級增壓器中間體31內壁上；一級增壓器廢氣旁通閥M 安裝於一級增壓器渦輪箱27上。2、廢氣渦輪二級增壓器B 包括二級增壓器壓氣機蝸殼4、二級增壓器壓氣機葉輪5、二級增壓器渦輪19、二級增壓器渦輪箱20、二級增壓器轉子21、二級增壓器中間體22和二級增壓器旁通閥15 ；其連接方式為二級增壓器壓氣機葉輪5安裝在二級增壓器壓氣機蝸殼4內，二級增壓器渦輪19安裝在二級增壓器渦輪箱20內，二級增壓器壓氣機葉輪5與二級增壓器渦輪19組成二級增壓器轉子21，二級增壓器轉子21安裝在二級增壓器中間體22 內，二級增壓器中間體22位於包括二級增壓器壓氣機蝸殼4和二級增壓器渦輪箱20之間。3、電磁三通閥系統包括進氣電磁三通一級閥7及其控制端7A、進氣電磁三通二級閥10及其控制端10A、排氣電磁三通二級閥14及其控制端14A、排氣電磁三通一級閥18 及其控制端18A、；4、進排氣管道系統包括系統進氣道3、一級增壓排氣管23、二級增壓進氣支管9、 二級增壓進氣主管8、二級增壓進氣歧管12、二級增壓排氣歧管13、二級增壓排氣主管17、 二級增壓排氣支管16、一級增壓進氣管6和系統排氣道25 ；5、增壓控制電路包括A/D轉換模塊、直流交流逆變模塊、電磁三通閥控制模塊、 變頻器控制模塊、蓄能控制模塊、工況識別模塊和整流器模塊；6、發動機系統C。本實施例在發動機系統C和進氣電磁三通二級閥10間加入了中冷器11，用以進一步降低發動機進氣溫度，提高進氣密度，進而增大進氣量，提高發動機功率。本實施例的系統進氣管3與電輔助渦輪一級增壓器壓端進口相連；一級增壓器壓氣機端出口與一級增壓進氣管6 —端連接，一級增壓進氣管6另一端與進氣電磁三通一級閥連接7 ；電磁三通一級閥7的另兩端分別與二級增壓進氣主管8、二級增壓器壓氣機端進氣口連接；二級增壓進氣主管8的另一端與進氣電磁三通二級閥10連接，進氣電磁三通二級閥10的另兩端分別與二級增壓進氣支管9、二級增壓進氣歧管12連接；二級增壓進氣支管9的另一端與二級增壓器壓端出口相連，二級增壓進氣歧管12與發動機C進氣口連接； 二級增壓排氣歧管13的一端與發動機C排氣口連接，另一端與排氣電磁三通二級閥14連接；排氣電磁三通二級閥14的另兩端通過二級增壓排氣主管17、二級增壓排氣主管17分別連接二級增壓器渦輪端進口、排氣電磁三通一級閥18 ；排氣電磁三通一級閥18的另兩端分別與二級增壓器渦輪端出口、二級增壓排氣主管17連接；一級增壓排氣管23另一端與一級增壓器渦輪端進口相連；一級增壓器渦輪端出口與系統排氣道25連接。發動機的油門踏板傳感器、發動機轉速傳感器輸出信號傳給增壓控制電路的工況識別模塊；增壓控制電路的電磁三通閥控制模塊的輸出端分別與進氣電磁三通一級閥控制端7A、進氣電磁三通二級閥控制端10A、排氣電磁三通二級閥控制端14A、排氣電磁三通一級閥控制端18A連接。本實施例所述電輔助兩級增壓系統根據發動機工況不同工作方式不同，結合實際道路駕駛情況將發動機工況分為三種形式啟動工況、低速全負荷及加速工況、高中速工況及其他低速工況。故使用該套電輔助兩級增壓系統對發動機進行進氣增壓有三套實施方案。方案一發動機啟動工況下使用電輔助兩級增壓裝置對發動機快速進氣。該工況下，謀求的是發動機快速進氣，減少增壓遲滯。為了使發動機C進氣效果最好，充分利用電輔助的快速響應性，應由電輔助渦輪一級增壓器單獨供氣。