CN1712708A - 内燃机机械增压器 - Google Patents

Abstract

一种内燃机机械增压器，它的壳体2内腔为转子室且两侧分别有进气管3和出气管5，从动轴13和一端装有传动装置15的主动轴7平行安装在转子室中且两轴端分别由装有轴承的轴承支承墙板8和壳体端支承，齿轮箱4中有装在轴7和轴13轴端且相互啮合的主动同步齿轮10和从动同步齿轮12，转子室中的轴7和轴13上有相互啮合且其端面型线为共轭曲线的三叶转子17和三叶转子18，其为柱面结构或扭叶结构。可在低转速时产生增压效果，较涡轮增压器增压响应快，能迅速增加发动机的低速扭距及输出功率；结构简单、使用寿命长；提高了内燃机的升功率并降低了油耗，适合汽车整车厂机械增压内燃机的开发及汽车电喷内燃机的机械增压技术改造。

Description

内燃机机械增压器

技术领域

本发明涉及内燃机的机械增压器。

背景技术

现有内燃机增压技术，主要采用涡轮增压器和机械增压器。涡轮增压器是由涡轮机与离心压气机组成，它是用内燃机排放的近900℃的高温废气驱动；机械增压器是由机壳和两个相互啮合的转子组成，其动力是由内燃机的曲轴皮带轮来直接驱动其转子的，机械增压器的结构简单，在低转速时即可产生增压效果，使装有机械增压内燃机的汽车具有优越的加速性能；由于汽车的内燃机最高转速均在7500rpm以下，机械增压器的工作转速远低于涡轮增压器，机械增压器使用寿命长；机械增压器的冷却、润滑系统与自然进气的内燃机相同，提高了内燃机的升功率并降低了油耗，改善了排放污染，而被汽车工业行业日益重视。

但传统的机械增压器一般采用二叶直叶转子结构，存在容积效率低，输气压力脉动及噪声大等问题，亟待改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的不足，提出一种内燃机的机械增压器，具有容积效率高、增压效果好、响应速度快、气流压力脉动峰值小及噪声低的特性。

本发明的技术解决方案是，所述机械增压器有一端装有轴承支承墙板的壳体，所述壳体的内腔为转子室且该壳体对应两侧分别有进气管和出气管，其结构特点是，从动轴和一端装有传动机构的主动轴平行安装在所述转子室中且其两轴端分别由装有相应轴承的所述轴承支承墙板和其相对的壳体端支承，在所述轴承支承墙板外侧的齿轮箱中有分别安装在所述主动轴和从动轴轴端且相互啮合的主动同步齿轮和从动同步齿轮，所述转子室中的主动轴和从动轴上分别装有相互啮合且其端面型线为共轭曲线的三叶转子。

以下做出进一步说明。

由图1至图3可知，本发明的机械增压器有一端装有轴承支承墙板8的壳体2，所述壳体2的内腔为转子室且该壳体2对应两侧分别有进气管3和出气管5，其结构特点是，从动轴13和一端装有传动机构15的主动轴7平行安装在所述转子室中且其两轴端分别由装有相应轴承的所述轴承支承墙板8和其相对的壳体端支承，在所述轴承支承墙板8外侧的齿轮箱4中有分别安装在所述主动轴7和从动轴13轴端且相互啮合的主动同步齿轮10和从动同步齿轮12，所述转子室中的主动轴7和从动轴13上分别装有相互啮合且其端面线型为共轭曲线的三叶转子17和三叶转子18；所述共轭曲线包括圆弧—圆弧包络、摆线、渐开线及其复合共轭曲线；三叶转子17与三叶转子18的型面及两端面均可涂覆耐高温、耐磨的工程塑料涂层，以提高机械增压器的容积效率。壳体2连接所述进气管3和出气管5的进风口和出风口在壳体2两侧成对角线布置，以进一步提高其容积效率。

所述三叶转子17和三叶转子18为直叶转子结构(即三叶转子17、18的转子均为柱面结构)或扭叶转子结构；当其为扭叶式结构时，所述三叶转子17和三叶转子18分别为右旋转子和左旋转子且每个三叶转子的一个端面相对另一端面绕转子轴线扭转45°-75°。

