CN111828168A - 一种斯特林式涡轮增压器 - Google Patents
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Abstract
一种斯特林式涡轮增压器,包括:气缸座、卡诺循环机缸、曲轴、飞轮、风机、齿轮a、启动电机、齿轮b、连杆a和连杆b;所述气缸座紧贴排气歧管,所述气缸座上设置有所述卡诺循环机缸;所述卡诺循环机缸与所述曲轴连接;通过所述卡诺循环机缸带动所述曲轴转动;所述卡诺循环机缸包括热缸和冷缸,所述热缸底部固定安装在所述气缸座上;所述冷缸与所述热缸连接;所述曲轴一端与所述风机连接;所述飞轮固定安装在所述曲轴上,所述飞轮位于所述风机一侧;所述曲轴另一端固定安装有所述齿轮a,通过斯特林循环原理,通过卡诺循环机缸利用排气歧管的热量带动曲轴转动,结构简单热量利用效率高。
Description
技术领域
本发明涉及涡轮增压器和发动机技术领域,特别涉及一种斯特林式涡轮增压器。
背景技术
涡轮增压器具备互相一体地结合的涡轮壳体和轴承壳体。旋转轴以能够一体旋转的方式连结于涡轮叶轮,该涡轮叶轮设置在涡轮壳体的内部,该旋转轴被上述轴承壳体支承。
现有的涡轮增压器,利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。当发动机转速增大,废气排出速度与涡轮转速也同步增加,叶轮就压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整发动机的转速,就可以增加发动机的输出功率了。
经过发明人长期不断地研究发现,排气歧管的温度可达1000度,人们对排气歧管的热量很少利用,造成了很大的浪费。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种斯特林式涡轮增压器,包括:气缸座、卡诺循环机缸、曲轴、飞轮、风机、齿轮a、启动电机、齿轮b、连杆a和连杆b;
所述气缸座紧贴排气歧管,所述气缸座上设置有所述卡诺循环机缸;所述卡诺循环机缸与所述曲轴连接;通过所述卡诺循环机缸带动所述曲轴转动;
所述卡诺循环机缸包括热缸和冷缸,所述热缸底部固定安装在所述气缸座上;所述冷缸与所述热缸连接;
所述曲轴一端与所述风机连接;所述飞轮固定安装在所述曲轴上,所述飞轮位于所述风机一侧;所述曲轴另一端固定安装有所述齿轮a,所述启动电机的输出轴上固定安装有所述齿轮b,所述齿轮a与所述齿轮b啮合,通过所述启动电机带动所述曲轴转动;
所述曲轴上交错设置有连杆轴径a和连杆轴径b,所述热缸通过所述连杆a与所述连杆轴径a连接,所述冷缸通过所述连杆b与所述连杆轴径b连接;
通过排气歧管的热量传递给所述气缸座,所述气缸座传递热量给所述卡诺循环机缸,通过所述启动电机带动所述曲轴转动,所述热缸内气体受热膨胀,气体在热缸和冷缸中密闭循环,热缸和冷缸通过所述连杆a和所述连杆b驱动所述曲轴旋转,从而使所述曲轴带动所述风机转动,从而实现增压。进一步地,所述气缸座一侧设置有弧形槽,所述弧形槽与所述排气歧管配合。
进一步地,所述风机内转动安装有涡轮叶片,所述曲轴与所述涡轮叶片固定连接。
进一步地,所述气体为氢气或氦气。
由于本发明采用了上述技术方案,本发明具有以下优点:
(1)、本发明通过斯特林循环原理,通过卡诺循环机缸利用排气歧管的热量带动曲轴转动,结构简单热量利用效率高。
(2)、本发明通过利用排气歧管的温度传递给气缸座,通过气缸座上的卡诺循环机缸带动曲轴转动,从而带动与曲轴连接的涡轮叶片转动,从而实现涡轮增压,能够对排气歧管的热量进行有效的利用,避免热量的浪费,同时还能够实现对涡轮的增压。
(3)、本发明通过设置飞轮能够将能量存贮起来,使曲轴的运动更加的平稳,从而使涡轮叶片的转动更加均匀,使本装置运行平稳,使涡轮增压更加的稳定。
