CN102597456A - 内燃机及增压器 - Google Patents

Abstract

一种柴油或类柴油内燃机(11)，其可驱动地连接至可变内部压缩比增压器(18)，该增压器响应发动机(11)的负载要求，向发动机供应可变量的空气。增压器(18)具有一对可同时被发动机(11)驱动的螺纹转子(34，38)，以将空气移动至发动机(11)。通过控制器(24)，与螺纹转子(34，38)连接的滑片组件(22)可相对于螺纹转子(24，38)移动，从而将空气分流至大气，并调节由螺纹转子(24，38)压缩至发动机(11)的空气的量及压力，以提高发动机的效率。

Description

内燃机及增压器

技术领域

本发明的技术涉及装配了增压器的内燃机，该增压器用于根据发动机的需求向该发动机供应空气，以提高该发动机的效率和性能。

背景技术

空气置换装置(air displacement device)已得到发展并用于增加内燃机的空气和燃料供给，以增强发动机的马力。空气置换装置的一个示例是由P.H.Roots在美国专利No.30,157中以及G.Scheerer在美国专利No.2,201,014中所示出的“罗茨鼓风机”。这些装置中的每一个均具有驱动两个径向间隙接近(close-clearance)的转子的皮带驱动轴。每次旋转期间，旋转的转子将特定体积的空气卷起至诸如内燃机这样的储气装置内。转子的转速很大程度上决定了由该装置排放的未节流(unthrottled)体积的空气。

C.N.Hansen与P.C.Cross在美国专利No.6,241,498中公开了一种具有互相配合(cooperating)的转子的增压器，该增压器可驱动地连接至内燃机，用于向发动机的燃烧室输送空气/燃料混合物。各转子具有半圆柱形的凹陷(pocket)和凸起(protrusion)，其不断地移动空气通过该增压器。由该增压器排放的未节流体积的空气取决于驱动该增压器的发动机的运行速度。由匀速运行的增压器排放的未节流体积的空气几乎不发生变化。不存在对流入和流出增压器的空气进行调节的气流控制。

J.E.Whitfield在美国专利No.3,151,806中公开了一种螺杆式压缩机，其具有一对可旋转地安装在壳上的转子。体积控制阀设置在固定阀间隔子(fixed valve spacer)的流体进口侧。设置在该固定阀间隔子的流体出口侧的压缩控制阀调节流体排放出口的尺寸和长度。连接至各阀的螺杆用于调整各阀的位置，以提供期望的流体输送体积变化及内部压缩比变化。

F.Soderlund和K.Karlsson在美国专利No.4,597,726中公开了一种螺杆压缩机，其具有两个可旋转地安装在壳上且彼此啮合的转子。压缩机的压力比和容积由两个被安装以用于轴向独立运动的滑片调节。一个滑片调节压缩机的容量。另一个滑片调节压缩机的内建容积比(built-involume ratio)。

N.Tsubol在美国专利No.4,951.638中公开了一种螺杆式压缩机，其具有一对阴阳转子。安装在每个转子的一端上的齿轮同步各转子的旋转，使得各转子不会彼此接触。一个转子连接至向增压器提供输入功率的内燃机。该增压器不包括调节排放至内燃机进气歧管的空气体积的进气流控制。

J.Oscarsson在美国专利No.4,802,457中公开了一种内燃机，其装配了具有设置在压缩室中的转子的增压器。当发动机仅部分负载以限制流入转子腔室内的空气时，通过脚油门来操作与增压器的进气侧相连的节流装置。

A.B.Riach在美国专利No.5,791,315中公开了一种火花点火内燃机，其连接至具有进气端口控制的增压器，该进气端口控制用于控制进入该增压器的进气。该控制包括进气口阀门以及气流节流阀，该进气口阀门在发动机全负载时打开，并在发动机负载逐步减小时逐步关闭，该气流节流阀在发动机全负载时打开，并在负载逐步减小时逐步关闭。

G.Kirsten在美国专利No.6,022,203中公开了一种可变排量的螺杆式压缩机，其具有一对转子，该对转子是可操作的以将压缩流体从进气管路移动至出气管路。与各转子相连的壳部分控制压缩机的内部压缩比。由步进电机旋转的控制凸轮对抗弹簧的偏置来移动壳部件。

四冲程柴油机不需要鼓风机或增压器提供压缩空气来启动并连续运行。在四冲程柴油机中，活塞的第一下冲程将空气吸进汽缸内。在上冲程，汽缸中的空气被压缩至超过燃料的点火温度。在接近活塞冲程的顶点处，燃料流开始被喷射至汽缸内，并被气缸内的热的压缩空气自动点燃。在工作冲程期间，由于燃料的迅速燃烧，积存气体的压力迅速提升，向下移动活塞。随后的上冲程驱动气体及微粒通过排气歧管的排气阀排出汽缸外。通过改变注入气缸内并燃烧的燃料的量来控制四冲程柴油机的输出扭矩。在每个进气冲程期间，在自然送气柴油机汽缸中的空气的体积几乎不变，且发动机的速度或扭矩也几乎不变，但每个循环能够注入的燃料的实际最大量受到限制。

