汽油機(jī)全可控機(jī)械增壓進(jìn)氣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】汽油機(jī)全可控機(jī)械增壓進(jìn)氣系統(tǒng)屬發(fā)動機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，本發(fā)明進(jìn)氣歧管和排氣管分別固接于汽油機(jī)進(jìn)氣口和排氣口；汽油機(jī)右的曲軸帶輪經(jīng)皮帶與電磁離合器連接；進(jìn)氣歧管入口與進(jìn)氣總管出口連接；旁通管Ⅱ入口與機(jī)械增壓器出口固接，旁通管Ⅱ出口與進(jìn)氣總管連接；變傳動比裝置連接于機(jī)械增壓器和電磁離合器之間；旁通管Ⅰ出口與機(jī)械增壓器入口連接，旁通管Ⅰ入口與進(jìn)氣總管連接；空氣濾清器固接于進(jìn)氣總管入口，進(jìn)氣總管的出口和入口之間串接有中冷器、止流閥、節(jié)氣門；本發(fā)明能提高機(jī)械增壓發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性、解決機(jī)械增壓器與發(fā)動機(jī)傳動比匹配困難的問題、減少非電磁離合器式機(jī)械增壓器在小負(fù)荷時(shí)的功耗、實(shí)現(xiàn)機(jī)械增壓器接入前后的平穩(wěn)過渡。
【專利說明】汽油機(jī)全可控機(jī)械增壓進(jìn)氣系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于發(fā)動機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，更確切的說，本發(fā)明是一種汽油機(jī)全可控機(jī)械增壓進(jìn)氣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]增壓已成為小型高強(qiáng)化汽油機(jī)的必備技術(shù)手段，通過增壓可以增加進(jìn)氣量，提高功率密度，進(jìn)而提高發(fā)動機(jī)的負(fù)荷率，改善發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。現(xiàn)有的汽油機(jī)增壓技術(shù)主要有廢氣渦輪增壓和機(jī)械增壓，廢氣渦輪增壓器安裝在排氣總管處，通過廢氣驅(qū)動渦輪旋轉(zhuǎn)帶動壓氣機(jī)壓縮空氣，不僅可以增壓進(jìn)氣，而且可以回收部分廢氣能量改善發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性；相比于渦輪增壓方式，機(jī)械增壓則是通過發(fā)動機(jī)皮帶輪驅(qū)動，消耗的是曲軸的有用功，燃油經(jīng)濟(jì)性差，但具有較快的響應(yīng)性。
[0003]對于側(cè)重于瞬態(tài)響應(yīng)性的汽油機(jī)來說，機(jī)械增壓是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。機(jī)械增壓器與曲軸直連，沒有渦輪增壓器的氣動延遲，可以以最快的速度提供所需進(jìn)氣量。但機(jī)械增壓器之所以沒有更廣泛的普及主要有兩方面的原因:一是機(jī)械增壓器消耗的是曲軸有用功，發(fā)動機(jī)燃油消耗量較大，特別是高速時(shí)，機(jī)械增壓器功耗占據(jù)了發(fā)動機(jī)輸出有用功的很大部分；二是機(jī)械增壓器與發(fā)動機(jī)之間傳動比的匹配較困難，若機(jī)械增壓器帶輪與發(fā)動機(jī)帶輪傳動比匹配在高速階段，則低速大負(fù)荷時(shí)會產(chǎn)生供氣量不足，若機(jī)械增壓器帶輪與發(fā)動機(jī)帶輪傳動比匹配到低速階段，則高速時(shí)即會產(chǎn)生增壓過度又會消耗過多的有用功，而發(fā)動機(jī)工況隨著車輛載荷和路況的不同是在不同轉(zhuǎn)速和不同負(fù)荷間一直變化的，所以固定傳動比的機(jī)械增壓方式存在難以克服的缺陷和不足。