一種發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合增壓系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種以消除發(fā)動(dòng)機(jī)的加速遲滯性的發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合增壓系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是依靠燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒作功，從而對(duì)外輸出功率。在發(fā)動(dòng)機(jī)排量一定的情況下，若想提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，最有效的方法就是多提供燃料燃燒。然而，向氣缸內(nèi)多提供燃料容易做到，但要提供足夠量的空氣以支持燃料完全燃燒，靠傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)是很難完成的。
[0003]為提高發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量，增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的排放，降低油耗，大多數(shù)汽車都采用了增壓技術(shù)。目前，渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車上的使用越來(lái)越普遍，但缺點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)生渦輪遲滯效應(yīng)，即低速時(shí)增壓效果不佳，這種“滯后響應(yīng)”是由于葉輪的慣性作用使得增壓器對(duì)油門驟時(shí)變化反應(yīng)遲緩，即使經(jīng)過(guò)改良后，渦輪增壓器的反應(yīng)時(shí)間也要1.7秒，使發(fā)動(dòng)機(jī)延遲增加或減少輸出功率。這對(duì)于要突然加速或超車的汽車而言，瞬間會(huì)有點(diǎn)提不上勁的感覺。加速的延時(shí)使得汽車加速反應(yīng)比較遲緩，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們對(duì)汽車的加速性能的要求。
[0004]另外，發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行時(shí)，增壓器對(duì)進(jìn)氣壓力提升有限，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)扭矩不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，可消除發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)的遲滯效應(yīng)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)加速效果好的發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合增壓系統(tǒng)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:
[0007]—種發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合增壓系統(tǒng)，包括渦輪增壓機(jī)構(gòu)，還包括電動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)和智能控制機(jī)構(gòu)，所述電動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)與渦輪增壓機(jī)構(gòu)串聯(lián)連接；
[0008]所述電動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)包括離合器、增速器和電動(dòng)機(jī)，所述離合器與渦輪增壓機(jī)構(gòu)剛性連接，所述電動(dòng)機(jī)的輸出軸與增速器緊固配合，所述增速器置于電動(dòng)機(jī)與離合器之間；
[0009]所述智能控制機(jī)構(gòu)包括中央處理器，所述智能控制機(jī)構(gòu)上還設(shè)有與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速感應(yīng)傳輸元件的信號(hào)輸入接口以及與離合器、電動(dòng)機(jī)連接的信號(hào)輸出接口。
[0010]優(yōu)選的，所述渦輪增壓機(jī)構(gòu)包括渦輪殼、渦輪、渦輪增壓器軸、中間體、端蓋、壓氣機(jī)葉輪和壓氣機(jī)殼，所述渦輪與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)連接，所述壓氣機(jī)葉輪與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)連接。
[0011]優(yōu)選的，所述渦輪增壓器軸與壓氣機(jī)葉輪剛性連接，所述渦輪和壓氣機(jī)葉輪同軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0012]優(yōu)選的，為保證電動(dòng)機(jī)有足夠的轉(zhuǎn)速，所述增速器包括齒輪1、齒輪I1、齒輪III，所述齒輪I通過(guò)離合器與渦輪增壓機(jī)構(gòu)相連，所述齒輪III與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸緊密配合。
[0013]優(yōu)選的，為保證電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，所述增速器的傳動(dòng)比為1/20。
[0014]優(yōu)選的，為保證渦輪增壓機(jī)構(gòu)與電動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)的結(jié)合與分離，所述離合器為單向直A嬰聞口荷O
[0015]優(yōu)選的，所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為4000r/min。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所產(chǎn)生的有益技術(shù)效果:該發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合增壓系統(tǒng)在原有的渦輪增壓機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上增設(shè)了電動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)，通過(guò)離合器的開、合兩種狀態(tài)的切換，完成兩種增壓效果的轉(zhuǎn)換；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)加速或低速運(yùn)行時(shí)，智能控制機(jī)構(gòu)控制電動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)迅速起動(dòng)工作，帶動(dòng)渦輪增壓機(jī)構(gòu)一塊進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)，協(xié)助渦輪增壓機(jī)構(gòu)增加汽車加速初期和低速的進(jìn)氣量，既消除了渦輪增壓機(jī)構(gòu)的滯后響應(yīng)，又避免了汽車低速扭轉(zhuǎn)不足的問題；另外通過(guò)設(shè)置智能控制機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)智能化控制，延長(zhǎng)整個(gè)增壓系統(tǒng)的使用壽命。