所述装在主动轴7一端的传动机构15的一种实施例是采用卸荷皮带轮及电磁离合器1相结合的已有结构(参见图1、图2)。

所述装在主动轴7一端的传动机构15另一种实施例是采用卸荷整体皮带轮19的结构(参见图4)，或是已有技术的其它适宜结构。

本发明的工作原理是，内燃机的动力由曲轴的皮带带动所述传动机构15而使主动轴7旋转，该轴则带动主动同步齿轮10和从动同步齿轮12作同步逆向旋转，由此使所述三叶转子17和三叶转子18同步逆向旋转，从而使所述转子与壳体间的封闭腔的气体不断被转子送到出气管5，出气管5与内燃机进气管连通，以实现配套的内燃机增压；所述转子17、18为扭叶转子时，当其扫过出气管5时，转子与壳体构成的封闭腔逐渐向出气管端口打开，转子逐渐推挤空气到出气管，使封闭腔和出风口气体压力脉动平缓；同时所述共轭曲线相对已有技术可降低转子与转子之间、转子与壳体之间的泄漏，从而降低因气体脉动及空气动力噪声。

由以上可知，本发明为一种用于内燃机的机械增压器，具有容积效率高、响应速度快、增压效果好、噪声小的特性。

附图说明

图1是本发明一种实施例整体结构(传动机构为卸荷皮带轮及电磁离合器)；

图2是图1所示装置的剖视结构；

图3是图2中A-A向剖视结构；

图4是本发明的另一种实施例整体结构(传动机构为卸荷整体皮带轮)；

在附图中：

1—卸荷皮带轮及电磁离合器，  2—壳体，

3—进气管，                  4—齿轮箱，

5—出气管，                  6—皮带轮支座，

7—主动轴，                  8—轴承支承墙板，

9—双列角接触球轴承，        10—主动同步齿轮，

11—齿轮切向定位销，         12—从动同步齿轮，

13—从动轴，                 14—单列短圆柱轴承，

15—传动机构，               16—转子轴向定位销，

17—三叶转子，               18—三叶转子，

19—卸荷整体皮带轮。

具体实施方式

按照图1至图3和上述结构的本发明机械增压器，壳体2整体尺寸200×120×200mm，所述两转子16、18的转速＜7500～14000 rpm，轴承9和轴承14分别为双列角接触球轴承和单列短圆柱轴承，进气管3和出气管5口径分别为45mm。

Claims (8)

1、一种内燃机机械增压器，有一端装有轴承支承墙板8的壳体2，所述壳体2的内腔为转子室且该壳体2对应两侧分别有进气管3和出气管5，其特征是，从动轴13和一端装有传动机构15的主动轴7平行安装在所述转子室中且其两轴端分别由装有相应轴承的所述轴承支承墙板8和其相对的壳体端支承，在所述轴承支承墙板8外侧的齿轮箱4中有分别安装在所述主动轴7和从动轴13轴端且相互啮合的主动同步齿轮10和从动同步齿轮12，所述转子室中的主动轴7和从动轴13上分别装有相互啮合且其端面型线为共轭曲线的三叶转子17和三叶转子18。

2、根据权利要求1所述内燃机的增压器，其特征是，所述共轭曲线包括圆弧—圆弧包络、摆线、渐开线及其复合共轭曲线。

3、根据权利要求1所述内燃机的增压器，其特征是，所述三叶转子17和三叶转子18的型面及两端面均涂覆有耐高温、耐磨的工程塑料涂层。

4、根据权利要求1所述内燃机的增压器，其特征是，所述三叶转子17和三叶转子18的转子均为柱面结构。

5、根据权利要求1所述内燃机的增压器，其特征是，所述三叶转子17和三叶转子18均为扭叶转子结构，每一个三叶转子的一个端面相对另一端面绕转子轴线扭转了45°-75°，并且两转子的旋向相反。

6、根据权利要求1所述内燃机的增压器，其特征是，所述传动装置15采用卸荷皮带轮及电磁离合器相结合的结构。

7、根据权利要求1所述内燃机的机械增压器，其特征是，所述主动轴传动装置15采用卸荷整体皮带轮结构。

8、根据权利要求1所述内燃机的机械增压器，其特征是，壳体2连接所述进气管3和出气管5的进风口和出风口在壳体2两侧成对角线分布，

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