发明内容

本发明包括一种具有用于容纳接近或超过大气压的空气的进气歧管的内燃机，该内燃机可操作地连接至负载(诸如机动车驱动系统、泵、或发电机)，且结合有可变内部压缩比及可变气流速度的增压器，该增压器用于向发动机供应可变量的空气。此种内燃机的示例为柴油发动机或火花助燃发动机。以下，将其它通常在不具有节流进气歧管的情况下运行的发动机称为类柴油发动机，这类发动机为本发明的内燃机的其他示例。在第一操作或第一情况下，该增压器具有与被该发动机吸引的气流的速度相匹配的、被输送至该发动机的气流的速度，使得当发动机的自然进气功率输出适于满足发动机的负载要求时，该发动机的进气歧管中的空气压力不发生提升。在该增压器的第二操作或情况下，成比例的量的空气被压缩至匹配的空气压力，并被引至发动机的增压进气歧管。这引起发动机从无增压至可变等级的增压的最大效率的运行。该增压器是由发动机提供动力以提高发动机的功率重量比的容积式空气置换机构或气体压缩机。其它的动力装置(例如电动机)能够操作该空气置换机构。该气体压缩机是可操作的，以选择性地移动气体，将该气体的第一部分移动至第一位置，并将该气体的第二部分移动至第二位置。在匀速应用的情况下，该增压器具有这样的气流控制：调节被增压器压缩至发动机的空气的体积及压力，以在驱动可变负载时维持发动机的速度基本恒定，其优于没有增压器的小排量发动机所能做到的。该增压器能够响应发动机的功率要求，增加流向汽缸的空气的流量，以提高发动机的总效率。使空气移动增压器，该增压器具有一对旋转的螺杆或转子或具有一个内螺纹转子和一个外螺纹转子，各螺杆/转子具有互相配合的螺旋槽及凸起或倒棱，产生流向发动机的正气流。双转子是紧凑且有效的空气压缩机的耐用部分或部件，其将空气传输至发动机以获得发动机需要的性能。通过控制双转子的有效空气捕获长度来调节由增压器排放的气流的体积。一个或多个与转子连接的滑片组件控制空气的移动及该增压器的压缩操作。在增压器的一个实施例中，该气流控制为可移动的滑片组件，其包括邻近于转子的一侧而可移动地设置的细长的滑片或构件，以调节旋转的转子所捕获的空气的量，并将过剩的空气排至大气，从而冷却转子以及邻近的壳，并提高增压器的抽运效率。连接至该构件的驱动器用于相对于转子在最大空气旁路、部分空气旁路以及最小空气旁路位置之间移动该构件。当该构件处于最大空气旁路位置时，仅自然进气体积的空气被该增压器抽送至发动机的汽缸中。通过在最大空气旁路、部分空气旁路以及最小空气旁路位置之间逐步移动该构件来改变由该增压器供应至发动机的空气的体积。控制器操作致动器，以根据发动机的速度和负载要求来控制被供应至发动机的空气的体积。处理器响应表示发动机的速度和其上负载的信号而生成命令信号，其协调该控制器和一模块，该模块调节喷射至发动机气缸内的燃料的量以及喷射开始的时间。手动操作的控制装置能够被用于向处理器提供操作控制输入，以操作致动器来控制滑片构件的操作位置。响应由该增压器引导至发动机的气流的空气质量流量传感器向处理器提供额外的输入，以控制增压器的操作以及发动机燃烧室的燃料引入。通过使增压器需要的压缩工作最少化，可变压缩比的增压器对系统产生最低的寄生损失，以满足发动机当前的功率要求。增压器能够使用进气去除由增压器生成的热量，将冷却的过剩空气分流至大气。该分流的空气不需要再循环返回到该增压器的进气口。在这种情况下，被排放至大气的过剩空气引起该增压器部件的内部冷却，并降低被输送至发动机的压缩空气的空气排放温度。这些冷却效果所涉及的包括：较小的内部冷却器、较低的进气排放温度、在给定的空气质量流量下的降低的空气压力、以及喷射控制机制的可变空气流。

本发明包括向动力使用方(例如机动车辆、泵以及发电机)供应动力的方法。诸如柴油发动机或空气压缩辅助点火发动机这样的空气压缩燃料点火发动机可驱动地连接至动力使用方，该动力使用方在发动机上施加负载。来自增压器的空气供应以响应发动机的功率要求的可变量被引导至发动机。流向发动机的气流的速度在流向发动机的气流的自然进气速度处或其上变化。大量的燃料在适当的时间被引入燃烧室中的空气中，以满足发动机的功率和负载要求，且能够被控制以提供合适的燃烧和排放性能。该增压器是可操作的，以将由增压器生成的未压缩体积的空气的第一部分排出至大气，并将由增压器生成的体积的空气的第二部分引导至发动机。控制被排出至大气的空气的该第一部分，以选择性地改变被引导至发动机的空气的该第二部分的体积和流速。由于空气转移了之前由转子进行的空气的压缩所生成的热量，空气的该第一部分冷却转子以及壳。这样降低了被引导至发动机的空气的该第二部分的温度。当由增压器生成的全部空气均被引导至发动机的燃烧室时，通过向发动机提供空气增压来促进发动机的冷启动。

本发明的一个目的是提高柴油及类柴油发动机的功率重量比。本发明的另一个目的是将增压器与四冲程柴油或类柴油发动机结合以提高发动机的便携性，并在给定的最大额定功率下减小其尺寸和重量。本发明的再一个目的是将柴油和类柴油发动机与容积式空气增压器结合，以提高发动机的燃料效率和/或改变发动机的废气排放，该容积式空气增压器具有在发动机的操作范围内有效地调整增压空气的压力和流至发动机的空气质量流量的能力。