系統的工作過程為①來自車輛蓄電池的直流電經過直流交流逆變電路轉換成三相交流電流，流過電機轉子29，由電機轉子四旋轉帶動一級增壓器轉子觀旋轉；②壓氣機葉輪2利用系統氣道3中氣體向發動機C供氣，氣流經一級增壓進氣管6進入進氣電磁三通一級閥7 ；③電磁三通閥控制電路驅動控制端進氣電磁三通一級閥控制端7A和進氣電磁三通二級閥控制端IOA動作，關閉廢氣渦輪二級增壓器進氣端和二級增壓進氣主管8出口端，使氣流從二級增壓進氣主管8經二級增壓進氣歧管12進入發動機C ；④發動機做功後產生的廢氣流經二級增壓排氣歧管13後進入二級增壓排氣主管17 ；⑤此時電磁三通閥控制電路驅動控制端14A和18A動作，關閉廢氣渦輪二級增壓器的渦輪端出口和二級增壓排氣主管17入口端；⑥廢氣進入電輔助渦輪一級增壓器的渦輪端，推動一級增壓器渦輪機渦輪26做功，帶動電輔助渦輪一級增壓器轉子觀旋轉，一級增壓器壓氣機葉輪2壓縮進氣， 形成循環，同時節省了電機系統M消耗的能量。方案二發動機低速全負荷及加速工況使用電輔助兩級增壓裝置對發動機進氣， 加大進氣量。該工況下存在發動機加速性差、低速性能惡化，進氣不足，燃燒不理想，排放動力性差的問題。為了增大進氣量，充分利用電機系統M的工作能力向發動機系統C補氣，兩級增壓器串聯工作。系統的工作過程為①來自車輛蓄電池的直流電經過直流交流逆變電路轉換成三相交流電流後，流過電機定子30，電磁力驅動電機轉子四旋轉，從而帶動一級增壓器轉子 28旋轉；②一級增壓器壓氣機葉輪2壓縮系統進氣道3中氣體向發動機C供氣。氣流經一級增壓進氣管6進入進氣電磁三通一級閥7 ；③電磁三通閥控制電路驅動控制端進氣電磁三通一級閥控制端7A和進氣電磁三通二級閥控制端IOA動作，開啟廢氣渦輪二級增壓器進氣端和二級增壓進氣主管8出口端；④氣流經過二級增壓器壓氣機葉輪5壓縮後經二級增壓進氣歧管12進入發動機系統C。發動機做功後產生的廢氣流經二級增壓排氣歧管13後進入二級增壓排氣支管16 ；⑤此時電磁三通閥控制電路驅動控制端排氣電磁三通二級閥14A 和排氣電磁三通一級閥控制端18A動作，開啟廢氣渦輪二級增壓器渦輪端出口和二級增壓排氣支管16入口端；⑥廢氣進入廢氣渦輪二級增壓器做功，推動二級增壓器渦輪19旋轉， 帶動二級增壓器壓氣機葉輪5對進氣做功；⑦在二級增壓器渦輪19中做功後的低溫廢氣經一級增壓排氣管23進入電輔助渦輪一級增壓器的渦輪端，推動一級增壓器渦輪機渦輪沈做功，同樣帶動一級增壓器轉子觀旋轉，一級增壓器壓氣機葉輪2壓縮進氣，形成循環，同時也節省了電機系統M消耗的能量。該方案中電磁三通閥控制電路對四個電磁三通閥控制端的實現方式，以及進氣流通路徑和排氣流通路徑如圖2所示。方案三發動機中高速工況及其他低速工況使用電輔助兩級增壓裝置對發動機進氣，利用電機系統M發電蓄能。該工況下充分利用兩級增壓的優勢，拓寬發動機功率範圍，實現增壓強度提高和節能發電。本方案中電磁三通閥控制電路對四個電磁三通閥控制端的實現方式與方案二完全相同，進氣流通路徑和排氣流通路徑與方案也完全相同。
權利要求
1.廢氣再利用電輔助兩級增壓系統，其特徵在於包括電輔助渦輪一級增壓器、廢氣渦輪二級增壓器、電磁三通閥系統、進排氣管道系統、增壓控制電路和發動機系統。所述的電輔助渦輪一級增壓器包括一級增壓器壓氣機蝸殼、一級增壓器壓氣機葉輪、 一級增壓器渦輪、一級增壓器渦輪箱、一級增壓器廢氣旁通閥、一級增壓器轉子、一級增壓器中間體、電機系統。其中，電機系統由電機轉子和電機定子組成。一級增壓器壓氣機蝸殼與一級增壓器壓氣機葉輪構成一級增壓器壓氣機端，一級增壓器渦輪與一級增壓器渦輪箱構成一級增壓器渦輪端，其連接方式與目前普通的渦輪增壓器壓氣機端和渦輪端一致。電機轉子安裝在一級增壓器轉子的中間位置上；一級增壓器轉子位於一級增壓器中間體的中心軸線上，其兩軸端分別連接一級增壓器壓氣機葉輪和一級增壓器渦輪機渦輪；一級增壓器中間體置於電機轉子之外，兩端分別和一級增壓器壓氣機蝸殼與一級增壓器渦輪箱相連；電機定子以與電機轉子相對的方向安裝在一級增壓器中間體內壁上；一級增壓器廢氣旁通閥安裝於一級增壓器渦輪箱上。