CN108757241A - 稳压进气发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种稳压进气发动机，包括：发动机本体、空气过滤网和空气稳压器，所述发动机进气口连通所述空气稳压器出气口，所述发动机进气口与空气稳压器出气口之间设有空气过滤网，或所述发动机进气口通过过滤网连通所述空气稳压器出气口，所述空气稳压器包括空气增压器或气压平衡器，由压力自动控制进气系统或流量自动控制进气系统或压力和流量自动控制进气系统驱动或控制。本发明的有益效果是：消除了普通发动机负压进气的现象，为发动机提供高压、稳压进气，有效提高了发动机空气压缩比，实现发动机高、低速运转时都处于高效率、低污染、低能耗稳定运行状态，不受发动机转速的影响。消除爆震，节约能源、减少污染。

Description

稳压进气发动机

技术领域

本发明属于汽车技术领域，尤其是涉及一种稳压进气发动机。

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、机械驱动和电驱动。其普遍存在的缺点是：进气不足，进气不稳定。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产生的进气压差增大，造成供气不足，发动机效率降低，尾气污染严重。

另外，无论上述哪种进气方式都没有做到发动机吸气流量和供气流量的同步，其结果是进气压力随发动机吸气流量变化出现较大的波动。发动机供气不稳定很可能引起发动机爆震，造成发动机损坏或寿命降低。因此，发动机迫切需要一种进气流量可以随发动机吸气流量变化，压力稳定的进气方式和技术，确保发动机高效率、低油耗、低排放稳定运行。这些都是急待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够平衡进气且稳定的进气发动机。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：在普通发动机的进气口设置空气稳压器和空气过滤网，为发动机提供压力稳定、流量充足的洁净空气。稳压进气发动机包括：发动机、空气过滤网和空气稳压器，其特征在于：所述发动机进气口连通所述空气稳压器出气口，所述空气稳压器进气口连通所述空气过滤网，通过空气稳压器的作用，保持所述发动机进气口的压力稳定在一定的范围内。

稳压进气发动机，包括发动机、空气过滤网和空气稳压器，其特征在于：所述发动机进气口连通所述空气稳压器出气口，所述空气稳压器进气口连通所述空气过滤网，通过空气稳压器的作用，保持所述空气稳压器的出气口和所述发动机进气口的压力稳定。

所述空气稳压器是压力自动控制进气系统，或是流量自动控制进气系统，或是压力和流量自动控制进气系统的。

所述压力自动控制进气系统或流量自动控制进气系统，包括压力传感器或流量传感器、鼓风装置或设备和自动控制器，所述自动控制器输入端连接压力传感器或流量传感器，所述自动控制器输出端连接所述鼓风装置或设备，控制所述鼓风装置或设备的鼓风流量和所述稳压器出气口压力，保持所述发动机进气口的压力稳定在一定的范围内。所述自动控制器是独立的或设置在发动机中央控制器上的。

所述空气稳压器是由两个及以上不同驱动方式的主、副空气增压器并联或串联构成，所述空气增压器是电力驱动或发动机机械驱动或发动机尾气驱动的。所述两个及以上空气增压器分别连通各自的过滤网或共用一个过滤网。

所述空气稳压器是由电动空气增压器和尾气涡轮增压器并联或串联构成，所述并联的电动空气增压器和尾气涡轮增压器的出气口之间直接连通或分别设置单流阀连通，两个增压器共用一个出气口，两个进气口分别连通各自的过滤网或共用一个过滤网。

所述电动空气增压器是由油门机构或节气门传感器信号或油门传感器信号或发电机转速信号或发电机电压信号或喷油器频率信号或喷油器电压信号控制。

所述串联的电动空气增压器出气口连通所述尾气涡轮增压器进气口和过滤网之间的腔室，所述尾气涡轮增压器进气口和过滤网之间，直接连通或设置单流阀连通或在所述过滤网进气一侧设置单流阀，或所述串联的尾气空气增压器出气口连通所述电动涡轮增压器进气口和过滤网之间的腔室，所述电动涡轮增压器进气口和过滤网之间，直接连通或设置单流阀连通或在所述过滤网进气一侧设置单流阀。

