CN102705071A - 发动机进气辅助装置及具有该装置的汽车 - Google Patents

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马芳武
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赵福全
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Abstract

一种发动机进气辅助装置及具有该装置的汽车，所述发动机进气辅助装置包括涡轮增压器、输气管、高压储气室和控制器；所述涡轮增压器包括涡轮室和叶轮室；所述输气管的一端与所述叶轮室连接；所述输气管包括第一支路和第二支路；所述高压储气室设置在所述第一支路上；所述高压储气室在靠近叶轮室的一端设有进气阀，在靠近进气歧管的一端设有出气阀；所述控制器分别与所述进气阀及所述出气阀电气连接。相较现有技术，本发明的发动机进气辅助装置及具有该装置的汽车可以提高发动机的加速性能。

Description

发动机进气辅助装置及具有该装置的汽车
技术领域
本发明涉及发动机，尤其是涉及一种发动机进气辅助装置及具有该装置的汽车。
背景技术
发动机是靠燃料在汽缸内燃烧产生功率的，由于输入的燃料量受到吸入汽缸内空气量的限制，因此发动机所产生的功率也会受到限制。如果发动机的运行性能已处于最佳状态，再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料量，从而提高燃烧作功能力。涡轮增压器利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮(位于排气道内)，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气，再送入气缸。当发动机转速加快，废气排出速度与涡轮转速也同步加快，空气压缩程度就得以加大，发动机的进气量就相应地得到增加，就可以增加发动机的输出功率了。涡轮增压的最大优点是它可在不增加发动机排量的基础上，大幅度提高发动机的功率和扭矩。
但是，由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓，从驾驶者大脚踩油门加大马力，到叶轮转动将更多空气压进发动机获得更大动力之间存在一个较长时间差，并且涡轮增压器往往在发动机达到一个较高转速的时候才能启动，使涡轮增压发动机的动力输出反应滞后。如果驾驶者要突然加速的话，瞬间会有提不上速度的感觉。
发明内容
本发明提供一种可以提升加速性能的发动机进气辅助装置。
本发明还提供一种具有上述发动机进气辅助装置的汽车。
为达上述优点，本发明提供一种发动机进气辅助装置，包括涡轮增压器、输气管、高压储气室和控制器；所述涡轮增压器包括涡轮室和叶轮室；所述输气管的一端与所述叶轮室连接；所述输气管包括第一支路和第二支路；所述高压储气室设置在所述第一支路上；所述高压储气室在靠近叶轮室的一端设有进气阀，在靠近进气歧管的一端设有出气阀；所述控制器分别与所述进气阀及所述出气阀电气连接。
在本发明的一个实施例中，所述叶轮室设有与外界相通的进气口。
在本发明的一个实施例中，所述涡轮室的涡轮与所述叶轮室的叶轮同轴。
在本发明的一个实施例中，所述第一支路与所述第二支路二端汇合。
本发明还提供一种汽车，包括发动机和上述发动机进气辅助装置，所述发动机设有进气歧管和排气歧管，所述涡轮室与所述排气歧管连接；所述输气管的另一端与所述进气歧管连接。
在本发明的一个实施例中，所述控制器为汽车专用的电子控制单元（Electronic Control Unit，ECU）。
在本发明的一个实施例中，所述发动机具有二排气歧管，分别位于发动机二侧；所述发动机进气辅助装置的数量为二个，所述二个发动机进气辅助装置的涡轮室分别与所述二排气歧管连接。
在本发明的一个实施例中，所述发动机具有二排气歧管，分别位于发动机二侧；所述发动机进气辅助装置的数量为一个，所述涡轮室与所述二排气歧管其中之一连接。
在本发明的一个实施例中，所述发动机转数达到高速预设值时，所述控制器控制所述进气阀打开，对所述高压储气室进行储气；当储气室压强达到预设值时，所述控制器控制所述进气阀关闭。
在本发明的一个实施例中，所述汽车还包括与所述控制器连接的油门踏板，当所述发动机的转速低于低速预设值并且所述油门踏板踩踏超过预设位置时，所述控制器控制所述出气阀打开。
本发明的发动机进气辅助装置及具有该装置的汽车，涡轮增压器与进气歧管之间的输气管分成第一支路和第二支路，并在第一支路上设置高压储气罐；高压储气室在靠近叶轮室的一端设有进气阀，在靠近进气歧管的一端设有出气阀。当发动机高速运转时，控制器可以控制进气阀打开并对高压储气罐进行储气。而当发动机加速时，控制器可以控制出气阀的打开，将高压气体从高压储气罐释放出来，从而可以提高发动机的加速性能。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1是传统发动机的结构示意图。
图2是本发明较佳实施例发动机进气辅助装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明的发动机进气辅助装置应用在汽车上，用于辅助发动机进气。
