[实用新型]一种适用于小排量内燃机的机械谐振复合增压系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及内燃机工程领域，尤其涉及一种适用于小排量内燃机的机械谐振复合增压系统。

背景技术

增压是目前比较成熟的内燃机强化技术，增压已经成为降低内燃机排放水平，提高内燃机升功率，改善内燃机燃油经济性的重要手段。在高原环境，由于空气稀薄，内燃机进气质量减少，内燃机动力输出与燃油经济性大幅度降低，排气污染严重，增压也是目前解决上述问题最为有效的方法。

内燃机进气压力的增加可以通过增压器来实现。根据增压器能量的来源，内燃机增压技术可分为废气涡轮增压、机械增压、电动增压以及谐振增压等几类。废气涡轮增压是将具有一定能量的由发动机排出的废气引入涡轮机，利用废气能量推动涡轮机旋转，由此驱动与涡轮同轴连接的增压器实现增压。废气涡轮增压回收了具有一定压力能的内燃机排气的能量，目前该技术已经能实现高达十几万转每分钟的增压器转速，因而增压效率较高。机械增压是通过皮带轮或齿轮方式从内燃机旋转轴上取力，同样可以实现高的增压器转速，效率也比较可观。电动增压通常是在柴油机转速低于最大扭矩转速的加速工况的初期进行工作，因此工作时间较短，其工作的目的是提高柴油机加速初期的空气进气量，解决柴油机低速加速不良及冒黑烟的问题。谐振增压是谐振进气系统利用系统中的不稳定流动，通过合适的谐振管长、谐振箱容积产生谐振作用，提高进气门关闭前的进气管压力及充量系数，改善燃烧过程，降低油耗率并减少污染。

对于单缸小排量内燃机，单纯的机械增压虽然具有动力输出平顺、响应速度快递的优点，但是机械增压消耗自身动力输出，小排量动力冗余低，对发动机动力消耗大，不利于有效提高单缸小排量内燃机经济性。机械增压技术还没有在单缸小排量内燃机上推广应用。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种适用于小排量内燃机的机械谐振复合增压系统。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种适用于小排量内燃机的机械谐振复合增压系统，包括空滤器1、增压器3、节气门5、谐振腔6、气缸9；

所述空滤器1通过进气管2连接增压器3；所述增压器3通过扩散管4依次连接节气门5、谐振腔6的入口；所述谐振腔6的出口通过谐振腔管11连接气缸9。

所述谐振腔6上安装有一级喷油嘴7，所述谐振腔管11的管尾安装有二级喷油嘴8。

所述增压器3采用无中冷器方式，由曲轴通过皮带轮带动，皮带轮的转动由汽车的水泵轴驱动。

所述扩散管4各管段的尺寸不同，即在增压器3与节气门5之间的管段内径为20mm，在节气门5与谐振腔6之间的管段内径为40mm。

所述增压器3与节气门5之间的扩散管4上安装有泄压阀10。

所述谐振腔6的容积为3～4VL。

所述谐振腔管11的内径为45mm，长度为230mm。

所述二级喷油嘴8通过喷油器支座安装在谐振腔管11的管尾，喷油器支座的入口直径为38mm～45mm。

本实用新型相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

本实用新型所述空滤器1通过进气管2连接增压器3；所述增压器3通过扩散管4依次连接节气门5、谐振腔6的入口；所述谐振腔6的出口通过谐振腔管11连接气缸9，并在谐振腔6上安装了一级喷油嘴7，在谐振腔管11的管尾安装了二级喷油嘴8。本实用新型在机械增压的基础上，加装了谐振增压装置，并自行设计了两级喷油嘴，使发动机在不同转速下都能保持有力稳定的输出。

本实用新型一级喷油嘴安装在谐振腔上，二级喷油嘴连同支座安装在谐振腔管的尾部。一级喷油器保证高功率下的燃油雾化，降低燃油温度，二级喷油器保证发动机低速时的快速响应。同时，双喷油嘴能互为备份，提高系统冗余度，即使一个喷油嘴由于堵塞或线束脱落故障，另一个喷油嘴也能保证发动机的正常运行。

本实用新型整体结构紧凑，布局合理，复合增压系统使小排量发动机发挥出比自然吸气状态下更好的动力性，无论最大扭矩还是最大功率，最低都有超过25％的增幅，总体而言，这套复合增压系统极大弥补了小排量发动机动力不足的缺点，动力性能与原机对比均有显著提高。

附图说明

图1为本实用新型适用于小排量内燃机的机械谐振复合增压系统。

图2为增压前后扭矩比较曲线图。

图3为增压前后功率比较曲线图。

具体实施方式