[实用新型]一种用于调节压气机转速的涡轮增压系统

说明书

本发明提供了一种用于调节压气机转速的涡轮增压系统，属发动机技术领域，包括依次连接的进气通道、压气机、变速体、Ⅰ轴、Ⅱ轴、涡轮机、电子控制系统和排气道，轴承组设置于中间体内壁上，变速箱设置于中间体内部，所述中间体内上下设置Ⅰ轴和Ⅱ轴，分别贯穿变速箱与轴承组连接；电子控制系统分别与进气通道、变速箱、排气道、油门和电源连接；变速箱内设置无级变速器或常规变速器，电子控制系统内设置的所述电子控制单元控制伺服缸或档位控制器，调节变速器的传动比和压气机转速。本发明根据发动机负荷实时调节压气机转速，调速范围广，保证了压气机常在高效率区域工作，节能效果好，且通过离合器控制压气机，满足发动机宽广工况范围的需要。

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种用于调节压气机转速的涡轮增压系统。

背景技术

近年随着环境污染与能源紧缺问题日益严峻，世界各国制定了愈来愈严格的排放法规与油耗法规，同时各大汽车制造商致力于新能源汽车技术的开发。但是，纯电动汽车以及燃料电池汽车等不以内燃机为动力源的新能源汽车要在世界范围内得以普及，需解决基础设施(如充电桩、加氢站等)方面的难题。同时，配装有电机和内燃机的混合动力汽车，目前继续作为主流车型而存在。因此，开发高效节能的内燃机技术势在必行。其中，涡轮增压系统就是一项很好的节能减排技术。有研究表明，采用涡轮增压系统的发动机升功率可提高20％～50％。涡轮增压技术除了具有提高发动机动力性和经济性的优势外，还在降低噪声、提高高原工作性能以及降低排放等方面有很大优势：(1)与自然吸气式内燃机相比，排气可以在涡轮中进一步膨胀，排气噪声会有所降低；(2)内燃机增压后有利于高原稀薄空气条件下恢复功率，使之达到或接近平原性能；(3)增压后缸内温度和压力水平提高，可以使滞燃期缩短，有利于降低压力升高率和燃烧噪声；(4) 增压内燃机一般采用较大的过量空气系数，HC、CO和碳烟排放降低。

通过废气涡轮增压可以大大提高内燃机的功率，但同时也带来了一些问题，主要表现在以下几个方面：(1)采用涡轮增压后，当内燃机转速和 (或)负荷较低时，由于排气能量不足，增压器效率和增压压力明显降低 (增压器甚至停止工作)，导致气缸供气不足，缸内燃烧不良，燃油消耗率升高、转矩较小、排温过高和排放性能恶化等严重后果。(2)发动机高速运转时，由于排气温度和压力很高，可能会造成增压器超速。(3)增压器与发动机之间仅存在气动联系，在加速过程中增压器的响应滞后明显。由于发动机油量供给的响应比进气量供给的响应快，会导致发动机的加速性能不好，产生加速冒烟现象。随着技术的进步，一些新的废气涡轮增压系统不断出现，如废气放气涡轮增压、可变截面涡轮增压、相继涡轮增压以及可调二级涡轮增压。但都存在着各种各样的问题，比如废气旁通：该增压系统的缺点是由于在高速时需要放掉部分废气，致使废气利用率降低。可变截面涡轮增压在低转速时涡轮增压系统的综合效率低。相继涡轮增压和可调二级涡轮增压结构复杂等。另外，现有的废气涡轮增压器的压气机和涡轮是同轴刚性相连，这样导致压气机的转速时刻等于涡轮的转速，而不能主动调节。于是在低转速时容易造成压气机喘振、在高转速时容易造成压气机堵塞，且在发动机的宽广工况范围，压气机工作点经常偏离高效区。

发明内容

为克服现有技术中存在的缺点或不足，本发明提供一种用于调节压气机转速的涡轮增压系统，本发明能够根据工况需求和涡轮的转速，通过选择合适的速比，主动调节压气机的转速，使压气机能够在大部分工况下工作在高效区且避免喘振和堵塞工况。

本发明通过如下技术方案实现：本发明提供了一种用于调节压气机转速的涡轮增压系统，包括依次连接的进气通道、压气机、变速体、Ⅰ轴10、Ⅱ轴11、涡轮机、电子控制系统和排气道9，

所述变速体包括中间体4、变速箱5、轴承组6、Ⅰ轴10、Ⅱ轴11，所述轴承组6设置于中间体4内壁上，所述变速箱5设置于中间体4内部，所述中间体4内上下设置Ⅰ轴10和Ⅱ轴11，分别贯穿变速箱5与轴承组6 连接；

所述电子控制系统分别与进气通道、变速箱5、排气道9、油门和电源 15连接；

所述电子控制系统包括多个传感器组、电子控制单元和电源15；