[0017]本實(shí)用新型具有整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用零部件數(shù)量少、結(jié)構(gòu)緊湊、智能化控制的特點(diǎn)，既消除發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)的遲滯效應(yīng)，又使得發(fā)動(dòng)機(jī)加速響應(yīng)性效果好，低速扭矩提升顯著、有效改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的低速排放，便于推廣應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型渦輪增壓機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是增速器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖中:1:渦輪增壓機(jī)構(gòu);1.1:渦輪殼;1.2:渦輪;1.3:渦輪增壓器軸;1.4:中間體；1.5:壓氣機(jī)殼背板；1.6:壓氣機(jī)葉輪；1.7:壓氣機(jī)殼；2:離合器；3:增速器；3.1:齒輪I ;3.2:齒輪II ;3.3:齒輪III ；4:電動(dòng)機(jī);5:智能控制機(jī)構(gòu);5.1:中央處理器。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的介紹。
[0023]結(jié)合附圖1所示，一種發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合增壓系統(tǒng)，包括渦輪增壓機(jī)構(gòu)1、電動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)和智能控制機(jī)構(gòu)5，所述電動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)與渦輪增壓機(jī)構(gòu)I串聯(lián)連接，與發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行供氣。
[0024]所述電動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)包括離合器2、增速器3和電動(dòng)機(jī)4，所述離合器2與渦輪增壓機(jī)構(gòu)I剛性連接，所述電動(dòng)機(jī)4的輸出軸與增速器3緊固配合，所述增速器3置于電動(dòng)機(jī)4與離合器2之間；所述智能控制機(jī)構(gòu)5包括中央處理器5.1，所述智能控制機(jī)構(gòu)5上還設(shè)有與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速感應(yīng)傳輸元件的信號(hào)輸入接口以及與離合器2、電動(dòng)機(jī)4連接的信號(hào)輸出接口，該電動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)受智能控制機(jī)構(gòu)5的控制，該智能控制機(jī)構(gòu)5與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速感應(yīng)傳輸元件連接，通過(guò)讀取發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速參數(shù)，將該參數(shù)傳遞給中央處理器5.1，中央處理器5.1經(jīng)過(guò)處理，從而控制離合器2和電動(dòng)機(jī)4的工作。
[0025]結(jié)合附圖2所示，所述渦輪增壓機(jī)構(gòu)I包括渦輪殼1.1、渦輪1.2、渦輪增壓器軸
1.3、中間體1.4、壓氣機(jī)殼背板1.5、壓氣機(jī)葉輪1.6和壓氣機(jī)殼1.7，所述禍輪1.2與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)連接，所述壓氣機(jī)葉輪1.6與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)連接；所述渦輪增壓器軸1.3與壓氣機(jī)葉輪1.6剛性連接，所述渦輪1.2和壓氣機(jī)葉輪1.6同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，渦輪增壓機(jī)構(gòu)工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣進(jìn)入渦輪1.2，渦輪1.2高速轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)帶動(dòng)壓氣機(jī)葉輪1.6高速轉(zhuǎn)動(dòng)，壓氣機(jī)殼1.7與壓氣機(jī)殼背板1.5形成密封的空間，壓氣機(jī)葉輪1.6置于內(nèi)部，依靠壓氣機(jī)葉輪1.6的高速轉(zhuǎn)動(dòng)壓縮空氣，就可將新鮮空氣以大氣壓力的2-3倍送入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)。
[0026]結(jié)合圖3所示，所述增速器3包括齒輪I 3.1、齒輪II 3.2和齒輪III 3.3，所述齒輪I 3.1通過(guò)離合器2與渦輪增壓機(jī)構(gòu)I相連，所述齒輪III 3.3與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸緊密配合，所述增速器3的傳動(dòng)比為1/20，通過(guò)合理設(shè)計(jì)增速器3以及增速器3的傳動(dòng)比，使得壓氣機(jī)葉輪1.6達(dá)到一個(gè)合理的轉(zhuǎn)速。
[0027]結(jié)合圖1所示，所述離合器2為單向離合器，通過(guò)離合器2的撥動(dòng)桿的左右撥動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)與渦輪增壓機(jī)構(gòu)I的分離與結(jié)合。
[0028]為使電動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)有足夠的轉(zhuǎn)速，所述電動(dòng)機(jī)4的轉(zhuǎn)速為4000r/min。
[0029]結(jié)合圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)用新型中實(shí)施例中發(fā)動(dòng)機(jī)以1.5L為例，其具體工作過(guò)程為:
[0030]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于1700r/min時(shí)，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣能量不足以驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)葉輪1.6進(jìn)行增壓，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速感應(yīng)傳輸元件將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)傳遞給中央處理器5.1，中央處理器5.1進(jìn)行信號(hào)處理，將控制信號(hào)傳遞給離合器2和電動(dòng)機(jī)4，此時(shí)，離合器2與增速器3結(jié)合，電動(dòng)機(jī)4啟動(dòng)，通過(guò)增速器3、離合器2、渦輪增壓器軸1.3傳遞給壓氣機(jī)葉輪1.6，由電動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)增壓，從而消除渦輪增壓機(jī)構(gòu)I的滯后響應(yīng)，使壓氣機(jī)葉輪1.6達(dá)到一個(gè)合理的轉(zhuǎn)速。