此外，機(jī)械增壓器的轉(zhuǎn)速決定機(jī)械增壓器的壓氣量，而固定傳動比的機(jī)械增壓器轉(zhuǎn)速又由汽油機(jī)轉(zhuǎn)速決定，也就是說汽油機(jī)轉(zhuǎn)速決定了機(jī)械增壓器的壓氣量，因此機(jī)械增壓器的壓氣量在汽油機(jī)同一轉(zhuǎn)速下是相同的，并不能隨著汽油機(jī)負(fù)荷的變化而做出調(diào)整，所以現(xiàn)在采用機(jī)械增壓方式的汽油機(jī)仍然需要節(jié)氣門或進(jìn)氣回流的方式調(diào)節(jié)多余進(jìn)氣量實(shí)現(xiàn)負(fù)荷調(diào)節(jié)，造成不必要的有效功損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的機(jī)械增壓方式能耗大、傳動比匹配困難以及機(jī)械增壓器壓氣量不可調(diào)的技術(shù)問題，提出了一種汽油機(jī)全可控機(jī)械增壓進(jìn)氣系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明由進(jìn)氣歧管1、汽油機(jī)2、排氣管3、曲軸端帶輪4、皮帶5、機(jī)械增壓器6、旁通管II 7、旁通管I 8、變傳動比裝置9、電磁離合器10、空氣濾清器11、節(jié)氣門12、止流閥13、進(jìn)氣總管14和中冷器15組成，其中進(jìn)氣歧管1和排氣管3分別固接于汽油機(jī)2的進(jìn)氣口和排氣口 ；汽油機(jī)2右端的曲軸端帶輪4經(jīng)皮帶5與電磁離合器10連接；進(jìn)氣歧管1入口端與進(jìn)氣總管14出口端連接；旁通管II 7入口端與機(jī)械增壓器6出口固接，旁通管II 7出口端與進(jìn)氣總管14連接；變傳動比裝置9連接于機(jī)械增壓器6和電磁離合器10之間；旁通管I 8出口端與機(jī)械增壓器6入口連接，旁通管I 8入口端與進(jìn)氣總管14連接；空氣濾清器11固接于進(jìn)氣總管14入口端，進(jìn)氣總管14的出口端和入口端之間串接有中冷器15、止流閥13、節(jié)氣門12，其中中冷器15位于進(jìn)氣總管14出口端和旁通管II 7出口端之間，止流閥13位于旁通管II 7出口端和旁通管I 8入口端之間，節(jié)氣門12位于旁通管I 8入口端和空氣濾清器11之間。
[0006]所述的變傳動比裝置9由步進(jìn)電機(jī)16、上壁板17、前壁板18、右壁板19、主動輪軸20、下壁板21、齒輪軸I 22、傳動輪轉(zhuǎn)動桿II 23、齒輪I 24、齒輪II 25、齒輪箱分隔板26、齒輪III27、從動輪軸28、左壁板29、傳動輪轉(zhuǎn)動桿I 30、齒輪IV 31、齒輪軸II 32、后壁板33、從動輪34、傳動輪I 35、主動輪36、傳動輪II 37組成，其中上壁板17、前壁板18、右壁板19、下壁板21、左壁板29、后壁板33固接形成變傳動比裝置9的外殼；步進(jìn)電機(jī)16固接于前臂板18，并與傳動輪轉(zhuǎn)動桿I 30連接，傳動輪轉(zhuǎn)動桿I 30穿過齒輪箱分隔板26，定位于前壁板18和后壁板33之間，上半部分和側(cè)面分別裝有齒輪IV 31和傳動輪I 35 ;主動輪軸20穿過右壁板19，一端固接主動輪36，另一端固接電磁離合器10 ;齒輪軸I 22安裝齒輪II 25，定位于前壁板18和齒輪箱分隔板26之間；傳動輪轉(zhuǎn)動桿II 23穿過齒輪箱分隔板26，定位于前壁板18和后壁板33之間，上半部分和側(cè)面分別裝有齒輪I 24和傳動輪II 37，齒輪I 24與齒輪II 25嚙合；齒輪箱分隔板26固接于變傳動比裝置9內(nèi)部，與前壁板18和后壁板33平行；齒輪III 27固接于齒輪軸II 32，齒輪III 27上下分別與齒輪IV 31和齒輪II 25嚙合，齒輪軸II 32定位于前壁板18和齒輪箱分隔板26之間；齒輪軸II 32定位于前壁板18和齒輪箱分隔板26之間；從動輪軸28穿過左壁板29，一端固接從動輪34，另一端連接機(jī)械增壓器6。
