[發明專利]推力推進系統

有效

• 申請號: 201380050854.4
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN105209741A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 帕勒·呂諾厄
• 申請（專利權）人: 盧奈爾私人有限公司
• 主分類號: F02K5/02
• 分類號: F02K5/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 潘煒;王艷江

技術領域

本發明總體上涉及一種用于提供推力的推進系統或發動機。在另一形式中，本發明總體上涉及一種用于提供高容量空氣壓縮機的系統。更具體地，在一種非限制性形式中，本發明涉及一種噴射推進系統或發動機。

背景技術

渦輪增壓器在用于向諸如往復活塞式發動機之類的內燃機供給相對高壓空氣的領域中是已知的。通常，渦輪增壓器包括用于接收由發動機排出的廢氣的渦輪。該渦輪通常由連接至壓縮機的可旋轉軸支承，該壓縮機包括在壓縮機殼體內的葉輪。該渦輪由來自發動機的廢氣驅動并且又驅動壓縮機的葉輪，該葉輪將環境空氣吸到壓縮機殼體中以用于進行壓縮并且排放至發動機的進氣歧管。

渦輪增壓發動機在與常規的自然吸氣發動機相比時具有很大優勢，因為高密集的空氣可以被遞送至發動機。該增大的空氣密度或質量允許發動機以大致高水平的性能和功率輸出來操作并且經常具有更大的效率。需要將渦輪增壓器的操作控制成使得空氣僅根據需要以不超過預定設計限制的壓力水平供給至發動機。通常提供用于使廢氣繞過渦輪的通道并且該通道包括用于打開及關閉該旁路通道的廢氣閥。渦輪增壓器通常用作內燃機的配件并且定位成內嵌于廢氣歧管上。渦輪增壓器的目的是從內燃機的廢氣提取壓力和動能以向離心式壓縮機提供動力。壓縮機壓縮相對較大量的環境空氣。所壓縮的空氣在與燃料混合之后隨后被遞送至發動機進氣裝置。

遞送至發動機的增大質量的空氣(與非渦輪增壓器發動機的空氣質量相比)允許增大燃料量以在正確的燃料/空氣混合的情況下燃燒。這導致由發動機產生的增大的動力。空氣從環境空氣被吸到壓縮機中。該空氣隨后被壓縮并且通常遞送到發動機中，從而與燃料或柴油混合以產生供料(charge)。該燃料/空氣供料隨后燃燒并且壓力能通過活塞的使用從膨脹的空氣中提取出并且轉化成機械能。極熱且膨脹的空氣被輸送至渦輪增壓器的渦輪殼體。熱能/壓力能從廢氣流中提取出以使渦輪葉片旋轉，從而又驅動壓縮機。廢氣被排放至大氣。

現在參照US4,774,812對示例已知的渦輪增壓發動機進行更詳細地描述。參照圖1，渦輪增壓發動機1具有限定在活塞2上方的燃燒室3。進氣口6和排氣口7分別由通向燃燒室3的進氣閥4和排氣閥5打開及關閉。進氣通道8連接至進氣口6，并且排氣通道9連接至排氣口7。發動機1設置有渦輪增壓器11，該渦輪增壓器11包括設置在進氣通道8中并且由設置在廢氣通道9中的渦輪11a驅動的葉輪11b。空氣過濾器14設置在進氣通道8的上游端，并且空氣流量計15在空氣過濾器14的下游設置在進氣通道8中。旁路通道18將進氣通道8的在葉輪11b上游的一部分與進氣通道8的在葉輪11b下游的一部分通過繞過葉輪11b而連接，即，旁路通道18將葉輪11b的進氣側通道12的一部分與葉輪11b的排氣側通道13的一部分直接連接。排氣側通道13通過節氣門16和緩沖槽17通向進氣口6。引入葉輪11b中的空氣的量和引入旁路通道18中的空氣的量由閥裝置19控制。閥裝置19包括設置在旁路通道18中的旁路閥20和設置在葉輪11b的排氣側通道13中的流量控制閥21。旁路閥20為止回閥并且流量控制閥21由致動器22來驅動。流量控制閥21的打開在來自冷卻劑溫度傳感器24的控制溫度信號、來自發動機速度傳感器25的發動機轉速信號以及來自壓力傳感器26的進氣壓力信號輸入到發動機控制單元23的情況下根據發動機1的操作條件來控制，進氣壓力信號表示節氣門16的下游的進氣通道8中的壓力。燃料噴射閥27在進氣口6附近設置在進氣通道8中。排氣通道9設置有旁路通道，該旁路通道繞過渦輪增壓器11的渦輪11a并且由廢氣閥28選擇性地打開，并且催化轉化器29設置在渦輪11a的下游。發動機控制單元23從發動機轉速和進氣壓力獲得表示廢氣的流量的信號，并且在重載荷操作期間完全打開流量控制閥21并且完全關閉旁路閥20，使得僅將由葉輪110b增壓的增壓空氣引入到燃燒室3中。

在對發動機、渦輪增壓器、推力系統、空氣壓縮機系統等及其操作效率方面的改善進行持續地探索。存在發動機和推力系統的諸如航空、汽車和航海之類的廣闊的及多種用途，并且這些應用可以得益于諸如改進的效率、推力和/或動力輸出之類的因素。仍需要新的或改進的推進系統或發動機、高容量空氣壓縮機等。

該說明書中對任何現有技術出版物(或源于該現有技術出版物的信息)或對已知的事物的引用不能也不應該被當作對現有技術出版物(或從中獲得的信息)或已知事物形成本說明書涉及領域中的常識的一部分的認可或承認或任何形式的建議。

發明內容