CN206448869U - 汽车进气电动涡轮增压装置 - Google Patents

Abstract

一种汽车进气电动涡轮增压装置，包括安装在汽车进气管上的离心式电动涡轮增压器主机及电动涡轮驱动控制器，离心式电动涡轮增压器主机具有涡壳，涡壳的底部装设有电机，电机的转子轴杆上固定有离心叶轮，涡壳顶部开设有吸气孔，侧面开设有排气孔，通过离心叶轮将由吸气孔进入的气体从轴向运动变为径向运动，由排气孔输出增压气体，电动涡轮驱动控制器具有转速信号取样线用于读取汽车发动机的转速，及节气门开度取样线用于读取汽车节气门的开度，电动涡轮驱动控制器通过读取的发动机转速及节气门开度，来控制电机的转速以改变增压。即可达到较好的增压效果，且能自动调速，可更好的发挥电动涡轮的效果，却又会在不需要增压时节省汽车电能。

Description

汽车进气电动涡轮增压装置

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，特别是涉及一种汽车进气电动涡轮增压装置。

背景技术

电动涡轮增压器主机市场上现有的是轴流式主机，轴流式主机的气体平行于风机轴向流动，流量较大，但压力极低，常用在流量要求较高而压力要求较低的无阻力空间中，风叶直径10CM以下，当转速达到两万转以上，压力最大20mBAR。20mBAR的压力已经是极、极的小了，而且这还是在两万转以上才能有的，而这类轴流式的电动涡轮多数还是用着工业电脑下线的二手散热风扇，这样的电动涡轮增压器用于汽车中对起步有帮助，但中、高速情况下反而影响发动机进气了。

现有市场对电动涡轮电机的驱动方式有恒速方式和节气门单信号调速方式。恒速方式是只要电动涡轮一工作，那么就一直用一种转速工作，无法随发动机转速高低而自动修正自身的转速。这种电动涡轮属最老式的控制方法，这种电动涡轮无从谈及调速方式，只能说开关方式。这种恒速电动涡轮有开关方式又分为电子开关和机械微动开关，电子开关是涡轮接到电瓶正极电源线中串有一个电子检测开关，当汽车发动后，电子检测开关检测到电压变化而开启电动涡轮，恒速运转。机械微动开关是一种借用外加在节气门拉线阀上或油门踏板低部固定一个微动开关，当驾驶者加油后电动涡轮开启，恒速运转。这两种开关方式都是最老式的控制方式，两者具有一个共同的特点，那就是这种电动涡轮都不会有大的功率、高的增压压力输出，不然在低速起步时会使汽车无法适合而出现撮车、排气放炮等不稳定现象。同时这种恒速电动涡轮只能做到满足发动机某一极小转速范围内的进气改善，最重要的是采用微动开关，还可能出现物理卡死现象，非常不可取。

节气门单信号调速电动涡轮增压有一个独立的电动涡轮控制器，控制器其中有一根检测信号线是并接在汽车的节气门信号线上或油门踏板信号线上，当加油后电动涡轮开始工作，同时因为节气门信号输出的是一个变量的，因此可以实现控制到电动涡轮自动调速功能；这种控制方案对于中低速的急加油电动涡轮反应特别灵敏，但均速就是另一回事了，节气门开度实际是分了100度，急加速最高可到80度，就算将电动涡轮转速级别分为80度，那么在急加速时电动涡轮的转速效率可能会到80度即100％，但车辆实际驾驶过程中急加速的机率很少，大部分节气门开度都是在20度以内，而且在均速前行时保持当前车速大部分时间节气门开度是在7度以内，如此一来，那电动涡轮大部分时间都是无法发挥其最佳效率的，而成为了电动涡轮增压调速控制的瓶颈。

因此，有必要设计一种更好的增压装置，以解决上述问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种可以增加较大压力，且不会浪费汽车电能的汽车进气电动涡轮增压装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种汽车进气电动涡轮增压装置，包括安装在汽车进气管上的离心式电动涡轮增压器主机及电动涡轮驱动控制器，所述离心式电动涡轮增压器主机具有涡壳，所述涡壳的底部装设有电机，所述电机的转子轴杆上固定有离心叶轮，所述涡壳顶部开设有吸气孔，侧面开设有排气孔，通过所述离心叶轮将由所述吸气孔进入的气体从轴向运动变为径向运动，由所述排气孔输出增压气体，所述电动涡轮驱动控制器具有转速信号取样线用于读取汽车发动机的转速，及节气门开度取样线用于读取汽车节气门的开度，所述电动涡轮驱动控制器通过读取的发动机转速及节气门开度，来控制所述电机的转速以改变增压。

