專利名稱：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：
本實(shí)用新型涉及ー種發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓系統(tǒng)，尤其是ー種以發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣和曲軸輸出扭矩為動(dòng)カ的復(fù)合式渦輪增壓系統(tǒng)，屬于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
為提高發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣效率，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)カ性能，目前很多汽車發(fā)動(dòng)機(jī)都采用了增壓技木。增壓技術(shù)主要體現(xiàn)為廢氣渦輪增壓和機(jī)械增壓兩種形式。廢氣渦輪增壓是利用廢氣能量來驅(qū)動(dòng)渦輪運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到進(jìn)氣氣流增壓的目的，它不增加發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷，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；機(jī)械增壓是由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出動(dòng)カ驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)進(jìn)行增壓，此增壓方式可有效地解決發(fā)動(dòng)機(jī)低速エ況增壓不足的問題，但是在發(fā)動(dòng)機(jī)高速エ況時(shí)，就會(huì)成為發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)擔(dān)，使發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)功率輸出受到限制。隨著汽車制造技術(shù)的發(fā)展，帶有廢氣渦輪增壓和機(jī)械增壓復(fù)合增壓系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，它通過兩套增壓機(jī)構(gòu)的組合滿足了發(fā)動(dòng)機(jī)不同エ況的增壓需求，其結(jié)構(gòu)形式主要有兩種，即廢氣渦輪增壓與曲軸帶動(dòng)壓氣機(jī)增壓的組合及廢氣渦輪增壓與電機(jī)帶動(dòng)壓氣機(jī)增壓的組合，在廢氣渦輪增壓與曲軸帶動(dòng)壓氣機(jī)增壓組合的結(jié)構(gòu)中，兩套增壓機(jī)構(gòu)的組成元件相互獨(dú)立，存在著零部件重復(fù)設(shè)置、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的弊病，在廢氣渦輪增壓與電機(jī)帶動(dòng)壓氣機(jī)增壓組合的結(jié)構(gòu)中，需要另外配備電機(jī)及控制元件，不僅給發(fā)動(dòng)機(jī)的搭載布置帶來困難，而且在熱能與電能的轉(zhuǎn)換過程中造成了能量的浪費(fèi)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種零部件數(shù)量少、結(jié)構(gòu)緊湊、智能化控制、既能避免發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)的渦輪遲滯效應(yīng)，又可在發(fā)動(dòng)機(jī)高負(fù)荷時(shí)利用廢氣能量提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能的發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合增壓系統(tǒng)。本實(shí)用新型所述問題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的ー種發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合增壓系統(tǒng)，它包括廢氣渦輪增壓機(jī)構(gòu)、曲軸壓氣機(jī)增壓機(jī)構(gòu)和智能化控制機(jī)構(gòu)，其特別之處在于該增壓系統(tǒng)分別設(shè)置了與廢氣渦輪增壓機(jī)構(gòu)匹配的離合器I及與曲軸壓氣機(jī)增壓機(jī)構(gòu)匹配的離合器II，所述廢氣渦輪增壓機(jī)構(gòu)與曲軸壓氣機(jī)增壓機(jī)構(gòu)共用同一壓氣機(jī)葉輪。上述發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合增壓系統(tǒng)，所述廢氣渦輪增壓機(jī)構(gòu)包括渦輪葉輪、離合器I和壓氣機(jī)葉輪，所述渦輪葉輪與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)連接，所述離合器I布置在渦輪葉輪與壓氣機(jī)葉輪之間，所述壓氣機(jī)葉輪與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)連接。上述發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合增壓系統(tǒng)，所述曲軸壓氣機(jī)增壓機(jī)構(gòu)包括發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸、主動(dòng)帶輪、傳動(dòng)帶、從動(dòng)帶輪、離合器II、齒輪組和壓氣機(jī)葉輪，所述發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與主動(dòng)帶輪緊固裝配，所述主動(dòng)帶輪、傳動(dòng)帶及從動(dòng)帶輪組成帶傳動(dòng)單元，所述離合器II布置在從動(dòng)帶輪與齒輪組之間，所述齒輪組與壓氣機(jī)葉輪軸連接，所述壓氣機(jī)葉輪與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)連接。