一种V型发动机的进排气结构的制作方法

一种v型发动机的进排气结构
技术领域
1.本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种v型发动机的进排气结构。


背景技术：

2.发动机是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，包括如内燃机、外燃、喷气发动机、电动机等，如内燃机通常是把化学能转化为机械能。发动机既适用于动力发生装置，也可指包括动力装置的整个机器，发动机最早诞生在英国，所以，发动机的概念也源于英语，它的本义是指那种“产生动力的机械装置”3.数据中心一般采用1000kw以上大功率发电机组作为备用电源，数据中心对发电机组的突加负荷性能要求很高，一般要求突加额定功率的50％，且满足gb/t 2820.5-2009中g3性能等级的要求，即突加50％负载，发电机组频率降≤7％，频率恢复时间≤3s。对发动机而言要求突加50％负载，转速降≤7％，转速恢复时间≤3s。
4.目前大功率发动机一般采用v型结构，v型结构发动机普遍采用2个增压器，每一列采用一个增压器，增压器叶轮轮径较大，发电机组突加50％负载时，发动机转速会降低，发动机喷油器会加大喷油，由于增压器叶轮直径加大，叶轮转动惯量较大，增压器转速提升较慢，发动机的进气压力提升速度也随之较慢。由于发动机气缸的燃油充足，而空气不足，发动机燃烧不充分，导致发动机突加负载50％时，发动机转速降低较多，一般大于7％，并且恢复至额定转速时间较长，通常＞3s，不能满足数据中心对发动机的要求，为此我们提出了一种v型发动机的进排气结构。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种v型发动机的进排气结构，解决了目前大功率发动机一般采用v型结构，v型结构发动机普遍采用2个增压器，每一列采用一个增压器，增压器叶轮轮径较大，发电机组突加50％负载时，发动机转速会降低，发动机喷油器会加大喷油，由于增压器叶轮直径加大，叶轮转动惯量较大，增压器转速提升较慢，发动机的进气压力提升速度也随之较慢。由于发动机气缸的燃油充足，而空气不足，发动机燃烧不充分，导致发动机突加负载50％时，发动机转速降低较多，一般大于7％，并且恢复至额定转速时间较长，通常＞3s，不能满足数据中心对发动机的要求的问题。
6.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
7.一种v型发动机的进排气结构，包括：若干个空气滤清器，所述空气滤清器的一侧设置有涡轮增压器本体，所述涡轮增压器本体的内部设置有涡轮增压器的压气机，所述涡轮增压器的压气机的输入端与所述空气滤清器的一端固定连接，进气组件，所述进气组件设置在所述空气滤清器的一侧，用于提升进气压力和流量，排气组件，所述排气组件设置在所述涡轮增压器本体的一侧，用于对废气进行排出。
8.通过采用上述技术方案，通过设置空气滤清器，空气滤清器可以对发动机工作过程中吸进大量的空气进行滤清，如果空气不经过滤清，空气中悬浮的尘埃被吸入气缸中，就
会加速活塞组及气缸的磨损，空气滤清器起到滤除空气中灰尘、砂粒的作用，保证气缸中进入足量、清洁的空气。
9.较佳的，所述进气组件包括：两个进气三通管，两个所述进气三通管设置在所述涡轮增压器的压气机的一侧，所述涡轮增压器的压气机的输出端与所述进气三通管的一端固定连接，所述进气三通管的一端设置有中冷器，所述中冷器的输入端与所述进气三通管的一端固定连接，两个所述中冷器相对应一侧设置有平衡管，所述平衡管的两端分别与所述中冷器相连接。
10.通过采用上述技术方案，通过设置中冷器，中冷器与平衡管相连接，进而通过中冷器可以降低增压后的高温空气温度、以降低发动机的热负荷，提高进气量，进而增加发动机的功率，通过平衡管，用于左右列中冷器的进气压力保持平衡。