所述空气稳压器由空气增压器或气压平衡器构成，所述空气增压器或气压平衡器，是鼓风机或排风扇或涡轮增压器，且受所述发动机的喷油器信号或发动机转速或发动机排气流量或发电机转数或油门或节气门信号控制的。

所述空气稳压器由空气增压器和气压平衡器构成，所述空气增压器和气压平衡器的出气口连通，通过同一个出气口与所述发动机进气口连通，所述空气增压器和气压平衡器进气口，分别连通各自的过滤网或共用一个过滤网。

所述气压平衡器是连通所述稳压器内部的进、排气口或进、排气过滤网或进、排气装置或进、排气设备或进、排气系统。

在所述发动机进气系统的任意位置设置有空气温度自动控制系统或装置。

本发明的有益效果是：消除了普通发动机负压进气的现象，为发动机提供高压、稳压进气，有效提高了发动机空气压缩比，实现发动机高、低速运转时都处于高效率、低污染、低能耗稳定运行状态，不受发动机转速的影响。消除爆震，节约能源、减少污染。

附图说明

图1为本发明稳压进气发动机的结构示意图；

图2为本发明气压平衡器和空气增压器共用一个过滤网的稳压进气发动机结构示意图；

图3为本发明气压平衡器和空气增压器独立过滤网的稳压进气发动机结构示意图；

图4为本发明主、副空气增压器串联供气的高压、稳压进气发动机结构示意图；

图5为本发明主、副空气增压器并联供气的高压、稳压进气发动机结构示意图；

图6为本发明另一种稳压进气发动机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

如图1至图6所示，一种稳压进气发动机，包括：发动机本体、空气过滤网和空气稳压器，所述发动机进气口连通所述空气稳压器出气口，所述空气稳压器进气口连通所述空气过滤网，或所述发动机进气口通过过滤网连通所述空气稳压器出气口。

稳压器是一套出气口流量可调、压力稳定的自动控制系统。它可以根据发动机吸气流量的变化改变供气流量，同时保持发动机进气压力稳定。外部空气通过空气过滤网经过稳压器作用，为发动机提供压力稳定、流量充足的洁净空气，进气压力基本不受发动机转速的影响而剧烈波动，保持发动机汽缸内随时有充足的进气参与燃烧，使燃烧完全、提高效率、节油、减排。

空气稳压器有多种结构形式，包括：机械自动控制、气动自动控制、电动自动控制、智能自动控制结构的。其控制形式有进气压力、流量自动控制式和进气压力平衡式。

进气压力、流量自动控制式空气稳压器，是一套闭环的流量、压力自动控制系统。该系统由压力、流量传感器、自动控制器、鼓风机/排风扇/空气增压器和电源构成。首先，根据发动机需要设定标准进气压力。压力、流量传感器设置在稳压器出气口，随时检测出气口压力。压力低于标准压力时，自动控制器控制鼓风机/排风扇/空气增压器增加进气流量，使出气口压力升高，达到标准压力。压力高于标准压力时，自动控制器控制鼓风机/排风扇/空气增压器减少进气流量，使出气口压力降低，达到标准压力。这样循环往复自动控制出气口压力保持在标准压力附近，实现稳压进气。尤其适用与高压进气发动机。

进气压力平衡式空气稳压器，由空气增压器和气压平衡器构成。空气增压器负责增压进气。气压平衡器负责进气、排气。所述气压平衡器是进、排气口或进、排气过滤网或进、排气装置或进、排气设备或进、排气系统。尤其是进、排气口和进、排气过滤网结构，结构简单造价低，经济适用。出气口压力低于标准压力时，气压平衡器向内部进气增加或保持出气口压力稳定。出气口压力高于标准压力时，气压平衡器向外部排气，降低或保持出气口压力稳定。适用于低压进气发动机，尤其是“0”压力进气发动机。