[0031]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于1700r/min時(shí)，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣能量足以驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)葉輪
1.6進(jìn)行增壓，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速感應(yīng)傳輸元件將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)傳遞給中央處理器5.1，中央處理器5.1進(jìn)行信號(hào)處理，將控制信號(hào)傳遞給離合器2和電動(dòng)機(jī)4，此時(shí)，離合器2與增速器3分離，電動(dòng)機(jī)4停止，此時(shí)廢氣直接驅(qū)動(dòng)渦輪1.2為發(fā)動(dòng)機(jī)增壓。
[0032]該發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合增壓系統(tǒng)在原有的渦輪增壓結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增設(shè)串聯(lián)的電動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)加速或低速時(shí)，電動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)開始工作，經(jīng)過(guò)電動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)的加壓，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)，協(xié)助渦輪增壓機(jī)構(gòu)I增加汽車加速初期及低速時(shí)的進(jìn)氣量，改善渦輪增壓機(jī)構(gòu)I的響應(yīng)滯后、柴油機(jī)低速扭矩不足等問題。
[0033]以上公開的僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，但是本實(shí)用新型并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合增壓系統(tǒng)，包括渦輪增壓機(jī)構(gòu)(1)，其特征在于:還包括電動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)和智能控制機(jī)構(gòu)(5)，所述電動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)與渦輪增壓機(jī)構(gòu)(I)串聯(lián)連接； 所述電動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)包括離合器(2)、增速器(3)和電動(dòng)機(jī)(4)，所述離合器(2)與渦輪增壓機(jī)構(gòu)(I)剛性連接，所述電動(dòng)機(jī)(4)的輸出軸與增速器(3)緊固配合，所述增速器(3)置于電動(dòng)機(jī)(4)與離合器(2)之間； 所述智能控制機(jī)構(gòu)(5 )包括中央處理器(5.1)，所述智能控制機(jī)構(gòu)(5 )上還設(shè)有與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速感應(yīng)傳輸元件的信號(hào)輸入接口以及與離合器(2)、電動(dòng)機(jī)(4)連接的信號(hào)輸出接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合增壓系統(tǒng)，其特征在于:所述渦輪增壓機(jī)構(gòu)(I)包括渦輪殼(1.1)、渦輪(1.2)、渦輪增壓器軸(1.3)、中間體(1.4)、壓氣機(jī)殼背板(1.5)、壓氣機(jī)葉輪(1.6)和壓氣機(jī)殼(1.7)，所述渦輪(1.2)與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)連接，所述壓氣機(jī)葉輪(1.6)與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合增壓系統(tǒng)，其特征在于:所述渦輪增壓器軸(1.3)與壓氣機(jī)葉輪(1.6)剛性連接，所述渦輪(1.2)和壓氣機(jī)葉輪(1.6)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合增壓系統(tǒng)，其特征在于:所述增速器(3)包括齒輪I (3.1)、齒輪II (3.2)、齒輪111(3.3)，所述齒輪I (3.1)通過(guò)離合器(2)與渦輪增壓機(jī)構(gòu)(I)相連，所述齒輪III(3.3)與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸緊密配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合增壓系統(tǒng)，其特征在于:所述增速器(3)的傳動(dòng)比為 1/20。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合增壓系統(tǒng)，其特征在于:所述離合器(2)為單向離合器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合增壓系統(tǒng)，其特征在于:所述電動(dòng)機(jī)(4)的轉(zhuǎn)速為4000r/min。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種以消除發(fā)動(dòng)機(jī)的加速遲滯性的發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合增壓系統(tǒng)，包括渦輪增壓機(jī)構(gòu)、電動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)和智能控制機(jī)構(gòu)，所述電動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)與渦輪增壓機(jī)構(gòu)串聯(lián)連接；所述電動(dòng)增壓機(jī)構(gòu)包括離合器、增速器和電動(dòng)機(jī)，所述智能控制機(jī)構(gòu)包括中央處理器，所述智能控制機(jī)構(gòu)上還設(shè)有與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速感應(yīng)傳輸元件的信號(hào)輸入接口以及與離合器、電動(dòng)機(jī)連接的信號(hào)輸出接口。本實(shí)用新型具有整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用零部件數(shù)量少、結(jié)構(gòu)緊湊、智能化控制的特點(diǎn)，既消除發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)的遲滯效應(yīng)，又使得發(fā)動(dòng)機(jī)加速響應(yīng)性效果好，低速扭矩提升顯著、有效改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的低速排放，便于推廣應(yīng)用。
【IPC分類】F02B37-04
【公開號(hào)】CN204511642
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520187111
【發(fā)明人】劉芹, 熊智啟, 高超, 王仁人
【申請(qǐng)人】齊魯工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年3月31日