进一步，所述电动涡轮驱动控制器还具有正、负电源线分别连接于汽车电瓶的正、负极上。

进一步，所述涡壳内形成螺旋线形的通道，供增压气体离心式通过。

进一步，所述离心叶轮包括安装于所述电机转子轴杆的安装部以及设置于所述安装部外部的多个螺旋叶片。

进一步，汽车发动机上设有发动机转速检测单元，所述转速信号取样线连接于所述发动机转速检测单元和所述电动涡轮驱动控制器的微控制单元，通过所述转速信号取样线读取所述发动机的转速，并将信号传输至所述微控制单元。

进一步，汽车发动机的节气门上设有节气门开度检测单元，所述节气门开度取样线连接于所述节气门开度检测单元和所述电动涡轮驱动控制器的微控制单元，通过所述节气门开度取样线读取所述节气门的开度，并将信号传输至所述微控制单元。

进一步，所述微控制单元连接于电机调速器，所述电机调速器连接于所述电机，用于调节所述电机的转速。

进一步，还包括继电器和电压转换单元，汽车电瓶通过所述继电器连接于所述电机调速器，向所述电机调速器供电，所述继电器的开关控制端连接于所述微控制单元，由所述微控制单元控制所述继电器的开关状态。

进一步，所述电压转换单元分别与所述微控制单元、所述汽车电瓶相连接，汽车电瓶的电源信号通过所述电压转换单元转换后供给所述微控制单元。

进一步，还包括与所述微控制单元连接的电瓶电压检测单元，用于检测汽车电瓶的电压，并将电压信号传输给所述微控制单元。

本实用新型的有益效果：

离心式电动涡轮增压器主机中设置有离心叶轮，气体由吸气孔轴向进入涡壳内，流经离心叶轮时改变成径向，由于气体改变了流动方向造成减速，这种减速作用将动能转换成压力能，从而达到增压效果，且增加的压力较大。且通过电动涡轮驱动控制器读取发动机转速及节气门开度，从而控制电机的转速，进而改变增压大小，电动涡轮可根据各种车速、各种发动机转速及驾驶者意愿而达到自动调速，可更好的发挥电动涡轮的效果，却又会在不需要增压时进入高转速工况而节省汽车电能。

附图说明

图1为本实用新型汽车进气电动涡轮增压装置中离心式电动涡轮增压器主机的结构示意图；

图2为图1离心式电动涡轮增压器主机的立体分解图；

图3为图1离心式电动涡轮增压器主机去掉涡壳上部的俯视图；

图4为本实用新型电动涡轮驱动控制器的控制连接示意图；

图中，1—涡壳、2—电机、3—离心叶轮、4—安装部、5—螺旋叶片、6—通道、7—吸气孔、8—排气孔、9—转子轴杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1，本实用新型提供一种汽车进气电动涡轮增压装置，包括离心式电动涡轮增压器主机和电动涡轮驱动控制器，两者之间通过导线连接，离心式电动涡轮增压器主机及电动涡轮驱动控制器串接在汽车发动机进气管上，其进气端接发动机空气过滤配件，其排气端接至发动机节气门。

如图1至图3，离心式电动涡轮增压器主机具有涡壳1，涡壳1底部的中心位置装设有电机2，电机2的转子轴杆9上固定有离心叶轮3，离心叶轮3包括安装于电机2转子轴杆9的安装部4以及设置于安装部4外部的多个螺旋叶片5。涡壳1顶部开设有吸气孔 7，侧面开设有排气孔8，涡壳1内形成螺旋线形的通道6，供气体离心式通过。通过离心叶轮3将由吸气孔7进入的气体从轴向运动变为径向运动，经过通道6由排气孔8输出增压气体。当电机2高速转动后气体从涡壳1顶部的吸气孔7轴向进入离心叶轮3，气体流经离心叶轮3时改变成径向，然后进入涡壳1侧壁，气体再沿着螺旋线形的通道6运动，并由涡壳1侧面的排气孔8排出，气体改变了流动方向造成减速，这种减速作用将动能转换成压力能，从而达到非常大的压力，达到很好的增压效果。

如图4，电动涡轮驱动控制器具有正、负电源线分别连接于汽车电瓶的正、负极上，电动涡轮驱动控制器设有微控制单元，分别连接于转速信号取样线和节气门开度取样线，转速信号取样线用于读取汽车发动机的转速，及节气门开度取样线用于读取汽车节气门的开度，电动涡轮驱动控制器通过读取的发动机转速及节气门开度，来控制电机2的转速以改变增压。汽车发动机上设有发动机转速检测单元，转速信号取样线连接于发动机转速检测单元和微控制单元，通过转速信号取样线读取发动机转速检测单元检测的发动机转速，并将信号传输至微控制单元进行处理。汽车发动机的节气门上设有节气门开度检测单元，节气门开度取样线连接于节气门开度检测单元和微控制单元，通过节气门开度取样线读取节气门开度检测单元检测的节气门开度，并将信号传输至微控制单元进行处理。