[0007]結(jié)合本發(fā)明所述的各組件及其安裝位置關(guān)系，本發(fā)明的全可控進(jìn)氣系統(tǒng)是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]1.當(dāng)發(fā)動機(jī)處于小負(fù)荷工況，即發(fā)動機(jī)自然吸氣能夠滿足該工況所需進(jìn)氣量要求的負(fù)荷范圍，電磁離合器10脫離，機(jī)械增壓器6不工作，止流閥13全開，只通過節(jié)氣門12的開度大小調(diào)節(jié)進(jìn)氣量。
[0009]2.當(dāng)發(fā)動機(jī)處于中大負(fù)荷工況，即發(fā)動機(jī)自然吸氣不能夠滿足該工況所需進(jìn)氣量要求的負(fù)荷范圍，電磁離合器10嚙合，機(jī)械增壓器6開始工作，止流閥13全關(guān)，節(jié)氣門12全開，步進(jìn)電機(jī)16開始動作，通過調(diào)節(jié)變傳動比裝置9的傳動比調(diào)節(jié)機(jī)械增壓器6轉(zhuǎn)速，從而提供該工況下所需的進(jìn)氣量。
[0010]步進(jìn)電機(jī)16調(diào)整機(jī)械增壓器6的轉(zhuǎn)速是通過變傳動比裝置9實(shí)現(xiàn)的。具體說，步進(jìn)電機(jī)16轉(zhuǎn)動帶動傳動輪轉(zhuǎn)動桿I 30轉(zhuǎn)動，傳動輪轉(zhuǎn)動桿I 30的轉(zhuǎn)動通過齒輪IV 31、齒輪III 27、齒輪II 25、齒輪I 24之間的嚙合傳遞給傳動輪轉(zhuǎn)動桿II 23，實(shí)現(xiàn)傳動輪轉(zhuǎn)動桿
I30與傳動輪轉(zhuǎn)動桿II 23的同步反向旋轉(zhuǎn)。傳動輪轉(zhuǎn)動桿I 30與傳動輪轉(zhuǎn)動桿II 23的同步反向旋轉(zhuǎn)也帶動傳動輪I 35與傳動輪II 37繞軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)而通過傳動輪I 35與傳動輪
II37與主動輪36和從動輪34的接觸點(diǎn)不同實(shí)現(xiàn)主動輪和從動輪的傳動半徑不同，從而實(shí)現(xiàn)傳動比的改變。
[0011]而發(fā)動機(jī)各負(fù)荷和轉(zhuǎn)速下的步進(jìn)電機(jī)16轉(zhuǎn)動量，也即其控制的主動輪和從動輪傳動比，也即機(jī)械增壓器轉(zhuǎn)速的確定是在發(fā)動機(jī)的實(shí)驗(yàn)標(biāo)定過程中完成的，步進(jìn)電機(jī)16作為發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的執(zhí)行器之一，將其對應(yīng)的每一個(gè)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷下的轉(zhuǎn)動量形成MAP值存儲在發(fā)動機(jī)ECU (發(fā)動機(jī)控制電腦)中，并在轉(zhuǎn)速和負(fù)荷變化時(shí)作出相應(yīng)的響應(yīng)。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是:[0013]1.本發(fā)明提出的全可控機(jī)械增壓進(jìn)氣系統(tǒng)通過變傳動比裝置實(shí)現(xiàn)了機(jī)械增壓器壓氣量能夠根據(jù)不同負(fù)荷做出相應(yīng)的調(diào)整，省去了現(xiàn)有技術(shù)中的進(jìn)氣回流和節(jié)流裝置，避免了不必要的有效功損失，提高機(jī)械增壓發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。
