CN106224084A - 一种双通道机械增压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双通道机械增压器，包括依次连接的排气装置、增压装置和进气装置，所述增压装置由增压通道和补流通道组成，所述补流通道两端分别与所述进气装置和排气装置连通且内部还设置多个止逆阀。本发明通过采用双通道设置同时满足了汽车增压和补流，解决了现有的机械增压器在高转速状态下容易出现增压不足或供气不足影响发动机动力的问题。

Description

一种双通道机械增压器

技术领域

本发明涉及汽车增压器领域，具体的说，是一种双通道机械增压器。

背景技术

增压器是现代汽车发动机进气增压的主要装置，主流增压器有涡轮增压器和机械增压器两种。其原理都是通过增压器压缩空气，提高发动机的进气密度，从而可以提高发动机的升功率。同时由于发动机的混合燃烧调节得到了改善，提高了燃烧效率，还可以起到节省燃油和降低排放的效果。是现代发动机的一项重要的技术进步。

现在的汽车发动机多以涡轮增压器为主，由于其不需要发动机提供直接驱动力，通过发动机排除的废气作为动力源进行工作，同时增压效率高，工作稳定；但是由于涡轮增压通过废气排放驱动，则存在动力滞后的先天缺陷，同时在发动机低转速的情况下涡轮增压器基本不工作，达不到增压效果，会出现动力不足的情况。机械增压器目前最为常见和应用最为广泛的是双转子机械增压器，其优点是解决了涡轮增压器动力滞后的问题，且能够在发动机低转速的情况下向发动机输入高压气体，达到较好的增压效果，但是由于双转子机械增压存在高转速时增压流量不足的问题，尤其是对于大排量的发动机尤为明显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双通道机械增压器，用于解决现有汽车涡轮增压器中存在的增压动力滞后，低转速时无增压效果，以及现有双转子机械增压器存在的高转速情况下增压不足，容易增压器排气口容易产生低压或负压，达不到增压效果的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种双通道机械增压器，包括依次连接的排气装置、增压装置和进气装置，所述增压装置由增压通道和补流通道组成，所述补流通道两端分别与所述进气装置和排气装置连通且内部还设置多个止逆阀。

优选地，所述增压通道包括增压壳体，安装在增压壳体内的增压转轴，所述增压转轴上设置有增压叶片组件和从动侧齿轮，所述增压壳体上设置有轴承座，所述轴承座内安装有贯穿所述增压壳体的驱动轴，所述驱动轴端头连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述从动侧齿轮啮合。

优选地，所述增压叶片组件包括沿气体流动方向依次安装在所述增压转轴上的一级增压叶片、二级增压叶片、三级增压叶片、四级增压叶片。

优选地，所述一级增压叶片和二级增压叶片结构尺寸相同且大于所述三级增压叶片，所述三级增压叶片的尺寸大于所述四级增压叶片的尺寸。

优选地，所述一级增压叶片、二级增压叶片、三级增压叶片、四级增压叶片的径向长度比为5:5:3:2。

优选地，所述增压转轴靠近进气装置的一端端头设置有进气整流罩。

优选地，所述增压转轴靠近排气装置的一端端头设置有排气整流锥。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明通过采用双通道设置同时满足了汽车增压和补流，解决了现有的机械增压器在高转速状态下容易出现增压不足或供气不足影响发动机动力的问题。

（2）本发明通过采用四级增压叶片对空气进行逐级增压，能够达到较高的压缩比供发动机使用，燃烧效果好，同时，本发明通过发动机直接驱动，解决了现有涡轮增压器存在的动力滞后的问题。

（3）本发明采用多级叶片式增压结构，转速越高提供的压缩空气流量越大，排除空气密度越大，避免了现有双转子机械增压器在高转速状态下其流量的增加量不能满足发动机进气增加量，容易出现负压而影响增压效果。

（4）本发明在增压转子进气端设置有进气整流罩，解决了高速流动的气体在进入增压器之前在进气口出现紊流的问题，从而进一步提高了进气效率。

（5）本发明在增压转子排气端设置有排气整流锥，解决了现有增压器在高密度空气排除增压器的排出口因瞬时压差为零，出现气体在管道内梗阻，流通不畅的问题。

附图说明

图1为本发明的剖视结构示意图；

图2为图1中A-A剖视示意图；

其中1-排气装置；2-增压装置；3-进气装置；4-轴承座；5-补流通道；21-增压壳体；22-增压转轴；23-一级增压叶片；24-二级增压叶片；25-三级增压叶片；26-四级增压叶片；27-从动侧齿轮；28-驱动齿轮；29-驱动轴；51-止逆阀；220-进气整流罩；221-排气整流锥。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

一种双通道机械增压器，包括依次连接的排气装置1、增压装置2和进气装置3，所述增压装置2由增压通道和补流通道5组成，所述补流通道5两端分别与所述进气装置3和排气装置1连通且内部还设置多个止逆阀51。

工作原理：

本发明是用于汽车的机械增压器，其运转动力通过发动机动力提供，当发动机气动运转后，本发明随之运转，当发动机处于中低转速时，空气通过进气装置3流经增压装置2得到增压后通过排气装置1进入发动机中，由于空气在增压装置2中得到了增压，则排气装置1内的空气密度和压力均明显高于进气装置3内的空气密度和压力，为发动机提供压缩空气达到增压的效果。当发动机处于高转速时，一般而言，现有的机械增压器根据型号不同和发动机排量不同，在高转速情况下出现增压衰减的转速也有所不同，一般在6000-8000转/分钟之间即出现增压衰减或者负压，即排气装置1和进气装置3内的空气密度和压力几乎相等或者排气装置1内的空气密度和压力甚至低于进气装置3内的空气密度和压力即出现负压状态，该状态随着发动机排量的增大而愈发明显。当出现负压时安装在补流通道5内的止逆阀51在压强差的作用下被打开，则位于进气装置3内的一部分空气通过增压通道流入发动机，另一部分空气则通过补流通道5直接流入发动机，弥补发动机进气量不足的问题。

