CN101545411B - 一种发动机增压补偿装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机增压补偿装置，包括储气瓶、电磁阀和进气制动组件，所述的进气制动组件与发动机的进气阀连接，控制所述的进气阀的开启和关闭，所述的储气瓶外接于所述发动机的进气歧管，所述的电磁阀设在所述储气瓶与所述进气歧管之间，所述的电磁阀由电磁阀控制组件控制其开启度。本发明具有增压补偿进气量、控制精度高、提高燃烧效率、节约燃油、降低排放的优点。可应用于自然吸气和增压发动机中。

Description

一种发动机增压补偿装置

技术领域

本发明涉及一种发动机增压补偿装置，适用于自然吸气和增压发动机。

背景技术

目前，发动机一般是通过废气驱动涡轮来增压，即气缸排出的高温高压的气体推动涡轮机，带动压气机以压缩空气，达到增加进气量实现增压和补偿，提高燃烧效率，提高发动机功率。但这种增压补偿装置存在进气量控制精度较低，不能保证最优空燃比，燃烧效率低等缺陷，不利于节约燃油和降低排放。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种增压补偿进气量、控制精度高、提高燃烧效率、节约燃油、降低排放的发动机增压补偿装置

为解决上述技术问题，本发明提供了一种发动机增压补偿装置，包括储气瓶、电磁阀和进气制动组件，所述的进气制动组件与发动机的进气阀连接，控制所述的进气阀的开启和关闭，所述的储气瓶外接于所述发动机的进气歧管，所述的电磁阀设在所述储气瓶与所述进气歧管之间，所述的电磁阀由电磁阀控制组件控制其开启度。

所述的电磁阀控制组件包括安装在进气歧管的进气温度传感器MAT、进气压力传感器MAP和发动机控制单元ECU，所述的进气温度传感器和进气压力传感器将信号传递给所述的发动机控制单元ECU，发动机控制单元ECU接收信号并处理转换为数据信号，然后再与发动机控制单元ECU内的预置数据对比后，产生控制信号，并将该控制信号反馈至电磁阀，从而通过电磁阀的开启度控制进入发动机气缸的压缩空气量。

所述电磁阀是采用脉宽调制电磁阀PWM(Pulse Width Modulation)控制，可以通过占宽比和脉宽对空气进行定量控制。

所述的进气制动组件包括壳体，在所述的壳体上安装有驱动活塞总成和电磁阀，在所述驱动活塞总成上设有泄油销，所述的壳体安装在发动机的摇臂轴支座上，用螺栓与所述摇臂轴支座一起装配在缸盖上紧固。

由于采用上述的技术方案，本发明具有以下的有益效果：

1、进气量控制精度高，燃烧效率；

2、节约燃油；

3、降低废气排放量。

附图说明

图1为本发明发动机增压补偿装置的结构原理图；

图2为本发明的电磁阀控制组件的电路构造图；

图3为本发明的进气制动组件的结构示意图；

图4为本发明的进气制动组件的安装示意图；

图5为本发明的发动机缸内压力和气门升程曲线。

结合附图在其上标记以下附图标记：

1-储气瓶；2-电磁阀；3-进气歧管；4-单向阀；5-发动机；

6-空滤器；7-进气温度传感器；8-进气压力传感器。

12-调节螺钉；13-螺母；14-壳体；15-圆垫片；

16-泄油销；17-驱动活塞总成；18-弹簧片；19-螺栓；20-滤网夹；

21-滤网；22-O型密封圈；23-O型密封圈；24-O型密封圈；

25-滤网；26-电磁阀；27-压板；28-螺栓。

具体实施方式

如图1所示，本发明发动机增压补偿装置，包括储气瓶1、电磁阀2和进气制动组件，进气制动组件与发动机的进气阀连接，控制进气阀的开启和关闭，储气瓶1外接于发动机的进气歧管3，电磁阀3设在储气瓶1与进气歧管3之间，电磁阀2由电磁阀控制组件控制其开启度。进气歧管3的一端连接空滤器6。

如图2所示，电磁阀控制组件包括进气温度传感器7、进气压力传感器8和发动机控制单元ECU，进气温度传感器7、进气压力传感器8安装在进气歧管3内，进气温度传感器7和进气压力传感器8将收集到的信号传递给发动机控制单元ECU，发动机控制单元ECU接收信号并处理转换为数据信号，然后再与发动机控制单元ECU内的预置数据对比后，产生控制信号，并将该控制信号反馈至电磁阀2，控制信号可以控制电磁阀2的开启度，从而进入发动机气缸的压缩空气量。

电磁阀2是采用脉宽调制电磁阀PWM(Pulse Width Modulation)控制，可以通过占宽比和脉宽对空气进行定量控制。在进气歧管3内设有单向阀4，避免气体倒流。储气瓶1用来贮存压缩空气。

根据发动机不同的工况，通过安装在进气歧管的进气温度传感器(MAT)/进气压力传感器(MAP)来获取进气温度和压力参数，和发动机此工况下的转速n、载荷load信号一起传递到发动机控制单元(ECU)，然后ECU会将此工况下的参数和预先标定好的map图谱数据对比分析，从而计算需实际补偿进入气缸的空气量，从而控制储气瓶中电磁阀的开度精确控制进气量，保证最优空燃比，提高燃烧效率，并增大发动机功率。这意味着一台尺寸和重量相同的发动机经进气增压后可以产生较多的功率，或者说一台小排量发动机经增压后可产生与较大发动机相同的功率，而且还有节约燃油和降低排放等优点。

