[發明專利]汽油機全可控機械增壓進氣系統

無效

• 申請號: 201410014356.0
• 申請日: 2014-01-11
• 公開（公告）號: CN103742315A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 鐘兵;洪偉;解方喜;蘇巖;許允;李小平;韓林沛;姜北平
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: F02M35/10
• 分類號: F02M35/10;F16H37/02
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 邵銘康;朱世林

技術領域

本發明屬于發動機技術領域，更確切的說，本發明是一種汽油機全可控機械增壓進氣系統。

背景技術

增壓已成為小型高強化汽油機的必備技術手段，通過增壓可以增加進氣量，提高功率密度，進而提高發動機的負荷率，改善發動機的燃油經濟性。現有的汽油機增壓技術主要有廢氣渦輪增壓和機械增壓，廢氣渦輪增壓器安裝在排氣總管處，通過廢氣驅動渦輪旋轉帶動壓氣機壓縮空氣，不僅可以增壓進氣，而且可以回收部分廢氣能量改善發動機的燃油經濟性；相比于渦輪增壓方式，機械增壓則是通過發動機皮帶輪驅動，消耗的是曲軸的有用功，燃油經濟性差，但具有較快的響應性。

對于側重于瞬態響應性的汽油機來說，機械增壓是一個不錯的選擇。機械增壓器與曲軸直連，沒有渦輪增壓器的氣動延遲，可以以最快的速度提供所需進氣量。但機械增壓器之所以沒有更廣泛的普及主要有兩方面的原因：一是機械增壓器消耗的是曲軸有用功，發動機燃油消耗量較大，特別是高速時，機械增壓器功耗占據了發動機輸出有用功的很大部分；二是機械增壓器與發動機之間傳動比的匹配較困難，若機械增壓器帶輪與發動機帶輪傳動比匹配在高速階段，則低速大負荷時會產生供氣量不足，若機械增壓器帶輪與發動機帶輪傳動比匹配到低速階段，則高速時即會產生增壓過度又會消耗過多的有用功，而發動機工況隨著車輛載荷和路況的不同是在不同轉速和不同負荷間一直變化的，所以固定傳動比的機械增壓方式存在難以克服的缺陷和不足。此外，機械增壓器的轉速決定機械增壓器的壓氣量，而固定傳動比的機械增壓器轉速又由汽油機轉速決定，也就是說汽油機轉速決定了機械增壓器的壓氣量，因此機械增壓器的壓氣量在汽油機同一轉速下是相同的，并不能隨著汽油機負荷的變化而做出調整，所以現在采用機械增壓方式的汽油機仍然需要節氣門或進氣回流的方式調節多余進氣量實現負荷調節，造成不必要的有效功損失。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的機械增壓方式能耗大、傳動比匹配困難以及機械增壓器壓氣量不可調的技術問題，提出了一種汽油機全可控機械增壓進氣系統。

本發明由進氣歧管1、汽油機2、排氣管3、曲軸端帶輪4、皮帶5、機械增壓器6、旁通管Ⅱ7、旁通管Ⅰ8、變傳動比裝置9、電磁離合器10、空氣濾清器11、節氣門12、止流閥13、進氣總管14和中冷器15組成，其中進氣歧管1和排氣管3分別固接于汽油機2的進氣口和排氣口；汽油機2右端的曲軸端帶輪4經皮帶5與電磁離合器10連接；進氣歧管1入口端與進氣總管14出口端連接；旁通管Ⅱ7入口端與機械增壓器6出口固接，旁通管Ⅱ7出口端與進氣總管14連接；變傳動比裝置9連接于機械增壓器6和電磁離合器10之間；旁通管Ⅰ8出口端與機械增壓器6入口連接，旁通管Ⅰ8入口端與進氣總管14連接；空氣濾清器11固接于進氣總管14入口端，進氣總管14的出口端和入口端之間串接有中冷器15、止流閥13、節氣門12，其中中冷器15位于進氣總管14出口端和旁通管Ⅱ7出口端之間,止流閥13位于旁通管Ⅱ7出口端和旁通管Ⅰ8入口端之間,節氣門12位于旁通管Ⅰ8入口端和空氣濾清器11之間。

所述的變傳動比裝置9由步進電機16、上壁板17、前壁板18、右壁板19、主動輪軸20、下壁板21、齒輪軸Ⅰ22、傳動輪轉動桿Ⅱ23、齒輪Ⅰ24、齒輪Ⅱ25、齒輪箱分隔板26、齒輪Ⅲ27、從動輪軸28、左壁板29、傳動輪轉動桿Ⅰ30、齒輪Ⅳ31、齒輪軸Ⅱ32、后壁板33、從動輪34、傳動輪Ⅰ35、主動輪36、傳動輪Ⅱ37組成，其中上壁板17、前壁板18、右壁板19、下壁板21、左壁板29、后壁板33固接形成變傳動比裝置9的外殼；步進電機16固接于前臂板18，并與傳動輪轉動桿Ⅰ30連接，傳動輪轉動桿Ⅰ30穿過齒輪箱分隔板26，定位于前壁板18和后壁板33之間，上半部分和側面分別裝有齒輪Ⅳ31和傳動輪Ⅰ35；主動輪軸20穿過右壁板19，一端固接主動輪36，另一端固接電磁離合器10；齒輪軸Ⅰ22安裝齒輪Ⅱ25，定位于前壁板18和齒輪箱分隔板26之間；傳動輪轉動桿Ⅱ23穿過齒輪箱分隔板26，定位于前壁板18和后壁板33之間，上半部分和側面分別裝有齒輪Ⅰ24和傳動輪Ⅱ37，齒輪Ⅰ24與齒輪Ⅱ25嚙合；齒輪箱分隔板26固接于變傳動比裝置9內部，與前壁板18和后壁板33平行；齒輪Ⅲ27固接于齒輪軸Ⅱ32，齒輪Ⅲ27上下分別與齒輪Ⅳ31和齒輪Ⅱ25嚙合，齒輪軸Ⅱ32定位于前壁板18和齒輪箱分隔板26之間；齒輪軸Ⅱ32定位于前壁板18和齒輪箱分隔板26之間；從動輪軸28穿過左壁板29，一端固接從動輪34，另一端連接機械增壓器6。