[發明專利]用于發動機增壓的系統和方法

有效

• 申請號: 201710329164.2
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN107366578B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: C·D·威克斯
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02D21/00
• 分類號: F02D21/00;F02M25/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升;趙蓉民

本申請公開用于發動機增壓的系統和方法。內燃發動機可以耦接到兩步式發動機增壓系統以向發動機提供期望的增壓從而滿足扭矩需求。兩步式發動機增壓系統可以首先通過將一氧化二氮噴射到發動機中來向發動機提供增壓，然后轉換到從車架縱梁空氣增壓系統提供增壓以生成所期望的增壓。來自耦接到發動機的變速器的氣泵的空氣可以以使空氣流到車架縱梁空氣增壓系統用于存儲且隨后用于向發動機提供增壓。

技術領域

本發明涉及用于發動機增壓的系統和方法。

背景技術

內燃發動機耦接到發動機增壓系統，其向發動機輸送增壓以滿足發動機扭矩需求。發動機增壓系統可以以包括壓縮機，其在發動機的入口側上輸送壓縮空氣，從而增加對發動機可用的增壓。將氧增強劑添加到內燃發動機的汽缸中降低進氣溫度、提高汽缸壓力，并且通過允許發動機燃燒更多的燃料來向發動機提供增壓。增加的燃料燃燒產生驅動活塞向下的更多的汽缸壓力，從而利用導致更多的發動機功率滿足扭矩需求的更大的力轉動曲軸系。一種廣泛使用的氧增強劑是一氧化二氮。當一氧化二氮(N₂0)被噴射到發動機汽缸中時，汽缸內的初始燃燒產生足夠的熱以將一氧化二氮分離為其兩種成分：氮和氧。一旦發生這種分離，氧然后可以用于燃燒發動機中的更多燃料。

向發動機輸送增壓的嘗試包括公開一氧化二氮噴射系統的美國專利申請No.20110308483A1中所公開的系統，其中一氧化二氮在高壓力下儲存在箱中并且從箱引導到燃料供應管線。與燃料供應管線中的燃料混合的一氧化二氮被直接輸送到發動機汽缸中以向發動機提供所需的增壓。

然而，發明人在此已經意識到上述方法的問題。雖然一些車輛狀況要求高的、持續的增壓需求(例如，賽車中的發動機增壓系統)，但是大多數現實世界行駛狀況要求相對短的增壓持續時間以用于向發動機提供附加功率(例如，在加速事件期間)。因此，一些發動機增壓系統可以被構建以提供比實際所需的更多的增壓，從而增加車輛系統成本和復雜性。

發明內容

發明人在此提出兩步式增壓系統以至少部分解決上面提到的問題。在一個示例中，兩步式增壓系統可以包括：通過進給管線流體地耦接到發動機的一氧化二氮存儲箱；由發動機的變速器驅動的氣泵，該氣泵流體地連接到流體地耦接到發動機的車架縱梁(framerail)增壓系統；調節一氧化二氮從進給管線向發動機流動的第一閥；以及調節空氣從車架縱梁增壓系統向發動機流動的第二閥。

操作兩步式增壓系統的示例方法可以包括：響應于發動機扭矩需求高于閾值，從一氧化二氮噴射系統向發動機噴射一氧化二氮，并且響應于發動機扭矩需求高于閾值達大于閾值時間以及響應于車架縱梁增壓系統的壓力高于閾值壓力，暫停一氧化二氮噴射并且從車架縱梁增壓系統向發動機噴射壓縮空氣，車架縱梁增壓系統從由發動機的變速器驅動的氣泵接收壓縮空氣。

以此方式，增壓可以通過一氧化二氮噴射或通過轉換為噴射儲存在車架縱梁增壓系統中的壓縮空氣而供應到發動機，從而提供具有成本效益和高效的系統以用于在現實世界行駛狀況期間輸送增壓。

應當理解，提供以上本發明內容是為了以簡化的形式介紹一系列概念，這些概念在具體實施方式中被進一步描述。這并不意味著識別要求保護的主題的關鍵或必要特征，要求保護的主題的范圍由隨附具體實施方式的權利要求唯一地限定。另外，要求保護的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分中提及的任何缺點的實施方式。

附圖說明

圖1示出內燃發動機的實施例。

圖2圖示說明兩步式發動機增壓系統，其具有耦接到發動機的氣泵和一氧化二氮箱。

圖3示出圖2的兩步式發動機增壓系統的透視圖。

圖4示出兩步式發動機增壓系統的氣泵。

圖5示出兩步式發動機增壓系統的一氧化二氮箱。

圖6是圖2的兩步式發動機增壓系統的示意圖。