專利名稱：一種電控渦輪增壓機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電控、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣增壓渦輪機(jī)，具體涉及一種電控渦輪增壓機(jī)。
背景技術(shù)：
渦輪增壓機(jī)利用發(fā)動(dòng)機(jī)所排出的氣體，將其壓縮以此增加進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)中的氣體體積，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。在發(fā)動(dòng)機(jī)低動(dòng)力轉(zhuǎn)數(shù)的情況下，排氣量不能充分地驅(qū)動(dòng)渦輪增壓機(jī)這樣就不能得到足夠的壓縮旋轉(zhuǎn)這樣就沒有足夠的空氣從壓縮機(jī)進(jìn)入進(jìn)氣歧管內(nèi)。這樣當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置從惰性狀態(tài)或者是低動(dòng)力旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下進(jìn)入高動(dòng)力旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，渦輪增壓機(jī)延遲直到從達(dá)到更高的旋轉(zhuǎn)數(shù)后一定量的氣體才會(huì)到達(dá)渦輪增壓機(jī)。因此，只有當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)傳輸更大的動(dòng)力時(shí)，延遲的渦輪增壓機(jī)才會(huì)提供比預(yù)期更少空氣流進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒氣缸。
由于上述問題，在渦輪增壓機(jī)中安裝電控設(shè)備，用安裝在渦輪增壓機(jī)中的電控電動(dòng)機(jī)進(jìn)行電控。在惰性狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)裝置需要快速加速，電動(dòng)機(jī)迅速加速以保證有足夠的空氣進(jìn)入進(jìn)氣歧管和電動(dòng)機(jī)氣缸。當(dāng)電動(dòng)機(jī)到達(dá)較高轉(zhuǎn)速時(shí)產(chǎn)生大量的廢氣可以使渦輪充分的旋轉(zhuǎn)，此時(shí)渦輪增壓機(jī)不需要電動(dòng)機(jī)。這樣電動(dòng)機(jī)可以作為交流發(fā)電機(jī)將渦輪增壓機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成電能供應(yīng)給需要電能的車上。即使加入電控裝置，渦輪增壓機(jī)仍處于高溫、高速的環(huán)境下，還是存在很多問題。電動(dòng)機(jī)渦輪增壓機(jī)一側(cè)的氣體溫度高。(在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中約為1050度；溫度略低于柴油發(fā)動(dòng)機(jī))，相反則會(huì)影響整個(gè)結(jié)構(gòu)。另外，由于空氣壓縮增大使得空氣溫度上升，增壓機(jī)的壓縮機(jī)一側(cè)溫度明顯升高，溫度大約在180度。更重要的是，電機(jī)定子的加熱增加了渦輪增壓機(jī)的熱量負(fù)荷。高溫通過幾種方式影響電動(dòng)機(jī)。電磁線圈絕緣就有可能導(dǎo)致融化。融化裸露的接線可能使線圈短路。如果電動(dòng)機(jī)短路，電控渦輪增壓機(jī)就無法正常工作。銅線的電阻也會(huì)隨著溫度的升高呈直線上升。高溫下高電阻會(huì)影響電動(dòng)機(jī)的工作效率并且導(dǎo)致線圈自身產(chǎn)生的熱量要比電動(dòng)機(jī)從渦輪區(qū)域廢氣的熱量和壓縮區(qū)域空氣壓縮的熱量更多。高速旋轉(zhuǎn)也會(huì)產(chǎn)生許多的問題。因?yàn)樵跇?biāo)準(zhǔn)的渦輪增壓機(jī)中渦輪和壓縮機(jī)相互連接，連接渦輪和壓縮機(jī)的軸相對較短。如果在電動(dòng)機(jī)中使用較長的軸，不論是在目前的渦輪機(jī)內(nèi)還是在未來發(fā)明的渦輪機(jī)內(nèi)，在高速旋轉(zhuǎn)的情況下軸的小缺點(diǎn)變得更加明顯。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有的渦輪增壓機(jī)存在的上述問題，本發(fā)明提供一種更高效更穩(wěn)定的電控渦輪增壓機(jī)。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是