如图3所示，进气制动组件包括壳体14，在壳体14上通过调节螺钉12和螺母13安装有驱动活塞总成17，在驱动活塞总成17上设有泄油销16，在泄油销16上方设有圆垫片15，在驱动活塞总成17内设有滤网夹20和滤网21，在驱动活塞总成17连接有弹簧片18及螺栓19，在壳体14通过压板27和螺栓28安装有电磁阀26，在电磁阀26与壳体14的接触面上设有O型密封圈22、23、24，用来加强密封性。在电磁阀26还设有滤网25。

如图4所示，进气制动组件的壳体14安装在发动机的摇臂轴支座上，用螺栓与所述摇臂轴支座一起装配在缸盖上紧固。

图5表示发明的发动机缸内压力和气门升程曲线。具体原理如下：在压缩行程开始时，进气阀处于关闭状态，此时进气阀制动器组件就阻止被关闭的进气阀打开(保持大约1mm-2mm行程)。这样在压缩冲程中，压缩空气的一部分就从发动机气缸中泄漏出来，通过进气歧管3压缩空气进入到储气瓶1中，甚至在活塞已到达上止点后，进气阀仍然开着。这样就使压缩空气通过进气阀间隙膨胀到储气瓶中，此时进气管中单向阀保证气体不倒流到进气管。故使发动机在膨胀冲程时向下运动的活塞的速度大大降低，避免压缩功再次驱动发动机做功，这样就使发动机变为空气压缩机，从而产生发动机制动。在排气冲程开始时，摇臂的运动使进气阀关闭，排气门打开，此时进气阀摇臂上的卸油孔全部打开，润滑油喷出泄油，进气制动组件在回位弹簧的作用下回位，进气门恢复正常工作。储气瓶1内的压缩空气通过进气歧管3回流至发送机气缸内，由电磁阀控制组件的控制电磁阀的开启度，来控制进入发动机气缸的压缩空气量。上述制动过程循环往复进行，从而大大增加发动机的制动效率。

本发明增压补偿装置为发动机提供了更多的空气，使燃油在发动机气缸里燃烧时就会燃烧的更充分、更彻底，同时保证发动机进气管中空气为正压力(大于大气压的压力)对发动机还有两方面的好处，1、当发动机进、排气门重叠开启时，新鲜空气吹入燃烧室，清除所有残留在燃烧室里的废气，并冷却气缸头、活塞和气门，降低工作零件的温度，提高零件的可靠性。2、使非增压发动机在高原上工作时得到氧气补偿(使其达到标准大气条件)。通过发动机和本发明增压补偿装置的匹配，使进气管压力保持海平面大气压，从而保证发动机在高原上功率不会下降。

最重要的是这种进气增压补偿技术对于自然吸气和增压发动机都十分适用。对于自然吸气的发动机，利用此项进气增压补偿技术后可以增大进气量提高充气系数，从而提高发动机的功率，降低油耗并减少排放；对与增压发动机，如果再利用此项进气增压补偿技术，可以和原来的废气涡轮增压配合一起增大进气量，大大提高了发动机的功率，降低油耗并减少排放。

应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而非限制，本发明也并不仅限于上述举例，一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (4)

1.一种发动机增压补偿装置，包括储气瓶、电磁阀和进气制动组件，所述的进气制动组件与发动机的进气阀连接，控制所述的进气阀的开启和关闭，该进气阀与进气管连接，其特征在于：该进气管设有保证气体不倒流的单向阀，在该进气管上单向阀与进气阀之间设有进气歧管，所述的储气瓶外接于所述发动机的进气歧管，所述的电磁阀设在所述储气瓶与所述进气歧管之间，所述的电磁阀由电磁阀控制组件控制其开启度；在压缩行程开始时，进气阀处于关闭状态，此时进气制动器组件使被关闭的进气阀打开，这样在压缩冲程中，压缩空气的一部分就从发动机气缸中泄漏出来，通过进气歧管进入到储气瓶中。

2.根据权利要求1所述的发动机增压补偿装置，其特征在于：所述的电磁阀控制组件包括安装在进气歧管的进气温度传感器MAT、进气压力传感器MAP和发动机控制单元ECU，所述的进气温度传感器和进气压力传感器将信号传递给所述的发动机控制单元ECU，发动机控制单元ECU接收信号并处理转换为数据信号，然后再与发动机控制单元ECU内的预置数据对比后，产生控制信号，并将该控制信号反馈至电磁阀，从而通过电磁阀的开启度控制进入发动机气缸的压缩空气量。

3.根据权利要求1或2所述的发动机增压补偿装置，其特征在于：所述的电磁阀为脉宽调制电磁阀PWM。

4.根据权利要求1或2所述的发动机增压补偿装置，其特征在于：所述的进气制动组件包括壳体，在所述的壳体上安装有驱动活塞总成和电磁阀，在所述驱动活塞总成上设有泄油销，所述的壳体安装在发动机的摇臂轴支座上，用螺栓与所述摇臂轴支座一起装配在缸盖上紧固。

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