CN106150677A - 一种电子涡轮增压器、发动机以及交通工具 - Google Patents

一种电子涡轮增压器、发动机以及交通工具 Download PDF

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吕志华
张朝阳
仲昆
李丕茂
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Weichai Power Co Ltd
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Weichai Power Co Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/02—Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
    • F02B39/08—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio
    • F02B39/10—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio electric

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种电子涡轮增压器，包括涡轮增压装置以及电机，其中，电机的输出端通过传动装置与涡轮增压装置的中间轴连接；通过上述结构，在发动机运行过程中，可在发动机在载荷或转速急剧改变的瞬间，通过电机驱动涡轮的中间轴旋转，从而使涡轮增压器及时响应，避免迟滞，以达到提高发动机瞬态响应特性的目的。本发明还公开了一种发动机及交通工具。

Description

一种电子涡轮增压器、发动机以及交通工具
技术领域
本发明涉及交通工具技术领域，特别涉及一种电子涡轮增压器、发动机以及交通工具。
背景技术
随着环境污染的愈发严重，排放法规愈加严格，其规定的排放限值也不断降低，发动机面对的挑战也越来越大，一方面要降低排放，另一方面要使发动机具有良好的动力性能，因此，废气涡轮增压发动机具有体积小、重量轻和功率大的特点，与自然进气式发动机相比，单位功率明显增大，经济性较好，因此备受人们青睐，但是，由于废气涡轮增压发动机中安装了涡轮增压器，使得发动机在载荷或转速急剧改变的瞬间，由于涡轮迟滞，发动机输出的扭矩不能随之急剧变化，导致发动机的瞬态响应特性较差。
因此，如何改善涡轮增压器，使其能够避免涡轮迟滞的产生，提高发动机的瞬态响应，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种电子涡轮增压器、发动机以及交通工具，以达到使其能够避免涡轮迟滞的产生，提高发动机的瞬态响应的目的。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案：
一种电子涡轮增压器，包括：
涡轮增压装置；
电机，所述电机的输出端通过传动装置与所述涡轮增压装置的中间轴连接。
优选地，还包括控制器，所述控制器用于在发动机需要提升瞬态响应时控制所述电机驱动所述涡轮增压装置的中间轴旋转。
优选地，所述涡轮增压装置的涡轮机的涡轮壳、涡轮叶片以及中间轴均由热电转换材料制成，所述涡轮壳通过充电电路与用于向所述电机供电的电池连接，且所述涡轮壳与发动机的排气管绝缘连接。
优选地，所述电池为车载蓄电池。
一种发动机，包括机体以及涡轮增压器，所述涡轮增压器为如上任一项所述的电子涡轮增压器。
一种交通工具，包括车体以及设置于所述车体上的发动机，所述发动机为如上所述的发动机。
从上述技术方案可以看出，本发明提供的电子涡轮增压器，包括涡轮增压装置以及电机，其中，电机的输出端通过传动装置与涡轮增压装置的中间轴连接；通过上述结构，在发动机运行过程中，可在发动机在载荷或转速急剧改变的瞬间，通过电机驱动涡轮的中间轴旋转，从而使涡轮增压器及时响应，避免迟滞，以达到提高发动机瞬态响应特性的目的。
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为本发明实施例提供的电子涡轮增压器的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种电子涡轮增压器、发动机以及交通工具，以达到使其能够避免涡轮迟滞的产生，提高发动机的瞬态响应的目的。
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做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。
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的电子涡轮增压器的结构示意图。
本发明实施例提供的一种电子涡轮增压器，包括涡轮增压装置以及电机1。
其中，涡轮增压器的涡轮机3串联在发动机的排气管4上，压气机6串联在发动机的进气管5上，中间轴33的两端分别与涡轮机3的涡轮叶片32以及压气机6的涡轮叶片32连接，电机1的输出端通过传动装置2与涡轮增压装置的中间轴33连接。
与现有技术相比，本发明实施例提供的电子涡轮增压器，在发动机运行过程中，可在发动机在载荷或转速急剧改变的瞬间，通过电机1驱动涡轮的中间轴33旋转，从而使涡轮增压器及时响应，避免迟滞，以达到提高发动机瞬态响应特性的目的。
进一步优化上述技术方案，在本发明实施例中，电子涡轮增压器还包括控制器，控制器用于在发动机需要提升瞬态响应时控制电机1驱动涡轮增压装置的中间轴33旋转；控制器通过发动机运行工况判断发动机是否处于加速状态，比如通过油门和油量的变化率来判断，但是由于不同车辆的车况及用途不同，本领域技术人员可以通过设定油门及油量的变化率来使控制器判断发动机是否处于加速状态，并以此来控制电机1是否工作。
为了节省能源，并降低排放，在本发明实施例中，涡轮增压装置的涡轮机3的涡轮壳31、涡轮叶片32以及中间轴33均由热电转换材料制成，涡轮壳31通过充电电路与用于向电机1供电的电池7连接，且涡轮壳31与发动机的排气管4绝缘连接，这样，涡轮增压装置的涡轮机3能够将废气中的热量进行回收，并将其转换为电能储存在电池7中，并且在控制器判断需要提升发动机瞬态响应的时候，使电池7向电机1供电，如此一来，不仅能够对废气中的热量进行回收利用，降低排放，而且还能够利用这些能量提升发动机的瞬态响应特性。
上述的电池7可以为独立的电池7，也可以是车载蓄电池。
本发明实施例还提供了一种发动机，包括机体以及涡轮增压器，其中，涡轮增压器为如上任一项所述的电子涡轮增压器。
进一步地，本发明实施例还提供了一种交通工具，包括车体以及设置于车体上的发动机，其中，发动机为如上所述的发动机。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种电子涡轮增压器，其特征在于，包括：
涡轮增压装置；
电机(1)，所述电机(1)的输出端通过传动装置(2)与所述涡轮增压装置的中间轴(33)连接。
2.根据权利要求1所述的电子涡轮增压器，其特征在于，还包括控制器，所述控制器用于在发动机需要提升瞬态响应时控制所述电机(1)驱动所述涡轮增压装置的中间轴(33)旋转。
3.根据权利要求2所述的电子涡轮增压器，其特征在于，所述涡轮增压装置的涡轮机(3)的涡轮壳(31)、涡轮叶片(32)以及中间轴(33)均由热电转换材料制成，所述涡轮壳(31)通过充电电路与用于向所述电机(1)供电的电池(7)连接，且所述涡轮壳(31)与发动机的排气管(4)绝缘连接。
4.根据权利要求3所述的电子涡轮增压器，其特征在于，所述电池(7)为车载蓄电池。
5.一种发动机，包括机体以及涡轮增压器，其特征在于，所述涡轮增压器为如权利要求1-4任一项所述的电子涡轮增压器。
6.一种交通工具，包括车体以及设置于所述车体上的发动机，其特征在于，所述发动机为如权利要求5所述的发动机。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5605045A (en) * 1995-09-18 1997-02-25 Turbodyne Systems, Inc. Turbocharging system with integral assisting electric motor and cooling system therefor
CN200997576Y (zh) * 2006-12-28 2007-12-26 东风汽车集团股份有限公司 利用汽车排气温度的温差发电装置
DE102013210255A1 (de) * 2013-06-03 2014-12-04 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung sowie eine solche umfassendes Antriebssystem, insbesondere für Schiffe
CN105569829A (zh) * 2014-10-24 2016-05-11 范戴尼超级涡轮有限公司 减速驱动涡轮增压器

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