一種電控渦輪增壓機(jī)，包括渦輪、壓縮機(jī)、電動(dòng)機(jī)、軸和控制器；所述電動(dòng)機(jī)包括電機(jī)室、定子和轉(zhuǎn)子，所述定子固定于所述電機(jī)室的內(nèi)壁朝向所述軸一側(cè)的內(nèi)側(cè)上，所述定子與所述內(nèi)壁之間設(shè)有導(dǎo)熱介質(zhì)，所述導(dǎo)熱介質(zhì)與所述定子連接，所述轉(zhuǎn)子固定于所述軸上；所述電動(dòng)機(jī)安裝于所述渦輪和所述壓縮機(jī)之間并相互緊靠連接，所述軸穿過所述電動(dòng)機(jī)，所述渦輪和所述壓縮機(jī)固定于所述軸的兩端形成獨(dú)立的單元；所述控制器通過連接器與所述電動(dòng)機(jī)連接。上述電控渦輪增壓機(jī)，其中，所述電動(dòng)機(jī)相對所述軸徑向兩側(cè)分別設(shè)有進(jìn)油口和出油口，所述進(jìn)油口上設(shè)有分油泵；所述電動(dòng)機(jī)相對所述定子的兩側(cè)且位于靠近所述進(jìn)油口的一側(cè)的內(nèi)壁上分別設(shè)有噴油嘴；所述電動(dòng)機(jī)內(nèi)壁與所述電機(jī)室外殼間且與所述進(jìn)油口相連的空間布設(shè)有相互連通的橫向和徑向通道，所述電機(jī)室外殼且與所述出油口相連的空間形成機(jī)油箱，所述進(jìn)油口與所述出油口連通。上述電控渦輪增壓機(jī)，其中，所述電機(jī)室由第一部分和第二部分組成，所述第一部分與所述第二部分通過密封圈進(jìn)行密封連接，所述第二部分的所述內(nèi)壁上設(shè)有水套，所述水套環(huán)繞于所述定子且所述水套的一端通過所述導(dǎo)熱介質(zhì)與所述定子連接，所述水套的另一端連接一冷卻進(jìn)口，所述第二部分的兩側(cè)分別設(shè)有進(jìn)油口和出油口。
上述電控渦輪增壓機(jī)，其中，所述電動(dòng)機(jī)與所述渦輪連接處設(shè)置有導(dǎo)熱盾，所述電動(dòng)機(jī)與所述渦輪的所述葉輪之間設(shè)置有輻射導(dǎo)熱盾。上述電控渦輪增壓機(jī)，其中，所述定子與所述轉(zhuǎn)子之間設(shè)有用于封閉機(jī)油的盤子。上述電控渦輪增壓機(jī)，其中，所述電機(jī)室所使用的材料有陶瓷的部分。上述電控渦輪增壓機(jī)，其中，所述軸包括軸主體、加勁桿和拋油環(huán)，所述軸主體與所述電動(dòng)機(jī)通過所述轉(zhuǎn)子與軸承連接，所述加勁桿環(huán)繞于所述軸連接所述電動(dòng)機(jī)的部分，所述拋油環(huán)分別設(shè)置于所述轉(zhuǎn)子的兩端以及所述軸承遠(yuǎn)離所述電動(dòng)機(jī)內(nèi)壁一側(cè)的所述軸主體上，所述軸主體的一端連接所述渦輪的葉輪，所述軸主體的另一端連接所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)輪。上述電控渦輪增壓機(jī)，其中，所述導(dǎo)熱盾的材料為陶瓷。上述電控渦輪增壓機(jī)，其中，所述加勁桿與所述軸的連接為過盈配合。一種電控渦輪增壓機(jī)的冷卻方法，包括上述任一所述電控渦輪增壓機(jī)，油源將機(jī)油噴到所述定子上冷卻所述定子，所述定子上的熱量傳遞給機(jī)油，原油再從所述電機(jī)室流回油源。由于采用了上述技術(shù)，上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的積極效果是
(I)改進(jìn)了電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，內(nèi)部通道、進(jìn)油口、出油口等的分布使得機(jī)油迅速的進(jìn)入和排出，能夠達(dá)到有效快速的冷卻效果，同時(shí)機(jī)油在電動(dòng)機(jī)內(nèi)的有效流動(dòng)起到了很好的潤滑作用。(2)控制器控制軸組件產(chǎn)生扭矩，使得發(fā)動(dòng)機(jī)在低速情況下，壓縮機(jī)也能壓縮足夠的空氣量給發(fā)動(dòng)機(jī)，不會(huì)再產(chǎn)生滯后的狀況。(3)控制器能夠?qū)崟r(shí)檢測溫度，使發(fā)動(dòng)機(jī)控制在恒溫的狀態(tài)，保持發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的高效穩(wěn)定。