[0014]2.本發(fā)明提出的全可控機(jī)械增壓進(jìn)氣系統(tǒng)中機(jī)械增壓器轉(zhuǎn)速不再受制于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，在發(fā)動機(jī)高低轉(zhuǎn)速時(shí)都能提供足夠的進(jìn)氣量，解決了現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)械增壓器與發(fā)動機(jī)傳動比匹配困難的問題。
[0015]3.本發(fā)明提出的全可控機(jī)械增壓進(jìn)氣系統(tǒng)中機(jī)械增壓器在發(fā)動機(jī)小負(fù)荷工況時(shí)通過電磁離合器斷開，機(jī)械增壓器不工作，減少了現(xiàn)有技術(shù)中非電磁離合器式機(jī)械增壓器在小負(fù)荷時(shí)的功耗。
[0016]4.本發(fā)明提出的全可控機(jī)械增壓進(jìn)氣系統(tǒng)通過節(jié)氣門和止流閥的開關(guān)配合實(shí)現(xiàn)了機(jī)械增壓器接入前后的平穩(wěn)過渡。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為全可控機(jī)械增壓進(jìn)氣系統(tǒng)示意圖
[0018]圖2為變傳動比裝置主視圖
[0019]圖3為變傳動比裝置左視圖
[0020]圖4為變傳動比裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖
[0021]圖5為主動輪側(cè)視圖
[0022]圖6為主動輪主視圖
[0023]圖7為傳動輪和傳動輪轉(zhuǎn)動桿主視圖
[0024]圖8為傳動輪和傳動輪轉(zhuǎn)動桿左視圖
[0025]圖9為自然吸氣模式氣流路徑示意圖
[0026]圖10為機(jī)械增壓模式氣流路徑示意圖
[0027]圖11為全可控機(jī)械增壓進(jìn)氣系統(tǒng)的工作流程圖
[0028]其中:1.進(jìn)氣歧管2.汽油機(jī)3.排氣管4.曲軸端帶輪5.皮帶6.機(jī)械增壓器7.旁通管II 8.旁通管I 9.變傳動比裝置10.電磁離合器11.空氣濾清器12.節(jié)氣門13.止流閥14.進(jìn)氣總管15.中冷器16.步進(jìn)電機(jī)17.上壁板18.前壁板19.右壁板20.主動輪軸21.下壁板22.齒輪軸I 23.傳動輪轉(zhuǎn)動桿II 24.齒輪I 25.齒輪II 26.齒輪箱分隔板
27.齒輪III 28.從動輪軸29.左壁板30.傳動輪轉(zhuǎn)動桿I 31.齒輪IV 32.齒輪軸II 33.后壁板34.從動輪35.傳動輪I 36.主動輪37.傳動輪II
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面對照附圖，通過描述對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】所涉及的各機(jī)構(gòu)的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理等作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
[0030]參閱圖1，所述的全可控機(jī)械增壓進(jìn)氣系統(tǒng)包括空氣濾清器11、節(jié)氣門12、止流閥
13、進(jìn)氣總管14、中冷器15、進(jìn)氣歧管1、旁通管II 7、機(jī)械增壓器6、旁通管I 8、變傳動比裝置9、電磁離合器10、汽油機(jī)2、排氣管3、曲軸端帶輪4、皮帶5。
[0031]所述的進(jìn)氣歧管1為普通汽油機(jī)進(jìn)氣歧管，安裝在汽油機(jī)2的進(jìn)氣端，主要作用是將進(jìn)氣總管14中的氣體分流到汽油機(jī)2的各缸體。[0032]所述的汽油機(jī)2為排量大小適用機(jī)械增壓方式的汽油機(jī)，可以為單缸和多缸汽油機(jī)。