微控制单元还连接于电机调速器，电机调速器连接于电机2，通过电机调速器调节电机的转速。电机调速器与汽车电瓶之间通过继电器连接，继电器的开关控制端连接于微控制单元，由微控制单元控制继电器的开关状态。当涡轮工作时，微控制单元控制继电器开启，汽车电瓶向电机调速器供电，使电机2工作。当汽车发动机停止时，微控制单元可控制继电器关闭，断开电机调速机的电源，减小待机功耗，从而降低对电瓶的影响，节省电能。

电压转换单元分别与微控制单元和汽车电瓶相连接，汽车电瓶的电源信号通过电压转换单元转换后供给微控制单元。在本实施例中，通过电压转换单元将普通电瓶的12V或24V 的电源，转换为适用于微控制单元的5V电源。微控制单元还连接有哦电瓶电压检测单元，通过电瓶电压检测单元检测汽车电瓶的电压，并将电压信号传输给微控制单元。

上述微控制单元还可以通过射频单元将信号传递到驾驶室内的车载客户端上，由车载客户端的显示屏显示电瓶电压、节气门开度、发动机转速等信息。因此驾驶员在驾驶的同时，可以实时监控电动涡轮驱动控制器的工作状况。

本实用新型电动涡轮驱动控制器可根据发动机转速变化及节气门开度变化的交叉调速方式来调节电机转速。在发动机低转速时，如驾驶员需要大的发动机扭矩时，会深踩油门，而电动涡轮会根据油门进入深度提高电机2转速从而给汽车进气增压。在高车速均匀行驶时，节气门开度较小，但发动机转速却相对要高，电动涡轮则会根据高发动机转速而提高电机2转速从而给汽车进气增压。上述调速方案综合调速，电动涡轮可根据各种车速、各种发动机转速及驾驶者意愿而达到自动调速，可更好的发挥电动涡轮的效果，却又会在不需要增压时进入高转速工况而节省汽车电能。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种汽车进气电动涡轮增压装置，其特征在于，包括：安装在汽车进气管上的离心式电动涡轮增压器主机及电动涡轮驱动控制器，所述离心式电动涡轮增压器主机具有涡壳，所述涡壳的底部装设有电机，所述电机的转子轴杆上固定有离心叶轮，所述涡壳顶部开设有吸气孔，侧面开设有排气孔，通过所述离心叶轮将由所述吸气孔进入的气体从轴向运动变为径向运动，由所述排气孔输出增压气体，所述电动涡轮驱动控制器具有转速信号取样线用于读取汽车发动机的转速，及节气门开度取样线用于读取汽车节气门的开度，所述电动涡轮驱动控制器通过读取的发动机转速及节气门开度，来控制所述电机的转速以改变增压。

2.根据权利要求1所述的汽车进气电动涡轮增压装置，其特征在于：所述电动涡轮驱动控制器还具有正、负电源线分别连接于汽车电瓶的正、负极上。

3.根据权利要求1所述的汽车进气电动涡轮增压装置，其特征在于：所述涡壳内形成螺旋线形的通道，供增压气体离心式通过。

4.根据权利要求1所述的汽车进气电动涡轮增压装置，其特征在于：所述离心叶轮包括安装于所述电机转子轴杆的安装部以及设置于所述安装部外部的多个螺旋叶片。

5.根据权利要求1所述的汽车进气电动涡轮增压装置，其特征在于：汽车发动机上设有发动机转速检测单元，所述转速信号取样线连接于所述发动机转速检测单元和所述电动涡轮驱动控制器的微控制单元，通过所述转速信号取样线读取所述发动机的转速，并将信号传输至所述微控制单元。

6.根据权利要求1所述的汽车进气电动涡轮增压装置，其特征在于：汽车发动机的节气门上设有节气门开度检测单元，所述节气门开度取样线连接于所述节气门开度检测单元和所述电动涡轮驱动控制器的微控制单元，通过所述节气门开度取样线读取所述节气门的开度，并将信号传输至所述微控制单元。

7.根据权利要求5或6所述的汽车进气电动涡轮增压装置，其特征在于：所述微控制单元连接于电机调速器，所述电机调速器连接于所述电机，用于调节所述电机的转速。

8.根据权利要求7所述的汽车进气电动涡轮增压装置，其特征在于：还包括继电器和电压转换单元，汽车电瓶通过所述继电器连接于所述电机调速器，向所述电机调速器供电，所述继电器的开关控制端连接于所述微控制单元，由所述微控制单元控制所述继电器的开关状态。

9.根据权利要求8所述的汽车进气电动涡轮增压装置，其特征在于：所述电压转换单元分别与所述微控制单元、所述汽车电瓶相连接，汽车电瓶的电源信号通过所述电压转换单元转换后供给所述微控制单元。

10.根据权利要求8所述的汽车进气电动涡轮增压装置，其特征在于：还包括与所述微控制单元连接的电瓶电压检测单元，用于检测汽车电瓶的电压，并将电压信号传输给所述微控制单元。