CN204704004U - 温差发电式电辅助涡轮增压器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种温差发电式电辅助涡轮增压器，包括连接在一起的压气机蜗壳、中间体和涡轮机蜗壳，所述中间体内通过浮动轴承支撑安装有增压器轴，所述其特征在于：所述增压器轴一端伸入压气机蜗壳内并且压气机蜗壳内设有安装在增压器轴上的压气机叶轮；增压器轴另一端穿过涡轮机蜗壳并与电机的输出轴传动连接，所述涡轮机蜗壳内设有套于增压器轴上的涡轮机叶轮；所述涡轮机蜗壳外周部贴设有温差发电片，所述温差发电片与蓄电池电连接，所述蓄电池与所述电机电连接。该温差发电式电辅助涡轮增压器可以克服发动机低速时增压器转速低增压效果不明显，发动机转矩增加不多的问题，使发动机工况稳定。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种温差发电式电辅助涡轮增压器。
背景技术
涡轮增压器主要由涡轮机和压气机构成，涡轮机由发动机排出的废气直接驱动，带动同轴相连接的压气机压缩进气，在回收废气能量回收的同时实现进气增压，在不增加发动机气缸的容积的前提下，增加空气充量系数，从而提高发动机输出功率、改善燃烧，达到强化发动机、减轻排放污染的效果。但是由于发动机启动阶段排气量少，故涡轮增压器转速低，不能提供发动机燃烧需要的空气量，同时由于废气压力建立需要时间，涡轮增压器在车辆加速时会产生增压迟滞现象。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种能够在涡轮机动力不足时提供辅助动力的温差发电式电辅助涡轮增压器。
本实用新型采用以下方案实现：一种温差发电式电辅助涡轮增压器，包括连接在一起的压气机蜗壳、中间体和涡轮机蜗壳，所述中间体内通过浮动轴承支撑安装有增压器轴，所述增压器轴一端伸入压气机蜗壳内并且压气机蜗壳内设有安装在增压器轴上的压气机叶轮；增压器轴另一端穿过涡轮机蜗壳并与电机的输出轴传动连接，所述涡轮机蜗壳内设有套于增压器轴上的涡轮机叶轮；所述涡轮机蜗壳外周部贴设有温差发电片，所述温差发电片与蓄电池电连接，所述蓄电池与所述电机电连接。
进一步的，位于温差发电片的外侧设置有水冷外壳，水冷外壳内侧壁与温差发电片的外侧面贴合。
进一步的，所述电机的输出轴端部设置有单向离合器，单向离合器上的驱动齿轮与增压器轴端部的传动齿轮相配合。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
（1）可以克服发动机低速时增压器转速低增压效果不明显，发动机转矩增加不多的问题，使发动机工况稳定；同时利用尾气热量发电，能量合理利用；
（2）自行发电，设置独立蓄电池，不影响车载电源，保护了电源寿命，同时避免了使用车载电源时，因为负载增加而不得不增大电源的容量而使得车重增大，影响车辆的动力性和经济性；
（3）外置永磁电机，布置方便，技术难度小，同时避免了普通电辅助装置受高温限制的问题，而由于增压器轴系不平衡产生的振动的问题也得到了缓解；
（4）通常情况下，为了降低动力涡轮对内燃机循环排气背压的影响，需要大幅度增加动力涡轮的转速来提升其做功能力，当废气涡轮增压器的转速较高时，弹簧式单向离合器起作用保护电机，避免“飞散”事故。
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本实用新型作进一步详细说明。
附图说明
图1是本实用新型实施例构造剖面图；
图2是图1中K向视图；
图中标号说明：1-压气机叶轮、2-压气机蜗壳、3-进油道、4-轴套、5-中间体、6-定位销、7-增压器轴、8-涡轮机蜗壳、9-温差发电片、10-水冷外壳、11-浮动轴承、12-密封环、13-涡轮机叶轮、14-传动齿轮、15-电机、16-单向离合器、17-出油道。
具体实施方式