所述廢氣渦輪二級增壓器包括二級增壓器壓氣機蝸殼、二級增壓器壓氣機葉輪、二級增壓器渦輪、二級增壓器渦輪箱、二級增壓器轉子、二級增壓器中間體和二級增壓器旁通閥。二級增壓器壓氣機蝸殼、二級增壓器壓氣機葉輪、二級增壓器渦輪、二級增壓器渦輪箱、二級增壓器轉子、二級增壓器中間體和二級增壓器旁通閥之間的連接與當前典型的渦輪增壓器的連接方式一致。所述的電磁三通閥系統包括進氣電磁三通一級閥及其控制端、進氣電磁三通二級閥及其控制端、排氣電磁三通二級閥及其控制端、排氣電磁三通一級閥及其控制端。所述的進排氣管道系統包括系統進氣道、一級增壓排氣管、二級增壓進氣支管、二級增壓進氣主管、二級增壓進氣歧管、二級增壓排氣歧管、二級增壓排氣主管、二級增壓排氣支管、一級增壓進氣管和系統排氣道。所述的增壓控制電路包括A/D轉換模塊、直流交流逆變模塊、電磁三通閥控制模塊、變頻器控制模塊、蓄能控制模塊、工況識別模塊和整流器模塊。 所述的發動機系統為普通的發動機；上述各部分間的機械連接關係為系統進氣管與電輔助渦輪一級增壓器壓端進口相連；電輔助渦輪一級增壓器壓氣機端出口與一級增壓排氣管的一端連接，一級增壓排氣管另一端與進氣電磁三通一級閥連接；電磁三通一級閥的另兩端分別與二級增壓進氣支管、 二級增壓器壓氣機端進氣口連接；二級增壓進氣支管的另一端與進氣電磁三通二級閥連接，進氣電磁三通二級閥的另兩端分別與二級增壓進氣歧管、二級增壓進氣主管連接；二級增壓進氣主管的另一端與二級增壓器壓端出口相連，二級增壓進氣歧管與發動機系統進氣口連接；二級增壓排氣歧管的一端與發動機排氣口連接，另一端與排氣電磁三通二級閥連； 排氣電磁三通二級閥的另兩端通過二級增壓排氣主管、二級增壓排氣支管分別連接二級增壓器渦輪端進口、排氣電磁三通一級閥；排氣電磁三通一級閥的另兩端分別與二級增壓器渦輪端出口、一級增壓器進氣管連接；一級增壓進氣管另一端與一級增壓器渦輪端進口相連；一級增壓器渦輪端出口與系統排氣道連接。電路連接關係為發動機的油門踏板傳感器、發動機轉速傳感器輸出信號傳給增壓控制電路的工況識別模塊；增壓控制電路的電磁三通閥控制模塊的輸出端分別與進氣電磁三通一級閥控制端、進氣電磁三通二級閥控制端、排氣電磁三通二級閥控制端、排氣電磁三通一級閥控制端連接；發動機蓄電池為增壓控制電路和電機提供電力；增壓控制電路的控制模塊輸出端與電機系統連接。
2.根據權利要求1所述的廢氣再利用電輔助兩級增壓系統，其特徵在於所述電輔助渦輪一級增壓器的電機系統既可作為電動機亦可作為發動機系統。
3.根據權利要求1所述的廢氣再利用電輔助兩級增壓系統，其特徵在於為進一步提高發動機功率，在所述發動機系統和進氣電磁三通二級閥間還可加入中冷器。
全文摘要
本發明涉及一種廢氣再利用電輔助兩級增壓系統，屬於廢氣渦輪增壓技術領域。具體包括電輔助渦輪一級增壓器、廢氣渦輪二級增壓器、電磁三通閥系統、進排氣管道系統、增壓控制電路和發動機系統。本發明通過三通電磁閥開啟關閉的靈活控制，在解決廢氣渦輪增壓器增壓遲滯的同時，二級增壓系統使發動機進氣壓力進一步提高，可實現發動機增壓的高壓比，改善發動機在整個工況下的動力和排放性能；並在二級廢氣渦輪增壓器中做過功的廢氣在電輔助渦輪一級增壓器中得到進一步利用，通過發電給蓄電池充電，充分利用了廢氣能量，有效的利用了燃料能量，具有重要的節能意義。
文檔編號F02B37/04GK102230418SQ20111016319
公開日2011年11月2日 申請日期2011年6月17日 優先權日2011年6月17日
發明者張虹 申請人:北京理工大學