圖I是本發(fā)明一種電控渦輪增壓機(jī)的結(jié)構(gòu)框 圖2和圖3是本發(fā)明一種電控渦輪增壓機(jī)的外表面透視 圖4是本發(fā)明一種電控渦輪增壓機(jī)的橫切面圖；圖5是本發(fā)明一種電控渦輪增壓機(jī)的橫截面 圖6是本發(fā)明一種電控渦輪增壓機(jī)的部分橫截面放大 圖7是本發(fā)明一種電控渦輪增壓機(jī)的軸、轉(zhuǎn)子、渦輪零件和壓縮機(jī)零件組合的透視圖； 圖8是本發(fā)明一種電控渦輪增壓機(jī)的軸、轉(zhuǎn)子、渦輪零件和壓縮機(jī)零件組合的橫切面
圖9是本發(fā)明一種電控渦輪增壓機(jī)的軸、轉(zhuǎn)子、渦輪零件和壓縮機(jī)零件組合的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不作為本發(fā)明的限定?！?br> 如圖I所示本發(fā)明一種電控渦輪增壓機(jī)，電控渦輪增壓機(jī)100包含渦輪200、壓縮機(jī)400、電動(dòng)機(jī)300、軸500以及控制器600。電動(dòng)機(jī)300可以安裝在渦輪200和壓縮機(jī)400之間并且軸500與渦輪200、壓縮機(jī)400和電動(dòng)機(jī)300相互連接。渦輪200和壓縮機(jī)400在軸500兩端形成獨(dú)立的單元?？刂破?00通過連接器控制電動(dòng)機(jī)300的運(yùn)轉(zhuǎn)。如圖2至圖9所示，渦輪200的室202包括在進(jìn)氣口 212處的進(jìn)口法蘭206。從發(fā)動(dòng)機(jī)中排出的氣體進(jìn)入進(jìn)氣口 212流過渦螺殼214。渦螺殼214可以提供一個(gè)螺旋形路徑用于吸入廢氣同時(shí)也可以減少距離中心的面積。與在渦螺殼214上部截面口 216和渦螺殼214下部截面口 218的面積相比，在其向內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，減少的面積縮小了渦螺殼214的切面面積，這樣在正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下增加了廢氣的旋轉(zhuǎn)速度。進(jìn)一步的，渦螺殼214有一個(gè)向內(nèi)且逐漸尖細(xì)的開口 220連接渦輪室202的中心區(qū)域222。渦輪200的葉輪204周圍有渦輪漿208。當(dāng)廢氣從渦螺殼214穿過開口 220，氣體推動(dòng)渦輪漿208使葉輪204旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步的，進(jìn)口法蘭206可以附于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管上。這樣廢氣可以由進(jìn)氣口 212進(jìn)入渦螺殼214。廢氣在葉輪204旋轉(zhuǎn)之后，氣體進(jìn)入排氣系統(tǒng)中，其中還包括污染減排系統(tǒng)、消聲器和尾氣管。其中一部分廢氣直接進(jìn)入進(jìn)氣歧管作為再循環(huán)的廢氣進(jìn)入燃燒進(jìn)程。凸輪210可以連接到廢氣系統(tǒng)。進(jìn)一步的，渦輪室202由鑄鐵或者是其他高熔點(diǎn)的材料制成，當(dāng)處于高溫排氣狀態(tài)時(shí)可以維持其強(qiáng)度。進(jìn)一步的，渦輪200包括廢氣閥門或者其他可以使廢氣通過其的裝置。當(dāng)渦輪200運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，超出輸出量產(chǎn)生過多熱量以及渦輪200加速時(shí)壓縮機(jī)400提供了大量的壓縮空氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中，廢氣閥門可以解決這一問題。