CN106704057A - 一种并联式汽车发动机进气系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种并联式汽车发动机进气系统，包括本体，所述本体包括在现有自然进气发动机的进气管上或空气滤清器出气口一侧的外壳上开旁路进气口，连接所述空气增压器出口，所述空气增压器进口连接有第二空气滤清器，构成自然进气系统和增压进气系统并联工作的本体。本发明所述的并联式汽车发动机进气系统，通过增加空气增压器，使其与原有的自然进气系统并联运行，增加发动机的进气量，在保证安全、降低能耗的条件下，减轻污染、增大发动机输出功率。同时，由于空气增压器可由小功率的电机进行驱动，避免其对现有的汽车发电系统造成过大负担，有效的减低了生产成本。

Description

一种并联式汽车发动机进气系统
技术领域
本发明属于汽车技术领域，尤其是涉及一种发动机进气系统。
背景技术
现有的发动机进气系统主要是自然进气和涡轮增压进气，涡轮增压又分为分尾气驱动和电驱动两种。
自然进气系统的缺点是：进气不足，尤其是发动机高速运转时，进气流量增加，滤网阻力随着空气流量增大而增大，造成供气不足，发动机效率降低，尾气污染严重。
涡轮增压进气系统中，尾气驱动涡轮增压的缺点是：发动机温度高，存在自燃的危险，低速效果不明显。电驱动涡轮增压系统的缺点是：为了满足发动机高速运转的需要，必须采用大功率电动涡轮增压器才能匹配。现有的汽车电瓶和发电机功率较低，不能满足大功率电动涡轮增压器的耗电需求。所以，现有的电动涡轮增压器只能是小功率的。发动机高速运转时，小功率电动涡轮增压器的进风量达不到发动机进风量的需要，增压效果不明显，甚至于阻碍进风，致使发动机效率下降。如果单靠大功率电动涡轮增压器为发动机供气，必须改变现有汽车发电系统，采用大功率发电机，提高供电能力。这样成本高工艺复杂，实现难度很大。
即使目前最先进的电动涡轮增压和尾气驱动涡轮增压并联应用的系统，同样存在成本太高工艺复杂，实现难度很大的问题。最关键的是，也不能解决发动机温度高，存在自燃的危险。这些都是急待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种并联式汽车发动机进气系统，以解决现有技术中，由于进气不足，造成的发动机效率较低，尾气污染严重的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提出一种并联式汽车发动机进气系统，包括发动机、进气管和空气滤清器，还包括本体，所述本体包括在现有自然进气发动机的进气管上或空气滤清器出气口一侧的外壳上开旁路进气口，连接空气增压器出口；所述空气增压器进口连接有第二空气滤清器，构成自然进气系统和增压进气系统并联工作的本体；所述空气增压器的运行状态，受控于所述发动机的运行状态。
进一步，所述空气增压器是电力驱动的或发动机机械驱动的或发动机尾气驱动的。
进一步，所述空气增压器是涡轮结构或叶片结构或活塞结构或转子结构或罗茨结构。
进一步，所述空气增压器是电力驱动或发动机机械驱动的，所述空气增压器的通风管在发动机水箱穿过。
进一步，所述空气增压器是发动机机械驱动的，其与所述发动机传动连接，其运行速度受控于所述发动机转速；或所述空气增压器与所述发动机的发电机同轴联动。
进一步，所述空气增压器由电力驱动，所述空气增压器设置在发动机水箱一端。
进一步，所述空气增压器的电机通过专用的控制器连接电瓶，由节气门传感器或油门机构位移传感器或发动机转速传感器，连接专用的控制器，控制所述空气增压器电机转速；优选的，油门机构位移传感器是磁场传感器或红外线传感器或超声波传感器。
进一步，所述发动机的发电机输出端分为两路，一路直接连接所述空气增压器的电机，另一路通过隔离器连接发动机电瓶。
进一步，油门机构连接并控制电源开关或继电器，并通过电源开关或继电器连接所述空气增压器的电机并控制空气增压器的电机启停。
进一步，所述进气管的中部设有与其连通的储气室，储气室的内径大于进气管内径；储气室靠近发动机的端壁上设有若干围绕进气管轴线均布的导流管；导流管的一端与储气室连通，另一端与进气管切向连通；导流管为尼龙编织管；进气管内转动连接有节气门，节气门为一圆形板，其外径与进气管的内径相配合。
相对于现有技术，本发明所述的并联式汽车发动机进气系统具有以下优势：
本发明所述的并联式汽车发动机进气系统，通过增加空气增压器，使其与原有的自然进气系统并联运行，增加发动机的进气量，在保证安全、降低能耗的条件下，减轻污染、增大发动机输出功率。同时，由于空气增压器可由小功率的电机进行驱动，避免其对现有的汽车发电系统造成过大负担，有效的减低了生产成本。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的并联式汽车发动机进气系统的实施例一的主视图；