所述空气稳压器包括空气增压器或气压平衡器，由压力自动控制进气系统或流量自动控制进气系统或压力和流量自动控制进气系统驱动或控制。

进气口连通，稳压器出气口1将空气增压器出气口7和气压平衡器进、出气口6内部连通。

气压平衡器是以设定压力为标准，以稳压器内部空气压力与设定压力之间的压差为控制信号，控制稳压器内部空气排出和补进的装置。包括压差控制、电气控制、机械控制、液压控制、气动控制的。气压平衡器通过溢出和补进稳压器内部的空气量，控制稳压器内部空气压力稳定。稳压器内部压力高于设定压力时，气压平衡器排出空气，使稳压器内部压力降低；稳压器内部压力低于设定压力时，气压平衡器向内补进空气，使稳压器内部压力升高，保证稳压器内部和出口压力稳定在一定的范围内，不随出口流量变化而发生明显变化。

空气增压器为稳压器提供增压空气，确保稳压器内部和出口压力稳定或者高于设定压力，为发动机提供压力稳定、量充足的空气。所述空气增压器和进气气压平衡器进口设置过滤网，所述稳压器出口可以为发动机提供压力稳定、流量充足的洁净空气。空气增压器是动力驱动增压或空气冲击增压的。所述动力驱动空气增压器包括鼓风机、排风扇、涡轮增压器，所述空气增压器还包括电机驱动、尾气驱动和机械驱动的。所述空气增压器的进气量可以随发动机吸气量自动调节，保证进气充足和所述稳压器出口压力稳定，实现稳压供气。所述空气增压器是动力驱动增压或空气冲击增压的。所述动力驱动空气增压器包括鼓风机、排风扇、涡轮增压器，所述空气增压器还包括电机驱动、尾气驱动和机械驱动的。所述空气增压器的转速是由进气压力或进气流量或发动机转速或节气门信号控制的。动力驱动空气增压器是可以正反转切换的。

稳压器上设置有压力传感器、温度传感器、流量传感器和节气门传感器之中的任意一种或几种。所述稳压器主体上开有孔，可以连接发动机其它部位或引出电线或设置接线端子或设置接插件。所述稳压器上设置有电机控制器，控制所述空气增压器工作状态。

电机控制器电源输入端直接或通过开关或继电器连接连接电瓶或发动机的发电机。稳压器连接发动机，发动机设置在汽车车体内部，冲击空气增压器进气口设置在发动机水箱的迎风面或背风面或水箱周围或车体的外部。

实施例1

图2为本发明气压平衡器和空气增压器共用一个过滤网的稳压进气发动机结构示意图，包括发动机本体1、发动机进气口2、稳压器出气口3、稳压器4、过滤网5、空气增压器7和气压平衡器8。气压平衡器8和空气增压器7共用一个过滤网5，该发动机稳压器采用有动力驱动的气压平衡器，由气压平衡器8和空气增压器7为稳压器腔体4注入高于大气压力的空气，所述气压平衡器8还可以在稳压器腔体4压力高时设定向外排气，可以保证稳压器腔体4内部的压力在高于大气压力的条件下保持稳定。气压平衡器8和空气增压器7共用一个过滤网5，简化了结构、降低成本。所述稳压器腔体4和过滤网5是任意形状和结构的。

实施例2

图3为本发明气压平衡器和空气增压器独立过滤网的稳压进气发动机结构示意图，包括发动机本体1、发动机进气口2、稳压器出气口3、稳压器4、过滤网5稳压器进气口6、空气增压器7、气压平衡器8和气压平衡器过滤网15。

