CN205779229U - 一种涡轮增压装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种涡轮增压装置，属于机械技术领域。它解决了现有涡轮增压***产生的有害气体的排放量较大等技术问题。本涡轮增压装置包括空滤器、中冷器、发动机一、压气机、涡轮机和催化器，空滤器的出气口与压气机的进气口相连通，压气机的出气口与中冷器的进气口相连通，中冷器的出气口与发动机一的进气口相连通，发动机一的出气口与涡轮机的进气口相连通，涡轮机的出气口与催化器的进气口相连通，催化器的出气口与外界相连通。本涡轮增压装置能够降低废气中的有害气体的排放量，减小废气对环境的污染。
Description
技术领域
本实用新型属于机械技术领域，涉及一种涡轮增压装置。
背景技术
涡轮增压发动机指的是配备涡轮增压器的发动机。涡轮增压器实际上是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整一下发动机的转速，达到增加发动机的输出功率的目的。
申请号为ZL201310361441.X的中国发明专利公开了一种涡轮增压***，包括涡轮机、空气滤清器、压气机、中冷器、发电机和电动机，涡轮机与排气歧管连接，发电机与涡轮机连接，空气滤清器的出口连接压气机的入口，压气机的出口连接中冷器的入口，中冷器的出口连接到发动机节气门中；压气机还与电动机连接。
上述的涡轮增压***直接通过电动机驱动压气机，电动机由ECU控制，响应精确快速，然而，其不足之处是：该涡轮增压***不能对发动机产生的废气进行处理，导致废气中的有害气体的排放量较大，造成对环境的污染。
发明内容
本实用新型针对现有的技术存在的上述问题，提供一种涡轮增压装置，本实用新型所要解决的技术问题是：如何降低废气中的有害气体的排放量。
本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：
一种涡轮增压装置，该装置包括空滤器、中冷器、发动机一、压气机和涡轮机，所述空滤器的出气口与压气机的进气口相连通，所述压气机的出气口与中冷器的进气口相连通，所述中冷器的出气口与发动机一的进气口相连通，所述发动机一的出气口与涡轮机的进气口相连通，其特征在于，该装置还包括催化器，所述涡轮机的出气口与所述催化器的进气口相连通，所述催化器的出气口与外界相连通。
本实用新型的工作原理是：本涡轮增压装置包括空滤器、中冷器、发动机一、压气机、涡轮机和催化器，工作时，空气从空滤器进入，经压气机加压后，再经过中冷器冷却，之后进入发动机一中燃烧，燃烧后产生的废气推动涡轮机做功，再进入催化器中发生反应，最后排出，催化器起到对废气中的有害气体进行过滤的作用，降低废气中的有害气体的排放量。
在上述的一种涡轮增压装置中，所述空滤器的出气口与压气机的进气口通过进气管一相连通，所述发动机一的出气口与涡轮机的进气口通过排气岐管相连通，该装置还包括支管一和支管二，所述支管一的一端与进气管一相连通，支管一的另一端与中冷器的进气口相连通，所述支管二的一端与排气岐管相连通，支管二的另一端与所述催化器的进气口相连通，所述支管一与进气管一的连接处设置有能够关闭压气机的进气口或支管一的进气阀，所述支管二与排气岐管的连接处设置有能够关闭涡轮机的进气口或支管二的出气阀。在发动机尚未处于正常工作状态，即处于冷起动阶段时，使进气阀关闭压气机的进气口，出气阀关闭涡轮机的进气口，此时空气从空滤器进入，经过中冷器冷却，之后进入发动机燃烧，燃烧后产生的废气，进入催化器中发生反应，在此过程中，发动机处于低速运转的状态，不需要废气对其进行做功，因此发动机一燃烧后产生的废气避开压涡轮机，直接进入催化器中进行反应，避免废气对涡轮机的叶片做功而浪费能量，废气进入催化器时具有更高的温度，使催化器能够更加快速地与废气发生反应，进一步降低废气中的有害气体的排放量，提高催化器对废气的过滤效果。
在上述的一种涡轮增压装置中，所述支管一和支管二均为呈长条状的直管。支管一和支管二均为直管，使支管一的长度和支管二的长度均为最小，这样能够减小废气的流通路径，减少废气在流通过程中的浪费能量，废气进入催化器时具有更高的温度，使催化器能够更加快速地与废气发生反应，进一步降低废气中的有害气体的排放量，提高催化器对废气的过滤效果。
在上述的一种涡轮增压装置中，该装置还包括控制器，所述进气阀通过转轴一转动连接在支管一与进气管一的连接处，所述转轴一与电机一的输出轴相连接，所述出气阀通过转轴二转动连接在支管二与排气岐管的连接处，所述转轴二与电机二的输出轴相连接，所述电机一和电机二均与控制器电连接。控制器能够分别控制电机一的动作和电机二的动作，使进气阀关闭压气机的进气口或支管一，或使出气阀关闭涡轮机的进气口或支管二，提高操作的方便性。
