CN204716385U - 发动机用辅助增压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发动机用辅助增压装置，包括涡轮增压器，所述涡轮增压器上设有用于与发动机的排气管路连接的废气进气口和直接导入外界空气的空气进气管，所述排气管路还连接有旁通管路，所述旁通管路上安装有废气旁通电磁阀，所述涡轮增压器的出气端连接有中冷器，所述中冷器通过进气管路与所述发动机相连，所述发动机的进气端还设有电动增压装置，所述电动增压装置与所述废气旁通电磁阀相连；电动增压装置启动后瞬间，其转速可迅速提高，并在低电流下产生很大扭矩，能快速提高增压压力，从而彻底改变涡轮增压在发动机低速时性能差和涡轮迟滞的普遍现象，并能很好地改善燃油经济性，达到节能增效的目的。

Description

发动机用辅助增压装置

技术领域

本实用新型涉及一种汽车部件设备技术领域，尤其涉及一种发动机用辅助增压装置。

背景技术

为了保证发动机能够快速启动以及运行过程中最大功率的输出，在发动机的排气端和进气端之间连接有废气涡轮用于对输入的空气进行增压。现有技术中，单纯的废气涡轮增压存在很多的弊端，如涡轮迟滞、涡轮介入时的突兀感、扭矩不足、加速性差等问题。这是由于发动机在启动、低速大负荷运行、加速行驶的工况下产生的废气并不足以驱动带动涡轮运转所致。尤其是涡轮迟滞现象特别明显，因此造成发动机启动时动力不足。

虽然目前研发了各种技术以增加发动机的输出功率，如双涡管单涡轮技术、机械、废气涡轮双增压技术等，但由于各种原因的影响，都无法完全解决涡轮迟滞问题，因此成为该技术领域内的技术难题之一。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够消除涡轮迟滞、提升低速特性、提高燃油效率的发动机用辅助增压装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：发动机用辅助增压装置，包括涡轮增压器，所述涡轮增压器上设有用于与发动机的排气管路连接的废气进气口和直接导入外界空气的空气进气管，所述排气管路还连接有旁通管路，所述旁通管路上安装有废气旁通电磁阀，所述涡轮增压器的出气端连接有中冷器，所述中冷器通过进气管路与所述发动机相连，所述发动机的进气端还设有电动增压装置，所述电动增压装置与所述废气旁通电磁阀相连。

作为优选的技术方案，所述空气进气管上安装有增压器进气电磁阀，所述电动增压装置并联设于所述增压器进气电磁阀的两端，所述电动增压装置连接至所述增压器进气电磁阀。

作为优选的技术方案，所述进气管路上安装有发动机进气电磁阀，所述电动增压装置并联设于所述发动机进气电磁阀的两端，所述电动增压装置连接至所述发动机进气电磁阀。

作为优选的技术方案，所述电动增压装置包括压气机，所述压气机的叶轮轴连接有高速开关磁阻电机，所述高速开关磁阻电机连接有电机控制器，所述电机控制器连接至所述废气旁通电磁阀。

作为优选的技术方案，所述电机控制器包括主控芯片，所述主控芯片连接有用于控制所述高速开关磁阻电机角速度的角速度集成电路。

作为对上述技术方案的改进，所述高速开关磁阻电机包括铁芯，所述铁芯内设有若干冲片，所述冲片的厚度为0.32～0.38mm。

由于采用了上述技术方案，发动机用辅助增压装置，包括涡轮增压器，所述涡轮增压器上设有用于与发动机的排气管路连接的废气进气口和直接导入外界空气的空气进气管，所述排气管路还连接有旁通管路，所述旁通管路上安装有废气旁通电磁阀，所述涡轮增压器的出气端连接有中冷器，所述中冷器通过进气管路与所述发动机相连，所述发动机的进气端还设有电动增压装置，所述电动增压装置与所述废气旁通电磁阀相连；本实用新型的有益效果是：电动增压装置启动后瞬间，其转速可迅速提高，并在低电流下产生很大扭矩，能快速提高增压压力，从而彻底改变涡轮增压在发动机低速时性能差和涡轮迟滞的普遍现象，并能很好地改善燃油经济性，达到节能增效的目的。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型实施例一的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二的结构示意图；

