CN104775891A - 一种涡轮增压发动机 - Google Patents

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毕克明
崔连森
窦敏杰
李志峰
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Abstract

本发明提出了一种涡轮增压发动机，用以解决现有技术中因发动机进气温度过高而导致增压室效率低，发动机出现喘振现象的问题。该涡轮增压发动机包括发动机和涡轮增压器，所述涡轮增压器包括涡轮室和增压室；所述涡轮室的进气口与所述发动机的排气歧管连通，所述涡轮室的排气口连通排气管；所述增压室的进气口与空气滤清器管道连通，所述增压室的排气口与所述发动机的进气歧管连通；所述增压室的进气口处设有与其相连通的冷却装置，用于向所述增压室内喷入冷却介质。该涡轮增压发动机从某种程度上来说控制了发动机的进气温度，提高了增压室的效率，防止发动机出现喘振的现象，为涡轮增压器及汽车的正常运转提供了保障。

Description

一种涡轮增压发动机
技术领域
本发明涉及涡轮增压发动机技术领域，特别是指一种能够提高增压室效率、防止发动机出现喘振现象的涡轮增压发动机。
背景技术
涡轮增压发动机是一种空气压缩机，其实质上是通过压缩空气来增加发动机的进气量。具体来说，它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增快时，废气排出的速度与涡轮的转速也同步加快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率了。
但涡轮增压发动机也存在自身的弊端：汽车发动机高速运转的时候，排出的废气的温度非常高，通过涡轮增压器的热传导会提高发动机进气的温度。而且，空气在被压缩的过程中密度也会升高，同时也会导致增压器排出的空气温度升高。一般来说，随着气压的升高，氧气密度会降低，进而降低增压室的效率，从而影响发动机的有效充气效率，排出气体气流低易发生喘振，气流高的时候，易导致发动机排气温度升高，造成超温，严重时会发生放炮。
发明内容
本发明提出一种涡轮增压发动机，解决了现有技术中因发动机进气温度过高而导致增压室效率低，发动机出现喘振现象的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种涡轮增压发动机，包括发动机和涡轮增压器，所述涡轮增压器包括涡轮室和增压室；
所述涡轮室的进气口与所述发动机的排气歧管连通，所述涡轮室的排气口连通排气管；
所述增压室的进气口与空气滤清器管道连通，所述增压室的排气口与所述发动机的进气歧管连通；
所述增压室的进气口处设有与其相连通的冷却装置，用于向所述增压室内喷入冷却介质。
作为一种优选的实施方式，所述冷却装置为超声波雾化器，所述冷却介质为水或乙醇。
作为对上述技术方案的改进，所述超声波雾化器与ECU之间电连接，由所述ECU控制其动作。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：该涡轮增压发动机在高速运转时，增压室内的空气在热传导和压缩空气的双重作用下温度急剧升高，此时，打开冷却装置，向增压室内喷入冷却介质，从而降低增压室内的空气温度，使增压室气体排出口处的气体温度降低、密度减小、气流量增多，进而使更多的气体进入发动机内，大大提高增压室的效率，避免发动机出现喘振的现象。而在发动机停止运转时，该冷却装置即时关闭，停止向增压室内喷入冷却介质即可。该涡轮增压发动机从某种程度上来说控制了发动机的进气温度，为涡轮增压器及汽车的正常运转提供了保障。
该涡轮增压发动机的冷却装置选用超声波雾化器，而冷却介质选用水或乙醇，能够最大限度地降低生产制造成本，同时还能够保证水或乙醇喷入的均匀性。
该涡轮增压发动机将超声波雾化器与ECU（即汽车上的电子控制单元）之间电连接起来，能够通过ECU直接控制超声波雾化器的动作，提高其反应灵敏性和精确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种实施例的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1所示，为本发明涡轮增压发动机的一种实施例，其包括相连接的发动机和涡轮增压器，所示涡轮增压器包括涡轮室和增压室。其中，所示涡轮室的进气口与发动机的排气歧管连通，涡轮室的排气口连通排气管；所述增压室的进气口与空气滤清器管道连通，所述增压室的排气口与所述发动机的进气歧管连通。
上述结构为现有技术中较为常见的涡轮增压发动机的结构形式，工作时，发动机排气歧管排出的废气进入涡轮室内，驱动涡轮室内的涡轮高速转动，然后由涡轮带动同轴连接的、设置于增压室内的叶轮高速转动，通过高速转动的叶轮增大空气滤清器的空气流量，进而增大发动机进气歧管的进气量，最终增加发动机的输出功率。
本发明的主要改进点在于：在增压室的进气口处设有与其相连通的冷却装置，用于向增压室内喷入冷却介质，该实施例中的冷却装置为超声波雾化器，冷却介质选用水或乙醇。在涡轮增压发动机高速运转时，打开超声波雾化器，向增压室内喷入雾化后的水或乙醇，从而降低增压室内的空气温度，使增压室气体排出口处的气体温度降低、密度减小、气流量增多，进而使更多的气体进入发动机内，大大提高增压室的效率，避免发动机出现喘振的现象。而在发动机停止运转时，该冷却装置即时关闭，停止向增压室内喷入冷却介质即可。而且该实施例的涡轮增压发动机生产制造成本较低，能够保证水或乙醇喷入的均匀性。
另外，该涡轮增压发动机的超声波雾化器还与ECU（即汽车上的电子控制单元）之间电连接起来，能够通过ECU直接控制超声波雾化器的动作，提高其反应灵敏性和精确度。
该涡轮增压发动机从某种程度上来说控制了发动机的进气温度，提高了增压室的效率，防止发动机出现喘振的现象，为涡轮增压器及汽车的正常运转提供了保障。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种涡轮增压发动机，包括发动机和涡轮增压器，所述涡轮增压器包括涡轮室和增压室；
所述涡轮室的进气口与所述发动机的排气歧管连通，所述涡轮室的排气口连通排气管；
所述增压室的进气口与空气滤清器管道连通，所述增压室的排气口与所述发动机的进气歧管连通；
其特征在于：所述增压室的进气口处设有与其相连通的冷却装置，用于向所述增压室内喷入冷却介质。
2.如权利要求1所述的涡轮增压发动机，其特征在于：所述冷却装置为超声波雾化器，所述冷却介质为水或乙醇。
3.如权利要求2所述的涡轮增压发动机，其特征在于：所述超声波雾化器与ECU之间电连接，由所述ECU控制其动作。
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