[0033]所述的排氣管3為汽油機(jī)2的排氣管道，安裝在汽油機(jī)2的排氣口側(cè)。
[0034]所述的曲軸端帶輪4，一般為多楔帶輪，安裝在曲軸的末端，為汽油機(jī)2的旋轉(zhuǎn)附件提供動力輸出，同樣也通過皮帶5為機(jī)械增壓器6提供動力輸出。
[0035]所述的皮帶5安裝在曲軸端帶輪4換熱電磁離合器10之間，用于傳遞動力，一般為適合多楔帶輪的PK帶，有較大的摩擦接觸面，不易產(chǎn)生相對滑動。
[0036]所述的機(jī)械增壓器6為羅茨式機(jī)械增壓器，一般包括傳動帶輪、同步傳動齒輪、殼體、主動機(jī)從動轉(zhuǎn)子，和其它容積式壓縮機(jī)一樣，通過主動轉(zhuǎn)子和從動轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)嚙合壓縮空氣，為發(fā)動機(jī)提供增壓效果。
[0037]所述的旁通管I 8和旁通管II 7主要作用是將機(jī)械增壓器并聯(lián)到進(jìn)氣總管14中，具體的說，旁通管I 8—端接機(jī)械增壓器進(jìn)氣口，另一端接在進(jìn)氣總管14，節(jié)氣門12與止流閥13之間；旁通管II 7—端接機(jī)械增壓器出氣口，另一端接在在進(jìn)氣總管14，止流閥13與中冷器15之間。
[0038]所述的變傳動比裝置9安裝在機(jī)械增壓器6與電磁離合器10之間，并為同軸固接，主要作用是改變電磁離合器10與機(jī)械增壓器6之間的轉(zhuǎn)速關(guān)系。
[0039]所述的電磁離合器10實(shí)為一種帶有電磁式離合器的帶輪，當(dāng)電磁式離合器斷開時(shí)，電磁離合器帶輪空轉(zhuǎn)，也即機(jī)械增壓器6不會轉(zhuǎn)動；當(dāng)電磁式離合器通電嚙合時(shí)，電磁離合器帶輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動才能傳遞給主動輪軸20，實(shí)現(xiàn)機(jī)械增壓器6的有效旋轉(zhuǎn)。
[0040]所述的空氣濾清器11安裝在進(jìn)氣總管14的入口處，目的是過濾空氣，避免空氣中的雜質(zhì)對發(fā)動機(jī)汽缸和機(jī)械增壓器內(nèi)部轉(zhuǎn)子的污染。
[0041]所述的節(jié)氣門12為普通汽油機(jī)用節(jié)氣門，串聯(lián)在進(jìn)氣總管14中，止流閥13和空氣濾清器11之間，主要作用是在機(jī)械增壓器不工作時(shí)限制汽油機(jī)小負(fù)荷時(shí)的進(jìn)氣量，用于調(diào)節(jié)汽油機(jī)的負(fù)荷。
[0042]所述的止流閥13同樣串聯(lián)在進(jìn)氣總管14中，旁通管I 8和旁通管II 7與進(jìn)氣總管14的固接位置之間，主要作用是實(shí)現(xiàn)機(jī)械增壓器進(jìn)氣模式和非機(jī)械增壓器進(jìn)氣模式的氣流轉(zhuǎn)換。當(dāng)非機(jī)械增壓器進(jìn)氣模式時(shí)，保持為全開；當(dāng)機(jī)械增壓器進(jìn)氣模式時(shí)，保持為全關(guān)。
[0043]所述的進(jìn)氣總管14是汽油機(jī)2的總進(jìn)氣管道，為全可控機(jī)械增壓進(jìn)氣系統(tǒng)的進(jìn)氣組件提供安裝載體。
[0044]所示的中冷器15為水冷式空氣冷卻器，用于對增壓后的空氣進(jìn)行冷卻，提高發(fā)動機(jī)進(jìn)氣的充量系數(shù)。
[0045]參閱圖2至圖8，所述的變傳動比裝置9包括上壁板17、下壁板21、左壁板29、右壁板19、前壁板18、后壁板33、齒輪箱分隔板26、步進(jìn)電機(jī)16、主動輪軸20、從動輪軸28、齒輪軸I 22、齒輪軸II 32、傳動輪轉(zhuǎn)動桿I 30、傳動輪轉(zhuǎn)動桿II 23、齒輪I 24、齒輪II 25、齒輪III 27、齒輪IV 31、主動輪36、從動輪34、傳動輪I 35、傳動輪II 37。
