CN105986882A - 涡流增压动力系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涡流增压动力系统，主要是透过将容置于壳体的转子配置于进气端与气缸体之间，且转子上的叶片又配置成为第一端侧长度大于第二端侧长度的形状，据此使气体通过转子的进气压力小于排气压力而达到压缩气体的目的，压缩气体再提供予气缸体而能提高燃烧效率，优化末端出力状况。

Description

涡流增压动力系统

技术领域

本发明涉及涡流增压动力系统，其是与车辆动力装置的结构有关。

背景技术

一般车辆于出厂时即具有一定的动力输出能量，而车辆的动力来源来自于引擎，引擎动力的产生主要是透过进气端导入气体进入引擎燃烧室与油气混合进行燃烧，藉由燃烧爆炸的爆发力推动活塞而产生驱动动力。

因此，燃烧效率将直接影响后端的出力表现，越能驱近于完全燃烧也就能达到最佳的出力表现，而必须达到完全燃烧的空气需求往往大于一般车辆输入引擎燃烧室的气体量；因此，市面上便有一种涡轮增压系统，如图1所示，该涡轮增压系统10主要包含一汽缸11、一废气涡轮12以及一从动压缩涡轮13，该汽缸11燃烧的废气由一排气端111连通输入该废气涡轮12驱动该废气涡轮12转动，而该废气涡轮12再透过一从动轴121带动该从动压缩涡轮13转动，而该从动压缩涡轮13同时吸入新鲜空气，该从动压缩涡轮13吸入新鲜空气并压缩空气后再将气体送入该汽缸11的进气端112，据此使汽缸11接收压缩后的空气进而提升燃烧效率。

然而，由于该涡轮增压系统10必须接收废气产生动力，又必须吸收新鲜空气进行压缩，因此无法由单一个涡轮达成，而必须配置一个废气涡轮12及一个从动压缩涡轮13，如此导致整体涡轮增压系统10具有一定的重量及体积，而会增加车辆的负载。

且就结构方面来说，由于该涡轮增压系统10必须衔接于引擎的排气端111及进气端112之间，管线的配置及构件位置的配置都必须有专业知识的专业人员才能顺利组装于车辆内，一般使用者自行安装的难度高，因此一般使用者欲安装该涡轮增压系统10就必须负担整体结构成本以及专业人员的安装服务成本，如此往往降低使用者的使用欲望，影响经济效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种涡流增压动力系统，其是改善一般涡轮增压系统结构结构组态复杂、装配难度高的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种涡流增压动力系统，包含：

一进气端；

一壳体具有一外周面及一内周面，该外周面为两端直径相同的圆筒形，而该内周面相较于该外周面为斜面，该内周面围绕界定出一圆锥形的容置空间，该内周面的两端分别为一第一端及一第二端，该壳体以该第一端连通连接该进气端；

一转子由一中轴的周缘呈辐射状地发散间隔成形多个叶片，该转子容置于该壳体的容置空间内，且连接该转子的该中轴两端的延伸方向定义为轴向X，而各该叶片具有相对的一叶片正面以及一叶片背面，各该叶片的叶片正面是面对相邻的叶片的该叶片背面，且各该叶片分别以一连结侧衔接于该中轴，相对该连结侧为一外侧，该连结侧与该外侧的两端则再分别以一第一端侧与一第二端侧连结，且该第一端侧于该连结侧与该外侧之间具有一第一端侧长度，该第二端侧于该连结侧与该外侧之间具有一第二端侧长度，该第一端侧长度大于该第二端侧长度，该转子容置于该壳体的容置空间内，并使该转子的该第一端侧面对该内周面的第一端，而该第二端侧则面对该壳体的内周面的第二端；

一气缸体，具有相连通的一燃烧室、一进气口以及一排气口，该气缸体的进气口连通连接该壳体的内周面的第二端。

本发明透过将主要用以压缩气体的转子设置成为第一端侧长度大于第二端侧长度的形状，据此使进气压力小于排气压力而达到压缩气体的目的，压缩气体再提供予气缸体而能提高燃烧效率，优化末端出力状况。