在上述的一种涡轮增压装置中，该装置还包括用于检测发动机一水温的温度传感器及用于检测发动机一转速的转速传感器，所述温度传感器和转速传感器均与控制器电连接。温度传感器能够检测发动机一的水温，转速传感器能够检测发动机一的转速，二者分别将检测到的温度参数及速度参数发送给控制器，控制器能够实时检测发动机一的工作状态，方便控制器根据发动机一的工作状态分别控制电机一的动作和电机二的动作，使进气阀关闭压气机的进气口或支管一，出气阀关闭涡轮机的进气口或支管二。
与现有技术相比，本实用新型的优点如下：
1、本涡轮增压装置的催化器起到对废气中的有害气体进行过滤的作用，降低废气中的有害气体的排放量。
2、在本涡轮增压装置中，当发动机处于冷起动阶段时，发动机一燃烧后产生的废气能够避开涡轮机，直接进入催化器中进行反应，避免废气对涡轮机的叶片做功而浪费能量，废气进入催化器时具有更高的温度，使催化器能够更加快速地与废气发生反应，进一步降低废气中的有害气体的排放量，提高催化器对废气的过滤效果。
3、本涡轮增压装置的控制器能够实时检测发动机一的工作状态，方便控制器根据发动机一的工作状态分别控制电机一的动作和电机二的动作，使进气阀关闭压气机的进气口或支管一，出气阀关闭涡轮机的进气口或支管二。
附图说明
图1是本涡轮增压装置的结构示意图。
图2是进气阀与电机一相连接的示意图。
图3是出气阀与电机二相连接的示意图。
图4是发动机一处于正常工作状态的示意图。
图5是本涡轮增压装置的工作原理框图。
图中，1空滤器；2中冷器；3发动机一；4压气机；5涡轮机；6催化器；7进气管一；8排气岐管；9支管一；10支管二；11进气阀；12出气阀；13控制器；14转轴一；15电机一；16转轴二；17电机二；18温度传感器；19转速传感器。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
如图1或4所示，本涡轮增压装置包括空滤器1、中冷器2、发动机一3、压气机4、涡轮机5和催化器6，空滤器1的出气口与压气机4的进气口相连通，压气机4的出气口与中冷器2的进气口相连通，中冷器2的出气口与发动机一3的进气口相连通，发动机一3的出气口与涡轮机5的进气口相连通，涡轮机5的出气口与催化器6的进气口相连通，催化器6的出气口与外界相连通。
如图1或4所示，在本实施例中，空滤器1的出气口与压气机4的进气口通过进气管一7相连通，发动机一3的出气口与涡轮机5的进气口通过排气岐管8相连通，装置还可以包括支管一9和支管二10，支管一9的一端与进气管一7相连通，支管一9的另一端与中冷器2的进气口相连通，支管二10的一端与排气岐管8相连通，支管二10的另一端与催化器6的进气口相连通，支管一9与进气管一7的连接处设置有能够关闭压气机4的进气口或支管一9的进气阀11，支管二10与排气岐管8的连接处设置有能够关闭涡轮机5的进气口或支管二10的出气阀12。在发动机尚未处于正常工作状态，即处于冷起动阶段时，使进气阀11关闭压气机4的进气口，出气阀12关闭涡轮机5的进气口，此时空气从空滤器1进入，经过中冷器2冷却，之后进入发动机燃烧，燃烧后产生的废气，进入催化器6中发生反应，在此过程中，发动机处于低速运转的状态，不需要废气对其进行做功，因此发动机一3燃烧后产生的废气避开涡轮机5，直接进入催化器6中进行反应，避免废气对涡轮机5的叶片做功而浪费能量，废气进入催化器6时具有更高的温度，使催化器6能够更加快速地与废气发生反应，进一步降低废气中的有害气体的排放量，提高催化器6对废气的过滤效果。
如图1或4所示，支管一9和支管二10可以是均呈长条状的直管。支管一9和支管二10均为直管，使支管一9的长度和支管二10的长度均为最小，这样能够减小废气的流通路径，减少废气在流通过程中的浪费能量，废气进入催化器6时具有更高的温度，使催化器6能够更加快速地与废气发生反应，进一步降低废气中的有害气体的排放量，提高催化器6对废气的过滤效果。
如图2、3、5所示，该装置还可以包括控制器13，进气阀11通过转轴一14转动连接在支管一9与进气管一7的连接处，转轴一14与电机一15的输出轴相连接，出气阀12通过转轴二16转动连接在支管二10与排气岐管8的连接处，转轴二16与电机二17的输出轴相连接，电机一15和电机二17均与控制器13电连接。控制器13能够分别控制电机一15的动作和电机二17的动作，使进气阀11关闭压气机4的进气口或支管一9，或使出气阀12关闭涡轮机5的进气口或支管二10，提高操作的方便性。
如图5所示，作为优选，装置还可以包括用于检测发动机一3水温的温度传感器18及用于检测发动机一3转速的转速传感器19，温度传感器18和转速传感器19均与控制器13电连接。温度传感器18能够检测发动机一3的水温，转速传感器19能够检测发动机一3的转速，二者分别将检测到的温度参数及速度参数发送给控制器13，控制器13能够实时检测发动机一3的工作状态，方便控制器13根据发动机一3的工作状态分别控制电机一15的动作和电机二17的动作，使进气阀11关闭压气机4的进气口或支管一9，出气阀12关闭涡轮机5的进气口或支管二10。