[0046]所述的上壁板17、下壁板21、左壁板29、右壁板19、前壁板18、后壁板33邊緣相互固接，圍成六面體結(jié)構(gòu)的殼體，為高速旋轉(zhuǎn)的主動輪36、從動輪34、傳動輪I 35和傳動輪
II37提供密閉的空間，其中上壁板17、下壁板21結(jié)合齒輪箱分隔板26上加工有傳動輪轉(zhuǎn)動桿I 30、傳動輪轉(zhuǎn)動桿II 23、齒輪軸I 22、齒輪軸II 32的定位支撐孔；左壁板29和右壁板19中間同樣分別加工有定位從動輪軸28和主動輪軸20的旋轉(zhuǎn)支撐孔。
[0047]所述的齒輪箱分隔板26固接在變傳動比裝置9中，將變傳動比裝置9的殼體分成上下兩個(gè)腔體。
[0048]所述的步進(jìn)電機(jī)16安裝在前壁板18的上方，用于驅(qū)動傳動輪轉(zhuǎn)動桿I 30旋轉(zhuǎn)，通過發(fā)動機(jī)電腦直接驅(qū)動控制。
[0049]所述的主動輪軸20穿過右壁板19上的支撐孔，一端安裝主動輪36，一端固接到電磁離合器10上。
[0050]所述的從動輪軸28穿過左壁板29上的支撐孔，一端安裝從動輪34，一端固接到機(jī)械增壓器6。
[0051]所述的齒輪軸I 22與齒輪軸II 32分別用于安裝齒輪III27和齒輪II 25，定位在齒輪箱分隔板26與前壁板18之間，與傳動輪轉(zhuǎn)動桿I 30和傳動輪轉(zhuǎn)動桿II 23的安裝面保持在同一平面內(nèi)。
[0052]所述的傳動輪轉(zhuǎn)動桿I 30垂直穿過齒輪箱分隔板26，上下分別定位在前壁板18和后壁板33的定位孔內(nèi)，具體的穿過齒輪箱分隔板26的上半部分安裝齒輪IV 31,下半部分的懸臂梁安裝傳動輪I 35，懸臂梁的長度與主動輪36和從動輪34的凹面相配合，使得傳動輪轉(zhuǎn)動桿I 30轉(zhuǎn)動時(shí)，傳動輪I 35都能與主動輪36和從動輪34相接觸。傳動輪轉(zhuǎn)動桿I 30的頭部與步進(jìn)電機(jī)16的輸出軸固接。
[0053]所述的傳動輪轉(zhuǎn)動桿II 23與傳動輪轉(zhuǎn)動桿I 30以殼體中心線鏡面對稱的位置垂直穿過齒輪箱分隔板26，上下同樣分別定位在前壁板18和后壁板33的定位孔內(nèi)。具體的說，傳動輪轉(zhuǎn)動桿II 23穿過齒輪箱分隔板26的上半部分安裝齒輪齒輪I，下半部分的懸臂梁安裝傳動輪II 37，懸臂梁的長度與傳動輪轉(zhuǎn)動桿I 30的長度一樣，同樣與主動輪36和從動輪34的凹面相配合，使得傳動輪轉(zhuǎn)動桿II 23轉(zhuǎn)動時(shí)，傳動輪II 37都能與主動輪36和從動輪34相接觸。
[0054]所述的齒輪I 24、齒輪II 25、齒輪III 27、齒輪IV 31嚙合定位在齒輪箱分隔板26與前壁板18內(nèi)，分別安裝在傳動輪轉(zhuǎn)動桿II 23、齒輪軸I 22、齒輪軸II 32、傳動輪轉(zhuǎn)動桿
I30上，且安裝軸都在同一平面內(nèi)。齒輪I 24、齒輪II 25、齒輪III 27、齒輪IV 31主要作用是將傳動輪轉(zhuǎn)動桿I 30的轉(zhuǎn)動同步反向的傳遞給傳動輪轉(zhuǎn)動桿II 23。
[0055]所述的主動輪36和從動輪34 —樣整體為“凹球面環(huán)形凸臺”，兩者具有相同的大小和尺寸，主要作用是與傳動輪I 35和傳動輪II 37相配合，使傳動輪I 35和傳動輪II 37繞軸旋轉(zhuǎn)時(shí)均能與主動輪36和從動輪34接觸。
[0056]所述的傳動輪I 35和傳動輪II 37為尺寸相同的輪狀結(jié)構(gòu)，具體的說，傳動輪I 35和傳動輪II 37輪外緣與主動輪36和從動輪34的表面相接觸，并且以主動輪軸20和從動輪軸28的安裝中心線保持鏡面對稱。
[0057]下面結(jié)合變傳動比裝置9各組件的形狀特征和位置關(guān)系對變傳動裝置實(shí)現(xiàn)變傳動比的結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行描述:首先安裝在傳動輪轉(zhuǎn)動桿I 30懸臂梁上的傳動輪I 35和安裝在傳動輪轉(zhuǎn)動桿II 23上的傳動輪II 37可以分別繞傳動輪轉(zhuǎn)動桿I 30與傳動輪轉(zhuǎn)動桿
