[发明专利]用于车辆的供气系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的供气系统，更具体地涉及这样一种用于车辆的供气系统，该供气系统包括弯曲的扩散通路和形成在该扩散通路的上部以充分确保该扩散通路的长度的蜗壳，由此增大压力转换效率并减小整个系统的尺寸。此外，本发明涉及这样一种用于车辆的供气系统，该供气系统还包括用于向叶轮的输入端引导气流的引导件，从而使经过马达壳体的空气流向叶轮入口时产生的损耗最小化，并降低出口管道的重量。

背景技术

通常，车辆具有为驱动车辆而安装的发动机，并且根据发动机所用燃料的种类而分成汽油车、柴油车、液化石油气(LPG)车等。当车辆起动时，通过从电池向起动马达供应电能而驱动起动马达，起动马达使固定在曲轴一端的飞轮旋转，因此曲轴也旋转，从而连接至曲轴的连杆执行往复运动以起动发动机。

同时，柴油车配备有供气系统，供气系统通过借助排气能量使涡轮机运转来压缩吸入发动机中的空气并将压缩的空气供应到发动机以由此增强发动机的输出。

如图1所示，该供气系统1包括：一体地安装在同一轴上的涡轮部件2和压缩部件3；位于涡轮部件2和压缩部件3之间的支承壳体4；被支承壳体4支承的转轴5；涡轮部件2的涡轮6，其安装在转轴5的端部上；以及压缩部件3的叶轮7，其安装在转轴5的另一端部上。当从发动机排出的排气在经过涡轮部件2的同时使涡轮6旋转时，压缩部件3的叶轮7同时旋转以压缩吸入的空气，从而将压缩的空气供应到发动机的气缸中以由此通过增加容积效率来增强发动机的输出。

然而，在涡轮6通过发动机的排气而运转的情况下，供气系统1由于发动机的排气脉动而产生严重的噪音和振动。

此外，燃料电池车不能使用排气，因而不能如上所述一样使用以排气作为能量的供气系统1。因此，燃料电池车具有增设的驱动马达来操作供气系统。

作为参考，燃料电池由多个堆叠的电池(称为“电池组(stack)”)构成。燃料电池是在向电池组供应燃料(氢气)和空气(氧气)时通过利用电解逆反应进行电化学反应而产生电和热的电池系统，因此燃料电池实际上可称为“发电系统”。

这里，通过用马达操作供气系统10来供应被供应到电池组的空气。图2示出了用于这样的燃料电池车的供气系统10。下面简要描述用于燃料电池车的供气系统10。供气系统10包括：马达部件11，该马达部件11具有安装在其中央处的转轴12和安装在转轴12的周边使转轴12旋转的定子13；其内容纳马达部件11的马达壳体15；结合至转轴12的端部以压缩空气的叶轮16；结合至马达壳体15的前部以容纳叶轮16的压缩壳体17，该压缩壳体17用于在叶轮16旋转时压缩通过入口17a吸入的空气并将压缩的空气排放到蜗壳17b；以及支承壳体18，其结合至马达壳体15的后部，用于可旋转地支撑转轴12的另一端部。

另外，在转轴12内安装有磁体(未示出)。

这样，当通过运转马达部件11使转轴12旋转时，安装在压缩壳体17内的叶轮16同时旋转，从而使空气通过压缩壳体17的入口17a而被吸入。吸入的空气在经过叶轮16时获得动能，并在经过压缩壳体17的扩散通路17c时将动能转换成压力。压力集中在蜗壳17b上，并且在这种情况下，蜗壳17b的内压增大，并且压力增大的空气被供应到电池组。

同时，压缩壳体17和支承壳体18具有适于可旋转地支撑转轴12的球轴承14。

然而，在根据现有技术的供气系统10中，当扩散通路17c沿着径向延伸以增强压力转换性能时，系统的整体尺寸也增加，从而使系统尺寸由于具有小安装空间的车辆部件的特性而受到限制。最后，根据现有技术的供气系统10的问题在于，其不能确保扩散通路17c的充分长度，因此其在增强压力转换性能方面受到限制。

发明内容

因此，为了解决现有技术中出现的上述问题而做出本发明，并且本发明的一个目的在于提供一种用于车辆的供气系统，该供气系统包括弯曲的扩散通路和形成在该扩散通路的上部以充分确保该扩散通路的长度的蜗壳，由此增大压力转换效率并减小整个系统的尺寸。

本发明的另一目的在于提供一种用于车辆的供气系统，该供气系统还包括用于向叶轮的输入端引导气流的引导件，从而使经过马达壳体的空气流向叶轮入口时产生的损耗最小，并降低出口管道的重量。