進(jìn)一步的，壓縮機(jī)400包括壓縮室404，壓縮機(jī)400通過出氣口 406釋放壓縮空氣至發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧口。壓縮機(jī)400包含一個(gè)減壓閥，當(dāng)壓縮機(jī)400輸出量超出預(yù)計(jì)時(shí)，壓縮速度加快，壓縮機(jī)400可能產(chǎn)生過量的壓縮空氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，減壓閥可以解決這一問題。進(jìn)一步的，壓縮機(jī)400包括一個(gè)轉(zhuǎn)輪408，壓縮機(jī)400內(nèi)部的孔418連接到進(jìn)氣口直接將空氣輸入擴(kuò)散裝置412，此裝置是一個(gè)旋轉(zhuǎn)型通道為由較大的內(nèi)部414向較小內(nèi)部416逐漸尖細(xì)的結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)輪408通過進(jìn)氣口吸入大量的空氣并且放射性的將空氣加入孔418至擴(kuò)散裝置412，擴(kuò)散裝置412在減速時(shí)增加空氣壓縮。進(jìn)一步的，電動(dòng)機(jī)300中包含電機(jī)室302、定子332和轉(zhuǎn)子330，電機(jī)室302由第一部分304和第二部分306組成，兩部分通過密封環(huán)326相互密封，兩部分分別在內(nèi)部有各自的通道，以用來滿足在組裝時(shí)用于發(fā)動(dòng)機(jī)的修護(hù)、維護(hù)借安裝，定子332固定于電機(jī)室302內(nèi)壁上之間設(shè)有導(dǎo)熱介質(zhì)346，轉(zhuǎn)子330固定于軸500上。 進(jìn)一步的，電動(dòng)機(jī)300中包括一個(gè)進(jìn)油口 308用于接收機(jī)油和一個(gè)出油口 314用于將油排出發(fā)動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)300內(nèi)壁與電機(jī)室302外殼間且與進(jìn)油口 308相連的空間布設(shè)有相互連通的橫向和徑向通道340，通道340連接油進(jìn)口 308。出油口 314上設(shè)有分油泵328，分油泵328供給定子332和軸承510機(jī)油。分油泵328對于混合車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)的頻繁啟動(dòng)和熄火是有好處的，分油泵328可以用熱靜力學(xué)控制，因此，可以在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)直到渦輪增壓機(jī)的溫度到達(dá)適當(dāng)?shù)某潭确钟捅?28才會(huì)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)一步的，電機(jī)室302內(nèi)壁上設(shè)有噴油嘴350，噴油嘴350將油噴到定子332。噴油嘴350管道的大小取決于使足夠量的油用于冷卻定子332，噴油嘴350從定子332的一邊將油噴出，但是，只要能夠供應(yīng)足夠的油，噴油嘴350也可以安裝在與定子相連接的位置。進(jìn)一步的，電機(jī)室302內(nèi)壁338內(nèi)形成水套318，水套318環(huán)繞于定子332。水套318連接于冷卻液進(jìn)口 320，通過此進(jìn)口 320可以使冷卻劑流入。冷卻劑存在于發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)中。冷卻劑來源于發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)而不是車輛的其他系統(tǒng)中，在水套318中可以安裝發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油或者是其他分油系統(tǒng)。冷卻液進(jìn)口 348和冷卻液出口 320連接水套318，這樣可以使冷卻液流通于定子332的大部分區(qū)域即從冷卻液進(jìn)入水套318到冷卻液從水套318流出的全過程。進(jìn)一步的，定子332中可以安裝暴露線圈這樣機(jī)油可以流到線圈中，定子332設(shè)有一個(gè)或者多個(gè)散熱片有助于分散熱量。