实施例2：

为了更近一步的说明本发明中增压装置2的结构及工作原理，在实施例1的基础上，结合附图1-2所示，所述增压通道包括增压壳体21，安装在增压壳体21内的增压转轴22，所述增压转轴22上设置有增压叶片组件和从动侧齿轮27，所述增压壳体21上设置有轴承座4，所述轴承座4内安装有贯穿所述增压壳体21的驱动轴29，所述驱动轴29端头连接有驱动齿轮28，所述驱动齿轮28与所述从动侧齿轮27啮合。

工作原理：

当汽车发动机处于运转状态时，发动机动力直接输出到驱动轴29上带动驱动轴29旋转，从而驱动轴29依次驱动驱动齿轮28、从动侧齿轮27、增压转轴22即增压叶片组件旋转，空气从进气装置3进入流经增压装置中的增压叶片组进行加速增压后通过排气装置1进入发动机的进气歧管内供发动机燃烧用。由于驱动轴29与发动机直接连接则当发动机运转时增压装置2始终处于增压状态，增压的效率和空气流量随着发动机的转速提高而提高，从而解决了现有涡轮增压方式出现的动力滞后的问题。其次，本发明的进气装置3和排气装置1始终处于连通状态，没有连接盲点，故而解决了现有机械增压装置在高转速状态下，增压气体流量小于发动机需求流量，或者增压气体流量略大于发动机需求流量则出现负压或者低正压的状态，导致发动机增压效果不明显，出现动力不足的问题。

本实施例的其他工作原理同实施例1中所述工作原理相同，在此不再一一赘述。

实施例3：

为了跟进一步的提高本发明的增压效果，并对本发明的技术方案做出进一步的优化和说明，在实施例2的基础上，结合附图1-2所示，所述增压叶片组件包括沿气体流动方向依次安装在所述增压转轴22上的一级增压叶片23、二级增压叶片24、三级增压叶片25、四级增压叶片26。

跟进一步地，所述一级增压叶片23和二级增压叶片24结构尺寸相同且大于所述三级增压叶片25，所述三级增压叶片25的尺寸大于所述四级增压叶片26的尺寸。

再进一步地，所述一级增压叶片23、二级增压叶片24、三级增压叶片25、四级增压叶片26的径向长度比为5:5:3:2。

值得说明的是：沿着进气的方向增压叶片的径向长度逐级减小则能使空气受压程度越大，获得更大的空气密度，但是根据实验获得，当一级增压叶片23的径向长度超过四级增压叶片26的径向长度的2.5倍后则压缩空气在四级增压叶片26的出口处出现淤积现象，导致压缩气体流通阻力增加，增压转轴29的负荷明显增加，气体压缩的效率开始下降。

为了避免高速流通的气体在增压装置出现紊流和阻塞、淤积的情况，本实施例中，所述增压转轴22靠近进气装置3的一端端头设置有进气整流罩220，所述增压转轴22靠近排气装置1的一端端头设置有排气整流锥221。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是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，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种双通道机械增压器，包括依次连接的排气装置（1）、增压装置（2）和进气装置（3），其特征在于，所述增压装置（2）由增压通道和补流通道（5）组成，所述补流通道（5）两端分别与所述进气装置（3）和排气装置（1）连通且内部还设置多个止逆阀（51）。

2.根据权利要求1所述的一种双通道机械增压器，其特征在于，所述增压通道包括增压壳体（21），安装在增压壳体（21）内的增压转轴（22），所述增压转轴（22）上设置有增压叶片组件和从动侧齿轮（27），所述增压壳体（21）上设置有轴承座（4），所述轴承座（4）内安装有贯穿所述增压壳体（21）的驱动轴（29），所述驱动轴（29）端头连接有驱动齿轮（28），所述驱动齿轮（28）与所述从动侧齿轮（27）啮合。

3.根据权利要求2所述的一种双通道机械增压器，其特征在于，所述增压叶片组件包括沿气体流动方向依次安装在所述增压转轴（22）上的一级增压叶片（23）、二级增压叶片（24）、三级增压叶片（25）、四级增压叶片（26）。

4.根据权利要求3所述的一种双通道机械增压器，其特征在于，所述一级增压叶片（23）和二级增压叶片（24）结构尺寸相同且大于所述三级增压叶片（25），所述三级增压叶片（25）的尺寸大于所述四级增压叶片（26）的尺寸。

5.根据权利要求4所述的一种双通道机械增压器，其特征在于，所述一级增压叶片（23）、二级增压叶片（24）、三级增压叶片（25）、四级增压叶片（26）的径向长度比为5:5:3:2。

6.根据权利要求2所述的一种双通道机械增压器，其特征在于，所述增压转轴（22）靠近进气装置（3）的一端端头设置有进气整流罩（220）。

7.根据权利要求2所述的一种双通道机械增压器，其特征在于，所述增压转轴（22）靠近排气装置（1）的一端端头设置有排气整流锥（221）。