附图说明

图1为本发明的内燃机及增压器的示意图，该内燃机连接至负载；

图2为本发明的内燃机及增压器的示意图，该内燃机连接至发电机；

图3为图1中的增压器的放大的透视图；

图4为沿图1的线4-4的放大的剖视图；

图5为图3的增压器的后端的正视图；

图6为沿图1的线6-6的放大的剖视图；

图7为沿图6的线7-7所取的剖视图，示出了处于最大空气旁路位置的空气控制滑片组件，该空气控制滑片组件用于允许最小体积的空气从增压器被排放至发动机；

图8为与图7相同的剖视图，示出了处于部分空气旁路位置的空气控制滑片组件，该空气控制滑片组件用于允许选定体积的空气从增压器被排放至发动机；

图9为与图7相同的剖视图，示出了处于最小空气旁路位置的空气控制滑片组件，该空气控制滑片组件用于允许最大体积的空气从增压器被排放至发动机；

图10为增压器的部分区段的透视图，示出了转子以及处于最大空气旁路位置的空气控制滑片组件；

图11为增压器的部分区段的透视图，示出了转子以及处于部分空气旁路位置的空气控制滑片组件；

图12为增压器的部分区段的透视图，示出了转子以及处于最小空气旁路位置的空气控制滑片组件；

图13为图2的增压器的部分区段的俯视透视图；

图14为本发明的内燃机以及增压器改型的示意图，该内燃机连接至负载；

图15为图14的增压器的放大的透视图；

图16为图15的增压器的透视图，示出了转子；

图17为图15的增压器的部分区段的俯视透视图，示出了转子、处于最大空气旁路位置的空气控制滑片组件以及体积比控制滑片组件；

图18为图15的增压器的部分区段的俯视图，示出了转子、处于部分空气旁路位置的空气控制滑片组件以及体积比控制滑片组件；

图19为图15的增压器的部分区段的俯视图，示出了转子、处于最小空气旁路位置的空气控制滑片组件以及体积比控制滑片组件；及

图20为图15的增压器的部分区段的俯视透视图。

具体实施方式

如图1中所示，增压内燃动力单元10为这样的内燃机11：其具有进气歧管12以及可操作地连接至负载15的驱动轴14。发动机11为诸如传统的柴油内燃机那样的空气压缩点火内燃机，其具有可操作以及时将燃料引入发动机燃烧室的燃料喷射器13。发动机11为这样的内燃机11：其典型地使用压缩空气的热量来点火，以点燃在空气压缩的最后阶段中喷射到发动机的燃烧室内的燃料。发动机11包括空气压缩火花助燃发动机以及在发动机进气歧管内接近或超过大气压时运行的发动机。在此，将这些发动机称为类柴油发动机。负载15可为可驱动地连接至驱动轴14的机动车驱动系统、泵、发电机或机器。发动机11的前驱动轴16将皮带及滑轮动力传输机构17连接至增压器18，该增压器18是可操作的以压缩空气并将空气排放至空气冷却器或中间冷却器19。传输机构17可选地为链条及链轮齿或齿轮传动机构。诸如电动机那样的其它类型的装置能够用于操作增压器18。由车辆运动或电机驱动的风扇21引导大气通过空气冷却器19，以降低空气冷却器19中的增压空气的温度，该增压空气被排放至连接到发动机进气歧管12的管道20。连接至管道20的空气质量流量传感器25向处理器26提供电信号。增压器18包括气流控制滑片组件22，如图7、8、及9中所示，该气流控制滑片组件22具有示出为直线轴的驱动器23，该驱动器23是可操作的，以控制滑片组件22的最大空气旁路、部分空气旁路以及最小空气旁路位置，其调节被分流至大气的空气以及向发动机11的进气歧管12的空气供给。诸如旋转伺服电机或线性驱动器那样的控制器24被连接至驱动器23以操作驱动器23，从而在打开、关闭以及中间位置之间移动滑片组件22，由此响应发动机的操作要求来改变由增压器18分流至大气中的空气的体积以及引导至发动机11的燃烧室的剩余空气的体积，在此，将打开、关闭以及中间位置在称作最大空气旁路、最小空气旁路以及部分空气旁路位置。当滑片组件22处于最小空气旁路位置时，最大量的空气增压被输送至发动机的燃烧室中，由此促进发动机的冷启动。空气增压辅助发动机的冷启动。控制处理器或微处理器26线接至控制器24、空气质量流量传感器25以及传感器27，其提供与发动机11的驱动轴14的转速相对应的电信号。连接至脚踏开关81的操作控制装置80用于响应脚踏开关81的驱动而向处理器26提供操作者命令电信号，该驱动由发动机11的操作者给出。脚踏开关81被手动地移动以操作控制装置80，从而生成给处理器26的电信号，进而增加发动机11的运行速度及功率输出。其它类型的控制可用于操作控制装置80。由传感器27生成的信号被处理器26的电子元件处理，以提供操作控制器24的控制或命令信号，控制器24转而启动驱动器23来改变滑片组件22的位置，该滑片组件调节由增压器18压缩并输送至发动机11的空气的体积。处理器26也可以是用于控制喷射到汽缸的燃料的量以及燃料喷射时机的控制模块，并能够确定最佳增压气流及发动机RPM，以实现最佳燃油经济性，满足负载的要求。

如图2中所示，增压内燃动力单元10的第一改型包括类柴油发动机或传统的具有连接至发电机115的驱动轴114的柴油发动机111。发电机115线接至电负载125。由发动机111驱动的增压器118受处理器126和控制器124的控制，该控制器124是可操作的，以在受制于发电机115的电负载的变化期间维持发动机111以设定的速度运行。发动机111能够以变化的速度运行，以操作发电机115。与增压器18的部件相同的、增压器118的部件具有同样的带有前缀1的参考标号。

如图6和7中所示，增压器18具有壳28，该壳28具有第一圆柱形壁29以及第二圆柱形壁32，第一圆柱形壁29环绕第一圆柱形腔室或内孔31，第二圆柱形壁32环绕第二圆柱形腔室或内孔33。腔室31和33具有平行的轴以及交叉的相邻弧段。内螺纹/阴转子34沿腔室33的长度设置。外螺纹或阳转子36沿腔室31的长度设置。如图4、7至9和11中所示，轴承37和38将转子34和36支撑在端部构件39和41上。转子34具有八个周向间隔开的螺旋槽42，该螺旋槽42与阳转子36啮合。如图6中所示，转子36具有多个螺旋凸起、叶片或倒棱(land)43，该螺旋凸起、叶片或倒棱(land)43自转子36的小径径向向外伸出。每个倒棱具有凸形侧壁，该凸形侧壁与槽42的壁的形状互补。槽42及倒棱43的尺寸、数量、形状、螺旋构型以及范围是可变化的。如图6中所示，转子36具有六个螺旋倒棱43，其与转子34中的八个螺旋槽42配合，以压缩并移动腔室31和33中的空气。互相配合的转子34和36可以采纳其它的槽和倒棱的数量和尺寸。回到图7、8和9，连接至转子轴47和48的同步齿轮44和46同时以相反的圆周方向旋转转子35和36。轴47附接于滑轮或链轮49，该滑轮或链轮49容纳动力传输机构17的环形带，该传输机构17将发动机11可驱动地连接至增压器18，由此，转子34和36以与发动机的驱动轴16的转速相关的速度沿相反的圆周方向旋转。

如图3、4和7中所示，具有管状端52的入口端压板51由紧固件53固定至端构件39。管状端52围绕进气通道54，该通道朝向转子34和36的进气端开口。如图1所示，安装在管状端52上的空气过滤器56将微粒与周围空气(箭头57所示)分开，并允许干净的空气流进通道54并流动至转子34和36。

回到图3至6，安装在壳28顶上的箱形构件或边撑(temple)59具有与开口58空气连通的内室61，以引导气流(箭头63所示)通过套管62进入空气冷却器19中。套管62能够被直接连接至歧管12，以在不使用控制冷却器19时向发动机11供应空气。

如图7、8和9中所示，气流控制滑片组件22具有固定在壳28上的构件64，构件64具有销66。可根据构件71的长度和移动来决定是否需要构件64。构件64具有倾斜面67，该倾斜面67在转子36和空气旁路通道68之间延伸，该空气旁路通道68在壳28的一侧。构件64是可选的且仅用于最小化滑片构件71的移动需要，以获得最大的气体体积排量，或满足制造需求。面67具有倾斜的表面，该表面通常与转子36的凸起或叶片的螺旋角度互补。致动器23包括连接至第二滑片或构件71的杆69。杆69能够旋入构件71中，由此，杆69的旋转使构件71沿壳28中的通道73轴向移动。可使用其它装置或诸如伺服电机、线性致动器、螺旋管或脚踏开关这样控制器来调整构件71相对于转子36的长度的位置。构件71的前端具有倾斜面72，该倾斜面大致与构件64的后端面67平行。构件64和71的倾斜面67和72有助于从转子36到空气旁路通道68中的空气流动(箭头75所示)。空气旁路通道68上方的、安装在壳28上的歧管帽74具有通道76，该通道76引导空气进入曲管77以将空气排至大气中(如图1中箭头78所示)。管77可以是抑制噪声的消声器。由转子34和36移动的空气保持转子表面和壳28与未被引导进发动机11的空气一样凉，当控制滑片组件22处于最大空气旁路、部分空气旁路或最小空气旁路位置时，该被移动的空气穿过旁路通道68而被排放至大气。过剩的热空气不会再循环返回到转子34和36的进气端。这同样降低了被传输至发动机的压缩空气的温度。