图2为本发明实施例所述的并联式汽车发动机进气系统的实施例二的主视图；
图3为本发明实施例所述的并联式汽车发动机进气系统的实施例三的主视图；
图4为本发明实施例所述的并联式汽车发动机进气系统的实施例四的主视图；
图5为图2中A-A面的剖视图。
附图标记说明：
1-发动机；101-发电机；102-发动机进气口；103-电瓶；2-进气管；201-储气室；202-导流管；203-节气门；3-空气滤清器；301-出气口；302-过滤网；4-增压器连接管；5-空气增压器；501-第二空气滤清器；502-电机；6-隔离器；7-控制器；8-油门机构；9-控制开关。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例一：
如图1，本发明提出一种并联式汽车发动机进气系统，包括发动机1、进气管2和空气滤清器3，还包括本体，上述本体包括在现有自然进气发动机的进气管2上或空气滤清器3的出气口301一侧的外壳上开旁路进气口，连接空气增压器5的出口；上述空气增压器5的进口连接有第二空气滤清器501，构成自然进气系统和增压进气系统并联工作的本体；上述空气增压器5的运行状态，受控于上述发动机1的运行状态。
由于空气增压器5通过自身安装的第二空气滤清器501进行进气，避免了由于与原自然进气系统共用一个空气滤清器，造成的进气不足的缺陷。
上述空气增压器5是电力驱动的或发动机机械驱动的或发动机尾气驱动的。
上述空气增压器5是涡轮结构或叶片结构或活塞结构或转子结构或罗茨结构。
上述空气增压器5是电力驱动或发动机机械驱动的，上述空气增压器5的通风管在发动机水箱穿过。该结构可提高发动机1的水箱散热效果。
上述空气增压器5是发动机机械驱动的，其与上述发动机1传动连接，其运行速度受控于上述发动机1转速；或上述空气增压器5与上述发动机1的发电机101同轴联动。传动连接方式可选用皮带传动或通过联轴器连接。
实施例二：
如图2，上述空气增压器5由电力驱动，上述空气增压器5设置在发动机水箱一端。
此时，发动机进气口102输入的空气是流经发动机1的水箱散热器后，再进入发动机1的。该结构既可以为水箱散热，又可以增加进气温度。
上述空气增压器5的电机502通过专用的控制器7连接电瓶103，由节气门传感器或油门机构位移传感器或发动机转速传感器，连接专用的控制器7，控制上述空气增压器5的电机502的转速。
上述空气增压器5通过电机502驱动，电机502与电瓶103电连接；电机502与电瓶103之间还串联有控制器7。
当控制器7的信号输入端与节气门传感器连接时，由节气门传感器输出信号，通过控制器7控制电机502的启停和转速。
当控制器7的信号输入端与油门机构位移传感器(角位移传感器或线位移传感器)连接时，通过油门机构位移传感器检测油门踏板的位置变化，并向控制器7输出信号。控制器7依照信号，对电机502进行启停和转速的控制。
当控制器7的信号输入端与发动机转速传感器连接时，通过发动机转速传感器检测发动机1输出端的转速，并向控制器7输出信号。控制器7依照信号，对电机502进行启停和转速的控制。
优选的，油门机构位移传感器是磁场传感器或红外线传感器或超声波传感器。
实施例三：
如图3，上述发动机1的发电机101输出端分为两路，一路直接连接上述空气增压器5的电机502，另一路通过隔离器6连接发动机电瓶103。
上述空气增压器5通过电机502驱动，发电机101的输出端分别与电机502和电瓶103的正极电连接，且发电机101与电瓶103之间还串联有隔离器6；电瓶103的负极与电机502电连接。上述隔离器6为单向导电隔离器。
该结构采用发电机101直接为电机502进行供电的方式，并通过发电机101的电流和电压变化，控制空气增压器5的启停和转速。
该结构使发电机101既可以为电瓶103充电，又可以为空气增压器5的电机502供电。同时，通过隔离器6，保证电瓶103不可以为电机502供电，即在发电机101停止工作时，空气增压器5也不工作。
实施例四：
如图4，油门机构连接并控制电源开关或继电器，并通过电源开关或继电器连接上述空气增压器5的电机502并控制空气增压器5的电机502启停。
上述空气增压器5通过电机502驱动，电机502与电瓶103电连接；电机502与电瓶103之间还串联有控制开关9，控制开关9与油门机构8连接。油门机构8通过控制开关9对电机502进行启停和转速的控制。控制开关9可选用电源开关或继电器。