(4)、本发明当曲轴转动起来后,启动电输出轴上的齿轮b与曲轴上的齿轮a7脱离,随后通过卡诺循环机缸带动曲轴连续不断地转动,从而带动风机转动实现增压,能够有效利用排气歧管的热量进行增压。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的热缸和冷缸示意图。
图3为本发明曲轴结构示意图。
附图标号:1-气缸座;2-卡诺循环机缸;4-曲轴;5-飞轮;6-风机;7-齿轮a;8-启动电机;9-齿轮b;10-连杆a;11-连杆b;101-弧形槽;21-热缸;22-冷缸;41-连杆轴径a;42-连杆轴径b;61-涡轮叶片。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员能够在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”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,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,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。
实施例,如图1-3所示,一种斯特林式涡轮增压器,包括:气缸座1、卡诺循环机缸2、曲轴4、飞轮5、风机6、齿轮a7、启动电机8、齿轮b9、连杆a10和连杆b11;
所述气缸座1紧贴排气歧管,所述气缸座1上设置有所述卡诺循环机缸2;所述卡诺循环机缸2与所述曲轴4连接;通过所述卡诺循环机缸2带动所述曲轴4转动;本装置通过利用排气歧管的温度传递给气缸座1,通过气缸座1上的卡诺循环机缸2带动曲轴4转动,从而带动与曲轴4连接的涡轮叶片61转动,从而实现涡轮增压,能够对排气歧管的热量进行有效的利用,避免热量的浪费,同时还能够实现对涡轮的增压。
所述卡诺循环机缸2包括热缸21和冷缸22,所述热缸21底部固定安装在所述气缸座1上;所述冷缸22与所述热缸21连接;具体地,冷缸22缸体底部通过管道与热缸21的底部连接;
所述曲轴4一端与所述风机6连接;所述飞轮5固定安装在所述曲轴4上,所述飞轮5位于所述风机6一侧;所述曲轴4另一端固定安装有所述齿轮a7,所述启动电机8的输出轴上固定安装有所述齿轮b9,所述齿轮a7与所述齿轮b9啮合,通过所述启动电机8带动所述曲轴4转动;通过设置飞轮5能够将能量存贮起来,使曲轴4的运动更加的平稳,从而使涡轮叶片61的转动更加均匀,使本装置运行平稳,使涡轮增压更加的稳定。
所述曲轴4上交错设置有连杆轴径a41和连杆轴径b42,所述热缸21通过所述连杆a10与所述连杆轴径a41连接,所述冷缸22通过所述连杆b11与所述连杆轴径b42连接;其中连杆轴径a41和连杆轴径b42分别处于左右两侧。
通过排气歧管的热量传递给所述气缸座1,所述气缸座1传递热量给所述卡诺循环机缸2,通过所述启动电机8带动所述曲轴4转动,所述热缸21内气体受热膨胀,气体在热缸21和冷缸22中密闭循环,反复被加热冷却,热缸21和冷缸22在热气驱动下通过所述连杆a10和所述连杆b11驱动所述曲轴4旋转,从而使所述曲轴4带动所述风机6转动,从而实现增压。其中启动电机8带动曲轴4转动只在开始的一个阶段,当曲轴4转动起来后,启动电机8输出轴上的齿轮b9与曲轴4上的齿轮a7脱离,随后通过卡诺循环机缸2带动曲轴4连续不断地转动,从而带动风机6转动实现增压,能够有效利用排气歧管的热量进行增压,从而对排气歧管的热量进行有效的利用,作为带动风机转动的能量。
本发明实施例的另一种实施方式中,所述气缸座1一侧设置有弧形槽101,所述弧形槽101与所述排气歧管配合。
本发明实施例的另一种实施方式中,所述风机6内转动安装有涡轮叶片61,所述曲轴4与所述涡轮叶片61固定连接。
本发明实施例的另一种实施方式中,所述气体为氢气或氦气。