上述發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合增壓系統(tǒng)，所述智能化控制機(jī)構(gòu)的ECU設(shè)有分別與進(jìn)氣道壓カ感應(yīng)及傳輸元件、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速感應(yīng)及傳輸元件連接的信號(hào)輸入接ロ，在ECU上還分別設(shè)有與離合器I、離合器II連接的信號(hào)輸出接ロ。本實(shí)用新型的廢氣渦輪增壓機(jī)構(gòu)與曲軸壓氣機(jī)增壓機(jī)構(gòu)共用同一壓氣機(jī)葉輪，實(shí)現(xiàn)機(jī)械增壓和廢氣渦輪增壓兩種功能，通過兩個(gè)離合器的開、合完成兩種增壓效果的轉(zhuǎn)換，既消除了渦輪增壓機(jī)構(gòu)的渦輪遲滯效應(yīng)，又避免了曲軸壓氣機(jī)增壓機(jī)構(gòu)在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)エ況下動(dòng)カ性不足現(xiàn)象的發(fā)生；本實(shí)用新型在工作過程中，E⑶通過收集進(jìn)氣道壓力信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)來判斷發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷情況，最后通過計(jì)算來控制兩個(gè)離合器的開閉，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制?？傊?，本實(shí)用新型具有零部件數(shù)量少、結(jié)構(gòu)緊湊、智能化控制的特點(diǎn)，不僅便于發(fā)動(dòng)機(jī)在車體上的搭載布置，而且能夠滿足發(fā)動(dòng)機(jī)不同エ況下的增壓需求，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)カ性能。


以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步說明。圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)布置圖。圖中各標(biāo)號(hào)為1、發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，2、主動(dòng)帶輪，3、傳動(dòng)帶，4、從動(dòng)帶輪，5、渦輪葉輪，6、離合器I，7、壓氣機(jī)葉輪，8、離合器II，9、齒輪組。
具體實(shí)施方式
參看圖1，本實(shí)用新型包括廢氣渦輪增壓機(jī)構(gòu)、曲軸壓氣機(jī)增壓機(jī)構(gòu)和智能化控制機(jī)構(gòu)，其特別之處在于該增壓系統(tǒng)分別設(shè)置了與廢氣渦輪增壓機(jī)構(gòu)匹配的離合器I 6及與曲軸壓氣機(jī)增壓機(jī)構(gòu)匹配的離合器II 8，所述廢氣渦輪增壓機(jī)構(gòu)與曲軸壓氣機(jī)增壓機(jī)構(gòu)共用同一壓氣機(jī)葉輪7。參看圖1，本實(shí)用新型的廢氣渦輪增壓機(jī)構(gòu)包括渦輪葉輪5、離合器I 6和壓氣機(jī)葉輪7，所述渦輪葉輪5與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)連接，所述離合器I 6布置在渦輪葉輪5與壓氣機(jī)葉輪7之間，所述壓氣機(jī)葉輪7與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)連接。參看圖1，本實(shí)用新型的曲軸壓氣機(jī)增壓機(jī)構(gòu)包括發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸I、主動(dòng)帶輪2、傳動(dòng)帶3、從動(dòng)帶輪4、離合器II 8、齒輪組9和壓氣機(jī)葉輪7，所述發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸I與主動(dòng)帶輪2緊固裝配，所述主動(dòng)帶輪2、傳動(dòng)帶3及從動(dòng)帶輪4組成帶傳動(dòng)單元，所述離合器II 8布置在從動(dòng)帶輪4與齒輪組9之間，所述齒輪組9與壓氣機(jī)葉輪7軸連接，所述壓氣機(jī)葉輪7與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)連接。參看圖1，對(duì)本實(shí)用新型的工作原理進(jìn)行如下描述當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速較低時(shí)，由于廢氣能量不足以驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)葉輪進(jìn)行增壓，此時(shí)離合器I 6斷開，離合器II 8閉合，動(dòng)カ由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸I輸出，通過主動(dòng)帶輪2、傳動(dòng)帶3、從動(dòng)帶輪4、離合器II 8、齒輪組9傳遞至壓氣機(jī)葉輪7，由曲軸壓氣機(jī)增壓機(jī)構(gòu)增壓，從而消除渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)的渦輪遲滯效應(yīng)。