進(jìn)一步的，由于機(jī)油用于冷卻定子332，用于軸承510的油量應(yīng)當(dāng)滿足補(bǔ)償冷卻的用油量，可在機(jī)油系統(tǒng)中的適當(dāng)位置安裝一個(gè)熱量轉(zhuǎn)換裝置或者是其他用于冷卻機(jī)油的系統(tǒng)。進(jìn)一步的，噴油嘴350可以分別安裝閥門354用于阻止機(jī)油的流通直到油壓到達(dá)指定的水平。在因機(jī)油流到定子332用于冷卻時(shí)而引起沒有允許而油壓降低的情況下，閥門354可以維持最低量的油壓供應(yīng)軸承510。進(jìn)一步的，為了使機(jī)油遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子330，定子332與轉(zhuǎn)子330之間設(shè)有用于封閉機(jī)油的托盤324，托盤324呈180度延伸環(huán)繞定子332，托盤324可以設(shè)有一個(gè)或多個(gè)管道，當(dāng)機(jī)油到達(dá)托盤324邊緣時(shí)，機(jī)油進(jìn)入機(jī)油箱336內(nèi)，機(jī)油箱336內(nèi)的機(jī)油從流回曲軸箱或者其他油槽的油穿過出油口 314。進(jìn)一步的，出油口 314設(shè)有真空泵316提供真空到出油口 314吸入機(jī)油。由真空泵316引起電機(jī)室302低壓可以將渦輪200中的廢氣泵入電機(jī)室302中。穿過設(shè)于電機(jī)室302內(nèi)的排氣口 356的新鮮空氣流入阻止了電機(jī)室302中的真空。這樣，排氣口 356可以阻止廢氣進(jìn)入電機(jī)室302。為了阻止排出的廢水或者是其他污染物進(jìn)入電機(jī)室302，其中可以安裝過濾器、木炭筒、單向閥門或者其他的過濾裝置。進(jìn)一步的，電動(dòng)機(jī)300包括電機(jī)室302上的電子連接器322，此裝置提供發(fā)動(dòng)機(jī)的電連接?？刂破?00通過電子連接器322連接到發(fā)動(dòng)機(jī)上。發(fā)動(dòng)機(jī)還包括冷卻液進(jìn)口 348用于接收冷卻液和冷卻液出口 320用于將冷卻液返回散熱器或者是其他的冷卻液源。冷卻系統(tǒng)有一個(gè)分電或者機(jī)械泵直接將冷卻液泵入冷卻液進(jìn)口 348。泵處于控制器600的控制下，這樣可以接收到恒溫器的數(shù)據(jù)來檢測和控制發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度。進(jìn)一步的，電動(dòng)機(jī)300受到到從渦輪機(jī)200和壓縮機(jī)400產(chǎn)生的高溫，隔絕了在定子332內(nèi)的熱量。為了達(dá)到冷卻定子332的目的，機(jī)油將通過噴油嘴350和352背對定子332噴入。機(jī)油沿著定子332進(jìn)入機(jī)油箱336，機(jī)油箱336回收并使油流回曲軸箱或者分油槽。進(jìn)一步的，電機(jī)室302由鑄鐵或者其他適當(dāng)?shù)牟牧闲纬?。電機(jī)室302包括各種內(nèi)部支持裝置。鑄鐵可以承受大量的熱負(fù)荷。但是陶瓷或者其他絕熱材料可以代替或添加到電機(jī)室302中溫度過高部分的鑄鐵當(dāng)中。陶瓷可以降低渦輪200到電動(dòng)機(jī)300及軸承510中的熱量。進(jìn)一步的，電動(dòng)機(jī)300可選用一個(gè)感應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)，一個(gè)永久性的發(fā)動(dòng)機(jī)，一個(gè)轉(zhuǎn)換磁阻發(fā)動(dòng)機(jī)，或者是其他類型的發(fā)動(dòng)機(jī)或者是電動(dòng)機(jī)。
進(jìn)一步的，軸500包括軸主體504，連接并從渦輪200延伸，穿過電動(dòng)機(jī)300與壓縮機(jī)400連接。廢氣作用于渦輪200的葉輪204的葉片208引起軸旋轉(zhuǎn)。軸500的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)了壓縮機(jī)400的葉輪408的旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)300的轉(zhuǎn)子330固定于軸主體504上并與之一起轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)一步的，軸承510支持軸主體504，為了適應(yīng)在渦輪200和壓縮機(jī)400與電動(dòng)機(jī)300之間的連接，軸500要比標(biāo)準(zhǔn)的渦輪增壓機(jī)軸長，即沒有電動(dòng)機(jī)300的渦輪增壓機(jī)，力口長后的軸500更加牢固，但卻更加脆弱。