通过调整滑片组件22相对于转子36的位置来变化或改变由增压器18释放的空气的质量，以满足发动机11的功率要求。由发动机11驱动的增压器18响应发动机11的转速或RPM，以使被输送至发动机11的气流的速度与发动机所使用的气流的速度基本匹配。可操作增压器18来改变被分流至大气的空气的质量，或增强或增加发动机歧管12的气流速度，并增加被引导至发动机燃烧室的空气的质量和压力。如图7至12中所示，空气控制滑片组件22被控制器24驱动于最大空气旁路、部分空气旁路及最小空气旁路位置之间，以调节被增压器18排出至大气的空气量以及排放至发动机11的空气的质量。如图7至10中所示的，滑片组件22的可移动构件71处于最大空气旁路位置，以允许最小质量的空气被输送至发动机11，同时过剩的空气通过空气旁路开口68而排出至大气。随着转子34和36的旋转，流入的过剩空气被分流至通道68和大气，直至由滑片构件71捕获。在最大空气旁路位置中，不会有被捕获的空气在被输送至腔室61之前经过内部压缩并被引导至发动机歧管12。在图8和11中，控制滑片组件22处于部分空气旁路位置，以允许选定体积的空气被转子34和36压缩，并被输送至发动机11。图9和12示出了处于最小空气旁路位置的控制滑片组件22，以允许最大体积的空气被转子34和36压缩并排放至发动机11。空气控制滑片组件22在其最大空气旁路、部分空气旁路以及最小空气旁路位置之间可调，以改变被排出至大气的空气的量，以及被转子34和36压缩至发动机11的空气的压力和质量。由于过剩的空气转移了先前由转子34和36进行的空气压缩所生成的热量，由转子34和36移动并被引导穿过旁路通道68而进入大气的过剩的空气冷却转子34和36以及壳28。过剩的空气不需要再循环返回到转子34和36的进气口。这也降低了被引导至发动机11的压缩空气的温度。可选地，过剩的空气能够通过空气冷却器(未示出)再循环并返回到增压器18的进气口54。

增压器18实现了一种改变向内燃机11输送空气的方法，以使用最小的增压或可变等级的增压来有效地运行发动机。转子34和36的同时旋转生成连续体积的空气。所生成质量的空气的过剩部分或第一部分自增压器18排出或清除至大气。这样的空气是接近大气压的旁路空气。所生成质量的空气的第二部分以发动机的功率要求所需要的量被引导至发动机11。被排出至大气的、所生成质量的空气的第一部分的量由滑片组件22控制，以选择性地改变被引导至内燃机11的空气的质量。第二体积的空气可在被引入至内燃机之前由空气冷却器19进一步冷却。如果不使用空气冷却器19，第二质量的空气能够被直接释放到发动机11的歧管12中。

如图14至20中所示，本发明的增压器218的一种改型可操作地由内燃机211驱动，该内燃机211具有进气歧管212、燃料喷射器213、以及动力输出驱动轴214。轴214可操作地连接至负载215。负载215是诸如发电机、泵、车辆驱动系统或用于接收来自发动机211的动力的机器这样的设备。发动机211的前驱动轴216连接至驱动增压器218的动力传输机构217。发动机211为类柴油发动机。空气从增压器218被排放至空气冷却器219中，该空气冷却器219连接至具有管道220的歧管212。由车辆运动驱动或由电机驱动的风扇221使混合空气移动通过空气冷却器，以增强对移动通过空气冷却器219的空气的冷却，该风扇221安装在空气冷却器219上。如果不使用空气冷却器219，增压器218能够直接连接至进气歧管212，以将空气释放至发动机211。连接至导管220的空气质量流量传感器225向处理器226提供电信号。

被增压器分流至大气以及被移动至发动机211的空气的体积是由空气控制滑片组件222调节的，该空气控制滑片组件222设置在增压器218内。滑片组件222包括滑片或构件271，该滑片或构件271可通过致动器223在最大空气旁路、部分空气旁路以及最小空气旁路位置之间移动。控制器224可操作地连接至致动器223以操作该致动器223，这转而使构件271在最大空气旁路、部分空气旁路以及最小空气旁路位置之间移动，以调节从增压器218流向发动机211的气流的体积。

控制器224可操作地连接至驱动器223，且线接至处理器226，该处理器226指导控制器224的操作。处理器226也线接至空气质量流量传感器225。传感器227可操作以生成响应驱动轴214的转速的信号，向处理器226提供数字信号，该数字信号由处理器226的电子元件处理，以提供操作控制器224的控制或命令信号，这转而开启致动器223以改变滑片组件222的位置，从而调节被增压器218分流至大气的空气的体积，以及被压缩并释放至发动机211的空气的体积。手动操作的装置280是可操作的，以向处理器226提供手动输入，从而改变控制滑片组件222的位置，进而调节被分流至大气以及被排放至发动机211的空气的体积。空气质量流量传感器225也向处理器226提供电信号，以调节滑片组件222的控制以及向发动机燃烧室的燃料排放。

如图15至19中所示，增压器218具有壳228，该壳228具有一对平行的圆柱形壁229和232，该圆柱形壁229和232围绕圆柱形腔室231和233。腔室231和233具有交叉的相邻弧段。沿腔室231延伸的内螺纹或阴转子234与设置在腔室233中的外螺纹或阳转子236配合，以沿转子234和234的长度移动空气。转子234和236具有与转子34和36相同的凹槽以及凸起或倒棱。在增压器218中能够使用其它尺寸、形状以及长度的转子。由于发动机211，转子234和236持续旋转，该转子234和236分别连接至由壳240包围的转子轴247和248，且该发动机211具有连接有正齿轮244和246的动力传输机构217。转子234和236以与发动机的驱动轴216的转速相关的转速旋转。诸如电动机这样的独立驱动装置可用于旋转转子234和236。

回到图19，固定在壳228相对端的端部构件239和241支撑着容纳各转子轴的轴承237和238。具有管状端252的进气口压板251被固定在具有紧固件253的端部构件239上。管状端252具有进气口通道254，该进气口通道254朝向转子234和246的进气端开口，以允许空气流进增压器218(箭头257所示)。如图14中所示，安装在管状端252上的空气过滤器256将微粒与通过空气过滤器256吸入进气通道254的环境空气分开。可使用其它类型的空气滤清器将异物从流进增压器218的空气中去除。