该发动机稳压器采用有动力驱动的气压平衡器，由气压平衡器8和空气增压器7为稳压器腔体4注入高于大气压力的空气，所述气压平衡器8还可以在稳压器腔体4压力高时设定向外排气，可以保证稳压器腔体4内部的压力在高于大气压力的条件下保持稳定。

实施例3

图4为本发明主、副空气增压器串联供气的高压、稳压进气发动机结构示意图，包括：发动机本体1、发动机进气口2、稳压器出气口3、过滤网5、空气稳压器出气口6、单流阀9、副空气增压器10、副空气增压器过滤网11、过滤网腔室12和主空气增压器13。该稳压进气发动机采用主、副空气增压器串联结构为发动机供气。主空气增压器13为尾气涡轮空气增压器，出口3连接发动机进气口2，进气口连接过滤网腔室12，副空气增压器10为电动空气增压器，出口连接过滤网腔室12，进气口连接过滤网11。过滤网腔室12还通过单流阀9连接过滤网5，构成空气稳压器。主空气增压器13受发动机尾气控制，稳定性差。副空气增压器10为油门或节气门传感器控制，可以弥补主空气增压器13的不足。发动机低速时，主空气增压器13低排量，通过油门控制副空气增压器10增大排气量提高进气流量和压力。主空气增压器13高排量时，副空气增压器10排气量不能满足其进气需要时，则通过单流阀9和过滤网5进气补充进气量。副空气增压器还可以采用压力、流量自动控制实现稳压供气。尤其适用于高压进气的柴油发动机。

实施例4

图5为本发明主、副空气增压器并联供气的高压、稳压进气发动机结构示意图，包括发动机本体1、发动机进气口2、稳压器出气口3、稳压器4、、过滤网5、单流阀9、副空气增压器10、副空气增压器过滤网11、主空气增压器13和副空气增压器单流阀14。该稳压进气发动机采用主、副空气增压器并联结构为发动机供气。主空气增压器13为尾气涡轮空气增压器，副空气增压器10为电动空气增压器。主空气增压器13、副空气增压器10的出气口同时连接稳压器4构成稳压器总成。通过出口3连接发动机进气口2，主、副空气增压器进气口分别通过单流阀14、9连接过滤网5和11。出口连接过滤网腔室12，进气口连接过滤网11。主空气增压器13受发动机尾气流量控制，稳定性差。副空气增压器10为油门或节气门传感器控制，可以弥补主空气增压器13的不足。发动机低速运转时，主空气增压器13低排量，稳压器4内部压力低。副空气增压器10通过油门控制，可以增大进气流量提高进气流量和压力，副空气增压器10为主力供气。发动机高速运转时，需要空气量增大，此时副空气增压器10排气量达到饱和，不能满足其进气需要。同时发动机排气流量增大，主空气增压器13排量随之增大，提供大流量供气成为主力供气增压器。主、副空气增压器互补运行，保证稳压器输出压力稳定。副空气增压器还可以采用压力、流量自动控制实现稳压供气。尤其适用于高压进气的柴油发动机。

实施例5

如图6所示的一种稳压进气发动机，包括：发动机1、发动机进气口2、空气稳压器出气口3、空气稳压器主体4、过滤网5、空气稳压器进气口6、压力传感器15、流量传感器16、自动控制器17和鼓风机18，其空气稳压器由一套由闭环流量、压力自动控制进气系统构成。该系统由压力传感器15、流量传感器16分别设置在稳压器主体4上，信号输出端连接自动控制器输入端，自动控制器输出端连接鼓风机18，鼓风机18进气口连接过滤网5，鼓风机18出气口通过稳压器主体4内部连通稳压器出气口3和发动机进气口2构成。首先，根据发动机需要设定标准进气压力。压力、流量传感器设置在稳压器主体4上，随时检测出气口3的压力和流量。压力低于标准压力时，自动控制器控制鼓风机增加进气流量，使出气口3压力升高，达到标准压力。压力高于标准压力时，自动控制器控制鼓风机减少进气流量，使出气口压力降低，达到标准压力。这样循环往复自动控制出气口3压力保持在标准压力附近，实现稳压进气。该系统适用于各类燃油发动机使用，尤其适用于高压进气柴油发动机。

