本實(shí)用新型屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種渦輪增壓裝置。

背景技術(shù)：

渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)指的是配備渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)。渦輪增壓器實(shí)際上是一種空氣壓縮機(jī)，通過(guò)壓縮空氣來(lái)增加進(jìn)氣量。它是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣慣性沖力來(lái)推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來(lái)的空氣，使之增壓進(jìn)入氣缸。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增快，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量和調(diào)整一下發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，達(dá)到增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率的目的。

申請(qǐng)?zhí)枮閆L201310361441.X的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種渦輪增壓系統(tǒng)，包括渦輪機(jī)、空氣濾清器、壓氣機(jī)、中冷器、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)，渦輪機(jī)與排氣歧管連接，發(fā)電機(jī)與渦輪機(jī)連接，空氣濾清器的出口連接壓氣機(jī)的入口，壓氣機(jī)的出口連接中冷器的入口，中冷器的出口連接到發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)中；壓氣機(jī)還與電動(dòng)機(jī)連接。

上述的渦輪增壓系統(tǒng)直接通過(guò)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)，電動(dòng)機(jī)由ECU控制，響應(yīng)精確快速，然而，其不足之處是：該渦輪增壓系統(tǒng)不能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行處理，導(dǎo)致廢氣中的有害氣體的排放量較大，造成對(duì)環(huán)境的污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在的上述問(wèn)題，提供一種渦輪增壓裝置，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：如何降低廢氣中的有害氣體的排放量。

本實(shí)用新型的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種渦輪增壓裝置，該裝置包括空濾器、中冷器、發(fā)動(dòng)機(jī)一、壓氣機(jī)和渦輪機(jī)，所述空濾器的出氣口與壓氣機(jī)的進(jìn)氣口相連通，所述壓氣機(jī)的出氣口與中冷器的進(jìn)氣口相連通，所述中冷器的出氣口與發(fā)動(dòng)機(jī)一的進(jìn)氣口相連通，所述發(fā)動(dòng)機(jī)一的出氣口與渦輪機(jī)的進(jìn)氣口相連通，其特征在于，該裝置還包括催化器，所述渦輪機(jī)的出氣口與所述催化器的進(jìn)氣口相連通，所述催化器的出氣口與外界相連通。

本實(shí)用新型的工作原理是：本渦輪增壓裝置包括空濾器、中冷器、發(fā)動(dòng)機(jī)一、壓氣機(jī)、渦輪機(jī)和催化器，工作時(shí)，空氣從空濾器進(jìn)入，經(jīng)壓氣機(jī)加壓后，再經(jīng)過(guò)中冷器冷卻，之后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)一中燃燒，燃燒后產(chǎn)生的廢氣推動(dòng)渦輪機(jī)做功，再進(jìn)入催化器中發(fā)生反應(yīng)，最后排出，催化器起到對(duì)廢氣中的有害氣體進(jìn)行過(guò)濾的作用，降低廢氣中的有害氣體的排放量。

在上述的一種渦輪增壓裝置中，所述空濾器的出氣口與壓氣機(jī)的進(jìn)氣口通過(guò)進(jìn)氣管一相連通，所述發(fā)動(dòng)機(jī)一的出氣口與渦輪機(jī)的進(jìn)氣口通過(guò)排氣岐管相連通，該裝置還包括支管一和支管二，所述支管一的一端與進(jìn)氣管一相連通，支管一的另一端與中冷器的進(jìn)氣口相連通，所述支管二的一端與排氣岐管相連通，支管二的另一端與所述催化器的進(jìn)氣口相連通，所述支管一與進(jìn)氣管一的連接處設(shè)置有能夠關(guān)閉壓氣機(jī)的進(jìn)氣口或支管一的進(jìn)氣閥，所述支管二與排氣岐管的連接處設(shè)置有能夠關(guān)閉渦輪機(jī)的進(jìn)氣口或支管二的出氣閥。在發(fā)動(dòng)機(jī)尚未處于正常工作狀態(tài)，即處于冷起動(dòng)階段時(shí)，使進(jìn)氣閥關(guān)閉壓氣機(jī)的進(jìn)氣口，出氣閥關(guān)閉渦輪機(jī)的進(jìn)氣口，此時(shí)空氣從空濾器進(jìn)入，經(jīng)過(guò)中冷器冷卻，之后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒，燃燒后產(chǎn)生的廢氣，進(jìn)入催化器中發(fā)生反應(yīng)，在此過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)處于低速運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，不需要廢氣對(duì)其進(jìn)行做功，因此發(fā)動(dòng)機(jī)一燃燒后產(chǎn)生的廢氣避開(kāi)壓渦輪機(jī)，直接進(jìn)入催化器中進(jìn)行反應(yīng)，避免廢氣對(duì)渦輪機(jī)的葉片做功而浪費(fèi)能量，廢氣進(jìn)入催化器時(shí)具有更高的溫度，使催化器能夠更加快速地與廢氣發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)一步降低廢氣中的有害氣體的排放量，提高催化器對(duì)廢氣的過(guò)濾效果。