图中：1-涡轮增压器；2-发动机；3-排气管路；4-废气进气口；5-空气进气管；6-旁通管路；7-废气旁通电磁阀；8-中冷器；9-进气管路；10-发动机进气电磁阀；11-压气机；12-高速开关磁阻电机；13-电机控制器；14-增压器进气电磁阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

实施例一：

如图1所示，发动机用辅助增压装置，包括涡轮增压器1，所述涡轮增压器1上设有用于与发动机2的排气管路3连接的废气进气口4和直接导入外界空气的空气进气管5，所述排气管路3还连接有旁通管路6，所述旁通管路6上安装有废气旁通电磁阀7，所述涡轮增压器1的出气端连接有中冷器8，所述中冷器8通过进气管路9与所述发动机2相连，所述发动机2的进气端还设有电动增压装置，所述电动增压装置与所述废气旁通电磁阀7相连。

本实施例中所述进气管路9上安装有发动机进气电磁阀10，所述电动增压装置并联设于所述发动机进气电磁阀10的两端，所述电动增压装置连接至所述发动机进气电磁阀10。所述电动增压装置包括压气机11，所述压气机11的叶轮轴连接有高速开关磁阻电机12，所述高速开关磁阻电机12连接有电机控制器13，所述电机控制器13连接至所述废气旁通电磁阀7，所述高速开关磁阻电机12和所述压气机11设于所述涡轮增压器1的后端，因此形成了后置增压。所述电机控制器13包括主控芯片，所述主控芯片连接有用于控制所述高速开关磁阻电机12角速度的角速度集成电路，其中所述主控芯片可以设置为FPGA主控芯片，而角速度集成电路可以设置为现有技术中普遍使用的角速度检测即控制芯片即可，从而满足了所述电机控制器13处理海量所述高速开关磁阻电机12位置信号的需求，实现了高精度控制，使得整个所述电动增压装置反应迅速、准确，从而和整个涡轮增压系统融为一体。

本实施例选择所述高速开关磁阻电机12作为所述压气机11的动力部件，其优良的瞬间加速特性(0到100公里，只需3秒)和启动扭矩，可以极好地改善发动机的启动特性，同时也可以使发动机选择大尺寸的涡轮来提供更大的增压压力。

本实施例的工作原理如下所述：

当汽车发动机2在启动、低速大负荷运行或加速行驶的工况下，所述电机控制器13发出控制信号，使所述废气旁通电磁阀7和所述发动机进气电磁阀10关闭，并瞬间启动所述高速开关磁阻电机12高速运转，因所述高速开关磁阻电机12连接在所述压气机11上，因此驱动所述压气机11瞬间高速运行，从而提高进气压力，起到辅助涡轮增压器1增压的作用，以满足发动机2气缸燃烧所需的空气量，当发动机2正常运行后，所述电机控制器13控制所述高速开关磁阻电机12与所述压气机11脱开，此脱开方式可以通过离合器来实现，同时打开所述废气旁通电磁阀7和所述发动机进气电磁阀10，利用所述发动机2的废气和所述涡轮增压器1进行自循环增压。

实施例二：

如图2所示，本实施例与实施例一的区别在于所述空气进气管5上安装有所述增压器进气电磁阀14，所述电动增压装置并联设于所述增压器进气电磁阀14的两端，所述电动增压装置连接至所述增压器进气电磁阀14，由此可见所述高速开关磁阻电机12和所述压气机11设于所述涡轮增压器1的前端端，因此形成了前置增压，同样可以达到增压的效果。本实施例的所述电动增压装置与实施例一相关部分结构相同。