如图1~2所示，一种温差发电式电辅助涡轮增压器，包括连接在一起的压气机蜗壳2、中间体5和涡轮机蜗壳8，所述中间体5内通过浮动轴承11支撑安装有增压器轴7；所述增压器轴7一端伸入压气机蜗壳2内并且压气机蜗壳2内设有安装在增压器轴7上的压气机叶轮1；增压器轴7另一端穿过涡轮机蜗壳8并与电机15的输出轴传动连接，所述涡轮机蜗壳8内设有套于增压器轴7上的涡轮机叶轮13；所述涡轮机蜗壳8外周部贴设有温差发电片9，所述温差发电片9与蓄电池电连接，所述蓄电池与所述电机15电连接，温差发电片9可以利用发动机排出废气中的能量作为热端热量来源，同时利用水冷外壳中冷却液的流动使温差发电片外侧面保持较低的温度，在温差发电片两面形成温差，温差发电片9利用温差进行发电并将电量存储在蓄电池；所述电机15与汽车的ECU相连接，通过ECU来控制电机在发动机启动阶段和车辆加速阶段介入为增压器轴7提供动力。
在发动机的工作循环中，汽油机的排气温度可达900~1100K，而柴油机热效率较高，热功转化能量多，排气温度也可达700~900K。本实用新型采用温差发电片发电驱动电机，
在本实施例中，位于温差发电片9的外侧设置有水冷外壳10，水冷外壳10内侧壁与温差发电片9的外侧面贴合，利用水冷外壳10中的冷却液的流动使温差发电片冷端保持较低的温度，使温差发电片两面产生温差，加大发电效率；水冷外壳截面与涡轮机蜗壳截面相同，但其外形弧度小于涡轮机蜗壳，在安装时掰开水冷外壳并包覆在涡轮机蜗壳上，水冷外壳在其恢复原形的作用力下确保水冷外壳、温差发电片压和涡轮机蜗壳三者紧密接触。
在本实施例中，所述电机15的输出轴端部设置有单向离合器16，单向离合器上的驱动齿轮与增压器轴7端部的传动齿轮14相配合。
在本实施例中，所述单向离合器16采用弹簧式单向离合器。
该温差发电式电辅助涡轮增压器工作过程：（1）车辆处于启动状态时，温差发电片利用排气能量发电，蓄电池驱动电机，电机转轴只带动主动套筒旋转，使扭力弹簧顺向扭紧并箍死主动套筒和驱动齿轮套筒，进而传递扭矩；（2）车辆处于正常行驶状态时，发动机排出的废气直接驱动涡轮机叶轮，ECU控制蓄电池不向电机供电，温差发电片利用温差发电向蓄电池充电，弹簧式单向离合器的扭力弹簧反向放松，使驱动齿轮套筒与主动套筒松脱而打滑，从而防止电机超速运转“飞散”的危险；（3）车辆处于加速状态，ECU根据节气门位置传感器的信号控制蓄电池向电机供给电流，驱动增压器轴快速转动，克服加速时增压迟滞现象；（4）车辆处于怠速和熄火状态下，ECU控制蓄电池不向电机供电，温差发电片利用温差向蓄电池供电，以保证启动时蓄电池有足够电量驱动电机，满足启动时压气机的性能要求。
上列较佳实施例，对本实用新型的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种温差发电式电辅助涡轮增压器，包括连接在一起的压气机蜗壳、中间体和涡轮机蜗壳，所述中间体内通过浮动轴承支撑安装有增压器轴，其特征在于：所述增压器轴一端伸入压气机蜗壳内并且压气机蜗壳内设有安装在增压器轴上的压气机叶轮；增压器轴另一端穿过涡轮机蜗壳并与电机的输出轴传动连接，所述涡轮机蜗壳内设有套于增压器轴上的涡轮机叶轮；所述涡轮机蜗壳外周部贴设有温差发电片，所述温差发电片与蓄电池电连接，所述蓄电池与所述电机电连接。
2.根据权利要求1所述的温差发电式电辅助涡轮增压器，其特征在于：位于温差发电片的外侧设置有水冷外壳，水冷外壳内侧壁与温差发电片的外侧面贴合。
3.根据权利要求1所述的温差发电式电辅助涡轮增压器，其特征在于：所述电机的输出轴端部设置有单向离合器，单向离合器上的驱动齿轮与增压器轴端部的传动齿轮相配合。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108798876A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-11-13 | 温州伊诺韦特科技有限公司 | 一种新型的电动涡轮增压器结构 |
| CN109931155A (zh) * | 2017-12-15 | 2019-06-25 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 电辅助涡轮增压器 |
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