如图1所示，当发动机一3起动时，温度传感器18检测到发动机一3的水温小于或等于80℃，转速传感器19检测发动机一3的转速小于或等于1200rmp时，温度传感器18和转速传感器19分别将检测到的温度参数及速度参数发送给控制器13，控制器13判断发动机处于低速暖机状态，即处于冷起动阶段，此时控制器13发出信号，使进气阀11关闭压气机4的进气口，且使出气阀12关闭蜗轮机的进气口，使空气避开压气机4，发动机一3产生的废气避开涡轮机5，直接进入催化器6。
如图4所示，当控制器13根据接收到的信号判断发动机一3处于正常工作状态时，控制器13发出信号，使进气阀11关闭支管一9，且使出气阀12关闭支管二10，此时空气从空滤器1进入，经压气机4加压后，再经过中冷器2冷却，之后进入发动机一3中燃烧，燃烧后产生的废气推动涡轮机5做功，再进入催化器6中发生反应，最后排出。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (5)
1.一种涡轮增压装置，该装置包括空滤器(1)、中冷器(2)、发动机一(3)、压气机(4)和涡轮机(5)，所述空滤器(1)的出气口与压气机(4)的进气口相连通，所述压气机(4)的出气口与中冷器(2)的进气口相连通，所述中冷器(2)的出气口与发动机一(3)的进气口相连通，所述发动机一(3)的出气口与涡轮机(5)的进气口相连通，其特征在于，该装置还包括催化器(6)，所述涡轮机(5)的出气口与所述催化器(6)的进气口相连通，所述催化器(6)的出气口与外界相连通，所述发动机一(3)的出气口与涡轮机(5)的进气口通过排气岐管(8)相连通，该装置还包括支管二(10)，所述支管二(10)的一端与排气岐管(8)相连通，支管二(10)的另一端与所述催化器(6)的进气口相连通，所述支管二(10)与排气岐管(8)的连接处设置有能够关闭涡轮机(5)的进气口或支管二(10)的出气阀(12)。
2.根据权利要求1所述的一种涡轮增压装置，其特征在于，所述空滤器(1)的出气口与压气机(4)的进气口通过进气管一(7)相连通，该装置还包括支管一(9)，所述支管一(9)的一端与进气管一(7)相连通，支管一(9)的另一端与中冷器(2)的进气口相连通，所述支管一(9)与进气管一(7)的连接处设置有能够关闭压气机(4)的进气口或支管一(9)的进气阀(11)。
3.根据权利要求2所述的一种涡轮增压装置，其特征在于，所述支管一(9)和支管二(10)均为呈长条状的直管。
4.根据权利要求2或3所述的一种涡轮增压装置，其特征在于，该装置还包括控制器(13)，所述进气阀(11)通过转轴一(14)转动连接在支管一(9)与进气管一(7)的连接处，所述转轴一(14)与电机一(15)的输出轴相连接，所述出气阀(12)通过转轴二(16)转动连接在支管二(10)与排气岐管(8)的连接处，所述转轴二(16)与电机二(17)的输出轴相连接，所述电机一(15)和电机二(17)均与控制器(13)电连接。
5.根据权利要求4所述的一种涡轮增压装置，其特征在于，该装置还包括用于检测发动机一(3)水温的温度传感器(18)及用于检测发动机一(3)转速的转速传感器(19)，所述温度传感器(18)和转速传感器(19)均与控制器(13)电连接。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111196266A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-05-26 | 浙江锋锐发动机有限公司 | 一种催化器起燃阶段扭矩分配方法、***和装置 |
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2016
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| CN111196266A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-05-26 | 浙江锋锐发动机有限公司 | 一种催化器起燃阶段扭矩分配方法、***和装置 |
| CN111196266B (zh) * | 2020-01-20 | 2021-06-01 | 浙江锋锐发动机有限公司 | 一种催化器起燃阶段扭矩分配方法、***和装置 |
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