[發明專利]提高使用超級渦輪增壓器的活塞式發動機的燃料效率

無效

• 申請號: 200980160440.0
• 申請日: 2009-07-24
• 公開（公告）號: CN102549248A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 埃德·范戴尼;福爾克爾·舒馬赫
• 申請（專利權）人: 范戴尼超級渦輪有限公司
• 主分類號: F02B33/44
• 分類號: F02B33/44
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

1.一種具有高效率的發動機系統，包括：

發動機；

超級渦輪增壓器，該超級渦輪增壓器耦接至所述發動機，以便在推進系與所述超級渦輪增壓器之間傳遞轉動機械能；

閥，該閥調節來自所述超級渦輪增壓器的壓縮空氣的氣流，該壓縮空氣的氣流在來自所述發動機的排氣進入所述超級渦輪增壓器之前與所述排氣相混合，從而所述壓縮空氣將所述排氣冷卻至低于預定最高溫度的溫度以防止損壞所述超級渦輪增壓器。

2.根據權利要求1所述的發動機系統，進一步包括：

連接至所述發動機的催化轉化器，所述催化轉化器在來自所述發動機的所述排氣進入所述超級渦輪增壓器之前接收所述排氣。

3.根據權利要求2所述的發動機系統，其中，所述超級渦輪增壓器進一步包括：

機械傳動裝置，該機械傳動裝置將超級渦輪增壓器轉動機械能從所述超級渦輪增壓器傳遞至推進系以提高所述發動機系統的所述效率并且從所述超級渦輪增壓器提取過量能量以防止損壞所述超級渦輪增壓器，并且所述機械傳動裝置將推進系轉動機械能從所述推進系傳遞至所述超級渦輪增壓器以減少渦輪遲滯。

4.根據權利要求3所述的發動機系統，其中，所述閥還維持一空氣流穿過所述超級渦輪增壓器，以減少所述超級渦輪增壓器中的喘振。

5.根據權利要求4所述的發動機系統，進一步包括：

控制器，該控制器接收所述發動機的運行參數并且產生控制所述閥的運行的控制信號。

6.根據權利要求5所述的發動機系統，進一步包括：

排氣管道，該排氣管道可操作地耦接至接收所述壓縮空氣的所述氣流的壓縮空氣管道。

7.一種提高發動機系統的效率的方法，包括：

將超級渦輪增壓器耦接至發動機；

在來自所述發動機的排氣進入所述超級渦輪增壓器之前，將來自所述超級渦輪增壓器的壓縮空氣的氣流提供至所述排氣，從而所述壓縮空氣將所述排氣冷卻至低于預定最高溫度的溫度以防止損壞所述超級渦輪增壓器，并且所述壓縮空氣為進入所述超級渦輪增壓器的所述排氣提供附加質量。

8.根據權利要求7所述的方法，進一步包括：

在所述發動機與所述超級渦輪增壓器之間連接催化轉化器，從而來自所述發動機的所述排氣在進入所述超級渦輪增壓器之前流過所述催化轉化器。

9.根據權利要求7所述的方法，進一步包括：

將來自所述超級渦輪增壓器的超級渦輪增壓器轉動機械能耦接至推進系，以提高所述發動機的效率并且防止損壞所述超級渦輪增壓器。

10.根據權利要求9所述的方法，進一步包括：

通過將推進系轉動機械能從推進系傳遞至所述超級渦輪增壓器，減少所述超級渦輪增壓器中的渦輪遲滯。

11.根據權利要求9所述的方法，進一步包括：

在所述發動機的運行階段期間，維持一空氣流穿過所述超級渦輪增壓器以減少所述超級渦輪增壓器的喘振，否則此時將出現壓縮機喘振。

12.一種具有高效率的超級渦輪增壓發動機系統，包括：

發動機；

超級渦輪增壓器，該超級渦輪增壓器包括：

渦輪，該渦輪由流過所述渦輪的氣體混合物產生渦輪轉動機械能；

壓縮機，機械地耦接至所述渦輪，所述壓縮機壓縮空氣源并且將壓縮空氣供應至所述發動機的進氣歧管；

傳動裝置，機械地耦接至所述渦輪和所述壓縮機，所述傳動裝置將所述渦輪轉動機械能從所述渦輪傳遞至推進系以提高發動機輸出功率并且防止損壞所述超級渦輪增壓器，并且所述傳動裝置將推進系轉動機械能從所述推進系傳遞至所述壓縮機以減少所述發動機的渦輪遲滯；

反饋閥，該反饋閥供應與所述排氣相混合以形成所述氣體混合物的所述壓縮空氣的一部分，所述壓縮空氣的所述部分足以將所述排氣冷卻至低于預定最高溫度以防止損壞所述渦輪并且為所述排氣提供所述空氣的附加質量，所述附加質量為所述渦輪增加附加轉動能。

13.根據權利要求12所述的發動機系統，其中，在所述發動機的運行階段期間，所述閥附加地維持所述空氣的一氣流穿過所述壓縮機，否則此時將出現壓縮機喘振。