如图15、16和20中所示的，安装在壳228上的边撑或箱形构件259具有与腔室231和233的后端连通的内部通道261，以接收被转子234和236压缩的空气。空气通过套管262内的通道258流入空气冷却器219中(箭头263所示)，并从空气冷却器进入发动机211。套管262能够直接连接至发动机211的歧管212，以从增压器218向发动机211供应空气。来自空气冷却器219的空气流进被插入管道220中的空气质量流量传感器255中。空气质量流量传感器225向处理器226提供电信号，以控制增压器218以及排放至发动机211的燃烧室中的燃料。

如图17至19中所示，气流控制滑片组件222具有固定至壳228的第一滑片或构件264以及与第一构件264同轴排列的第二滑片或构件271，该第一滑片或构件264具有销266。构件264和271具有与滑片构件64和71相同的结构。构件271可在壳222内与转子236的一侧相邻的内孔273中轴向移动。控制杆269延伸穿过构件264且可操作地连接至构件271，以相对于构件264将构件271轴向移动至如图17、18和19中所示的、相对于空气旁路通道268的最大空气旁路、部分空气旁路以及最小空气旁路位置，该空气旁路通道268与大气连通。如图17中所示，当构件271处于最大空气旁路位置时，由转子234和236移动的空气的第一部分被输送到通道268内，然后输送至大气，如箭头278所示。空气的第二部分被移动至发动机的燃烧室中，但并不被压缩。被分流的空气不再循环返回到转子234和236的进气口。可选地，过剩的空气能够通过空气冷却器再循环回增压器218的进气口254。由转子234和236移动的空气通过旁路通道268排出，其冷却转子234和236以及邻近的壳228。这同样降低了被引导至发动机211的燃烧室的空气的温度。如图19中所示，控制滑片组件222处于最小空气旁路位置，由此，最大质量的空气被转子234和236输送至发动机211。如图17中所示，当控制滑片组件222处于最大空气旁路位置时，最小质量的空气被排放至发动机211，且最大质量的过剩的空气通过旁路通道268被排出至大气(箭头275所示)。如图16至19中所示的，旁路通道268被帽274覆盖，该帽274连接至套管，该套管将空气引导进曲管277，然后至大气(箭头278所示)。曲管277可包括抑制噪声的消声器。由于致动器223，空气控制滑片组件222的构件271在最大空气旁路、部分空气旁路以及最小空气旁路位置之间移动，以改变构件264和271之间的开口，进而改变流入空气旁路通道268、并流至大气的空气的质量，以及被引导至发动机内燃机的空气的质量。根据发动机211的功率要求，构件271的调整可选择地提高或降低了被增压器压缩并引导至发动机211的空气的质量。

第二滑片组件283可沿壳228中的管路284轴向移动，以调节被增压器218压缩以及排放至发动机211的空气的压力，该壳228朝向腔室231和233的交叉的劈裂部分的顶部开口。空气控制滑片组件283具有细长的主体286，该主体286具有凸状弯曲顶部以及指向下方的V形底部，该V形底部设置在转子234和236之间的劈裂中。该后端或出气口端具有指向下方和后方的端壁287，该端壁287面向箱形构件259中的通道261，以允许空气从转子234和236流入通道261。与主体286的相对侧相配合的导轨288和289将主体286支撑在壳228上，以用于相对于转子234和236的直线移动。轴杆291将主体286连接至致动器292，该致动器292是可操作的，以相对于转子234和236移动主体286，从而改变由增压器218压缩并排放至发动机211的空气的体积比。回到图14，线接至处理器226的控制器293响应由处理器226支配的程序、以及来自歧管压力传感器230和管道220中的空气质量流量传感器225的信号来操作致动器292。空气质量流量传感器可置于套管262的空气通道258中。由空气控制滑片组件222根据发动机211的功率要求来调节被引导至发动机211并通过旁路开口268被清除至大气的空气的体积。

如图7、8及9中所示，增压器18具有一个连接至驱动器23的气流控制滑片组件22，其是可操作的以控制滑片组件22的最大空气旁路、部分空气旁路以及最小空气旁路位置，从而调节被分流至大气的空气的第一部分，并且将空气的第二部分供应至发动机的进气歧管，从而满足发动机的负载要求。第二气流控制滑片组件可并入连接至致动器的增压器内，以控制滑片组件的最大空气旁路、部分空气旁路以及最小空气旁路位置。第二滑片组件可邻近转子34设置，且朝向腔室33开口，以允许空气被分流至大气。第二滑片组件具有与滑片组件22相同的结构和功能。处理器26通过控制器来操作致动器，以控制滑片组件的最大空气旁路、部分空气旁路以及最小空气旁路位置。

已经参照柴油机和类柴油内燃机的容积式空气增压器的优选实施例以及用于向动力使用方提供动力的方法，示出并描绘了本发明。在不脱离本发明的前提下，本领域的技术人员能够对这些增压器、气流控制滑片组件以及方法进行修改。

Claims (44)

1.一种柴油内燃机及增压器，包括：

柴油内燃机，其具有至少一个燃烧室，

增压器，其用于向所述内燃机的所述燃烧室供应空气，

所述增压器包括

壳，其具有一对腔室，

空气旁路开口，其朝向所述腔室中的一个以及大气开口，

一对可旋转的转子，其设置在所述腔室内且是可操作的以使空气通过所述壳移动至大气以及移动至所述发动机的所述燃烧室，及

气流控制设备，其是可操作的以响应所述内燃机的功率要求，改变被供应至所述内燃机的所述燃烧室的所述空气的质量和压力，改变被输送至所述内燃机的所述燃烧室的空气的流速，使其等于或大于流入所述内燃机的所述燃烧室的气流的自然进气速度，

所述气流设备包括滑片组件，所述滑片组件可滑动地安装在所述壳上以在最大空气旁路、部分空气旁路以及最小空气旁路位置之间、相对于所述转子和所述空气旁路开口移动，由此，当所述滑片组件处于所述最大空气旁路以及部分空气旁路位置时，由所述转子移动的空气的第一部分被引导至大气，并且由所述转子移动的所述空气的第二部分被引导至所述发动机的所述燃烧室，

致动器，其可操作地连接至所述滑片组件，以选择性地在最大空气旁路、部分空气旁路以及最小空气旁路位置之间移动所述滑片组件，以改变被引导至所述内燃机的所述燃烧室的空气的所述第二部分，从而选择性地增加或减小由所述内燃机的所述燃烧室的所述转子移动的空气的质量及其相关的内部压缩比，