如图5，上述进气管2的中部设有与其连通的储气室201，储气室201的内径大于进气管2内径；储气室201靠近发动机1的端壁上设有若干围绕进气管2轴线均布的导流管202；导流管202的一端与储气室201连通，另一端与进气管2切向连通；导流管202为尼龙编织管；进气管2内转动连接有节气门203，节气门203为一圆形板，其外径与进气管2的内径相配合。
由于导流管202与进气管2的连接方式是切向连接。因此，通过导流管202进入进气管2的空气具有切向旋转速度，即空气从导流管202进入进气管2后会产生旋转运动，形成旋转气流。
转动节气门203，可控制进气管2内的进风量。
在发动机1低负荷时，关闭节气门203，空气主要从导流管202间接进入进气管2，从而使进入发动机1内的气流具有旋转速度，附加沿进气管2轴线的旋转角动量，形成旋转气流，从而提高涡流强度。该方式有助于促进油气的良好混合，改善燃烧质量，降低燃油消耗和排放量。
在发动机1高负荷时，打开节气门203，空气同时从导流管202和进气管2同时进入发动机1，既能满足进气量增大的需求，又能提高进气涡流强度。
空气进入内径较小的导流管202后，会产生较大噪声。而导流管202采用尼龙编织管，可有助于降低导流管202内的噪声。
空气增压器5是发动机1尾气驱动的，结构原理同现有的涡轮增压器，但这种方式存在高温自燃的危险。
发动机1低速运转时，以自然进气为主要进气方式。当发动机1高速运转时，提高空气增压器5的运行速度，以增加供气量。消除现有进气系统，当进气流量增大时空气滤清器3的过滤网303阻力随着空气流量增大而增大，造成供气不足，发动机1工作效率低的问题。
本发明上述的并联式汽车发动机进气系统，通过增加空气增压器5，使其与原有的自然进气系统并联运行，增加发动机1的进气量，在保证安全、降低能耗的条件下，减轻污染、增大发动机1输出功率。由于本发明中发动机1供气充足，使发动机1在高、低速运转时，都处于供气充足、燃烧充分的状态。同时，由于空气增压器5可由小功率的电机502进行驱动，避免其对现有的汽车发电系统造成过大负担，有效的减低了生产成本。
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 (10)

1.一种并联式汽车发动机进气系统，包括发动机、进气管和空气滤清器，其特征在于：还包括本体，所述本体包括在现有自然进气发动机的进气管上或空气滤清器出气口一侧的外壳上开旁路进气口，连接空气增压器出口；所述空气增压器进口连接有第二空气滤清器，构成自然进气系统和增压进气系统并联工作的本体；
所述空气增压器的运行状态，受控于所述发动机的运行状态。
2.根据权利要求1所述的并联式汽车发动机进气系统，其特征在于：所述空气增压器是电力驱动的或发动机机械驱动的或发动机尾气驱动的。
3.根据权利要求1所述的并联式汽车发动机进气系统，其特征在于：所述空气增压器是涡轮结构或叶片结构或活塞结构或转子结构或罗茨结构。
4.根据权利要求1所述的并联式汽车发动机进气系统，其特征在于：所述空气增压器是电力驱动或发动机机械驱动的，所述空气增压器的通风管在发动机水箱穿过。
5.根据权利要求1-4任一项所述的并联式汽车发动机进气系统，其特征在于：所述空气增压器是发动机机械驱动的，其与所述发动机传动连接，其运行速度受控于所述发动机转速；或所述空气增压器与所述发动机的发电机同轴联动。
6.根据权利要求1-4任一项所述的并联式汽车发动机进气系统，其特征在于：所述空气增压器由电力驱动，所述空气增压器设置在发动机水箱一端。
7.根据权利要求1-4任一项所述的并联式汽车发动机进气系统，其特征在于：所述空气增压器的电机通过专用的控制器连接电瓶，由节气门传感器或油门机构位移传感器或发动机转速传感器，连接专用的控制器，控制所述空气增压器电机转速；
优选的，油门机构位移传感器是磁场传感器或红外线传感器或超声波传感器。
8.根据权利要求1-4任一项所述的并联式汽车发动机进气系统，其特征在于：所述发动机的发电机输出端分为两路，一路直接连接所述空气增压器的电机，另一路通过隔离器连接发动机电瓶。
9.根据权利要求1-4任一项所述的并联式汽车发动机进气系统，其特征在于：油门机构连接并控制电源开关或继电器，并通过电源开关或继电器连接所述空气增压器的电机并控制空气增压器的电机启停。
10.根据权利要求1所述的并联式汽车发动机进气系统，其特征在于：所述进气管的中部设有与其连通的储气室，储气室的内径大于进气管内径；储气室靠近发动机的端壁上设有若干围绕进气管轴线均布的导流管；导流管的一端与储气室连通，另一端与进气管切向连通；导流管为尼龙编织管；
进气管内转动连接有节气门，节气门为一圆形板，其外径与进气管的内径相配合。
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