11.较佳的，所述进气组件还包括：进气歧管，所述进气歧管设置在所述中冷器的输出端，所述中冷器的输出端与所述进气歧管的一端固定连接，所述进气歧管的两端均设置有汽缸盖本体，所述汽缸盖本体的一侧设置有汽缸盖的进气道，所述汽缸盖本体的一侧设置有燃烧室，所述燃烧室的输入端与所述汽缸盖的进气道相连通。
12.通过采用上述技术方案，通过设置汽缸盖本体，汽缸盖本体用于承受气体力和紧固气缸盖螺栓所造成的机械负荷，同时还用于与高温燃气接触而承受很高的热负荷。
13.较佳的，所述排气组件包括：汽缸盖的排气道，所述汽缸盖的排气道设置在所述燃烧室的一侧，所述汽缸盖的排气道与所述燃烧室的输出端相连通，所述汽缸盖的排气道的一侧设置有排气歧管，所述排气歧管的一端与所述汽缸盖的排气道固定连接，所述排气歧管的一端设置有排气三通管，所述排气三通管的一端与所述排气歧管的一端固定连接。
14.通过采用上述技术方案，通过设置燃烧室，燃烧室的输出端与排气歧管汽缸盖的排气道相连通，燃烧室是一种用耐高温合金材料制作的燃烧设备，燃料即在此室燃烧，排气歧管的一端与汽缸盖的排气道固定连接，排气歧管用于收集来自多个气缸的发动机废气并将其输送到排气管。
15.较佳的，所述排气组件还包括：涡轮增压器的涡轮机，所述涡轮增压器的涡轮机设置在所述涡轮增压器本体的内部，所述涡轮增压器的涡轮机的输入端与所述排气歧管的一端固定连接，所述涡轮增压器的涡轮机的输出端设置有排气管，所述排气管的一端与所述涡轮增压器的涡轮机的输出端固定连接。
16.通过采用上述技术方案，通过设置涡轮增压器的涡轮机，涡轮增压器的涡轮机是利用流体冲击叶轮转动而产生动力的发动机，叶轮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，就可以增加发动机的输出功率。
17.综上所述，本发明主要具有以下有益效果：
18.通过设置进气组件，进气组件可以提升进气压力和流量，通过设置排气组件，排气组件可以对废气进行排出，进气组件与排气组件通过四个涡轮增压器本体，可以减小发动机叶轮直径，减小叶轮转动惯量，提高涡轮增压器本体的效应速度，使发动机在突加负载时能迅速提高发动机的进气压力和流量，让燃油和空气在燃烧室燃烧更充分，减少发动机转速降和转速恢复时间，使发动机满足数据中心对发动机突加性能的要求。
19.通过设置空气滤清器，空气滤清器可以对发动机工作过程中吸进大量的空气进行
滤清，如果空气不经过滤清，空气中悬浮的尘埃被吸入气缸中，就会加速活塞组及气缸的磨损，空气滤清器起到滤除空气中灰尘、砂粒的作用，保证气缸中进入足量、清洁的空气，通过设置中冷器，中冷器与平衡管相连接，进而通过中冷器可以降低增压后的高温空气温度、以降低发动机的热负荷，提高进气量，进而增加发动机的功率，通过平衡管，用于左右列中冷器的进气压力保持平衡。
20.通过设置汽缸盖本体，汽缸盖本体用于承受气体力和紧固气缸盖螺栓所造成的机械负荷，同时还用于与高温燃气接触而承受很高的热负荷，通过设置燃烧室，燃烧室的输出端与排气歧管汽缸盖的排气道相连通，燃烧室是一种用耐高温合金材料制作的燃烧设备，燃料即在此室燃烧，排气歧管的一端与汽缸盖的排气道固定连接，排气歧管用于收集来自多个气缸的发动机废气并将其输送到排气管。
21.通过设置涡轮增压器的涡轮机，涡轮增压器的涡轮机是利用流体冲击叶轮转动而产生动力的发动机，叶轮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，就可以增加发动机的输出功率。
附图说明
22.图1是本发明的平面结构示意图；
23.图2是本发明的排气三通管结构示意图；
24.图3是本发明的平衡管结构示意图；
25.图4是本发明的进气三通管结构示意图；
26.图5是本发明的排气管结构示意图。
