[发明专利]带有两级罗茨鼓风机的空气供应系统

说明书

技术领域

本发明总体上包括一种具有鼓风机的空气供应系统，其具有两组转子。

背景技术

小尺寸节能发动机在燃料经济性和降低成本方面是理想的。小型发动机提供的扭矩少于大型发动机。有时使用增压器来增加发动机的可用扭矩。增压器向发动机进气歧管提供额外的空气，从而提供增加的扭矩，在低发动机速度下尤其如此。

发明内容

提供一种空气供应系统，其采用位于同一组轴上的两组转子对空气进行两级增压。该空气供应系统包括壳体以及至少部分地位于壳体内的第一旋转轴和第二旋转轴。还包括第一转子对和第二转子对。每个转子对具有支撑在第一轴上旋转的第一转子和支撑在第二轴上旋转的第二转子。壳体具有位于第一转子对处的入口、位于第二转子对处的出口、以及位于第一转子对和第二转子对之间的内腔室。因此从入口往出口的空气流具有从入口至内腔室的第一次增压以及从内腔室至出口的第二次增压。如果在内腔室处设置一出口，则也可从壳体以通过第一次增压确定的压力供应空气。电机能驱动第一轴，或可被皮带传动所驱动。

通过下面结合附图对实施本发明的最佳模式进行的详细说明能容易理解本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点。

附图说明

图1示意性地示出空气供应系统的第一实施例沿图3的1-1线的局部剖视图。

图2示意性地示出图1的空气供应系统沿图3的2-2线的剖视图。

图3示意性地示出图1和图2的空气供应系统的透视图。

图4示意性地示出空气供应系统的第二实施例的局部剖视图。

图5示意性地示出示出图1的空气供应系统的空气流动。

图6示意性地示出空气供应系统的第三实施例。

图7示意性地示出由发动机通过皮带传动驱动的空气供应系统的第四实施例。

图8示意性地示出空气供应系统的第五实施例。

具体实施方式

参见附图，其中所有附图中相同的附图标记表示相同的部件，图1示出了空气供应系统10，其被构造为对空气流进行两级增压。空气供应系统10包括多件式壳体12。壳体12包括中间壳体部分14、第一盖罩16、第二盖罩18和第三盖罩20。壳体12形成第一大致圆筒形的腔室13和第二大致圆筒形的腔室15，如图2所示。壳体12支撑第一转轴22和基本平行于第一转轴22设置的第二转轴24。所述轴22和24延伸穿过两个腔室13，15。盖26覆盖第一转轴22的末端并附接到第二盖罩18，如图1和2所示。在图3中，盖26被移走。第一轴22和第二轴24延伸穿过第二盖罩18中的开口27，28，并在轴承30，32处通过中间壳体部分14支撑。另外，滚针轴承或其他适合的轴承(未示出)被分别定位在第一轴22和第二盖罩18之间以及第二轴24和第二盖罩18之间。

第一轴和第二轴22，24支撑第一转子对33和第二转子对35。第一转子对33位于第一腔室13内，第二转子对35位于第二腔室15内。第一转子对33包括安装在第一轴22上以随第一轴22旋转的第一转子34。第一转子对33还包括安装在第二轴24上以随第二轴24旋转的第二转子36。第二转子对35包括安装在第一轴22上以随第一轴22旋转的第一转子38，以及安装在第二轴24上以随第二轴24旋转的第二转子40。

在一个实施例中，每个转子34，36，38，40包含有多个螺旋叶片，空气供应系统10是一种用于发动机的固定排量增压组件，比如罗茨式鼓风机(又称为罗茨鼓风机)，其通过第一转子对33的旋转输出固定体积的空气、并通过第二转子对35的旋转输出另一固定体积的空气。当两组转子33，35以相同的速度旋转时，第一转子对33以第一流率进行输出，第二转子对35以第二流率进行输出。罗茨式鼓风机是一种容积式设备，因此增压并不取决于转速。当被驱使进入壳体12后，每个转子对33，35的输出空气就被加压。罗茨式鼓风机通过增压器转子的每一圈旋转所输送的空气体积是恒定的(也就是不随转速改变)。因为罗茨式鼓风机起到泵而不是压缩机的作用，所以罗茨式鼓风机能被用作发动机上的增压器，它能够在低发动机速度下提高压力。在每个转子对33，35的下游对罗茨式鼓风机输送的空气进行压缩。例如，壳体12的中间部分14引起离开第一转子对33的空气的压缩。壳体12的第一盖罩16引起离开第二转子对35的空气的压缩。可选地，第二转子对35可被构造为压缩机，比如在经过转子时对空气进行压缩的离心式增压器。为了提供所需的增压，压缩机式增压器必须以较高速度运行。