II23旋轉(zhuǎn)，且旋轉(zhuǎn)前后都能保持與主動輪36和從動輪34的表面接觸關(guān)系。而整個(gè)裝置的動力傳遞就是通過接觸表面的摩擦力實(shí)現(xiàn)的，主動輪36旋轉(zhuǎn)帶動與之表面接觸的傳動輪I 35和傳動輪II 37同速反向轉(zhuǎn)動，而傳動輪I 35和傳動輪II 37的轉(zhuǎn)動又帶動與之接觸的從動輪34的轉(zhuǎn)動,從而實(shí)現(xiàn)動力的傳遞。變傳動比的實(shí)現(xiàn)主要是通過改變傳動輪I 35和傳動輪II 37與主動輪36和從動輪34的接觸點(diǎn)直徑實(shí)現(xiàn)的，傳動輪I 35和傳動輪II 37與主動輪36的接觸點(diǎn)在主動輪軸20軸線垂直方向的過點(diǎn)截面上形成的直徑為dl ;傳動輪I 35和傳動輪II 37與從動輪34的接觸點(diǎn)在從動輪軸28軸線垂直方向的過點(diǎn)截面上形成的直徑為d2，dl:d2就是傳動比的大小。而dl:d2的改變可以通過傳動輪轉(zhuǎn)動桿I 30與傳動輪轉(zhuǎn)動桿II 23的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)，也即可以通過步進(jìn)電機(jī)16的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)，因而可以通過控制步進(jìn)電機(jī)16改變變傳動比裝置9的傳動比，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)械增壓器6轉(zhuǎn)速的可控調(diào)節(jié)。
[0058]參閱圖9和圖10為兩種進(jìn)氣模式的氣流路徑示意圖，當(dāng)汽油機(jī)處于小負(fù)荷時(shí)，即自然吸氣的進(jìn)氣量能夠滿足發(fā)動機(jī)所需氣量要求，采用自然吸氣模式，空氣經(jīng)空氣濾清器
11、節(jié)氣門12、節(jié)流閥13、中冷器15進(jìn)入進(jìn)氣歧管1，然后進(jìn)入發(fā)動機(jī)汽缸；當(dāng)汽油機(jī)處于中大負(fù)荷，即自然吸氣的進(jìn)氣量不能夠滿足發(fā)動機(jī)所需氣量要求，采用機(jī)械增壓模式，空氣經(jīng)空氣濾清器11、節(jié)氣門12、旁通管I 8、機(jī)械增壓器6、旁通管II 7、中冷器15進(jìn)入進(jìn)氣歧管I，然后進(jìn)入發(fā)動機(jī)汽缸。
[0059]參閱圖11全可控機(jī)械增壓進(jìn)氣系統(tǒng)的工作流程圖，首先發(fā)動機(jī)ECU采集當(dāng)前負(fù)荷和轉(zhuǎn)速信號查詢ECU中存儲的MAP值(發(fā)動機(jī)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)得到的各發(fā)動機(jī)工況進(jìn)氣量數(shù)據(jù)組)確定發(fā)動當(dāng)前工況所需的進(jìn)氣量是否大于同轉(zhuǎn)速下自然吸氣進(jìn)氣量的最大值，如果小于，則控制電磁離合器10斷開，止流閥13全開，只通過節(jié)氣門12的開度調(diào)節(jié)達(dá)到發(fā)動機(jī)當(dāng)前工況所需的進(jìn)氣量；如果發(fā)動機(jī)當(dāng)前工況所需的進(jìn)氣量大于同轉(zhuǎn)速下自然吸氣進(jìn)氣量的最大值，則關(guān)閉止流閥13，閉合電磁離合器10，節(jié)氣門12全開，通過步進(jìn)電機(jī)16調(diào)整機(jī)械增壓器6到合適傳動比，控制機(jī)械增壓器6的轉(zhuǎn)速，提供當(dāng)前負(fù)荷所需的進(jìn)氣量。
【權(quán)利要求】