27.附图标记：1、空气滤清器；2、涡轮增压器本体；201、涡轮增压器的压气机；202、涡轮增压器的涡轮机；3、进气三通管；4、排气三通管；5、中冷器；6、平衡管；7、进气歧管；8、排气歧管；9、汽缸盖本体；901、汽缸盖的进气道；902、汽缸盖的排气道；10、排气管；11、燃烧室。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.参考图1、图2、图4和图5，一种v型发动机的进排气结构，包括：若干个空气滤清器1，空气滤清器1为已有结构在此不做赘述，空气滤清器1的一侧设置有涡轮增压器本体2，涡轮增压器本体2为已有结构在此不做赘述，涡轮增压器本体2的内部设置有涡轮增压器的压气机201，涡轮增压器的压气机201为已有结构在此不做赘述，涡轮增压器的压气机201的输入端与空气滤清器1的一端固定连接，空气滤清器1的一侧设置有进气组件，用于提升进气压力和流量，涡轮增压器本体2的一侧设置有排气组件，用于对废气进行排出，通过设置空气滤清器1，空气滤清器1可以对发动机工作过程中吸进大量的空气进行滤清，如果空气不经过滤清，空气中悬浮的尘埃被吸入气缸中，就会加速活塞组及气缸的磨损，空气滤清器1起到滤除空气中灰尘、砂粒的作用，保证气缸中进入足量、清洁的空气。
30.参考图1、图2、图3、图4和图5，进气组件包括两个进气三通管3，进气三通管3设置在涡轮增压器的压气机201的一侧，涡轮增压器的压气机201的输出端与进气三通管3的一端固定连接，进气三通管3的一端设置有中冷器5，中冷器5为已有结构在此不做赘述，中冷器5的输入端与进气三通管3的一端固定连接，两个中冷器5相对应一侧设置有平衡管6，平衡管6的两端分别与中冷器5相连接，通过设置中冷器5，中冷器5与平衡管6相连接，进而通过中冷器5可以降低增压后的高温空气温度、以降低发动机的热负荷，提高进气量，进而增加发动机的功率，通过平衡管6，用于左右列中冷器5的进气压力保持平衡。
31.参考图1、图2、图3、图4和图5，进气组件还包括进气歧管7，进气歧管7为已有结构在此不做赘述，进气歧管7设置在中冷器5的输出端，中冷器5的输出端与进气歧管7的一端固定连接，进气歧管7的两端均设置有汽缸盖本体9，汽缸盖本体9为已有结构在此不做赘述，汽缸盖本体9的一侧设置有汽缸盖的进气道901，进气道901为已有结构在此不做赘述，汽缸盖本体9的一侧设置有燃烧室11，燃烧室11为已有结构在此不做赘述，燃烧室11的输入端与汽缸盖的进气道901相连通，排气组件包括汽缸盖的排气道902，汽缸盖的排气道902为已有结构在此不做赘述，汽缸盖的排气道902设置在燃烧室11的一侧，汽缸盖的排气道902与燃烧室11的输出端相连通，汽缸盖的排气道902的一侧设置有排气歧管8，排气歧管8为已有结构在此不做赘述，排气歧管8的一端与汽缸盖的排气道902固定连接，排气歧管8的一端设置有排气三通管4，排气三通管4的一端与排气歧管8的一端固定连接，通过设置燃烧室11，燃烧室11的输出端与排气歧管8汽缸盖的排气道902相连通，燃烧室11是一种用耐高温合金材料制作的燃烧设备，燃料即在此室燃烧，排气歧管8的一端与汽缸盖的排气道902固定连接，排气歧管8用于收集来自多个气缸的发动机废气并将其输送到排气管10。
32.参考图1、图2、图4和图5，排气组件还包括涡轮增压器的涡轮机202，涡轮增压器的涡轮机202为已有结构在此不做赘述，涡轮增压器的涡轮机202设置在涡轮增压器本体2的内部，涡轮增压器的涡轮机202的输入端与排气歧管8的一端固定连接，涡轮增压器的涡轮机202的输出端设置有排气管10，排气管10的一端与涡轮增压器的涡轮机202的输出端固定连接，通过设置涡轮增压器的涡轮机202，涡轮增压器的涡轮机202是利用流体冲击叶轮转动而产生动力的发动机，叶轮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，就可以增加发动机的输出功率。