动力传输机构，其可驱动地将所述内燃机连接至所述增压器的所述转子，由此，所述内燃机操作所述增压器以产生空气供应，

设备，其用于相应于由所述增压器输送至所述内燃机的所述燃烧室的气流的流速，将燃料引入所述内燃机的所述燃烧室中的空气中，

传感器，其用于提供表示所述内燃机的负载要求的信号，及

控制处理器，其响应来自所述传感器的所述信号，以提供操作所述致动器的命令信号，所述控制处理器是可操作的以控制所述设备来调节被引入至所述燃烧室内的燃料的量，以及调节向所述内燃机的所述燃烧室喷射燃料的时间。

2.如权利要求1所述的内燃机及增压器，其中：

所述转子包括外螺纹转子以及内螺纹转子，且

所述空气旁路开口朝向所述外螺纹转子的侧部开口。

3.如权利要求1所述的内燃机及增压器，其中：

所述滑片组件包括可移动的第一构件以及第二构件，

所述空气旁路开口的一部分设置于所述第一和第二构件之间，

所述致动器可操作地连接至所述第一构件，以相对于所述第二构件将所述第一构件相对于所述空气旁路开口移动至最大空气旁路、部分空气旁路以及最小空气旁路位置。

4.如权利要求1所述的内燃机及增压器，包括：

第二空气控制滑片组件，其是可操作的以控制由所述转子移动通过所述壳的空气的压力比。

5.如权利要求1所述的内燃机及增压器，其中：

所述壳具有一对腔室，

所述转子设置在所述腔室内，

所述壳内的管路朝向所述一对腔室开口，

第二空气控制滑片组件可移动地设置在所述管路内，用于控制由所述转子移动通过所述壳的空气的压力比，及

第二致动器可操作地连接至所述第二空气控制滑片组件，以相对于所述转子移动所述第二空气控制滑片组件，所述第二致动器连接至所述处理器，由此，来自所述处理器的命令信号控制所述第二致动器的操作。

6.如权利要求5所述的内燃机及增压器，其中：

所述转子包括外螺纹转子以及内螺纹转子。

7.如权利要求1所述的内燃机及增压器，包括：

设备，其用于当空气在所述增压器和所述内燃机的所述燃烧室之间流动时，冷却所述空气。

8.如权利要求1所述的内燃机及增压器，包括：

空气质量流量传感器，其是可操作的以生成从所述增压器流至所述内燃机的所述燃烧室的所述空气的空气质量流量信号，所述空气质量流量信号被引导至所述处理器，所述处理器控制所述设备，以调节喷射到所述内燃机的所述燃烧室的燃料的量。

9.一种内燃机及增压器，用于向发动机供应空气，包括：

内燃机，其具有至少一个燃烧室，用于容纳压力下的空气及燃料，

增压器，其用于根据所述发动机的负载要求，向所述发动机的所述燃烧室供应空气，

所述增压器包括：

具有腔室的壳，

转子，设置在所述壳中的所述腔室中，其是可操作的以使空气通过所述增压器移动至大气以及移动至所述发动机的所述燃烧室，

所述壳包括朝向所述腔室及大气开口的空气旁路开口，

控制设备，包括滑片组件，所述滑片组件可移动地安装在所述壳上，且可在最大空气旁路、部分空气旁路以及最小空气旁路位置之间、相对于所述转子和空气旁路开口移动，由此，当所述滑片组件处于所述最大空气旁路及部分空气旁路位置时，由所述转子移动的空气的第一部分从所述腔室通过所述空气旁路开口被排出至大气，并且由所述转子移动的所述空气的第二部分被引导至所述内燃机的所述燃烧室，

致动器，其可操作地连接至所述滑片组件，以选择性地在最大空气旁路、部分空气旁路以及最小空气旁路位置之间移动所述滑片组件，以改变被引导至所述内燃机的所述燃烧室的空气的所述第二部分的体积，从而选择性地增加或减少由所述转子移动至所述发动机的所述燃烧室的所述空气的质量以及相关的内部压缩比，

驱动设备，用于旋转所述转子以生成空气的供应，

设备，其用于相应于由所述增压器引导至所述发动机的所述燃烧室的空气的流速，将燃料引入所述燃烧室的所述空气中，及

控制处理器，其响应所述发动机的负载要求而操作所述驱动器，以调节所述滑片组件的位置，从而控制被引导至所述发动机的所述燃烧室的空气的量，以及控制所述设备以调节被引入至所述燃烧室内的燃料的量。

10.如权利要求9所述的内燃机及增压器，其中：

所述转子包括外螺纹转子及内螺纹转子，及

所述空气旁路开口朝向所述外螺纹转子的侧部开口。

11.如权利要求9所述的内燃机及增压器，其中：

所述滑片组件包括可移动的第一构件及第二构件；

所述空气旁路开口的一部分设置在所述第一和第二构件之间，

所述致动器可操作地连接至所述第一构件，以相对于所述第二构件将所述第一构件相对于所述空气旁路开口移动至最大空气旁路、部分空气旁路以及最小空气旁路位置。

12.如权利要求9所述内燃机及增压器，包括：

第二空气控制滑片组件，其是可操作的以控制由所述转子移动通过所述壳的空气的压力比。

13.如权利要求9所述的内燃机及增压器，其中：

所述壳具有朝向所述腔室开口的管路，

第二空气控制滑片组件，其可移动地设置在所述管路中，用于控制由所述转子移动通过所述壳的空气的压力比，及

第二致动器，其可操作地连接至所述第二空气控制滑片组件，以相对于所述转子移动所述第二空气控制滑片组件，所述第二致动器连接至所述处理器，由此，来自所述处理器的命令信号控制所述第二致动器的操作。

14.如权利要求13所述的内燃机及增压器，其中：

所述转子包括外螺纹转子及内螺纹转子。

15.如权利要求9所述的内燃机及增压器，包括：

设备，用于当空气在所述增压器和所述内燃机的所述燃烧室之间流动时，冷却所述空气。

16.如权利要求9所述的内燃机及增压器，包括：

空气质量流量传感器，其是可操作的以生成从所述增压器流动至所述内燃机的所述燃烧室的所述空气的空气质量流量信号，所述空气质量流量信号被引导至所述处理器，所述处理器控制所述设备，以调节被喷射至所述内燃机的所述燃烧室内的燃料的量。

