[发明专利]汽油机全可控机械增压进气系统

说明书

技术领域

本发明属于发动机技术领域，更确切的说，本发明是一种汽油机全可控机械增压进气系统。

背景技术

增压已成为小型高强化汽油机的必备技术手段，通过增压可以增加进气量，提高功率密度，进而提高发动机的负荷率，改善发动机的燃油经济性。现有的汽油机增压技术主要有废气涡轮增压和机械增压，废气涡轮增压器安装在排气总管处，通过废气驱动涡轮旋转带动压气机压缩空气，不仅可以增压进气，而且可以回收部分废气能量改善发动机的燃油经济性；相比于涡轮增压方式，机械增压则是通过发动机皮带轮驱动，消耗的是曲轴的有用功，燃油经济性差，但具有较快的响应性。

对于侧重于瞬态响应性的汽油机来说，机械增压是一个不错的选择。机械增压器与曲轴直连，没有涡轮增压器的气动延迟，可以以最快的速度提供所需进气量。但机械增压器之所以没有更广泛的普及主要有两方面的原因：一是机械增压器消耗的是曲轴有用功，发动机燃油消耗量较大，特别是高速时，机械增压器功耗占据了发动机输出有用功的很大部分；二是机械增压器与发动机之间传动比的匹配较困难，若机械增压器带轮与发动机带轮传动比匹配在高速阶段，则低速大负荷时会产生供气量不足，若机械增压器带轮与发动机带轮传动比匹配到低速阶段，则高速时即会产生增压过度又会消耗过多的有用功，而发动机工况随着车辆载荷和路况的不同是在不同转速和不同负荷间一直变化的，所以固定传动比的机械增压方式存在难以克服的缺陷和不足。此外，机械增压器的转速决定机械增压器的压气量，而固定传动比的机械增压器转速又由汽油机转速决定，也就是说汽油机转速决定了机械增压器的压气量，因此机械增压器的压气量在汽油机同一转速下是相同的，并不能随着汽油机负荷的变化而做出调整，所以现在采用机械增压方式的汽油机仍然需要节气门或进气回流的方式调节多余进气量实现负荷调节，造成不必要的有效功损失。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的机械增压方式能耗大、传动比匹配困难以及机械增压器压气量不可调的技术问题，提出了一种汽油机全可控机械增压进气系统。

本发明由进气歧管1、汽油机2、排气管3、曲轴端带轮4、皮带5、机械增压器6、旁通管Ⅱ7、旁通管Ⅰ8、变传动比装置9、电磁离合器10、空气滤清器11、节气门12、止流阀13、进气总管14和中冷器15组成，其中进气歧管1和排气管3分别固接于汽油机2的进气口和排气口；汽油机2右端的曲轴端带轮4经皮带5与电磁离合器10连接；进气歧管1入口端与进气总管14出口端连接；旁通管Ⅱ7入口端与机械增压器6出口固接，旁通管Ⅱ7出口端与进气总管14连接；变传动比装置9连接于机械增压器6和电磁离合器10之间；旁通管Ⅰ8出口端与机械增压器6入口连接，旁通管Ⅰ8入口端与进气总管14连接；空气滤清器11固接于进气总管14入口端，进气总管14的出口端和入口端之间串接有中冷器15、止流阀13、节气门12，其中中冷器15位于进气总管14出口端和旁通管Ⅱ7出口端之间,止流阀13位于旁通管Ⅱ7出口端和旁通管Ⅰ8入口端之间,节气门12位于旁通管Ⅰ8入口端和空气滤清器11之间。

所述的变传动比装置9由步进电机16、上壁板17、前壁板18、右壁板19、主动轮轴20、下壁板21、齿轮轴Ⅰ22、传动轮转动杆Ⅱ23、齿轮Ⅰ24、齿轮Ⅱ25、齿轮箱分隔板26、齿轮Ⅲ27、从动轮轴28、左壁板29、传动轮转动杆Ⅰ30、齿轮Ⅳ31、齿轮轴Ⅱ32、后壁板33、从动轮34、传动轮Ⅰ35、主动轮36、传动轮Ⅱ37组成，其中上壁板17、前壁板18、右壁板19、下壁板21、左壁板29、后壁板33固接形成变传动比装置9的外壳；步进电机16固接于前臂板18，并与传动轮转动杆Ⅰ30连接，传动轮转动杆Ⅰ30穿过齿轮箱分隔板26，定位于前壁板18和后壁板33之间，上半部分和侧面分别装有齿轮Ⅳ31和传动轮Ⅰ35；主动轮轴20穿过右壁板19，一端固接主动轮36，另一端固接电磁离合器10；齿轮轴Ⅰ22安装齿轮Ⅱ25，定位于前壁板18和齿轮箱分隔板26之间；传动轮转动杆Ⅱ23穿过齿轮箱分隔板26，定位于前壁板18和后壁板33之间，上半部分和侧面分别装有齿轮Ⅰ24和传动轮Ⅱ37，齿轮Ⅰ24与齿轮Ⅱ25啮合；齿轮箱分隔板26固接于变传动比装置9内部，与前壁板18和后壁板33平行；齿轮Ⅲ27固接于齿轮轴Ⅱ32，齿轮Ⅲ27上下分别与齿轮Ⅳ31和齿轮Ⅱ25啮合，齿轮轴Ⅱ32定位于前壁板18和齿轮箱分隔板26之间；齿轮轴Ⅱ32定位于前壁板18和齿轮箱分隔板26之间；从动轮轴28穿过左壁板29，一端固接从动轮34，另一端连接机械增压器6。