在上述的一種渦輪增壓裝置中，所述支管一和支管二均為呈長(zhǎng)條狀的直管。支管一和支管二均為直管，使支管一的長(zhǎng)度和支管二的長(zhǎng)度均為最小，這樣能夠減小廢氣的流通路徑，減少?gòu)U氣在流通過(guò)程中的浪費(fèi)能量，廢氣進(jìn)入催化器時(shí)具有更高的溫度，使催化器能夠更加快速地與廢氣發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)一步降低廢氣中的有害氣體的排放量，提高催化器對(duì)廢氣的過(guò)濾效果。

在上述的一種渦輪增壓裝置中，該裝置還包括控制器，所述進(jìn)氣閥通過(guò)轉(zhuǎn)軸一轉(zhuǎn)動(dòng)連接在支管一與進(jìn)氣管一的連接處，所述轉(zhuǎn)軸一與電機(jī)一的輸出軸相連接，所述出氣閥通過(guò)轉(zhuǎn)軸二轉(zhuǎn)動(dòng)連接在支管二與排氣岐管的連接處，所述轉(zhuǎn)軸二與電機(jī)二的輸出軸相連接，所述電機(jī)一和電機(jī)二均與控制器電連接?？刂破髂軌蚍謩e控制電機(jī)一的動(dòng)作和電機(jī)二的動(dòng)作，使進(jìn)氣閥關(guān)閉壓氣機(jī)的進(jìn)氣口或支管一，或使出氣閥關(guān)閉渦輪機(jī)的進(jìn)氣口或支管二，提高操作的方便性。

在上述的一種渦輪增壓裝置中，該裝置還包括用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)一水溫的溫度傳感器及用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)一轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器，所述溫度傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器均與控制器電連接。溫度傳感器能夠檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)一的水溫，轉(zhuǎn)速傳感器能夠檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)一的轉(zhuǎn)速，二者分別將檢測(cè)到的溫度參數(shù)及速度參數(shù)發(fā)送給控制器，控制器能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)一的工作狀態(tài)，方便控制器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)一的工作狀態(tài)分別控制電機(jī)一的動(dòng)作和電機(jī)二的動(dòng)作，使進(jìn)氣閥關(guān)閉壓氣機(jī)的進(jìn)氣口或支管一，出氣閥關(guān)閉渦輪機(jī)的進(jìn)氣口或支管二。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下：

1、本渦輪增壓裝置的催化器起到對(duì)廢氣中的有害氣體進(jìn)行過(guò)濾的作用，降低廢氣中的有害氣體的排放量。

2、在本渦輪增壓裝置中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于冷起動(dòng)階段時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)一燃燒后產(chǎn)生的廢氣能夠避開(kāi)渦輪機(jī)，直接進(jìn)入催化器中進(jìn)行反應(yīng)，避免廢氣對(duì)渦輪機(jī)的葉片做功而浪費(fèi)能量，廢氣進(jìn)入催化器時(shí)具有更高的溫度，使催化器能夠更加快速地與廢氣發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)一步降低廢氣中的有害氣體的排放量，提高催化器對(duì)廢氣的過(guò)濾效果。