17.一种内燃机及增压器，包括：

内燃机，其具有用于接近或超过大气压的空气的进气歧管以及至少一个燃烧室，

增压器，用于向所述内燃机的所述燃烧室供应空气，

动力传输机构，其可驱动地将所述内燃机连接至所述增压器，由此，所述内燃机操作所述增压器以生成空气的供应，

所述增压器包括气流控制设备，所述空气流量控制设备是可操作的以响应所述内燃机的负载要求来改变供应至所述内燃机的所述燃烧室的所述空气的质量及压力，以改变被输送至所述内燃机的所述燃烧室的气流的速度，使其接近或大于流入所述内燃机的所述燃烧室内的空气的自然进气速度，及

设备，其用于相应于由所述增压器输送至所述内燃机的所述燃烧室内的空气的流速，将燃料引入所述内燃机的所述燃烧室内的空气中。

18.如权利要求17所述的内燃机及增压器，其中：

所述增压器包括壳，所述壳具有一对腔室、空气旁路开口以及一对转子，所述空气旁路开口朝向所述腔室中的一个以及大气开口，所述一对转子设置在所述壳内的所述腔室中，及

所述控制设备包括滑片组件，所述滑片组件可移动地安装在所述壳上，且可相对于所述转子在最大空气旁路、部分空气旁路以及最小空气旁路位置之间移动，从而选择性地增加或减少由所述转子移动至所述内燃机的所述燃烧室的空气的质量和相关的内部压力比，以及当所述滑片组件处于所述最大空气旁路以及部分空气旁路位置时，将过剩的空气排放至大气。

19.如权利要求17所述的内燃机及增压器，包括：

设备，用于在空气流入所述增压器和所述内燃机的所述燃烧室之间时，冷却所述空气。

20.如权利要求17所述的内燃机及增压器，其中：

所述增压器包括具有大致平行的腔室的壳，

转子，其设置在所述壳内的所述腔室中且是可操作的，以移动空气通过所述增压器，

所述壳包括空气旁路开口，所述空气旁路开口朝向所述腔室中的一个以及大气开口，

所述控制设备包括滑片组件，所述滑片组件可移动地安装在所述壳上，且可相对于所述转子和所述空气旁路开口、在最大空气旁路、部分空气旁路以及最小空气旁路位置之间移动，由此，当所述滑片组件处在所述最大空气旁路和部分空气旁路位置时，由所述转子移动的所述空气的第一部分，从所述腔室中的一个通过所述空气旁路开口被排出至大气，且由所述转子移动的第二部分被引导至所述内燃机的所述燃烧室，

致动器，其可操作地连接至所述滑片组件，以选择性地在最大空气旁路、部分空气旁路以及最小空气旁路之间移动所述滑片组件，以改变被引导至所述内燃机的所述燃烧室的空气的所述第二部分，

传感器，其用于提供表示所述发动机的功率要求的信号，及

处理器，其响应来自所述传感器的所述信号，以提供用于操作所述致动器的命令信号，所述处理器是可操作的以控制喷射至所述燃烧室内的燃料的量，以及控制燃料被引入所述内燃机内空气中的时间。

21.如权利要求17中所述的内燃机，其中：

所述增压器包括壳，所述壳具有一对腔室以及朝向所述一对腔室开放的管路，

一对转子，其设置在所述腔室内，

空气控制滑片组件，其可移动地设置在所述管路中，用于控制由所述转子移动通过所述壳的空气的压力比，及

致动器，其连接至所述空气控制滑片构件，所述致动器是可操作的，以相对于所述转子移动所述空气控制滑片构件，从而控制由所述转子移动的所述空气的压力比。

22.一种内燃机及增压器，包括：

内燃机，其具有用于接近或超过大气压的空气的进气歧管以及至少一个燃烧室，所述内燃机适于可操作地连接至负载，

增压器，其是可操作的以向所述发动机供应空气，

动力传输机构，其将所述发动机可操作地连接至所述增压器，由此，所述增压器响应所述发动机的速度而操作，

所述增压器包括：

壳，其具有大致平行的腔室以及空气旁路开口，所述空气旁路开口朝向大气开口，

一对转子，其设置在所述腔室内，所述腔室可操作地连接至所述动力传输机构以旋转所述转子，由此，所述转子将空气移动至所述发动机，

滑片组件，其具有可在最大空气旁路、部分空气旁路以及最小空气旁路位置之间相对于所述空气旁路开口移动的构件，以控制由转子通过所述空气旁路开口排放至大气的空气的量以及移动至所述发动机的所述燃烧室的空气的量，及

控制器，其是可操作的以在所述最大空气旁路、部分空气旁路以及最小空气旁路位置之间移动所述构件。

23.如权利要求22所述的内燃机及增压器，包括：

空气冷却器，其可操作地连接至所述增压机器及发动机，用于冷却从所述增压器流动至所述发动机的空气。

24.如权利要求22所述的内燃机及增压器，其中：

所述一对转子包括

外螺纹，

内螺纹，及

所述滑片组件的所述构件设置在所述壳内的通道内，所述通道朝向所述螺纹中的一个的一侧和所述旁路开口开口，由此，当所述构件处于最大空气旁路或部分空气旁路位置时，由所述螺纹抽运的过剩空气通过所述旁路开口流动至大气。

25.如权利要求22所述的内燃机及增压器，其中：

所述控制器是可操作的以移动所述构件，其包括

传感器，其是可操作的以生成与所述发动机的所述功率要求相应的信号，

连接至所述构件的致动器，其是可操作的，以在最大空气旁路、部分空气旁路以及最小空气旁路位置之间移动所述构件，

信号处理器，其是可操作的，以响应来自所述传感器的所述信号而提供命令信号，操作所述致动器，以在最大空气旁路、部分空气旁路以及最小空气旁路位置之间移动所述构件，

所述信号处理器包括模块，所述模块控制喷射至所述燃烧室中的燃料的量，以及控制开始向所述燃烧室内喷射燃料的时间。

26.如权利要求22所述的内燃机及增压器，其中：

所述壳具有朝向所述平行的腔室开口的管路，

空气控制滑片构件，其可移动地设置在所述管路中，用于控制由所述转子移动通过所述壳的空气的压力比，及

致动器，其连接至所述空气控制滑片构件，所述致动器是可操作的，以相对于所述转子移动所述空气控制滑片构件，从而控制由所述转子移动的空气的压力比。

27.一种用于向动力使用方提供动力的方法，包括：

操作内燃机，所述内燃机具有至少一个用于接收空气和燃料的燃烧室，

将所述内燃机可驱动地连接至所述动力使用方，由此，所述动力使用方在所述内燃机上施加负载，

使用增压器向所述内燃机的所述燃烧室供应空气，

由所述内燃机驱动所述增压器，

响应所述内燃机的功率要求，改变由所述增压器供应至所述内燃机的所述燃烧室的空气的质量和压力，以改变被输送至所述内燃机的气流的速度，使其等于或大于流入所述内燃机的气流的自然进气速度，及