當(dāng)軸主體504高速旋轉(zhuǎn)，可能通過自然頻率產(chǎn)生共振。為此軸500需設(shè)置環(huán)繞于軸主體504中部的加勁桿516，轉(zhuǎn)子330通過加勁桿516軸筋連接到軸主體504。加勁桿516拉長軸500可以使其短暫運(yùn)轉(zhuǎn)，并且繼續(xù)在共振速度之間運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)一步的，加勁桿516是由鉻鎳鐵合金組成的，因?yàn)殂t鎳鐵合金可以很好的充當(dāng)熱量阻隔。這樣，加勁桿516可以減少從軸主體504到轉(zhuǎn)子330的熱量。軸500可以承受從廢氣和壓縮機(jī)400中的熱壓空氣的高熱負(fù)荷。加勁桿516是在轉(zhuǎn)子330和加勁桿516及加勁桿516和軸主體504之間的控制阻隔的精確的機(jī)械附件。進(jìn)一步的，軸500中拋油環(huán)520連接到定子332的一邊，環(huán)繞于加勁桿516的拋油環(huán)520，這些拋油環(huán)520使油循環(huán)到定子332上。機(jī)油主要用于阻止托盤324盡管托盤324外側(cè)噴濺機(jī)油將導(dǎo)致冷卻托盤324，故而能從定子332上吸收熱量。進(jìn)一步的，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)處于惰性狀態(tài)或者低輸出需要能量加速時(shí)，廢氣低排放不足以充分的驅(qū)動(dòng)渦輪220，所以不能充分的驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)400。這種滯后性可能持續(xù)到發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生足夠的廢氣驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)400的工作輸出。為了克服滯后性，控制器600可以使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在軸500上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，這樣就會(huì)引起壓縮機(jī)400快速旋轉(zhuǎn)即使是在發(fā)動(dòng)機(jī)低速的情況下也可以壓縮足夠量的空氣至發(fā)動(dòng)機(jī)。進(jìn)一步的，控制器600從速度感應(yīng)器獲取關(guān)于軸500和/或者轉(zhuǎn)子330的速度信息。溫度感應(yīng)裝置連接到轉(zhuǎn)子332，將轉(zhuǎn)子332的溫度數(shù)據(jù)提供給控制，600?？刂破?00也可以從感應(yīng)裝置接收到目前發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的其他數(shù)據(jù)，例如節(jié)流閥的相關(guān)信息、排氣的輸出量和空氣的吸入量。運(yùn)用這些數(shù)據(jù)，當(dāng)軸500的速度突然下降并導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)300旋轉(zhuǎn)時(shí)，控制器600可以起到控制的作用。發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸500使壓縮機(jī)400運(yùn)轉(zhuǎn)起到了必要的推動(dòng)作用。發(fā)動(dòng)機(jī)的速度迅速增加，這樣壓縮機(jī)400的旋轉(zhuǎn)就會(huì)先于渦輪200自身的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣達(dá)到一定量時(shí)可以驅(qū)動(dòng)渦輪200，控制器600會(huì)降低或者中斷向發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的電能。