3、本渦輪增壓裝置的控制器能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)一的工作狀態(tài)，方便控制器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)一的工作狀態(tài)分別控制電機(jī)一的動(dòng)作和電機(jī)二的動(dòng)作，使進(jìn)氣閥關(guān)閉壓氣機(jī)的進(jìn)氣口或支管一，出氣閥關(guān)閉渦輪機(jī)的進(jìn)氣口或支管二。

附圖說(shuō)明

圖1是本渦輪增壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是進(jìn)氣閥與電機(jī)一相連接的示意圖。

圖3是出氣閥與電機(jī)二相連接的示意圖。

圖4是發(fā)動(dòng)機(jī)一處于正常工作狀態(tài)的示意圖。

圖5是本渦輪增壓裝置的工作原理框圖。

圖中，1空濾器；2中冷器；3發(fā)動(dòng)機(jī)一；4壓氣機(jī)；5渦輪機(jī)；6催化器；7進(jìn)氣管一；8排氣岐管；9支管一；10支管二；11進(jìn)氣閥；12出氣閥；13控制器；14轉(zhuǎn)軸一；15電機(jī)一；16轉(zhuǎn)軸二；17電機(jī)二；18溫度傳感器；19轉(zhuǎn)速傳感器。

具體實(shí)施方式

以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。

如圖1或4所示，本渦輪增壓裝置包括空濾器1、中冷器2、發(fā)動(dòng)機(jī)一3、壓氣機(jī)4、渦輪機(jī)5和催化器6，空濾器1的出氣口與壓氣機(jī)4的進(jìn)氣口相連通，壓氣機(jī)4的出氣口與中冷器2的進(jìn)氣口相連通，中冷器2的出氣口與發(fā)動(dòng)機(jī)一3的進(jìn)氣口相連通，發(fā)動(dòng)機(jī)一3的出氣口與渦輪機(jī)5的進(jìn)氣口相連通，渦輪機(jī)5的出氣口與催化器6的進(jìn)氣口相連通，催化器6的出氣口與外界相連通。

如圖1或4所示，在本實(shí)施例中，空濾器1的出氣口與壓氣機(jī)4的進(jìn)氣口通過(guò)進(jìn)氣管一7相連通，發(fā)動(dòng)機(jī)一3的出氣口與渦輪機(jī)5的進(jìn)氣口通過(guò)排氣岐管8相連通，裝置還可以包括支管一9和支管二10，支管一9的一端與進(jìn)氣管一7相連通，支管一9的另一端與中冷器2的進(jìn)氣口相連通，支管二10的一端與排氣岐管8相連通，支管二10的另一端與催化器6的進(jìn)氣口相連通，支管一9與進(jìn)氣管一7的連接處設(shè)置有能夠關(guān)閉壓氣機(jī)4的進(jìn)氣口或支管一9的進(jìn)氣閥11，支管二10與排氣岐管8的連接處設(shè)置有能夠關(guān)閉渦輪機(jī)5的進(jìn)氣口或支管二10的出氣閥12。在發(fā)動(dòng)機(jī)尚未處于正常工作狀態(tài)，即處于冷起動(dòng)階段時(shí)，使進(jìn)氣閥11關(guān)閉壓氣機(jī)4的進(jìn)氣口，出氣閥12關(guān)閉渦輪機(jī)5的進(jìn)氣口，此時(shí)空氣從空濾器1進(jìn)入，經(jīng)過(guò)中冷器2冷卻，之后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒，燃燒后產(chǎn)生的廢氣，進(jìn)入催化器6中發(fā)生反應(yīng)，在此過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)處于低速運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，不需要廢氣對(duì)其進(jìn)行做功，因此發(fā)動(dòng)機(jī)一3燃燒后產(chǎn)生的廢氣避開(kāi)渦輪機(jī)5，直接進(jìn)入催化器6中進(jìn)行反應(yīng)，避免廢氣對(duì)渦輪機(jī)5的葉片做功而浪費(fèi)能量，廢氣進(jìn)入催化器6時(shí)具有更高的溫度，使催化器6能夠更加快速地與廢氣發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)一步降低廢氣中的有害氣體的排放量，提高催化器6對(duì)廢氣的過(guò)濾效果。