本实施例的工作原理如下所述：

当汽车发动机2在启动、低速大负荷运行或加速行驶的工况下，所述电机控制器13发出控制信号，使所述废气旁通电磁阀7和所述增压器进气电磁阀14关闭，并瞬间启动所述高速开关磁阻电机12高速运转，因所述高速开关磁阻电机12连接在所述压气机11上，因此驱动所述压气机11瞬间高速运行，从而提高进气压力，起到辅助涡轮增压器1增压的作用，以满足发动机2气缸燃烧所需的空气量，当发动机2正常运行后，所述电机控制器13控制所述高速开关磁阻电机12与所述压气机11脱开，此脱开方式可以通过离合器来实现，同时打开所述废气旁通电磁阀7和所述增压器进气电磁阀14，利用所述发动机2的废气和所述涡轮增压器1进行自循环增压。

上述两个实施例中，利用所述高速开关磁阻电机12转子无绕组，适合做成高速(超高速)电机的特性，在此基础上，转子冲片不采用普通的机械叠压方式成型，而是使用特殊粘结剂对冲片进行粘结并用大压力压力机压挤成型。所述高速开关磁阻电机12包括铁芯，所述铁芯内设有若干冲片，所述冲片的厚度为0.35mm，代了普通的0.50mm毫米冲片，使转子接近“实心”转子，加大了高速旋转下转子的强度，并有效降低了噪音强度，减少了内部涡流损耗，提高了整体的效率。

同时，所述高速开关磁阻电机12采用多段式转子，并改变了定子的绕组形式，缩短了磁路、减少了铜损，进而使成倍的磁极励磁，从而来增加扭矩，这样设置的绕组分散了径向力，因此减少了所述高速开关磁阻电机12的震动和噪音。这样，所述高速开关磁阻电机12启动扭矩更大，在高速运行时，振动很小，连接在涡轮增压器1的主轴上，不会因震动而影响整机性能。

本实用新型的电动增压装置启动后瞬间，所述高速开关磁阻电机12的转速可迅速提高，并在低电流下产生很大扭矩，能快速提高增压压力，从而彻底改变涡轮增压在发动机2低速时性能差和涡轮迟滞的普遍现象，并能很好地改善燃油经济性，达到节能增效的目的。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.发动机用辅助增压装置，包括涡轮增压器，其特征在于：所述涡轮增压器上设有用于与发动机的排气管路连接的废气进气口和直接导入外界空气的空气进气管，所述排气管路还连接有旁通管路，所述旁通管路上安装有废气旁通电磁阀，所述涡轮增压器的出气端连接有中冷器，所述中冷器通过进气管路与所述发动机相连，所述发动机的进气端还设有电动增压装置，所述电动增压装置与所述废气旁通电磁阀相连。

2.如权利要求1所述的发动机用辅助增压装置，其特征在于：所述空气进气管上安装有增压器进气电磁阀，所述电动增压装置并联设于所述增压器进气电磁阀的两端，所述电动增压装置连接至所述增压器进气电磁阀。

3.如权利要求1所述的发动机用辅助增压装置，其特征在于：所述进气管路上安装有发动机进气电磁阀，所述电动增压装置并联设于所述发动机进气电磁阀的两端，所述电动增压装置连接至所述发动机进气电磁阀。

4.如权利要求2或3所述的发动机用辅助增压装置，其特征在于：所述电动增压装置包括压气机，所述压气机的叶轮轴连接有高速开关磁阻电机，所述高速开关磁阻电机连接有电机控制器，所述电机控制器连接至所述废气旁通电磁阀。

5.如权利要求4所述的发动机用辅助增压装置，其特征在于：所述电机控制器包括主控芯片，所述主控芯片连接有用于控制所述高速开关磁阻电机角速度的角速度集成电路。

6.如权利要求5所述的发动机用辅助增压装置，其特征在于：所述高速开关磁阻电机包括铁芯，所述铁芯内设有若干冲片，所述冲片的厚度为0.32～0.38mm。