附图说明

图1为普通涡轮增压系统的示意图。

图2为本发明涡流增压动力系统的涡流增压组件的立体结构分解图。

图3为本发明涡流增压动力系统中转子的端视图。

图4为本发明涡流增压动力系统中转子的另一端视图。

图5为本发明涡流增压动力系统的涡流增压组件的组合剖视图。

图6为本发明涡流增压动力系统的系统图。

附图标记说明

涡轮增压系统10 汽缸11

排气端111 进气端112

废气涡轮12 从动轴121

从动压缩涡轮13

进气端20 空气滤清器30

壳体40 外周面41

内周面42 第一端421

第二端422 内螺纹段423

容置空间43 间隔肋45

承座46 凹槽461

转子50 中轴51

叶片52 叶片正面521

叶片背面522 连结侧523

外侧524 第一端侧525

第二端侧526 轴承53

盖体60 抵段61

组设段62 外螺纹部621

肩部63 承座64

凹槽641 止挡肋65

节气门70 气缸体80

燃烧室81 进气口82

排气口83 轴向X

第一端侧长度L1 第二端侧长度L2

第一叶片端距D1 第二叶片端距D2

第一外端部P1 第二外端部P2

扭转角θ

具体实施方式

本发明涡流增压动力系统的较佳实施例如2至6所示，包含：

一进气端20；

一空气滤清器30，连通连接该进气端20；

一涡流增压组件，一端连通连接该空气滤清器30，该涡流增压组件包含一壳体40、一转子50以及一盖体60，其中：

该壳体40为一端完全开放，一端局部开放的空心筒形结构并具有一外周面41及一内周面42，该外周面41为两端直径相同的圆筒形，而该内周面42相较于该外周面41为斜面，据此使该壳体40的该内周面42围绕界定出一圆锥形的容置空间43，该内周面42的两端分别为一第一端421及一第二端422，该壳体40的内周面42的第一端421完全连通该容置空间43，该壳体40的内周面42接邻该第一端421设置一内螺纹段423，而该壳体40的内周面42的第二端422则再成形多个间隔肋45，各该间隔肋45汇集至该内周面42的中心位置的一承座46，该承座46面对该容置空间43的一面设置一凹槽461，该壳体40的内周面42的第二端422受各该间隔肋45的配置成为局部开放的形态；该壳体40以该第一端421连通连接该空气滤清器30，并据此使该壳体40的该第一端421连通连接该进气端20。

该转子50由一中轴51的周缘呈辐射状地发散间隔成形多个叶片52，该中轴51的两端分别穿套一轴承53，该转子50容置于该壳体40的容置空间43内并使一端的轴承53容置于该凹槽641内，且连接该转子50的该中轴51两端的延伸方向定义为轴向X，而各该叶片52具有相对的一叶片正面521以及一叶片背面522，各该叶片52的叶片正面521是面对相邻的叶片52的叶片背面522，且各该叶片52分别以一连结侧523衔接于该中轴51，相对该连结侧523为一外侧524，该连结侧523与该外侧524的两端则再分别以一第一端侧525与一第二端侧526连结，且该第一端侧525于该连结侧523与该外侧524之间具有一第一端侧长度L1，该第二端侧526于该连结侧523与该外侧524之间具有一第二端侧长度L2，该第一端侧长度L1大于该第二端侧长度L2，此外，该第一端侧525与该外侧524的衔接处为一第一外端部P1，而该第二端侧526与该外侧524的衔接处为一第二外端部P2，各该叶片52的第一外端部P1之间具有一第一叶片端距D1，而各该叶片52的第二外端部P2之间具有一第二叶片端距D2，该第一叶片端距D1大于该第二叶片端距D2。

另外，由该转子50的两端来看，各该叶片52的第一端侧525与该第二端侧526之间具有一扭转角θ，该扭转角θ为10°～180°之间，本实施例的扭转角θ为75°，且该扭转角θ亦可为45°、60°、90°、110°、130°、145°、160°；且该外侧524相对于该轴向X为弧线。

该转子50容置于该壳体40的容置空间43内，并使该转子50的该第一端侧525面对该内周面42的第一端421，而该第二端侧526则面对该壳体40的内周面42的第二端422。

该盖体60为空心环状结构，且该盖体60包含一抵段61衔接一组设段62，该组设段62具有外螺纹部621，而该抵段61的外径大于该组设段62的外径并于该抵段61与该组设段62的衔接处产生一肩部63，且该盖体60由内周缘向中心汇集于一承座64衔接成形多个止挡肋65，该承座64上设置一凹槽641，且本实施例是等角间隔成形三个止挡肋65；该盖体60以该组设段62穿组于该壳体40的该第一端41，并透过该盖体60的组设段62的外螺纹部621螺接于该壳体40的内螺纹段423，使该盖体60的抵段61的肩部63靠抵于该壳体40，且该盖体60的凹槽641对应套覆该转子50上的另一轴承53；该涡流增压组件以该转子50的第一端侧525连通衔接该空气滤清器30。

一节气门70，连通连接该涡流增压组件的另一端，该节气门70是连通衔接于转子50的第二端侧526。

一气缸体80，具有相连通的一燃烧室81、一进气口82以及一排气口83，该气缸体80的进气口82连通连接该节气门70。

以上为本发明涡流增压动力系统的结构组态及特征，运作时，该进气端20进气，气体经由空气滤清器30过滤后送入该涡流增压组件，空气由该涡流增压组件的转子50的第一端侧525进入，且空气是率先进入该涡流增压组件的壳体40接触转子50的各叶片52推动该转子50转动，气体由该转子50的第一端侧525进入，气体顺沿各该叶片52流向第二端侧526，而由于本发明的第一端侧长度L1大于该第二端侧长度L2，且第一叶片端距D1大于第二叶片端距D2，因此气体由第一端侧525之间进入转子50的空间大于由第二端侧526之间输出转子50的空间，亦即，进入该转子50的第一端侧525之间的压力小于气体由转子50第二端侧526之间输出的压力，据此有效提高气体压力，形成压缩气体并将压缩气体经由节气门70送入气缸体80，藉此提高该气缸体80的燃烧效率，并更能提高出力能量。

