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一種渦輪增壓發動機.pdf

摘要
申請專利號:

CN201410012319.6

申請日:

2014.01.10

公開號:

CN104775896A

公開日:

2015.07.15

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效IPC(主分類):F02B 37/11申請日:20140110|||公開
IPC分類號: F02B37/11 主分類號: F02B37/11
申請人: 濰坊市明冠節能科技有限公司
發明人: 畢克明; 崔連森; 竇敏杰; 李志峰
地址: 261500山東省濰坊市高密市經濟開發區苓芝高新科技園
優先權:
專利代理機構: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙)11411 代理人: 鄭自群
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201410012319.6

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2015.08.12|||2015.07.15

法律狀態類型:

實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提出了一種渦輪增壓發動機,用以解決現有技術中存在渦輪遲滯現象的問題。該渦輪增壓發動機包括發動機和渦輪增壓器,所述渦輪增壓器包括渦輪室和增壓室;所述渦輪室的進氣口與所述發動機的排氣歧管連通,所述渦輪室的排氣口連通排氣管;所述增壓室的進氣口與空氣濾清器管道連通,所述增壓室的排氣口與所述發動機的進氣歧管連通;所述渦輪室的進氣口處還設有與其相連通的外源補氣罐,用于在所述發動機啟動時向所述渦輪室內注入高壓空氣。該渦輪增壓發動機利用外源補氣罐內的高壓氣體消除渦輪遲滯的現象,通過外源補氣罐與渦輪增壓器之間的精確配合,為渦輪增壓發動機的正常工作提供保證。

權利要求書

1.  一種渦輪增壓發動機,包括發動機和渦輪增壓器,所述渦輪增壓器包括 渦輪室和增壓室;
所述渦輪室的進氣口與所述發動機的排氣歧管連通,所述渦輪室的排氣口 連通排氣管;
所述增壓室的進氣口與空氣濾清器管道連通,所述增壓室的排氣口與所述 發動機的進氣歧管連通;
其特征在于:所述渦輪室的進氣口處還設有與其相連通的外源補氣罐,用 于在所述發動機啟動時向所述渦輪室內注入高壓空氣。

