[發明專利]一種汽車發動機渦輪增壓器

有效

• 申請號: 201310210448.1
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103306804A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 唐旭;董喬;張建凱
• 申請（專利權）人: 長城汽車股份有限公司
• 主分類號: F02B37/007
• 分類號: F02B37/007
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;雷秋芬

技術領域

本發明涉及一種發動機渦輪增壓器，尤其是一種車載發動機的兩級渦輪增壓器，屬于內燃機技術領域。

背景技術

眾所周知，發動機是汽車動力的來源，它通過燃料與空氣混合物在氣缸內燃燒，推動活塞往復運動再帶動曲軸旋轉，從而將燃料燃燒釋放的熱能轉變為機械能。由于發動機功率與燃料熱能轉化的多少與輸入氣缸內空氣（或混合氣）的數量成正比，而在氣缸容積和發動機轉速不變條件下，供入氣缸內的空氣（或混合氣）的數量與空氣密度成正比，因此可通過對進入氣缸前空氣進行預壓縮的方法來提高發動機功率。

廢氣渦輪增壓器是利用發動機排出的部分廢氣能量，通過渦輪驅動壓氣機使空氣增壓的一套裝置。帶有渦輪增壓器發動機不僅燃燒性能良好，可以節省燃油3%-5%，同時能改善發動機的排放性能，而且還具有提供高原補償的功能，由于高海拔地區空氣稀薄，通過渦輪增壓器就可以解決因輸入氣缸空氣量不足導致發動機功率下降的問題。加裝增壓器后的發動機的功率及扭矩能增大20%~30%，因此在發動機輸出功率不變的前提下，可以通過降低發動機的缸徑，縮小發動機的體積和重量的方法，達到利于發動機在整車上布置的目的。

為滿足發動機不同工況下對進氣量的要求，目前有些汽車發動機配置了二級渦輪增壓器，現有的二級渦輪增壓器大多采用兩個增壓器串聯布置方式，由于布置空間較大，不利于發動機在整車上的搭載。申請號為201210099955.8的中國發明專利公布了一種兩級增壓的渦輪增壓器，它包括連接在一起的高壓增壓器和低壓增壓器，高壓渦輪殼的殼體上設有連通高壓渦輪進氣口與低壓渦輪進氣口的氣體通道，所述氣體通道上安裝有用于控制所述氣體通道內氣流的流量控制閥；所述低壓渦輪殼與所述高壓渦輪殼連接為一體，所述低壓渦輪進氣口連接所述高壓渦輪排氣口。該發明雖然解決了乘用車輛發動機低轉速下高扭矩和高轉速下功率最大化的矛盾，具有結構緊湊，占用空間小，密封性能好等優點，但它增加了排氣系統的復雜程度，加大了車輛的排氣背壓，從而一定程度上影響了發動機的性能。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術之弊端，提供一種結構簡單、布置緊湊，能滿足發動機不同工況下對進氣量的要求，能提高發動機綜合性能的汽車發動機渦輪增壓器。

本發明所述問題是以下述技術方案實現的：

一種汽車發動機渦輪增壓器，它包括一級增壓機構、齒輪傳動機構、離合裝置和二級增壓機構，所述齒輪傳動機構由主動齒輪和從動齒輪組成，所述一級增壓機構與主動齒輪配裝，所述從動齒輪與二級增壓機構配裝，在齒輪傳動機構與二級增壓機構之間設置離合裝置。

上述汽車發動機渦輪增壓器，所述一級增壓機構包括一級增壓渦輪、一級增壓轉子軸和一級增壓壓輪，所述一級增壓渦輪和一級增壓壓輪分別安裝在一級增壓轉子軸兩端，在一級增壓轉子軸上裝配齒輪傳動機構主動齒輪。

上述汽車發動機渦輪增壓器，所述一級增壓機構的一級增壓壓輪后面設有一級增壓機構空氣通道，所述一級增壓機構空氣通道與發動機進氣系統連通。

上述汽車發動機渦輪增壓器，所述二級增壓機構包括二級增壓轉子軸和二級增壓壓輪，所述二級增壓轉子軸一端安裝齒輪傳動機構從動齒輪，另一端安裝二級增壓壓輪，在二級增壓轉子軸上裝配離合裝置。

上述汽車發動機渦輪增壓器，所述二級增壓機構的二級增壓壓輪后面設有二級增壓機構空氣通道，所述二級增壓機構空氣通道與發動機進氣系統及一級增壓機構空氣通道連通。

上述汽車發動機渦輪增壓器，所述二級增壓機構空氣通道上設有單向閥。

本發明將兩級渦輪增壓機構集成設計在一個渦輪增壓器內，用以解決現有技術中二級增壓器結構復雜、占用空間較大的問題，它通過齒輪傳動機構使一級增壓機構和二級增壓機構結合，并可通過離合裝置控制渦輪增壓器一級增壓及兩級增壓功能的切換，為發動機不同工況提供足夠的新鮮空氣，保證燃油的充分利用，降低油耗，改善發動機排放性能，提高發動機動力性能；本發明通過二級增壓機構空氣通道上設置的單向閥，避免了增壓器處于一級增壓工況時，增壓后的新鮮空氣經與一級增壓機構空氣通道連通的二級增壓機構空氣通道流向二級增壓壓輪處；本發明在發動機排氣側只設置一個渦輪，相對于現有技術中設有兩個渦輪的二級增壓器降低了車輛的排氣背壓，有利于發動機燃燒廢氣的排出。總之，本發明具有結構簡單、布置緊湊的特點，能滿足發動機不同工況下對進氣量的要求，提高了發動機的綜合性能。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

圖1是本發明結構布置示意圖；