專利名稱：一種發(fā)動機進氣增壓裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可以改善渦輪增壓器響應滯后缺陷、提升發(fā)動機低速扭矩和加速性能的發(fā)動機進氣增壓裝置。
背景技術：
為了提高輸出扭矩，許多發(fā)動機安裝了進氣增壓裝置。現(xiàn)有的發(fā)動機進氣增壓裝置一般為單一的渦輪增壓器，由渦輪和壓氣機組成，工作時發(fā)動機排出的廢氣驅(qū)動渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪帶動同軸的壓氣機葉輪旋轉(zhuǎn)，將來自空氣濾清器的空氣增壓后送入氣缸，同時增加燃料供給量，提升發(fā)動機的輸出扭矩。但當發(fā)動機低速運行時，由于廢氣能量低，不能驅(qū)動渦輪旋轉(zhuǎn)，與之同軸的壓氣機不但無法將更多的新鮮空氣壓入氣缸，反而會成為進氣的障礙，造成發(fā)動機進氣量的減少和輸出扭矩的下降。此外，由于葉輪的慣性作用，對油門的驟變反應遲緩，急踩油門時葉輪的轉(zhuǎn)速不能快速提高，降低了發(fā)動機的加速性能。因此，如何提升發(fā)動機的低速扭矩，改善發(fā)動機的加速性能成了各汽車企業(yè)亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術存在的問題、將提供一種以機械和渦輪復合增壓為特點的發(fā)動機進氣增壓裝置。本發(fā)明的目的是以下述技術方案實現(xiàn)的
一種發(fā)動機進氣增壓裝置，由渦輪增壓器和機械增壓器組成，渦輪增壓器由渦輪和壓氣機組成，所述渦輪安裝在發(fā)動機的排氣總管中，其轉(zhuǎn)軸驅(qū)動壓氣機；所述壓氣機的進氣口經(jīng)單向閥與空氣濾清器連接，出氣口經(jīng)中冷器與發(fā)動機的進氣總管連接；所述機械增壓器的輸入軸經(jīng)電磁離合器和傳動裝置與發(fā)動機輸出軸連接，其進氣口接空氣濾清器，出氣口接壓氣機的進氣口。上述發(fā)動機進氣增壓裝置，所述傳動裝置采用發(fā)動機自帶的發(fā)電機，發(fā)電機的轉(zhuǎn)子軸一端經(jīng)皮帶輪和皮帶與發(fā)動機輸出軸連接，一端經(jīng)電磁離合器與機械增壓器的輸入軸連接。上述發(fā)動機進氣增壓裝置，所述電磁離合器的控制裝置由發(fā)動機電控單元和發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器構(gòu)成，電磁離合器的控制端接發(fā)動機電控單兀的輸出端口，發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器的信號輸出端接發(fā)動機電控單元的輸入端口。上述發(fā)動機進氣增壓裝置，所述渦輪外殼上的進氣口與出氣口之間設置有廢氣旁通閥。本發(fā)明為雙增壓裝置，發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時機械增壓器不工作，由渦輪增壓器將來自空氣濾清器的空氣增壓后送入氣缸；而當發(fā)動機低速運轉(zhuǎn)時，發(fā)動機輸出軸驅(qū)動機械增壓器運轉(zhuǎn)，使發(fā)動機的進氣壓力增大，從而有效提高了發(fā)動機的低速扭矩，改善了發(fā)動機的加速性能。
本發(fā)明同傳統(tǒng)機械、渦輪雙增壓進氣裝置相比，該雙增壓裝置在對原直噴汽油發(fā)動機的結(jié)構(gòu)變動較小的情況下，在發(fā)電機的轉(zhuǎn)子軸端同軸順序連接電磁離合器、機械增壓器，利用電磁離合器控制機械增壓器的工作情況。本發(fā)明充分慮到發(fā)動機艙的空間限制，還具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、成本低廉、安裝方便、傳動平穩(wěn)等優(yōu)點。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2是發(fā)動機低速氣路示意圖3是發(fā)動機聞速氣路意圖。圖中各標號為1、中冷器；2、發(fā)動機；3、機械增壓器；4、廢氣旁通閥；5、渦輪；6、 壓氣機；7、單向閥；8、發(fā)電機；9、皮帶；10、空氣濾清器；11、電磁離合器；12、電控單元。