图1为传统发动机1的结构示意图，该示意图只简单显示了发动机1的单缸结构，但本领域技术人员应该可以从该单缸结构推知汽车发动机1的多缸结构。发动机1包括汽缸10、活塞20、连杆30和曲轴40，其中活塞20活动地安装在汽缸10内并通过连杆30与曲轴40连接。汽缸10上部设有进气歧管12，侧部设有排气歧管14和进油管(图未示)。燃油从进油管喷射进汽缸10内与由进气歧管12进入汽缸10的空气混合，空气/燃油混合物的爆炸力使得活塞20往复运动，而活塞20的往复运动使得曲轴40旋转。燃烧后的废气从排气歧管14排出。
请同时参照图2，本发明较佳实施例的发动机进气辅助装置2包括涡轮增压器50、高压储气室60、输气管70和控制器(图未示)。涡轮增压器50包括涡轮室52和叶轮室54，涡轮室52的涡轮与叶轮室54的叶轮同轴。叶轮室54设有与外界相通的进气口56。输气管70包括第一支路72和第二支路74。优选地，第一支路72和第二支路74二端汇合后分别与叶轮室54和进气歧管12连接。高压储气室60设置在第一支路72上，高压储气室60在靠近叶轮室54的一端设有进气阀62，在靠近进气歧管12的一端设有出气阀64。控制器分别与进气阀62及出气阀64电气连接。优选地，控制器为汽车专用的电子控制单元（Electronic Control Unit，ECU）。
发动机1工作，转速高于低速预设值时，排气歧管14排出的废气推动涡轮，使涡轮带动叶轮转动，叶轮将外界的空气不断压入输气管70，使空气增压。增压后的气体进入输气管70后分成二路，或从第一支路72进入高压储气室60，或从第二支路74直接进入进气歧管12。
进气阀62和出气阀64通过ECU控制进气和出气。在汽车高速行驶时，发动机1转速达到高速预设值时，ECU控制进气阀62打开，对高压储气室60进行储气，当储气室压强达到预设值时关闭进气阀62。当识别到发动机1的转速低于低速预设值并且油门踏板踩踏超过预设位置时，ECU控制出气阀64打开，释放出高压气，直至第二支路74为进气歧管12输入增压气体或储气室高压气体耗尽后关闭，以在汽车加速、涡轮增压器50的增压气尚未介入的过程中提供额外的高压气体。
可以理解，汽缸10上可以设置多个排气歧管14，而对应一个汽缸10，进气辅助装置的数量可以为一个或多个。为了方便理解，以下举例说明：
例一，汽缸10上设置二排气歧管14，分别位于汽缸10二侧，发动机进气辅助装置2的数量为二个，二个发动机进气辅助装置2的涡轮室52分别与二排气歧管14连接；
例二，汽缸10上设置二排气歧管14，分别位于汽缸10二侧，发动机进气辅助装置2的数量为一个，涡轮室52与二排气歧管14连接；
例三，汽缸10上设置二排气歧管14，分别位于汽缸10二侧，发动机进气辅助装置2的数量为一个，涡轮室52与二排气歧管14其中之一连接。
本发明的发动机进气辅助装置及具有该装置的汽车，涡轮增压器50与进气歧管12之间的输气管70分成第一支路72和第二支路74，并在第一支路72上设置高压储气罐60；高压储气室60在靠近叶轮室54的一端设有进气阀62，在靠近进气歧管12的一端设有出气阀64。当发动机1高速运转时，控制器可以控制进气阀62打开并对高压储气室60进行储气。而当发动机1加速时，控制器可以控制出气阀14打开，将高压储气室60内的高压气体释放出来，从而可以提高发动机1的加速性能。
以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种发动机进气辅助装置，包括涡轮增压器和输气管，所述涡轮增压器包括涡轮室和叶轮室；所述输气管的一端与所述叶轮室连接；其特征在于：所述输气管包括第一支路和第二支路；所述发动机进气辅助装置还包括控制器及设置在所述第一支路上的高压储气室；所述高压储气室在靠近叶轮室的一端设有进气阀，在靠近进气歧管的一端设有出气阀；所述控制器分别与所述进气阀及所述出气阀电气连接。
2.如权利要求1所述的发动机进气辅助装置，其特征在于：所述叶轮室设有与外界相通的进气口。
3.如权利要求2所述的发动机进气辅助装置，其特征在于：所述涡轮室的涡轮与所述叶轮室的叶轮同轴。
4.如权利要求1所述的发动机进气辅助装置，其特征在于：所述第一支路与所述第二支路二端汇合。
5.一种汽车，包括发动机，所述发动机设有进气歧管和排气歧管，其特征在于：所述汽车还包括如权利要求1至4任一项所述的发动机进气辅助装置，所述涡轮室与所述排气歧管连接；所述输气管的另一端与所述进气歧管连接。
6.如权利要求5所述的汽车，其特征在于：所述控制器为汽车专用的电子控制单元（Electronic Control Unit，ECU）。
7.如权利要求5所述的汽车，其特征在于：所述发动机具有二排气歧管，分别位于发动机二侧；所述发动机进气辅助装置的数量为二个，所述二个发动机进气辅助装置的涡轮室分别与所述二排气歧管连接。
8.如权利要求5所述的汽车，其特征在于：所述发动机具有二排气歧管，分别位于发动机二侧；所述发动机进气辅助装置的数量为一个，所述涡轮室与所述二排气歧管其中之一连接。
9.如权利要求5所述的汽车，其特征在于：所述发动机转数达到高速预设值时，所述控制器控制所述进气阀打开，对所述高压储气室进行储气；当储气室压强达到预设值时，所述控制器控制所述进气阀关闭。
10.如权利要求5所述的汽车，其特征在于：所述汽车还包括与所述控制器连接的油门踏板，当所述发动机的转速低于低速预设值并且所述油门踏板踩踏超过预设位置时，所述控制器控制所述出气阀打开。
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