[发明专利]涡旋式机械增压器、发动机和汽车

说明书

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种涡旋式机械增压器、发动机和 汽车。

背景技术

在现有汽车领域，发动机增压器技术是指将空气预先压缩后再导入气缸， 以期提高空气密度、增加进气量的一项技术。由于进气量增加，可相应地增 加循环供油量，从而可以增加发动机输出功率。发动机增压技术是当前实现 发动机高效、小型化的主流技术，在车辆上得到广泛应用。

当前发动机增压技术包括机械增压和涡轮增压。其中机械增压相比涡轮 增压，具有瞬态响应好、工作温度低、保养要求低，使用寿命长等特点，被 广泛应用于各种排量的发动机上，例如机械增压发动机或机械-涡轮双增压发 动机。

现有的机械增压器包括离心式机械增压器、螺旋式机械增压器和罗茨式 机械增压器，现代发动机多采用罗茨式增压器，但因其具有较大的结构尺寸， 因此多应用于中、大排量的发动机上，限制了其应用范围。此外，罗茨式机 械增压器的工作原理为：机械增压器直接由发动机的曲轴带动，当发动机运 转时，机械增压器也开始工作。在发动机工作时，空气从发动机进气系统进 入机械增压器的进气口，并经机械增压器压缩后通过出气口导出至气缸中。 因此，机械增压器是通过消耗发动机功率来工作的，造成其增压压力不高， 导致发动机输出功率的增加不高，通常还低于涡轮增压器所能达到的增压压 力。

发明内容

本发明解决的问题是，现有机械增压器具有较大结构尺寸，应用场合受 限，而且增压压力不高，造成发动机输出功率增加不高。

为解决上述问题，本发明提供一种涡旋式机械增压器，该涡旋式增压器 包括：

偏心主轴，包括同轴的第一轴和第二轴、两端分别连接第一轴和第二轴 的第三轴，所述第三轴与第一轴平行且不同轴；

分别套设在所述第一轴和第二轴上的两定盘，所述第一轴和第二轴能够 分别相对两定盘转动，所述两定盘沿轴向相互面对的两端面对接而形成有一 腔室；

套设在所述第三轴上且位于所述腔室中的转盘，所述第三轴能够带动转 盘在所述腔室中相对两定盘围绕第一轴中轴线公转；

所述转盘的轴向两端中，至少一端设有绕第三轴中轴线涡旋的第一涡旋 体；

沿轴向方向，每个所述第一涡旋体所在侧的定盘朝向转盘的一端设有绕 第一轴中轴线涡旋的第二涡旋体，所述第一涡旋体和第二涡旋体沿轴向方向 相互啮合，在所述第一涡旋体、第二涡旋体、转盘和第二涡旋体所在定盘之 间围成若干空腔；

设有所述第二涡旋体的定盘中设有进气道和出气道，所述进气道连通所 述若干空腔中沿径向最远离第一轴中轴线的空腔、且具有位于定盘外表面的 进气口，所述出气道连通若干空腔中沿径向最靠近第一轴中轴线的空腔、且 具有位于定盘外表面的出气口。

可选地，所述转盘沿轴向的两端均设有第一涡旋体，两所述第一涡旋体 为同一涡旋体沿轴向的两端部。

可选地，在所述两定盘中，其中至少一定盘中设有所述进气道。

可选地，具有所述第二涡旋体的定盘沿轴向背向另一定盘的端面设置有 气体冷却机构。

可选地，所述气体冷却机构为：中冷器；或者，分布在端面上的若干散 热翅片。

可选地，所述第二涡旋体所在定盘端面中具有凹槽，所述第二涡旋体位 于凹槽中，沿轴向方向，所述凹槽与另一定盘围成所述腔室。

可选地，所述转盘包括本体、从所述本体沿径向向外延伸的第一限位部， 所述第一涡旋体与本体连接；

所述凹槽具有对应第一限位部的延伸区域，在所述延伸区域的周向两侧 具有两第二限位部，所述两第二限位部对第一限位部周向限位。

可选地，沿轴向方向，每个所述第一限位部沿和两定盘通过防自转机构 连接。

可选地，所述防自转机构为：曲柄销式防自转机构、圆柱销或十字环。

可选地，所述第一轴和第一轴上的定盘之间、所述第二轴和第二轴上的 定盘之间、所述第三轴和转盘之间套装有浮动轴承、轴瓦或滚针轴承。

可选地，在所述偏心主轴和/或定盘中设有连通偏心主轴外周面的油道。

可选地，所述第一轴和第一轴上的定盘之间、所述第二轴和第二轴上的 定盘之间套装有浮动轴承；