本发明的特点是：为发动机提供压力稳定、流量充足的洁净空气。确保发动机进气充足，燃烧充分，动力强进，没有爆震。高效、低耗、稳定和低排放的运行。最大限度地节约燃油、降低尾气污染。

Claims (10)

1.一种稳压进气发动机，包括：发动机本体、空气过滤网和空气稳压器，其特征在于：所述发动机进气口连通所述空气稳压器出气口，所述发动机进气口与空气稳压器出气口之间设有空气过滤网，或所述发动机进气口通过过滤网连通所述空气稳压器出气口。

2.根据权利要求1所述的一种稳压进气发动机，其特征在于：所述空气稳压器包括空气增压器或气压平衡器，由压力自动控制进气系统或流量自动控制进气系统或压力和流量自动控制进气系统驱动或控制。

3.根据权利要求1所述的一种稳压进气发动机，其特征在于：所述压力自动控制进气系统或流量自动控制进气系统，包括压力/流量传感器、鼓风机/排风扇/空气增压器和自动控制器，所述自动控制器输入端连接压力传感器/流量传感器，所述自动控制器输出端连接所述鼓风机/排风扇/空气增压器控制所述鼓风机/排风扇/空气增压器的鼓风流量和所述稳压器出气口压力。

4.根据权利要求1所述的一种稳压进气发动机，其特征在于：所述空气稳压器由主、副空气增压器并联或串联构成且分别连通各自的过滤网或共用一个过滤网，所述主、副空气增压器是电力驱动或发动机机械驱动或发动机尾气驱动。

5.根据权利要求1所述的稳压进气发动机，其特征在于：所述空气稳压器是由电动空气增压器和尾气涡轮增压器并联或串联构成，所述并联的电动空气增压器和尾气涡轮增压器的出气口之间直接连通或分别设置单流阀连通且共用一个出气口，其进气口分别连通各自的过滤网或共用一个过滤网。

6.根据权利要求5所述的稳压进气发动机，其特征在于：所述电动空气增压器是由设置在发动机上的油门机构或节气门传感器信号或油门传感器信号或发电机转速信号或发电机电压信号或喷油器频率信号或喷油器电压信号控制；所述串联的电动空气增压器出气口连通所述尾气涡轮增压器进气口和过滤网之间的腔室，所述尾气涡轮增压器进气口和过滤网之间，直接连通或设置单流阀连通或在所述过滤网进气一侧设置单流阀，或所述串联的尾气空气增压器出气口连通所述电动涡轮增压器进气口和过滤网之间的腔室，所述电动涡轮增压器进气口和过滤网之间，直接连通或设置单流阀连通或在所述过滤网进气一侧设置单流阀。

7.根据权利要求1所述的稳压进气发动机，其特征在于：所述空气增压器或气压平衡器设有鼓风机或排风扇或涡轮增压器，且受发动机的喷油器信号或发动机转速或发动机排气流量或发电机转数或油门或节气门信号控制。

8.根据权利要求1所述的稳压进气发动机，其特征在于：所述空气增压器和气压平衡器的出气口连通，通过同一个出气口与所述发动机进气口连通，所述空气增压器和气压平衡器进气口分别连通各自的过滤网或共用一个过滤网。

9.根据权利要求7或8所述的稳压进气发动机，其特征在于：所述气压平衡器是连通所述稳压器内部的进、排气口或进、排气过滤网或进、排气装置或进、排气设备或进、排气系统。

10.根据权利要求1至9任一项所述的稳压进气发动机，其特征在于：在所述发动机进气系统的任意位置设置有空气温度自动控制系统或装置。