1.一種汽油機(jī)全可控機(jī)械增壓進(jìn)氣系統(tǒng)，由進(jìn)氣歧管(I)、汽油機(jī)(2)、排氣管(3)、曲軸端帶輪(4)、皮帶(5)、機(jī)械增壓器(6)、旁通管II (7)、旁通管I (8)、變傳動比裝置(9)、電磁離合器(10)、空氣濾清器(11)、節(jié)氣門(12)、止流閥(13)、進(jìn)氣總管(14)和中冷器(15)組成，其特征在于進(jìn)氣歧管(I)和排氣管(3)分別固接于汽油機(jī)(2)的進(jìn)氣口和排氣口 ；汽油機(jī)⑵右端的曲軸端帶輪⑷經(jīng)皮帶(5)與電磁離合器(10)連接；進(jìn)氣歧管(I)入口端與進(jìn)氣總管(14)出口端連接；旁通管II (7)入口端與機(jī)械增壓器(6)出口固接，旁通管II (7)出口端與進(jìn)氣總管(14)連接；變傳動比裝置(9)連接于機(jī)械增壓器(6)和電磁離合器(10)之間；旁通管I (8)出口端與機(jī)械增壓器(6)入口連接，旁通管I (8)入口端與進(jìn)氣總管(14)連接；空氣濾清器(11)固接于進(jìn)氣總管(14)入口端，進(jìn)氣總管(14)的出口端和入口端之間串接有中冷器(15)、止流閥(13)、節(jié)氣門(12)，其中中冷器(15)位于進(jìn)氣總管(14)出口端和旁通管II (7)出口端之間，止流閥(13)位于旁通管II (7)出口端和旁通管I (8)入口端之間，節(jié)氣門(12)位于旁通管I (8)入口端和空氣濾清器(11)之間。
2.按權(quán)利要求1所述的汽油機(jī)全可控機(jī)械增壓進(jìn)氣系統(tǒng)，其特征在于所述的變傳動比裝置(9)由步進(jìn)電機(jī)(16)、上壁板(17)、前壁板(18)、右壁板(19)、主動輪軸(20)、下壁板(21)、齒輪軸I (22)、傳動輪轉(zhuǎn)動桿II (23)、齒輪I (24)、齒輪II (25)、齒輪箱分隔板(26)、齒輪III (27)、從動輪軸(28)、左壁板(29)、傳動輪轉(zhuǎn)動桿I (30)、齒輪IV (31)、齒輪軸II (32)、后壁板(33)、從動輪(34)、傳動輪I (35)、主動輪(36)和傳動輪II (37)組成，其中上壁板(17)、前壁板(18)、右壁板(19)、下壁板(21)、左壁板(29)、后壁板(33)固接形成變傳動比裝置(9)的外殼；步進(jìn)電機(jī)(16)固接于前臂板(18)，并與傳動輪轉(zhuǎn)動桿I (30)連接，傳動輪轉(zhuǎn)動桿I (30)穿過齒輪箱分隔板(26)，定位于前壁板(18)和后壁板(33)之間，上半部分和側(cè)面分別裝有齒輪IV (31)和傳動輪I (35);主動輪軸(20)穿過右壁板(19)，一端固接主動輪(36),另一端固接電磁離合器(10);齒輪軸I (22)安裝齒輪II (25),定位于前壁板(18)和齒輪箱分隔板(26)之間；傳動輪轉(zhuǎn)動桿II (23)穿過齒輪箱分隔板(26)，定位于前壁板(18)和后壁板(33)之間，上半部分和側(cè)面分別裝有齒輪I (24)和傳動輪II (37)，齒輪I (24)與齒輪II (25)嚙合；齒輪箱分隔板(26)固接于變傳動比裝置(9)內(nèi)部，與前壁板(18)和后壁板(33)平行;齒輪III (27)固接于齒輪軸II (32)，齒輪III (27)上下分別與齒輪IV (31)和齒輪II` (25)嚙合，齒輪軸II (32)定位于前壁板(18)和齒輪箱分隔板(26)之間；齒輪軸II (32)定位于前壁板(18)和齒輪箱分隔板(26)之間；從動輪軸(28)穿過左壁板(29)，一端固接從動輪(34)，另一端連接機(jī)械增壓器(6)。
【文檔編號】F02M35/10GK103742315SQ201410014356
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月11日
【發(fā)明者】鐘兵, 洪偉, 解方喜, 蘇巖, 許允, 李小平, 韓林沛, 姜北平 申請人:吉林大學(xué)