此時(shí)由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低，為使壓氣機(jī)葉輪7達(dá)到較高的轉(zhuǎn)速，可通過合理設(shè)計(jì)主動(dòng)帶輪2與從動(dòng)帶輪4的半徑比，以及齒輪組9的傳動(dòng)比，使壓氣機(jī)葉輪7達(dá)到ー個(gè)合理的轉(zhuǎn)速。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速升高以后，廢氣能量有所增強(qiáng)，離合器I 6閉合，此時(shí)兩個(gè)離合器均處于結(jié)合狀態(tài)，由廢氣和曲軸同時(shí)帶動(dòng)壓氣機(jī)葉輪7轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)增壓效果。這是ー個(gè)過渡狀態(tài)，避免了由于發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣能量不足影響增壓效果。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速較高吋，廢氣能量較高，發(fā)動(dòng)機(jī)無法再為壓氣機(jī)葉輪7提供動(dòng)力，此時(shí)離合器I 6結(jié)合，離合器II 8斷開，由廢氣直接驅(qū)動(dòng)渦輪葉輪5為發(fā)動(dòng)機(jī)增壓。此 時(shí)，本實(shí)用新型和単獨(dú)的廢氣渦輪增壓器工作狀況相同。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷很高吋，廢氣能量很高，而渦輪葉輪5所能承受的載荷有限，此時(shí)為了保護(hù)渦輪葉輪5，廢氣旁通閥打開，使部分廢氣從旁路流出，避免廢氣能量過高造成的渦輪葉輪5的損壞。
權(quán)利要求1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合增壓系統(tǒng)，它包括廢氣渦輪增壓機(jī)構(gòu)、曲軸壓氣機(jī)增壓機(jī)構(gòu)和智能化控制機(jī)構(gòu)，其特征是，該復(fù)合增壓系統(tǒng)分別設(shè)置了與廢氣渦輪增壓機(jī)構(gòu)匹配的離合器I(6)及與曲軸壓氣機(jī)增壓機(jī)構(gòu)匹配的離合器II (8)，所述廢氣渦輪增壓機(jī)構(gòu)與曲軸壓氣機(jī)增壓機(jī)構(gòu)共用同一壓氣機(jī)葉輪(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合增壓系統(tǒng)，其特征是，所述廢氣渦輪增壓機(jī)構(gòu)包括渦輪葉輪(5)、離合器I (6)和壓氣機(jī)葉輪(7)，所述渦輪葉輪(5)與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)連接，所述離合器I (6)布置在渦輪葉輪(5)與壓氣機(jī)葉輪(7)之間，所述壓氣機(jī)葉輪(7)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所述的一種發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合增壓系統(tǒng)，其特征是，所述曲軸壓氣機(jī)增壓機(jī)構(gòu)包括發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸(I)、主動(dòng)帶輪(2)、傳動(dòng)帶(3)、從動(dòng)帶輪(4)、離合器II (8)、齒輪組(9)和壓氣機(jī)葉輪(7)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸(I)與主動(dòng)帶輪(2)緊固裝配，所述主動(dòng)帶輪(2)、傳動(dòng)帶(3)及從動(dòng)帶輪(4)組成帶傳動(dòng)單元，所述離合器II (8)布置在從動(dòng)帶輪(4)與齒輪組(9)之間，所述齒輪組(9)與壓氣機(jī)葉輪(7)軸連接，所述壓氣機(jī)葉輪(7)與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合增壓系統(tǒng)，其特征是，所述智能化控制機(jī)構(gòu)的ECU設(shè)有分別與進(jìn)氣道壓力感應(yīng)及傳輸元件、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速感應(yīng)及傳輸元件連接的信號(hào)輸入接口，在E⑶上還分別設(shè)有與離合器I (6)、離合器II (8)連接的信號(hào)輸出接口。
專利摘要一種發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合增壓系統(tǒng)，用于解決發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況下進(jìn)氣增壓?jiǎn)栴}，它包括廢氣渦輪增壓機(jī)構(gòu)、曲軸壓氣機(jī)增壓機(jī)構(gòu)和智能化控制機(jī)構(gòu)，其特別之處在于該增壓系統(tǒng)分別設(shè)置了與廢氣渦輪增壓機(jī)構(gòu)匹配的離合器Ⅰ及與曲軸壓氣機(jī)增壓機(jī)構(gòu)匹配的離合器Ⅱ，所述廢氣渦輪增壓機(jī)構(gòu)與曲軸壓氣機(jī)增壓機(jī)構(gòu)共用同一壓氣機(jī)葉輪。本實(shí)用新型具有零部件數(shù)量少、結(jié)構(gòu)緊湊、智能化控制的特點(diǎn)，不僅便于發(fā)動(dòng)機(jī)在車體上的搭載布置，而且能夠滿足發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況下的增壓需求，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能。
文檔編號(hào)F02B37/10GK202611859SQ201220184208
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者賀永躍 申請(qǐng)人:長(zhǎng)城汽車股份有限公司