本发明至少还包括以下优点:
本发明通过斯特林循环原理,通过卡诺循环机缸利用排气歧管的热量带动曲轴转动,结构简单热量利用效率高。通过所述卡诺循环机缸2带动所述曲轴4转动;本装置通过利用排气歧管的温度传递给气缸座1,通过气缸座1上的卡诺循环机缸2带动曲轴4转动,从而带动与曲轴4连接的涡轮叶片61转动,从而实现涡轮增压,能够对排气歧管的热量进行有效的利用,避免热量的浪费,同时还能够实现对涡轮的增压。通过设置飞轮5能够将能量存贮起来,使曲轴4的运动更加的平稳,从而使涡轮叶片61的转动更加均匀,使本装置运行平稳,使涡轮增压更加的稳定。通过排气歧管的热量传递给所述气缸座1,所述气缸座1传递热量给所述卡诺循环机缸2,通过所述启动电机8带动所述曲轴4转动,所述热缸21内气体受热膨胀,气体在热缸21和冷缸22中密闭循环,反复被加热冷却,热缸21和冷缸22在热气驱动下通过所述连杆a10和所述连杆b11驱动所述曲轴4旋转,从而使所述曲轴4带动所述风机6转动,从而实现增压。其中启动电机8带动曲轴4转动只在开始的一个阶段,当曲轴4转动起来后,启动电机8输出轴上的齿轮b9与曲轴4上的齿轮a7脱离,随后通过卡诺循环机缸2带动曲轴4连续不断地转动,从而带动风机6转动实现增压,能够有效利用排气歧管的热量进行增压。
Claims (4)
1.一种斯特林式涡轮增压器,其特征在于,包括:气缸座(1)、卡诺循环机缸(2)、曲轴(4)、飞轮(5)、齿轮a(7)、启动电机(8)、齿轮b(9)、连杆a(10)和连杆b(11);
所述气缸座(1)紧贴排气歧管,所述气缸座(1)上设置有所述卡诺循环机缸(2);所述卡诺循环机缸(2)与所述曲轴(4)连接;通过所述卡诺循环机缸(2)带动所述曲轴(4)转动;
所述卡诺循环机缸(2)包括热缸(21)和冷缸(22),所述热缸(21)底部固定安装在所述气缸座(1)上;所述冷缸(22)与所述热缸(21)连接;
所述曲轴(4)一端与风机(6)连接;所述飞轮(5)固定安装在所述曲轴(4)上,所述飞轮(5)位于所述风机(6)一侧;所述曲轴(4)另一端固定安装有所述齿轮a(7),所述启动电机(8)的输出轴上固定安装有所述齿轮b(9),所述齿轮a(7)与所述齿轮b(9)啮合,通过所述启动电机(8)带动所述曲轴(4)转动;
所述曲轴(4)上交错设置有连杆轴径a(41)和连杆轴径b(42),所述热缸(21)通过所述连杆a(10)与所述连杆轴径a(41)连接,所述冷缸(22)通过所述连杆b(11)与所述所述连杆轴径b(42)连接;
通过排气歧管的热量传递给所述气缸座(1),所述气缸座(1)传递热量给所述卡诺循环机缸(2),通过所述启动电机(8)带动所述曲轴(4)转动,所述热缸(21)内气体受热膨胀,气体在热缸(211)和冷缸(22)中密闭循环,热缸(21)和冷缸(22)通过所述连杆a(10)和所述连杆b(11)驱动所述曲轴(4)旋转,从而使所述曲轴(4)带动所述风机(6)转动,从而实现增压。
2.根据权利要求1所述的一种斯特林式涡轮增压器,其特征在于,所述气缸座(1)一侧设置有弧形槽(101),所述弧形槽(101)与所述排气歧管配合。
3.根据权利要求1所述一种斯特林式涡轮增压器,其特征在于,所述风机(6)内转动安装有涡轮叶片(61),所述曲轴(4)与所述涡轮叶片(61)固定连接。
4.根据权利要求1所述一种斯特林式涡轮增压器,其特征在于,所述气体为氢气或氦气。
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TA01 | Transfer of patent application right | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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