相应于被输送至所述内燃机的所述燃烧室的气流的流速相，将燃料引入所述内燃机的所述燃烧室，以满足内燃机的负载要求。

28.如权利要求27所述的方法，其中：

被输送至所述内燃机的所述燃烧室的所述空气由容积式增压器的操作生成。

29.如权利要求28所述的方法，其中：

通过调整所述容积式增压器的操作来响应所述内燃机的功率要求，改变被输送至所述燃烧室的气流的流速，从而控制被输送至所述内燃机的所述燃烧室的空气的量。

30.如权利要求27所述的方法，其中：

操作所述增压器以生成连续质量的空气，

将由所述增压器生成的空气体积的第一部分排出至大气，

将由所述增压器生成的空气体积的第二部分引导至所述内燃机的所述燃烧室，及

控制被排出至大气的所述空气的所述第一部分的量，以选择性地改变被引导至所述内燃机的所述燃烧室的空气的所述第二部分的质量。

31.如权利要求27所述的方法，包括：

在将所述体积的空气的所述第二部分引导至所述内燃机的所述燃烧室之前，冷却所述空气体积的所述第二部分。

32.如权利要求27所述的方法，其中：

通过旋转一对互相配合的转子来产生连续质量的空气的生成，及

使用可移动的滑片组件来控制排出至大气的所述质量的空气的所述第一部分的量，其调节从所述转子流动至大气的空气的量。

33.如权利要求27所述的方法，其中：

被引导至所述发动机的所述燃烧室的所述质量的空气的所述第二部分的量响应所述发动机的功率要求。

34.如权利要求27所述的方法，其中：

通过向所述燃烧室提供空气增压来辅助所述发动机的冷启动，由此促进所述发动机的所述冷启动。

35.一种向内燃机供应空气的方法，包括：

生成连续质量的空气，

将所述质量的空气的第一部分排出至大气，

将所述质量的空气的第二部分引导至所述内燃机，及

控制被排出至大气的所述质量的空气的所述第一部分的量，以选择性地改变被引导至所述内燃机的空气的所述第二部分的流率。

36.如权利要求35所述的方法，包括：

在将所述质量的空气的所述第二部分引导至所述内燃机之前，冷却所述质量的空气的所述第二部分。

37.如权利要求35所述的方法，其中：

通过旋转一对互相配合的转子来产生所述连续质量的空气的生成，及

使用可移动的滑片组件来控制被排出至大气的所述质量的空气的所述第一部分的量，其调节从所述转子流向大气的空气的量。

38.如权利要求35所述的方法，其中：

被引导至所述发动机的所述质量的空气的所述第二部分的量响应于所述发动机的功率要求。

39.一种气体压缩机，用于生成大量气体，包括：

壳，其具有

一对大致平行的腔室，

通道，邻近于所述腔室中的一个而设置，及

气体旁路开口，其朝向所述通道及第一位置开口，

一对转子，设置在所述腔室中，其可旋转地安装在所述壳上，所述转子适于被旋转，以使气体通过所述壳以及所述气体旁路开口移动至所述第一位置，

滑片组件，其具有可移动地安装于所述壳内的所述通道中，邻近于所述腔室中的一个，以用于相对于所述气体旁路开口、在完全气体旁路、部分气体旁路以及无气体旁路位置之间移动，及

控制器，其可操作地连接至所述可移动的构件，以选择性地在完全气体旁路、部分气体旁路以及无气体旁路位置之间移动所述构件，从而改变通过所述旁路开口被排放至所述第一位置的气体的质量，以及通过所述壳被移动至第二位置的剩余气体的质量。

40.如权利要求39所述的气体压缩机，其中：

所述滑片组件包括：

第一构件，其固定至所述壳，及

第二构件，其设置在所述通道中，用于相对于所述第一构件和所述气体旁路开口向完全气体旁路、部分气体旁路以及无气体旁路位置移动，及

所述控制器包括致动器，所述致动器连接至所述第二构件，以选择性地相对所述气体旁路开口和第一构件、在完全气体旁路、部分气体旁路以及无气体旁路位置之间移动所述第二构件。

41.如权利要求39所述的气体压缩机，其中：

所述壳包括朝向所述一对腔室开口的管路，

第二空气控制滑片组件，其可移动地设置在所述管路中，用于控制由所述转子移动通过所述壳的气体的体积比，及

致动器，其连接至所述第二气体控制滑片组件，所述致动器是可操作的，以相对于所述转子移动所述第二气体控制滑片组件，从而控制由所述转子移动通过所述壳而移动至所述第二位置的气体的体积比。

42.一种气体压缩机，用于生成大量气体，包括：

壳，

所述壳具有腔室，所述腔室具有进气口端以及出气口端，

空气移动装置，其设置在所述腔室中且是可操作的以将气体从所述腔室的进气口移动至所述腔室的出气口端，

所述壳具有通道以及气体旁路开口，所述通道邻近于所述腔室设置，且朝向所述腔室开口，所述气体旁路开口朝向所述通道及第一位置开口，

滑片组件，其具有可移动的构件，所述构件安装在所述壳的通道中，用于相对于所述气体旁路开口、在完全气体旁路、部分气体旁路以及无气体旁路位置之间移动，及

控制器，其可操作地连接至所述可移动的构件，以选择性地在完全气体旁路、部分气体旁路以及无气体旁路位置之间移动所述构件，从而改变通过所述气体旁路开口被排放至第一位置的气体的质量，以及改变移动通过所述壳且在所述腔室的出口端处被排放的剩余气体的质量。

43.如权利要求42所述的气体压缩机，其中：

所述滑片组件包括：

固定构件，其邻近于所述可移动构件设置，具有气体旁路开口，所述气体旁路开口设置在所述固定构件和可移动构件之间，

所述控制器包括连接至所述可移动构件的致动器，所述致动器是可操作的以在完全气体旁路、部分气体旁路以及无气体旁路位置之间、相对于所述空气旁路开口和固定构件移动所述可移动构件。

44.如权利要求42所述的气体压缩机，其中：

所述壳包括管路，所述管路朝向所述腔室开口，

第二空气控制滑片组件可移动地设置在所述管路中且是可操作的，以控制由所述气体移动装置移动通过所述壳的气体的体积比，及

致动器可操作地与所述第二气体控制滑片组件相连，以相对于所述气体移动装置移动所述第二气体控制滑片组件，由此控制由所述气体移动装置移动通过所述壳而移动至所述第二位置的气体的体积比。

Images