具體實施例方式參看圖1，本發(fā)明由機械增壓器3、渦輪增壓器、單向閥7、電磁離合器11和廢氣旁通閥4組成，其中，渦輪增壓器由渦輪5和壓氣機6組成。機械增壓器3與發(fā)電機8的轉(zhuǎn)子軸通過電磁離合器11同軸連接，皮帶輪安裝在發(fā)電機8的轉(zhuǎn)子軸上。發(fā)電機8轉(zhuǎn)子軸上的皮帶輪通過皮帶9與發(fā)動機2輸出軸上的皮帶輪連接。發(fā)動機2低速運轉(zhuǎn)時，電磁離合器 11接合，使機械增壓器3在發(fā)動機2的驅(qū)動下運轉(zhuǎn)。發(fā)動機電控單元12根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速來控制電磁離合器11，從而控制發(fā)電機2和機械增壓器3之間的離合狀態(tài)。此裝置可以提升發(fā)動機2的低速扭矩，縮短發(fā)動機2的加速相應時間；同時，機械增壓器3沒有設置專用的傳動裝置，而是通過發(fā)電機8與發(fā)動機連接，使本裝置的整體結(jié)構(gòu)更加緊湊，節(jié)省了發(fā)動機艙的空間。直噴汽油發(fā)動機的曲軸皮帶盤上設置了轉(zhuǎn)速信號傳感器，發(fā)動機電控單元12通過轉(zhuǎn)速信號傳感器對發(fā)動機的轉(zhuǎn)速進行監(jiān)測，當轉(zhuǎn)速<最大轉(zhuǎn)速的30%時，電控單元12向電磁離合器11發(fā)出控制信號，使機械增壓器3工作，此時單向閥7閉合，發(fā)動機進入雙增壓模式。雙增壓模式的具體氣路結(jié)構(gòu)如圖2所示，空氣經(jīng)進氣管進入機械增壓器3被首次壓縮，首次壓縮后的空氣通過機械增壓器3的出氣管進入渦輪增壓器的壓氣機6，由壓氣機6 進行二次增壓，最后進入氣缸參與燃燒。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速大于最大轉(zhuǎn)速的30%時,發(fā)動機電控單元12向電磁離合器11發(fā)出信號，電磁離合器11切斷與機械增壓器3與發(fā)電機8的連接，單向閥7打開，裝置進入單增壓模式(只有渦輪增壓)。此時的具體氣路如圖3所示，空氣經(jīng)進氣管直接進入渦輪增壓器， 由渦輪增壓器壓縮后進入氣缸參與燃燒。本裝置的電磁離合器11和機械增壓器3與發(fā)電機8共用一軸,對發(fā)動機原結(jié)構(gòu)的改動較小，安裝定位更為方便，提高了工作效率，降低了制造成本，節(jié)省了安裝空間，而且節(jié)省了一級傳動，因此傳動更為平穩(wěn)，提升了發(fā)動機工作的可靠性。
權利要求
1.一種發(fā)動機進氣增壓裝置，其特征是，它由渦輪增壓器和機械增壓器(3)組成，渦輪增壓器由渦輪(5)和壓氣機(6)組成，所述渦輪(5)安裝在發(fā)動機(2)的排氣總管中，其轉(zhuǎn)軸驅(qū)動壓氣機(6 );所述壓氣機(6 )的進氣口經(jīng)單向閥(7 )與空氣濾清器(10 )連接，出氣口經(jīng)中冷器(I)與發(fā)動機(2)的進氣總管連接；所述機械增壓器(3)的輸入軸經(jīng)電磁離合器(11)和傳動裝置與發(fā)動機(2)輸出軸連接，其進氣口接空氣濾清器(10)，出氣口接壓氣機(6)的進氣口。
2.根據(jù)權利要求I所述發(fā)動機進氣增壓裝置，其特征是，所述傳動裝置采用發(fā)動機(2) 自帶的發(fā)電機(8 )，發(fā)電機(8 )的轉(zhuǎn)子軸一端經(jīng)皮帶輪和皮帶(9 )與發(fā)動機(2 )輸出軸連接， 一端經(jīng)電磁離合器(11)與機械增壓器(3)的輸入軸連接。
3.根據(jù)權利要求I或2所述發(fā)動機進氣增壓裝置，其特征是，所述電磁離合器(11) 的控制裝置由發(fā)動機電控單元(12)和發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器構(gòu)成，電磁離合器(11)的控制端接發(fā)動機電控單元(12)的輸出端口，發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器的信號輸出端接發(fā)動機電控單元(12)的輸入端口。
4.根據(jù)權利要求3所述發(fā)動機進氣增壓裝置，其特征是，所述渦輪(5)外殼上的進氣口與出氣口之間設置有廢氣旁通閥(4)。
全文摘要
一種發(fā)動機進氣增壓裝置，用于提高發(fā)動機的低速扭矩和加速性能，其技術方案是，它由渦輪增壓器和機械增壓器組成，渦輪增壓器由渦輪和壓氣機組成，所述渦輪安裝在發(fā)動機的排氣總管中，其轉(zhuǎn)軸驅(qū)動壓氣機；所述壓氣機的進氣口經(jīng)單向閥與空氣濾清器連接，出氣口經(jīng)中冷器與發(fā)動機的進氣總管連接；所述機械增壓器的輸入軸經(jīng)電磁離合器和傳動裝置與發(fā)動機輸出軸連接，其進氣口接空氣濾清器，出氣口接壓氣機的進氣口。本發(fā)明解決了渦輪增壓器滯后響應的問題，有效提高了發(fā)動機的低速扭矩，改善了發(fā)動機的加速性能。此外，本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、安裝方便、傳動平穩(wěn)等優(yōu)點。
文檔編號F02B37/04GK102606286SQ20121008977
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權日2012年3月30日
發(fā)明者于文斌, 劉吉春, 高定偉 申請人:長城汽車股份有限公司