進(jìn)一步的，電動(dòng)機(jī)300與渦輪200的葉輪204之間設(shè)置有輻射熱盾334可以將渦輪200的熱輻射傳遞到電動(dòng)機(jī)300的電機(jī)室302中。電動(dòng)機(jī)300與渦輪200連接處設(shè)置有導(dǎo)熱盾358可以阻止從渦輪200到電動(dòng)機(jī)300的熱轉(zhuǎn)導(dǎo)。導(dǎo)熱盾358可以是陶瓷或者其他適當(dāng)?shù)目梢宰韪魺醾鲗?dǎo)的材料。輻射熱盾334可以使金屬或者其他材料。進(jìn)一步的，轉(zhuǎn)子332，軸500或者是加勁桿516上過熱的機(jī)油影響了軸500的平衡并增加了軸500和加勁桿516的慣性，也塞住了包括噴油嘴350的通道?；蛘咴谳S500和加勁桿516上的機(jī)油也會(huì)影響軸500的平衡并增加其慣性，產(chǎn)生不必要的阻力，為此在軸500上設(shè)置多個(gè)拋油環(huán)520，任何機(jī)油沿，500流向渦輪200或增壓機(jī)400，機(jī)油遇到拋油環(huán)520，使其呈反射狀向外遠(yuǎn)離渦輪200或增壓機(jī)400，不論是機(jī)油流入機(jī)油箱336還是機(jī)油流向電動(dòng)機(jī)300中的其他結(jié)構(gòu)，都從拋油環(huán)520滴進(jìn)槽內(nèi)；當(dāng)拋油環(huán)520從軸500中分離機(jī)油，由于軸500上的機(jī)油，軸500的有效質(zhì)量不會(huì)明顯增加。因此，在渦輪100快速卷起速度減慢慣性的間隔時(shí)間不會(huì)受到影響。拋油環(huán)520通過移除軸500的機(jī)油并將其拋到轉(zhuǎn)子330線 圈和電動(dòng)機(jī)300壁內(nèi)對機(jī)油的除氧有益。進(jìn)一步的，電動(dòng)機(jī)300也可以減少渦輪200的輸出量。如果控制器600控制的輸出到渦輪200的廢氣量過大時(shí)，控制器600可以使發(fā)動(dòng)機(jī)作為一個(gè)閘用于減少渦輪200的輸出量。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)作為閘使用時(shí)，也可以作為產(chǎn)生電能的轉(zhuǎn)換器。進(jìn)一步的，渦輪增壓機(jī)100可以用不同種類的渦輪100和壓縮機(jī)400，或者是特制的零件。另外，渦輪200和壓縮機(jī)400可以進(jìn)行不同需要的幾何變形，同時(shí)也可以使用雙軌壓縮機(jī)輪。以上所述僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的申請專利范圍，所以凡運(yùn)用本發(fā)明說明書及圖示內(nèi)容所做出的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電控渦輪增壓機(jī)，其特征在于，包括渦輪、壓縮機(jī)、電動(dòng)機(jī)、軸和控制器；所述電動(dòng)機(jī)包括電機(jī)室、定子和轉(zhuǎn)子，所述定子固定于所述電機(jī)室的內(nèi)壁朝向所述軸一側(cè)的內(nèi)側(cè)上，所述定子與所述內(nèi)壁之間設(shè)有導(dǎo)熱介質(zhì)，所述導(dǎo)熱介質(zhì)與所述定子連接，所述轉(zhuǎn)子固定于所述軸上；所述電動(dòng)機(jī)安裝于所述渦輪和所述壓縮機(jī)之間并相互緊靠連接，所述軸穿過所述電動(dòng)機(jī)，所述渦輪和所述壓縮機(jī)固定于所述軸的兩端形成獨(dú)立的單元；所述控制器通過連接器與所述電動(dòng)機(jī)連接。
2.如權(quán)利要求I所述電控渦輪增壓機(jī)，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)相對所述軸徑向兩側(cè)分別設(shè)有進(jìn)油口和出油口，所述進(jìn)油口上設(shè)有分油泵；所述電動(dòng)機(jī)相對所述定子的兩側(cè)且位于靠近所述進(jìn)油口的一側(cè)的內(nèi)壁上分別設(shè)有噴油嘴，所述噴油嘴上設(shè)有閥門；所述電動(dòng)機(jī)內(nèi)壁與所述電機(jī)室外殼間且與所述進(jìn)油口相連的空間布設(shè)有相互連通的橫向和徑向通道，所述電機(jī)室外殼且與所述出油口相連的空間形成機(jī)油箱，所述進(jìn)油口與所述出油口連通；所述電動(dòng)機(jī)外側(cè)靠近所述進(jìn)油口一側(cè)設(shè)有冷卻液出口，另一側(cè)設(shè)有排氣口，所述電動(dòng)機(jī)外側(cè)靠近所述出油口并與所述排氣口同側(cè)的位置設(shè)有冷卻液進(jìn)口。