如圖1或4所示，支管一9和支管二10可以是均呈長(zhǎng)條狀的直管。支管一9和支管二10均為直管，使支管一9的長(zhǎng)度和支管二10的長(zhǎng)度均為最小，這樣能夠減小廢氣的流通路徑，減少?gòu)U氣在流通過(guò)程中的浪費(fèi)能量，廢氣進(jìn)入催化器6時(shí)具有更高的溫度，使催化器6能夠更加快速地與廢氣發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)一步降低廢氣中的有害氣體的排放量，提高催化器6對(duì)廢氣的過(guò)濾效果。

如圖2、3、5所示，該裝置還可以包括控制器13，進(jìn)氣閥11通過(guò)轉(zhuǎn)軸一14轉(zhuǎn)動(dòng)連接在支管一9與進(jìn)氣管一7的連接處，轉(zhuǎn)軸一14與電機(jī)一15的輸出軸相連接，出氣閥12通過(guò)轉(zhuǎn)軸二16轉(zhuǎn)動(dòng)連接在支管二10與排氣岐管8的連接處，轉(zhuǎn)軸二16與電機(jī)二17的輸出軸相連接，電機(jī)一15和電機(jī)二17均與控制器13電連接。控制器13能夠分別控制電機(jī)一15的動(dòng)作和電機(jī)二17的動(dòng)作，使進(jìn)氣閥11關(guān)閉壓氣機(jī)4的進(jìn)氣口或支管一9，或使出氣閥12關(guān)閉渦輪機(jī)5的進(jìn)氣口或支管二10，提高操作的方便性。

如圖5所示，作為優(yōu)選，裝置還可以包括用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)一3水溫的溫度傳感器18及用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)一3轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器19，溫度傳感器18和轉(zhuǎn)速傳感器19均與控制器13電連接。溫度傳感器18能夠檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)一3的水溫，轉(zhuǎn)速傳感器19能夠檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)一3的轉(zhuǎn)速，二者分別將檢測(cè)到的溫度參數(shù)及速度參數(shù)發(fā)送給控制器13，控制器13能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)一3的工作狀態(tài)，方便控制器13根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)一3的工作狀態(tài)分別控制電機(jī)一15的動(dòng)作和電機(jī)二17的動(dòng)作，使進(jìn)氣閥11關(guān)閉壓氣機(jī)4的進(jìn)氣口或支管一9，出氣閥12關(guān)閉渦輪機(jī)5的進(jìn)氣口或支管二10。

如圖1所示，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)一3起動(dòng)時(shí)，溫度傳感器18檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)一3的水溫小于或等于80℃，轉(zhuǎn)速傳感器19檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)一3的轉(zhuǎn)速小于或等于1200rmp時(shí)，溫度傳感器18和轉(zhuǎn)速傳感器19分別將檢測(cè)到的溫度參數(shù)及速度參數(shù)發(fā)送給控制器13，控制器13判斷發(fā)動(dòng)機(jī)處于低速暖機(jī)狀態(tài)，即處于冷起動(dòng)階段，此時(shí)控制器13發(fā)出信號(hào)，使進(jìn)氣閥11關(guān)閉壓氣機(jī)4的進(jìn)氣口，且使出氣閥12關(guān)閉蝸輪機(jī)的進(jìn)氣口，使空氣避開(kāi)壓氣機(jī)4，發(fā)動(dòng)機(jī)一3產(chǎn)生的廢氣避開(kāi)渦輪機(jī)5，直接進(jìn)入催化器6。

如圖4所示，當(dāng)控制器13根據(jù)接收到的信號(hào)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)一3處于正常工作狀態(tài)時(shí)，控制器13發(fā)出信號(hào)，使進(jìn)氣閥11關(guān)閉支管一9，且使出氣閥12關(guān)閉支管二10，此時(shí)空氣從空濾器1進(jìn)入，經(jīng)壓氣機(jī)4加壓后，再經(jīng)過(guò)中冷器2冷卻，之后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)一3中燃燒，燃燒后產(chǎn)生的廢氣推動(dòng)渦輪機(jī)5做功，再進(jìn)入催化器6中發(fā)生反應(yīng)，最后排出。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。