具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

第一实施例

请参照附图1，图1是本实施例的一种具有双增压系统的发动机的系统架构示意图。所述具有双增压系统的发动机包括空气滤清器1、第一增压器2、第一水冷中冷器3、第一三通管4、单向阀5、第二增压器6、电源7、第二三通管8、进气再循环阀9、第二水冷中冷器10、节气门11、进气歧管12、发动机本体13、排气歧管14、前催化器15、后催化器16。

所述的空气滤清器1一端连接有A管路、另一端连接有B管路；所述的B管路一端和空气滤清器1连接、另一端和第一增压器2的第一端连接；第一增压器2的第一端还通过C管路与第一水冷中冷器3连接；所述的第一水冷中冷器3一端和C管路连接、另一端连接第一三通管4；

所述第一三通管4具有D管路和E管路，两管路的夹角α为钝角，以减小流动损失。所述第一三通管4上的D管路连接单向阀5，所述第一三通管4的E管路的一端连接第二增压器6，另一端连接D管路；所述第二三通管8具有G管路和F管路，两管路的夹角β为钝角，以减小流动损失。所述第二三通管8的G管路一端和单向阀5连接、另一端连接第二水冷中冷器10；所述第二三通管8的F管路一端与第二增压器6连接，另一端与G管路连接；所述第二增压器6通过导线连接有电源7；

所述G管路连接有I管路，所述的I管路一端和G管路连接、另一端连接进气再循环阀9；所述的J管路一端和进气再循环阀9连接、另一端和B管路连接；

所述的第二水冷中冷器10一端和G管路连接、另一端连接有H管路；所述的H管路上连接有节气门11，所述的节气门11与进气歧管12相连；所述的进气歧管12与发动机本体13相连，所述的发动机本体13一端和进气歧管12连接、另一端连接有排气歧管14；所述排气歧管14的出口和第一增压器2的第二端连接；

所述第一增压器2的涡端还连接有K管路，所述的K管路上连接有前催化器15；所述的前催化器15一端和K管路连接、另一端连接有L管路，所述的L管路上连接有后催化器16；所述的后催化器16一端连接有L管路、另一端连接有M管路。

经过上述连接方式，使空气滤清器1通过第一管路与发动机本体连接，第二增压器6通过第二管路与第一管路并联，第一管路通过第三管路与第一增压器连接。

需要说明的是：

本发明的单向阀5优选为机械单向阀，所述进气再循环阀9优选为电动阀，所述的单向阀5和进气再循环阀9均为常闭式。所述第一增压器2为涡轮增压器，第二增压器6为电动增压器，所述的第二增压器6包括电机与压轮。所述的第一水冷中冷器3、第二水冷中冷器10和第二增压器6均具有独立于发动机本体的冷却系统。所述电源7的电压为48V，用于对第二增压器6进行供电；所述的电源7还能够接受整车运行时的能量回收，以持续维持第二增压器6所需的电量。

本发明的具有双增压系统的发动机工作过程：

如图1所述，工作时，新鲜空气从A管路吸入，经过空气滤清器1后，再经过B管路进入第一增压器2的压端，随着第一增压器2的压轮的高速旋转，新鲜空气被压缩作功，空气密度和温度随之上升；压缩后的新鲜气体随之通过C管路进入第一水冷中冷器3进行冷却降温，之后到达第一三通管4；新鲜气体在此选择直接通过D管路，然后再通过单向阀5流向G管路；或者通过D管路前半段后，流经E管路进入第二增压器6进行二次增压，二次增压后的气体再通过F管路回流至G管路；气体从G管路流入第二水冷中冷器10再进一步冷却，达到合适的温度后，再由节气门11进入进气歧管12，然后进入发动机本体13进行燃烧作功，生成废气。燃烧废气从发动机本体13排出，经排气岐管14后在第一增压器2涡端推动涡轮作功。废气作功后，从K管路排出，依次流经前催化器15、后催化器16以及M管路排出。

需要说明的是：

1)在普通工况下，第二增压器6处于怠速状态，不对进气作功增压，此时只有第一增压器2对新鲜空气进行增压，增压后的空气经D管路，推开单向阀5直接进入G管路及后续的管路。

2)当需要急加速或低转速大扭矩时，第二增压器6在48V电源7的作用下转速迅速增加，对进气进行二次增压，以提供更高更快的高压气体，促使更多的新鲜气体进入发动机本体13的燃烧室燃烧，对外输出更多的扭矩，提高发动机的响应性。第二增压器6工作时，G管路的压力大于D管路，在压差的作用下，单向阀5关闭，进气由D管路流向E管路进入第二增压器6后，再由F管路流进G管路。

第一水冷中冷器3的作用在于降低第一增压器2后的空气温度，保证进入第二增压器6的空气温度处于一个理想的水平，以此保证第二增压器6能持续且高效在运行。过高的温度，不仅会限制第二增压器6的可运行时间，也会降低其压气机的效率。

第二水冷中冷器10的作用在于对第二增压器6后的气体进行冷却，或对进气进行二次冷却，以此保证进气温度处于一下较低水平，以增加实际空气密度，进一步保证发动机做功能力，同时防止发动机爆震。

因此，两个水冷中冷器的存在，与单独一个中冷器方案相比，两个水冷中冷器可以选用较小的型号，布置相对比较灵活，以降低因一个大的水冷中冷器而产生的布置困难的问题。

第二增压器6外接独立冷却水，是为了保证第二增压器6能持续、高效运行。单向阀5不需要ECU控制，ECU只需控制第二增压器6来实现单向阀两端的压差，进而，实现对阀门开关的控制。

进气再循环阀9的作用，是在发动机正常运行在过程中，突然油门松开，节气门11突然关闭时，进气再循环阀9打开，将G管路的高压气体引回B管路处，再进入涡端增压器2，形成一个循环，以防止第二水冷中冷器10等零件压力过大而受损坏，同时也能维持涡轮连续运转，不产生巨大的转速波动，为下次动力输出做准备。

基于上文的描述可知，本发明优点在于：

1、发动机有更宽的扭矩输出平台和更大的功率，发动机响应性明显提高，增加汽车的驾驶乐趣；同时该系统安全可靠。

2、本发明解决涡轮增压发动机加速响应问题和不能同时兼顾低速扭矩与高大功率的问题，同时还避免了进气温度过高，爆震倾向大的问题。

3、拓宽低速扭矩与高速功率：采用该双增压系统，能在性能匹配的时候，第一增压器选用更大轮子系统，使其往高速高功率方向靠拢，以实现更高的功率，而低速段的扭矩则由第二增压器补充实现；最终实现拓宽了发动机的低速扭矩平台，同时又实现了更高的功率。

4、避免涡轮迟滞现象，提高发动机加速响应，电动增压器的存在，能弥补因排气能量的不足，而引起第一增压器转速迟滞的现象，通过将48V电源的能量迅速转化成电动压气机的动能，更进一步压缩空气，加大发动机的进气密度和进气量，从而使发动机能燃烧更多的燃油，实现更快的扭矩输出。

5、两个水冷中冷系统，不仅降低电动增压器的进气温度，而且还能有效降低最终进入发动机燃烧室的进气温度，避免燃烧爆震。

6、该进气增压系统，采用固定在发动机上的水冷中冷系统，去除了传统的空—空冷却系统，极大的减少了增压后的进气管路长度，这对发动机的响应性的提高，同样有着明显的效果。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。