3.如權(quán)利要求I所述電控渦輪增壓機(jī)，其特征在于，所述電機(jī)室由第一部分和第二部分組成，所述第一部分與所述第二部分通過密封圈進(jìn)行密封連接，所述第二部分的所述內(nèi)壁上設(shè)有水套，所述水套環(huán)繞于所述定子且所述水套的一端通過所述導(dǎo)熱介質(zhì)與所述定子連接，所述水套的另一端連接一冷卻進(jìn)口，所述第二部分的兩側(cè)分別設(shè)有進(jìn)油口和出油口。
4.如權(quán)利要求I所述電控渦輪增壓機(jī)，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)與所述渦輪連接處設(shè)置有導(dǎo)熱盾，所述電動(dòng)機(jī)與所述渦輪的所述葉輪之間設(shè)置有輻射導(dǎo)熱盾。
5.如權(quán)利要求I所述電控渦輪增壓機(jī)，其特征在于，所述定子與所述轉(zhuǎn)子之間設(shè)有用于封閉機(jī)油的托盤。
6.如權(quán)利要求I所述電控渦輪增壓機(jī)，其特征在于，所述電機(jī)室所使用的材料有陶瓷的部分。
7.如權(quán)利要求I所述電控渦輪增壓機(jī)，其特征在于，所述軸包括軸主體、加勁桿和拋油環(huán)，所述軸主體與所述電動(dòng)機(jī)通過所述轉(zhuǎn)子與軸承連接，所述加勁桿環(huán)繞于所述軸連接所述電動(dòng)機(jī)的部分，所述拋油環(huán)分別設(shè)置于所述轉(zhuǎn)子的兩端以及所述軸承遠(yuǎn)離所述電動(dòng)機(jī)內(nèi)壁一側(cè)的所述軸主體上，所述軸主體的一端連接所述渦輪的葉輪，所述軸主體的另一端連接所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)輪。
8.如權(quán)利要求4所述電控渦輪增壓機(jī)，其特征在于，所述導(dǎo)熱盾的材料為陶瓷。
9.如權(quán)利要求7所述電控渦輪增壓機(jī)，其特征在于，所述加勁桿與所述軸的連接為過盈配合。
10.一種電控潤輪增壓機(jī)的冷卻方法,其特征在于,包括權(quán)利要求1-10中任一所述電控渦輪增壓機(jī)，油源將機(jī)油噴到所述定子上冷卻所述定子，所述定子上的熱量傳遞給機(jī)油，原油再從所述電機(jī)室流回油源。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電控渦輪增壓機(jī)，包括渦輪、壓縮機(jī)、電動(dòng)機(jī)、軸和控制器；電動(dòng)機(jī)包括電機(jī)室、定子和轉(zhuǎn)子，定子固定于電機(jī)室的內(nèi)壁朝向軸一側(cè)的內(nèi)側(cè)上，定子與內(nèi)壁之間設(shè)有導(dǎo)熱介質(zhì)，導(dǎo)熱介質(zhì)與定子連接，轉(zhuǎn)子固定于軸上；電動(dòng)機(jī)安裝于渦輪和壓縮機(jī)之間并相互緊靠連接，軸穿過電動(dòng)機(jī)，渦輪和壓縮機(jī)固定于軸的兩端形成獨(dú)立的單元；控制器通過連接器與電動(dòng)機(jī)連接。本發(fā)明的有益效果是改進(jìn)了電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，能夠達(dá)到有效快速的冷卻效果和很好的潤滑作用；控制器控制軸組件產(chǎn)生扭矩，發(fā)動(dòng)機(jī)在低速情況下，壓縮機(jī)也能壓縮足夠的空氣量給發(fā)動(dòng)機(jī)，不會(huì)再產(chǎn)生滯后的狀況；控制器能夠?qū)崟r(shí)檢測溫度恒溫控制，保證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的高效穩(wěn)定。
文檔編號F02B37/12GK102943707SQ201210402038
公開日2013年2月27日 申請日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月22日
發(fā)明者李傳友, 左朝鳳, 夏迎松, 陳新, 詹小雪 申請人:安徽中鼎動(dòng)力有限公司