技术领域
[0001] 本发明涉及一种船用发动机增压器系统。
相关背景技术
[0002] 由于大功率中速柴油机机体大、整机长度较长，传统一体式的增压器系统因整机长度受限，故整机长度方向的预留检修空间不足。现场空间狭小，外加一体式增压系统是集成式，致使增压器系统的维修极其不方便。
[0003] 传统一体式的增压系统的结构有高集成度和复杂性的特点，故增压空气进入空冷器前的流道无法进行多角度优化，因此增压空气进入空冷器前的流畅性和均匀度均较差，不利于增压空气冷却。
[0004] 根据传统增压器系统的一体式结构特性，当增压器发生振动时，极易牵动其他组件振动。而且一体式增压器系统的集成度高、结构较复杂、空间有限，不利于安装增压器减振装置，也不方便提升增压器托架的强度。
具体实施方式
[0020] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0021] 与传统一体式的增压器系统相比，本发明公开的一种船用分体式发动机增压器系统采用增压器托架和空冷器分开布置的方式，如图1所示，由增压器托架1、涡轮增压器2、膨胀管3、空冷器进气腔体4、空冷器5以及空冷器出气腔体6组成。
[0022] 如图1所示，在本实施例公开的分体式增压系统中，增压器托架1固定在发动机机架上，其中，增压器托架1上表面采用液压螺栓固定于发动机机架上表面，增压器托架1侧面采用普通螺栓固定于发动机机架轴侧，可加强增压器托架1的稳定性。涡轮增压器2固定在增压器托架1上表面，通过螺栓与增压器托架1固定，增压器托架1与涡轮增压器2的接触位置可视情况添加减震装置。涡轮增压器2上设有废气进口(涡轮机进口)、废气出口(涡轮机出口)、压气机进口和压气机出口，涡轮增压器2上的废气进口法兰面通过膨胀节(波纹管)安装在发动机的排气管上，发动机排气从涡轮增压器2的废气进口进入涡轮增压器2，然后从废气出口排出。空气从涡轮增压器2的压气机进口吸入，增压后的空气从压气机出口经膨胀管3进入空冷器进气腔体4。空冷器进气腔体4中增压后的空气经过空冷器5冷却降温后经空冷器出气腔体6进入发动机进气集管。
[0023] 本发明公开的分体式发动机的增压系统将增压器托架1和空冷器5分开布置，能缩短整机轴向长度，虽然在整机侧面安装空冷器5会导致整机宽度增加，但整机宽度方向本来就需预留较宽裕的检修过道，如此便可充分利用检修过道布置空冷器5，从而能缩短整机轴向长度以便达到减小船舱结构长度的目的。
[0024] 本发明公开的分体式发动机的增压系统采用分体式设计，结构简单、制作工艺不繁杂，安装拆卸以及后期维护方便。单个组件体积小而轻便，可自由组合拆装，方便运输。系统组件若有磨损仅需更换磨损部件，不需要像一体式增压系统更换整个系统，能节约维修成本。
[0025] 由于涡轮增压器2振动现象显著，在本发明公开的分体式发动机的增压系统中，增压器托架1与其他组件分开布置，能有效避免涡轮增压器2振动带给其他组件的一系列问题，并且增压器托架1与增压系统其它组件分开，能更方便安装增压器减振装置，亦方便全方位提升增压器托架1的强度。与此同时，在涡轮增压器2的压气机出口和连接空冷器进口腔体之间设有膨胀管3，能够有效吸收涡轮增压器2振动带给空冷器5的振动影响，可提高增压器系统的可靠性和耐久性，从而大大降低增压系统维修周期和成本。
[0026] 本发明公开的分体式发动机的增压系统通过优化设计空冷器进气腔体4的导流板，能够提高增压空气进入空冷器5前的流畅性和均匀度，使增压后的空气均匀地进入空冷器5，能更有效降低进气温度，充分回收排气能量。同时，本发明优化设计空冷器出气腔体6的导流板，亦可提高低温增压空气进入整机系统的流畅性和均匀度，使增压后的低温空气均匀地进入进气集管，提高了进气的稳定性和燃油燃烧的充分性，从而极大提高了发动机的动力性和燃油经济性。
[0027] 本发明公开的分体式发动机增压器系统通过小幅度优化增压器托架1、新设计空冷器进气腔体4的接口结构，就能达到该增压系统适用于多种不同机型目的。故该分体式发动机增压器系统通用性强、鲁棒性高。
[0028] 涡轮增压器2振动会导致潜在的可靠性问题，如图2所示，本发明将空冷器进气腔体4分成两段，中间用波纹管4‑1连接，可进一步加强本发明公开的增压系统可靠性。
[0029] 空冷器5是船用发动机的增压系统重要组件，空冷器5采用两级换热器，冷却来自涡轮增压器2的增压进气。流经空冷器5的增压进气先后被发动机冷却系统中的高温循环水路和低温循环水路冷却，其温度从243℃冷却至45℃。如图3所示，发动机冷却系统主要由空冷器5、高温水泵51、高温水换热器52、低温水泵53、低温水换热器54、滑油换热器55、膨胀水箱56、高温水温控阀组件57、低温水温控阀组件58、节流孔板50a以及50b和单向阀59a以及59b组成。发动机的冷却系统的功能是为满足发动机正常运行所需的冷却水供应需求。
[0030] 高温循环水路主要包括空冷器5、高温水泵51、高温水换热器52、高温水温控阀组件57、膨胀水箱56和单向阀59a。高温水为发动机内循环水，高温水自高温水泵51流出，冷却缸盖/缸套/增压器/排气集管、空冷器5并带走热量后，进入高温水温控阀组件57与高温水换热器52，最后进入高温水泵51完成循环。高温水循环水路内的高温水温度可通过高温水温控阀组件57自动调节高温水换热器52的流量比例实现温度控制。节流孔板50a可帮助高温水温控阀组件57更精准实现温度控制功能。高温循环水路如出现循环水量不足可通过膨胀水箱56进行补水。在发动机备车过程中，可通过非发动机本体的预加热器进行发动机高温水预热。单向阀59a的功能是避免备车过程中，预热的高温水进入高温水泵51出口。
[0031] 低温水路主要包括空冷器5、低温水泵53、低温水换热器54、低温水温控阀组件58、滑油换热器55、膨胀水箱56和单向阀59b。低温水为发动机内循环水，低温水自低温水泵53流出，冷却空冷器5和滑油换热器55带走热量后进入低温水换热器54、低温水温控阀组件58，最后进入低温水泵53完成内循环。低温水循环水路内的低温水温度可通过低温水温控阀组件58自动调节低温水换热器54的流量比例实现温度控制。节流孔板50b可帮助低温水温控阀组件58更精准实现温度控制功能。低温循环水路如出现循环水量不足可通过膨胀水箱56进行补水。在发动机备车过程中，可通过非发动机本体的预加热器进行发动机低温水预热。单向阀59b的功能是避免备车过程中，预热的低温水进入低温水泵53出口。
[0032] 非发动机本体的预加热器不仅可以进行发动机高、低温水预热，还能起到备用冷却水路作用，即在高、低温水路的主路水泵出现故障时，添加一个电泵就能替代主路。
[0033] 高温水温控阀组件57安装位置在进高温水换热器52上路，是因为高温水路需要控制流出发动机的水温，低温水温控阀组件58在进低温水换热器54下路，是因为低温水路需要控制进入发动机的水温。