此外，本发明的涡流增压组件的结构体积小、组态极为简单，且只需要衔接于进气端20与气缸体80之间就能完成组装，不需复杂或专业的管线连接，一般使用者便能自行组装，因此能提高使用者的使用欲望，也能据此创造更高的经济效益；且本发明将该转子50容置于该壳体40内，该壳体40的外周面41为两端直径相同的圆筒形，据此，便于使用者组装该涡流增压组件；且本发明的壳体40的内周面42又设置为配合转子50形态的形状，据此搭配转子50形态而能确保转子50形态产生的气体压缩的效能；还有，由于本案将该转子50的各该叶片52的外侧524设置为弧线，且该第一端侧525与该第二端侧526之间又设置扭转角θ，据此使气体接触叶片52推动该转子50转动时能更为顺畅地流动，确保该转子50压缩气体的效能。

本发明透过简单的结构装配于气缸体80与进气端20之间，便能提供压缩气体予气缸体80产生动力，除了组装的便利性高、使用成本低之外，更能有效提高出力，显著提升动力性能。

Claims (10)

1.一种涡流增压动力系统，其特征在于：包含：

一进气端；

一壳体具有一外周面及一内周面，该外周面为两端直径相同的圆筒形，而该内周面相较于该外周面为斜面，该内周面围绕界定出一圆锥形的容置空间，该内周面的两端分别为一第一端及一第二端，该壳体以该第一端连通连接该进气端；

一转子由一中轴的周缘呈辐射状地发散间隔成形多个叶片，该转子容置于该壳体的容置空间内，且连接该转子的该中轴两端的延伸方向定义为轴向，而各该叶片具有相对的一叶片正面以及一叶片背面，各该叶片的叶片正面是面对相邻的叶片的该叶片背面，且各该叶片分别以一连结侧衔接于该中轴，相对该连结侧为一外侧，该连结侧与该外侧的两端则再分别以一第一端侧与一第二端侧连结，且该第一端侧于该连结侧与该外侧之间具有一第一端侧长度，该第二端侧于该连结侧与该外侧之间具有一第二端侧长度，该第一端侧长度大于该第二端侧长度，该转子容置于该壳体的容置空间内，并使该转子的该第一端侧面对该内周面的第一端，而该第二端侧则面对该壳体的内周面的第二端；

一气缸体，具有相连通的一燃烧室、一进气口以及一排气口，该气缸体的进气口连通连接该壳体的内周面的第二端。

2.如权利要求1所述的涡流增压动力系统，其特征在于：由该转子的两端来看，各该叶片的第一端侧与该第二端侧之间具有一扭转角，该扭转角为10°～180°之间。

3.如权利要求2所述的涡流增压动力系统，其特征在于：所述扭转角为75°。

4.如权利要求1所述的涡流增压动力系统，其特征在于：所述转子的各叶片的外侧相对于该轴向为弧线。

5.如权利要求1所述的涡流增压动力系统，其特征在于：所述各叶片的第一端侧与该外侧的衔接处为一第一外端部，而该第二端侧与该外侧的衔接处为一第二外端部，各该叶片的第一外端部之间具有一第一叶片端距，而各该叶片的第二外端部之间具有一第二叶片端距，该第一叶片端距大于该第二叶片端距。

6.如权利要求1所述的涡流增压动力系统，其特征在于：所述壳体的内周面的第一端完全连通该容置空间，该壳体的内周面接邻该第一端设置一内螺纹段，而该壳体的内周面的第二端则再成形多个间隔肋，该壳体的内周面的第二端受各该间隔肋的配置成为局部开放的形态，而该壳体的第一端再组设一盖体，该盖体为空心环状结构并具有外螺纹部，该盖体以该外螺纹部螺接于该壳体的内螺纹段。

7.如权利要求6所述的涡流增压动力系统，其特征在于：所述盖体包含一抵段衔接一组设段，该组设段具有该外螺纹部，而该抵段的外径大于该组设段的外径并于该抵段与该组设段的衔接处产生一肩部，该盖体的该抵段的肩部靠抵于该壳体。

8.如权利要求1所述的涡流增压动力系统，其特征在于：所述转子的该中轴的两端分别穿套一轴承，而该壳体的各该间隔肋以及盖体的各该止挡肋分别汇集至一承座，且该承座面对该容置空间的一面上设置一凹槽，该转子两端的各该轴承容置于各该凹槽内。

9.如权利要求1所述的涡流增压动力系统，其特征在于：所述进气端与该壳体之间更连通设置一空气滤清器。

10.如权利要求1所述的涡流增压动力系统，其特征在于：所述壳体与该气缸体之间更连通设置一节气门。