[發明專利]電磁式兩軸串并聯耦合進氣增壓系統

有效

• 申請號: 201710357680.6
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107060990B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 侯軍興;羅曉靜;蔣志強;魏永強;劉建偉;馮憲章;劉源;張華陽
• 申請（專利權）人: 鄭州航空工業管理學院
• 主分類號: F02B37/00
• 分類號: F02B37/00;F02B37/007;F02B37/013;F02B39/12;F02B37/18
• 代理公司: 鄭州金成知識產權事務所(普通合伙) 41121
• 代理人: 郭增欣

本發明公開了一種電磁式兩軸串并聯耦合進氣增壓系統，其發動機的排氣管上設置有排氣旁通閥，通過兩個管口排出廢氣，其中一個管口連接的排氣管內設置有渦輪，所述發動機的一個進氣管內依次設置有第一葉輪和第二葉輪，另一個所述進氣管內設置有第三葉輪，所述渦輪和所述第一葉輪設置在主動軸的兩端，所述第二葉輪和第三葉輪設置在從動軸上，所述從動軸上設置有兩個離合機構，所述主動軸上設置的驅動齒輪與所述從動軸上設置的從動齒輪相嚙合，所述電控噴油器、排氣旁通閥、兩個離合機構分別與控制器連接。本發明通過自動選擇三個葉輪運行模式和排氣旁通，優化利用進氣能量和排氣能量，提高發動機的性能、降低發動機污染排放。

技術領域

本發明涉及一種發動機的進氣增壓系統，特別是涉及一種電磁式兩軸葉輪串聯、并聯耦合進氣增壓系統。

背景技術

能源危機日趨嚴重，大氣環境越來越受到關注，發動機節能減排技術也越來越受到關注。發動機的性能主要取決于發動機氣缸內燃油與空氣的混合、燃燒過程，發動機氣缸內每循環的燃燒受發動機氣缸內空氣量的制約，因此提高每循環進入發動機氣缸內的空氣量可以提高發動機的性能。傳統的渦輪增壓系統中渦輪與葉輪同軸，發動機排出的廢氣推動渦輪高速旋轉，同軸的葉輪以同樣的轉速旋轉，對外界環境中的新鮮空氣進行壓縮，使每個循環進入發動機氣缸內的空氣量增加，從而提高發動機的性能，降低發動機的污染排放。傳統渦輪增壓裝置中采取渦輪和葉輪單軸固定連接，增壓性能完全取決于渦輪的轉速，渦輪轉速一定，增壓后的發動機進氣量一定，無法根據發動機各種轉速工況進行自我調節，因而無法滿足發動機各種工況對進氣增壓的要求，達到發動機性能的全面優化。例如傳統的渦輪增壓系統在發動機低速運行時，發動機的轉速較低，廢氣排出的速度較低，渦輪的轉速也較低，增壓效果不理想，進入發動機氣缸內的空氣量增加不明顯，因此無法滿足大空氣量的要求。

經過對現有技術文獻和專利的檢索發現，發明專利名稱排氣管容積連續可調式渦輪增壓系統，申請號201110335059.2，該發明專利包括：氣缸、排氣管、渦輪、容積腔、套體、檔板和彈性部件，當發動機處于低速工況時，套體后壁向著靠近檔板的方向移動，排氣管容積相對較小，脈沖能量可以充分利用，發動機進氣壓力較高；當發動機處于高速工況時，套體后壁向著遠離檔板的方向移動，排氣管容積相對較大，泵氣損失較小。但該發明只是針對排氣系統設計的排氣管容積連續調節，未涉及到進氣系統調節設計；而且通過套體后壁移動來調節排氣管容積時，受到排氣管長度的限制，套體后壁移動位移十分有限，排氣管容積調節能力有限，無法大幅度調節排氣管容積；因此每循環進入發動機氣缸內的空氣量仍然受到轉速的限制，增壓效果不顯著。

發明內容

本發明所要解決的技術問題：針對上述現有技術的不足，設計一種結構簡單、調節方法簡易可靠，能夠根據發動機的進氣流量和進氣壓力自適應調節的電磁式兩軸串并聯耦合進氣增壓系統。

本發明的技術方案是：

一種電磁式兩軸串并聯耦合進氣增壓系統，包括發動機，所述發動機設置有進氣門、排氣門和電控噴油器，所述排氣門與排氣管連通，所述排氣管上設置有排氣旁通閥，所述排氣旁通閥的一個管口直接排出廢氣，所述排氣旁通閥的另一個管口連接的排氣管內設置有渦輪，所述進氣門與兩個進氣管連通，一個所述進氣管內依次設置有第一葉輪和第二葉輪，另一個所述進氣管內設置有第三葉輪，所述渦輪和所述第一葉輪設置在主動軸的兩端，所述第二葉輪和第三葉輪設置在從動軸上，并且，所述從動軸上設置有第一離合機構和第二離合機構，所述主動軸上設置的驅動齒輪與所述從動軸上設置的從動齒輪相嚙合，所述電控噴油器、排氣旁通閥、第一離合機構和第二離合機構分別與控制器連接。

所述進氣管上設置有空氣流量傳感器和空氣壓力傳感器，所述排氣管上設置有廢氣壓力傳感器，所述空氣流量傳感器、空氣壓力傳感器和廢氣壓力傳感器均分別與所述控制器連接。

兩個所述進氣管上分別設置有空氣冷卻器和空氣濾清器，所述驅動齒輪和從動齒輪為增速齒輪組。

本發明的有益效果是：