CN104775896A - 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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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存在涡轮迟滞现象的问题。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；所述涡轮室的进气口处还设有与其相连通的外源补气罐，用于在所述发动机启动时向所述涡轮室内注入高压空气。该涡轮增压发动机利用外源补气罐内的高压气体消除涡轮迟滞的现象，通过外源补气罐与涡轮增压器之间的精确配合，为涡轮增压发动机的正常工作提供保证。

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，特别是指一种能够防止涡轮迟滞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，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，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。
涡轮增压发动机虽然能够有效增加发动机的输出功率，但其也存在一定的问题，那就是涡轮迟滞现象，这也是涡轮增压发动机目前面临的最大问题。涡轮迟滞现象，即由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓，使发动机延迟增加或减少输出功率，这对于要突然加速或超车的汽车而言，瞬间会有点提不上劲的感觉。具体来说，在发动机转速较低，废气排量较小时，涡轮增压器并不起作用，同时废气仍然要驱动涡轮旋转，排气没有自然吸气发动机顺畅，此时的发动机扭力输出要比同等排量的自然吸气式发动机还要弱，但当驾驶员猛地踩下油门时，发动机的废气排量瞬间增大，但原本低速转动甚至不转动的叶轮由于惯性作用并没有马上被推动，而是会延后一段时间才能进入正常的工作状态。体现在驾驶感受上就是：踩下油门的一瞬间并没有很强大的动力，甚至比一般的自然吸气发动机输出更软弱一些，但是等到发动机转速攀升到一定程度后，动力马上就来了。
发明内容
本发明提出一种涡轮增压发动机，解决了现有技术中存在涡轮迟滞现象的问题。
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；
所述涡轮室的进气口处还设有与其相连通的外源补气罐，用于在所述发动机启动时向所述涡轮室内注入高压空气。
作为对上述技术方案的改进，所述外源补气罐与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发动机刚开始运转时，废气排量较小时，打开外源补气罐，使外源补气罐内的高压空气注入涡轮室内，带动涡轮增压器运转，减小因发动机起始启动时废气排量较小导致的涡轮迟滞现象，大大降低了发动机的喘振现象；而当涡轮增压器运转正常一段时间后，废气排量达到一定标准后，关闭外源补气罐即可，利用排出的废气维持涡轮增压器的正常工作即可，如此重复开关，即可利用外源补气罐内的高压气体消除涡轮迟滞的现象，为涡轮增压发动机的正常工作提供保证。
该涡轮增压发动机将外源补气罐与ECU（即汽车上的电子控制单元）之间电连接起来，能够通过ECU感应发动机的油门踏板信号，进而由ECU控制外源补气罐的开关动作，实现外源补气罐与涡轮增压器之间的精确配合。
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结构示意图。
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，所述涡轮增压器包括涡轮室和增压室。其中，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。
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：在涡轮增压器涡轮室的进气口处设置了一个与其相连通的外源补气罐，该外源补气罐内盛装有高压空气，其主要作用是在发动机起始启动时向涡轮室内注入高压空气，通过提高涡轮室内涡轮的转速提高增压室内叶轮的转速，以消除因废气排量不足导致的涡轮迟滞现象，降低发动机的喘振现象。
另外，该涡轮增压发动机还可将外源补气罐与汽车上的ECU（即电子控制单元）之间电连接起来，由ECU控制其动作。具体地说，当发动机开始运转时，首先通过ECU感应发动机的油门踏板信号，进而由ECU控制外源补气罐打开，使外源补气罐内的高压气体注入涡轮室内，通过提高涡轮室内涡轮的转速提高增压室内叶轮的转速，以消除因废气排量不足导致的涡轮迟滞现象，降低发动机的喘振现象；当涡轮增压器运转正常一段时间后，废气排量达到一定标准后，通过ECU控制外源补气罐关闭，利用排出的废气维持涡轮增压器的正常工作即可。如此重复开关，即可利用外源补气罐内的高压气体消除涡轮迟滞的现象，通过外源补气罐与涡轮增压器之间的精确配合，为涡轮增压发动机的正常工作提供保证。
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 (2)

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：所述涡轮室的进气口处还设有与其相连通的外源补气罐，用于在所述发动机启动时向所述涡轮室内注入高压空气。
2.如权利要求1所述的一种涡轮增压发动机，其特征在于：所述外源补气罐与ECU之间电连接，由所述ECU控制其动作。
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