[實(shí)用新型]一種增壓發(fā)動機(jī)廢氣發(fā)電裝置

有效

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• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN203476404U
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹志良;余海洋;王敬;劉紹波
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶工商職業(yè)學(xué)院
• 主分類號: F01D15/10
• 分類號: F01D15/10;F01N5/04;F02B37/11
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技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于汽車發(fā)動機(jī)領(lǐng)域，特別是一種增壓發(fā)動機(jī)廢氣發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

渦輪增壓發(fā)動機(jī)在汽車動力系統(tǒng)逐漸被廣泛采用。渦輪增壓發(fā)動機(jī)其實(shí)就是裝有渦輪增壓器的發(fā)動機(jī)。而渦輪增壓裝置其實(shí)就是一種空氣壓縮機(jī)，通過壓縮空氣來增加發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量，一般來說，渦輪增壓都是利用發(fā)動機(jī)排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進(jìn)入汽缸。當(dāng)發(fā)動機(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)入汽缸，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)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，就可以增加發(fā)動機(jī)的輸出功率了。

然而，對于大多數(shù)渦輪增壓器來說，當(dāng)發(fā)動機(jī)工作在低速階段，渦輪的工作效率較為低下。而且傳統(tǒng)渦輪增壓器，由于驅(qū)動渦輪工作過程中產(chǎn)生摩擦損失，導(dǎo)致渦輪增壓器在低速工作時性能差。并且常規(guī)的發(fā)動機(jī)在運(yùn)行后，所排廢氣被直接排到空氣中，造成廢氣能量的浪費(fèi)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)動機(jī)低速運(yùn)行時間長，導(dǎo)致渦輪增壓器效率低，發(fā)動機(jī)排出的廢氣直接排向大氣，造成廢氣能量的缺陷，提供一種改進(jìn)后的增壓發(fā)動機(jī)廢氣發(fā)電裝置，克服上述缺陷。?

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:一種增壓發(fā)動機(jī)廢氣發(fā)電裝置，包括發(fā)動機(jī)、進(jìn)氣管、排氣管和渦輪增壓器，還包括ISG電機(jī)和與ISG電機(jī)連接的蓄電池；渦輪增壓器包括壓力機(jī)和廢氣渦輪室，壓力機(jī)的葉輪和廢氣渦輪室的渦輪通過傳動軸剛性聯(lián)接，發(fā)動機(jī)分別與排氣管和進(jìn)氣管連接，進(jìn)氣管與壓力機(jī)連接，進(jìn)氣管上還設(shè)有空氣過濾器，排氣管與廢氣渦輪室連接；

其中，ISG電機(jī)的電機(jī)軸與所述傳動軸同向傳動；渦輪增壓器上設(shè)有壓力傳感器，發(fā)動機(jī)上設(shè)有轉(zhuǎn)速傳感器，ISG電機(jī)上設(shè)有電子控制器；轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器分別與電子控制器電路連接。

本實(shí)用新型的工作原理如下：由公知常識可知，ISG電機(jī)是一種電動機(jī)、發(fā)電機(jī)結(jié)合的一體機(jī)，由自身的電子控制器控制其狀態(tài)（發(fā)電或電動）的切換。發(fā)動機(jī)啟動時為低速狀態(tài)，蓄電池驅(qū)動ISG電機(jī)轉(zhuǎn)動，ISG電機(jī)（此時做電動機(jī)用）帶動與其連接的渦輪增壓器的傳動軸，傳動軸轉(zhuǎn)動就啟動渦輪增壓器（此時也利用了部分廢氣的沖力，由于此時的廢氣沖力不足以有效推動渦輪，也需要ISG電機(jī)提供初始動力）；渦輪增壓器開始壓縮空氣，壓縮后的空氣進(jìn)入發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管并使得發(fā)動機(jī)加速，如此循環(huán)，發(fā)動機(jī)和渦輪增壓器速度均會提高。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到6000轉(zhuǎn)時，輸出信號給電子控制器，電子控制器開始切換ISG電機(jī)工作狀態(tài)，使得該電機(jī)由電動機(jī)功能轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)功能，此時，ISG電機(jī)的電機(jī)軸隨著渦輪增壓器的傳動軸轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，并使得發(fā)電機(jī)發(fā)電，所發(fā)電量儲備在蓄電池中。

?本實(shí)用新型的有益效果如下：

1、發(fā)動機(jī)啟動時，由ISG電機(jī)驅(qū)動渦輪增壓器啟動，避免了渦輪增壓器需要依靠發(fā)動機(jī)高速運(yùn)行后產(chǎn)生的廢氣而啟動的缺陷，在發(fā)動機(jī)啟動的同時，即可啟動渦輪增壓器，縮短了發(fā)動機(jī)進(jìn)入高速運(yùn)行的時間。

2、發(fā)動機(jī)排出的尾氣，不僅可以繼續(xù)增加渦輪增壓器傳動軸的輸出，同時傳動軸還可帶動ISG電機(jī)的電機(jī)軸轉(zhuǎn)動，使其發(fā)電，最終發(fā)出的電量存到蓄電池，起到發(fā)電、蓄電的作用。

3、ISG電機(jī)是基于電動機(jī)/發(fā)電機(jī)一體化的電機(jī)。ISG電機(jī)直接安裝在發(fā)動機(jī)曲軸輸出端(ISG轉(zhuǎn)子與曲軸聯(lián)結(jié)),取代了原有的發(fā)電機(jī)，減少了汽車交流發(fā)電機(jī)在工作過程中的能量損失。

進(jìn)一步的，所述蓄電池與ISG電機(jī)之間連接有DC/DC轉(zhuǎn)換器。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一種增壓發(fā)動機(jī)廢氣發(fā)電裝置的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式