33.工作原理：请参考图1-图5所示，发动机工作时，空气通过空气滤清器1过滤后进入到涡轮增压器的压气机201，空气经过涡轮增压器的压气机201增压后汇入到进气三通管3，空气从进气三通管3流入到中冷器5冷却，两个中冷器5之间用平衡管6连通，使左右列的进气压力保持平衡，经过中冷器5冷却后的空气进入进气歧管7，空气从进气歧管7进入汽缸盖的进气道901上，空气从汽缸盖的进气道901进入燃烧室11，空气在燃烧室11和燃油混合后燃烧，燃烧后的废气从燃烧室11进入到汽缸盖的排气道902，废气从汽缸盖的排气道902进入到排气歧管8，废气从排气歧管8进入排气三通管4，废气从排气三通管4进入涡轮增压器的涡轮机202，废气从涡轮增压器的涡轮机202进入到排气管10。
34.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种v型发动机的进排气结构，其特征在于，包括：若干个空气滤清器(1)，所述空气滤清器(1)的一侧设置有涡轮增压器本体(2)，所述涡轮增压器本体(2)的内部设置有涡轮增压器的压气机(201)，所述涡轮增压器的压气机(201)的输入端与所述空气滤清器(1)的一端固定连接；进气组件，所述进气组件设置在所述空气滤清器(1)的一侧，用于提升进气压力和流量，排气组件，所述排气组件设置在所述涡轮增压器本体(2)的一侧，用于对废气进行排出。2.根据权利要求1所述的一种v型发动机的进排气结构，其特征在于，所述进气组件包括：两个进气三通管(3)，两个所述进气三通管(3)均设置在所述涡轮增压器的压气机(201)的一侧，所述涡轮增压器的压气机(201)的输出端与所述进气三通管(3)的一端固定连接，所述进气三通管(3)的一端设置有中冷器(5)，所述中冷器(5)的输入端与所述进气三通管(3)的一端固定连接，两个所述中冷器(5)相对应一侧设置有平衡管(6)，所述平衡管(6)的两端分别与所述中冷器(5)相连接。3.根据权利要求2所述的一种v型发动机的进排气结构，其特征在于，所述进气组件还包括：进气歧管(7)，所述进气歧管(7)设置在所述中冷器(5)的输出端，所述中冷器(5)的输出端与所述进气歧管(7)的一端固定连接，所述进气歧管(7)的两端均设置有汽缸盖本体(9)，所述汽缸盖本体(9)的一侧设置有汽缸盖的进气道(901)，所述汽缸盖本体(9)的一侧设置有燃烧室(11)，所述燃烧室(11)的输入端与所述汽缸盖的进气道(901)相连通。4.根据权利要求3所述的一种v型发动机的进排气结构，其特征在于，所述排气组件包括：汽缸盖的排气道(902)，所述汽缸盖的排气道(902)设置在所述燃烧室(11)的一侧，所述汽缸盖的排气道(902)与所述燃烧室(11)的输出端相连通，所述汽缸盖的排气道(902)的一侧设置有排气歧管(8)，所述排气歧管(8)的一端与所述汽缸盖的排气道(902)固定连接，所述排气歧管(8)的一端设置有排气三通管(4)，所述排气三通管(4)的一端与所述排气歧管(8)的一端固定连接。5.根据权利要求1所述的一种v型发动机的进排气结构，其特征在于，所述排气组件还包括：涡轮增压器的涡轮机(202)，所述涡轮增压器的涡轮机(202)设置在所述涡轮增压器本体(2)的内部，所述涡轮增压器的涡轮机(202)的输入端与所述排气歧管(8)的一端固定连接，所述涡轮增压器的涡轮机(202)的输出端设置有排气管(10)，所述排气管(10)的一端与所述涡轮增压器的涡轮机(202)的输出端固定连接。

技术总结
本发明公开了一种V型发动机的进排气结构，其技术方案要点是：包括若干个空气滤清器，所述空气滤清器的一侧设置有涡轮增压器本体，所述涡轮增压器本体的内部设置有涡轮增压器的压气机，所述涡轮增压器的压气机的输入端与所述空气滤清器的一端固定连接；进气组件，所述进气组件设置在所述空气滤清器的一侧，用于提升进气压力和流量，排气组件，所述排气组件设置在所述涡轮增压器本体的一侧，用于对废气进行排出，空气滤清器可以对发动机工作过程中吸进大量的空气进行滤清，如果空气不经过滤清，空气中悬浮的尘埃被吸入气缸中，就会加速活塞组及气缸的磨损，空气滤清器起到滤除空气中灰尘、砂粒的作用，保证气缸中进入足量、清洁的空气。的空气。的空气。


技术研发人员：温国生 刘地长 王正飞
受保护的技术使用者：重庆磐谷动力技术有限公司
技术研发日：2023.03.23
技术公布日：2023/5/24