2.
  如權利要求1所述的一種渦輪增壓發動機,其特征在于:所述外源補氣 罐與ECU之間電連接,由所述ECU控制其動作。

說明書

一種渦輪增壓發動機
技術領域
本發明涉及渦輪增壓發動機技術領域,特別是指一種能夠防止渦輪遲滯現 象的渦輪增壓發動機。
背景技術
渦輪增壓發動機是一種空氣壓縮機,其實質上是通過壓縮空氣來增加發動 機的進氣量。具體來說,它是利用發動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內 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 之增壓進入氣缸,當發動機轉速增快,廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增快, 葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸,空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料, 相應增加燃料量和調整發動機的轉速,就可以增加發動機的輸出功率了。
渦輪增壓發動機雖然能夠有效增加發動機的輸出功率,但其也存在一定的 問題,那就是渦輪遲滯現象,這也是渦輪增壓發動機目前面臨的最大問題。渦 輪遲滯現象,即由于葉輪的慣性作用對油門驟時變化反應遲緩,使發動機延遲 增加或減少輸出功率,這對于要突然加速或超車的汽車而言,瞬間會有點提不 上勁的感覺。具體來說,在發動機轉速較低,廢氣排量較小時,渦輪增壓器并 不起作用,同時廢氣仍然要驅動渦輪旋轉,排氣沒有自然吸氣發動機順暢,此 時的發動機扭力輸出要比同等排量的自然吸氣式發動機還要弱,但當駕駛員猛 地踩下油門時,發動機的廢氣排量瞬間增大,但原本低速轉動甚至不轉動的葉 輪由于慣性作用并沒有馬上被推動,而是會延后一段時間才能進入正常的工作 狀態。體現在駕駛感受上就是:踩下油門的一瞬間并沒有很強大的動力,甚至 比一般的自然吸氣發動機輸出更軟弱一些,但是等到發動機轉速攀升到一定程 度后,動力馬上就來了。
發明內容
本發明提出一種渦輪增壓發動機,解決了現有技術中存在渦輪遲滯現象的 問題。
本發明的技術方案是這樣實現的:一種渦輪增壓發動機,包括發動機和渦 輪增壓器,所述渦輪增壓器包括渦輪室和增壓室;
所述渦輪室的進氣口與所述發動機的排氣歧管連通,所述渦輪室的排氣口 連通排氣管;
所述增壓室的進氣口與空氣濾清器管道連通,所述增壓室的排氣口與所述 發動機的進氣歧管連通;
所述渦輪室的進氣口處還設有與其相連通的外源補氣罐,用于在所述發動 機啟動時向所述渦輪室內注入高壓空氣。
作為對上述技術方案的改進,所述外源補氣罐與ECU之間電連接,由所述 ECU控制其動作。
采用了上述技術方案后,本發明的有益效果是:該渦輪增壓發動機在發動 機剛開始運轉時,廢氣排量較小時,打開外源補氣罐,使外源補氣罐內的高壓 空氣注入渦輪室內,帶動渦輪增壓器運轉,減小因發動機起始啟動時廢氣排量 較小導致的渦輪遲滯現象,大大降低了發動機的喘振現象;而當渦輪增壓器運 轉正常一段時間后,廢氣排量達到一定標準后,關閉外源補氣罐即可,利用排 出的廢氣維持渦輪增壓器的正常工作即可,如此重復開關,即可利用外源補氣 罐內的高壓氣體消除渦輪遲滯的現象,為渦輪增壓發動機的正常工作提供保證。
該渦輪增壓發動機將外源補氣罐與ECU(即汽車上的電子控制單元)之間 電連接起來,能夠通過ECU感應發動機的油門踏板信號,進而由ECU控制外 源補氣罐的開關動作,實現外源補氣罐與渦輪增壓器之間的精確配合。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施 例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述 中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付 出創造性勞動性的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明一種實施例的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清 楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是 全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造 性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
實施例:
如圖1所示,為本發明渦輪增壓發動機的一種實施例,其包括相連接的發 動機和渦輪增壓器,所述渦輪增壓器包括渦輪室和增壓室。其中,所述渦輪室 的進氣口與所述發動機的排氣歧管連通,所述渦輪室的排氣口連通排氣管;所 述增壓室的進氣口與空氣濾清器管道連通,所述增壓室的排氣口與所述發動機 的進氣歧管連通。
上述結構為現有技術中較為常見的渦輪增壓發動機的結構形式,工作時, 發動機排氣歧管排出的廢氣進入渦輪室內,驅動渦輪室內的渦輪高速轉動,然 后由渦輪帶動同軸連接的、設置于增壓室內的葉輪高速轉動,通過高速轉動的 葉輪增大空氣濾清器的空氣流量,進而增大發動機進氣歧管的進氣量,最終增 加發動機的輸出功率。
本發明的主要改進點在于:在渦輪增壓器渦輪室的進氣口處設置了一個與 其相連通的外源補氣罐,該外源補氣罐內盛裝有高壓空氣,其主要作用是在發 動機起始啟動時向渦輪室內注入高壓空氣,通過提高渦輪室內渦輪的轉速提高 增壓室內葉輪的轉速,以消除因廢氣排量不足導致的渦輪遲滯現象,降低發動 機的喘振現象。
另外,該渦輪增壓發動機還可將外源補氣罐與汽車上的ECU(即電子控制 單元)之間電連接起來,由ECU控制其動作。具體地說,當發動機開始運轉時, 首先通過ECU感應發動機的油門踏板信號,進而由ECU控制外源補氣罐打開, 使外源補氣罐內的高壓氣體注入渦輪室內,通過提高渦輪室內渦輪的轉速提高 增壓室內葉輪的轉速,以消除因廢氣排量不足導致的渦輪遲滯現象,降低發動 機的喘振現象;當渦輪增壓器運轉正常一段時間后,廢氣排量達到一定標準后, 通過ECU控制外源補氣罐關閉,利用排出的廢氣維持渦輪增壓器的正常工作即 可。如此重復開關,即可利用外源補氣罐內的高壓氣體消除渦輪遲滯的現象, 通過外源補氣罐與渦輪增壓器之間的精確配合,為渦輪增壓發動機的正常工作 提供保證。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已,并不用以限制本發明,凡在本發 明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發 明的保護范圍之內。

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一種 渦輪 增壓 發動機
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