CN104632370A - 增压发动机的瞬态加速提升系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增压发动机的瞬态加速提升系统。该瞬态加速提升系统包括：发动机本体；进气总管；空气压缩机，其通过所述发动机本体的曲轴带动；以及储气罐，其通过储气罐进气管与所述空气压缩机连接，该储气罐通过储气罐出气管经阀门与所述进气总管连接，该阀门用于控制储气罐向进气总管的供气时间及供气量。该瞬态加速提升系统通过储气罐内的高压空气补充加速时进气总管内空气量的瞬间的不足，使得发动机加速时有足够的空气进入燃烧系统参与燃烧，燃烧更优化，动力提升更快，整车提速及超车更灵活快速，提速时不冒黑烟，避免了原有技术突然加速时油量上去了但由于增压器响应滞后，进气空气量增加慢，进气空气在加速瞬间短暂不足。

Description

增压发动机的瞬态加速提升系统

技术领域

本发明涉及发动机领域，特别涉及一种增压发动机的瞬态加速提升系统。

背景技术

现有增压发动机与非增压发动机相比较，瞬态加速性能不如非增压发动机，其主要原因是增压发动机加速时，涡轮增压器转速的提升有一个迟滞效应，导致加速时没有足够的空气进入气缸燃烧，也就是说给发动机加油时，由于增压器反应滞后，没有相应足够的空气参与燃烧，导致发动机功率、扭矩不能马上提升，而是滞后几秒后才能慢慢的提升上去。增压发动机加速慢现象表现在整车上就是司机一脚油门踩下去，整车的加速却不明显，需要等一会才会感觉整车慢慢加速上去了，这种现象在发动机低速时更明显，由于空气量的不足，加速时还容易出现冒黑烟等排放问题，增加了环境的污染。

为改善增压发动机的加速性，可使用机械增压器在低速时给进气空气加压，但机械增压器体积及重量大、成本高，并且高速时其会消耗较大的机械功且改善加速的效果不明显，需要加装离合器使机械增压器在高速时与发动机传动系统脱开，减少机械摩擦损失。加装的离合器进一步增加了机械增压系统的体积、重量及成本等，并且安装复杂、故障率会有所提升，使用机械增压器往往得不偿失。

改善增压发动机加速性的最新技术是使用电动增压器，其用电动机代替涡轮驱动压气机，在油门踩下去时，控制系统控制电动增压器电机马上启动，并带动压气机瞬间达到很高转速，从而使加速瞬间进入气缸的空气量增加，发动机功率及扭矩能马上提升上去。电动增压器需要高性能电机及优化过的压气机，需专门对电动增压器进行相关标定，还需增加经过电动增压器的进出气管路及相关控制阀门，成本较高。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单合理的增压发动机的瞬态加速提升系统，该增压发动机的瞬态加速提升系统通过储气罐内的高压空气补充加速时进气总管内空气量的瞬间的不足，使得发动机加速时有足够的空气进入燃烧系统参与燃烧，燃烧更优化，动力提升更快，整车提速及超车更灵活快速，提速时不冒黑烟，避免了原有技术突然加速时油量上去了但由于增压器响应滞后，进气空气量增加慢，进气空气在加速瞬间短暂不足，从而导致整车加速慢，加速容易冒黑烟等问题。

为实现上述目的，本发明提供了增压发动机的瞬态加速提升系统，包括：发动机本体；进气总管；空气压缩机，其通过所述发动机本体的曲轴带动；以及储气罐，其通过储气罐进气管与所述空气压缩机连接，该储气罐通过储气罐出气管经阀门与所述进气总管连接，该阀门用于控制储气罐向进气总管的供气时间及供气量。

优选地，上述技术方案中，空气压缩机采用活塞式空气压缩机。

优选地，上述技术方案中，储气罐为金属密封罐。

优选地，上述技术方案中，阀门安装在进气总管上。

优选地，上述技术方案中，阀门由与发动机的电子控制系统相连的阀门控制系统控制。

优选地，上述技术方案中，储气罐还安装有安全泄压阀。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该增压发动机的瞬态加速提升系统通过储气罐内的高压空气补充加速时进气总管内空气量的瞬间的不足，使得发动机加速时有足够的空气进入燃烧系统参与燃烧，燃烧更优化，动力提升更快，整车提速及超车更灵活快速，提速时不冒黑烟，避免了原有技术突然加速时油量上去了但由于增压器响应滞后，进气空气量增加慢，进气空气在加速瞬间短暂不足，从而导致整车加速慢，加速容易冒黑烟等问题。

附图说明

图1是本发明的增压发动机的瞬态加速提升系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1所示，根据本发明具体实施方式的增压发动机的瞬态加速提升系统的具体包括：发动机本体1、涡轮增压器2、进气总管3、空气压缩机4、阀门5、储气罐出气管6、储气罐进气管7和储气罐8。其中，储气罐出气管6的一端与储气罐8连接，另一端通过阀门5与进气总管3连接，储气罐8的压缩空气通过该储气罐出气管进入进气总管3中。储气罐进气管7的一端与储气罐8连接，另一端与空气压缩机4连接，空气压缩机4压缩的空气通过该储气罐进气管进入储气罐8中储存。当发动机运转时，带动空气压缩机工作，空气压缩机就会给储气罐打气，储气罐压力达到设定压力时，空气压缩机停止打气，当司机踩下油门踏板，发动机加速，需要给进气总管补充空气时，阀门5就会打开，储气罐的高压空气就会流入进气总管中，补充进气总管的空气量，使发动机功率及动力能更快提升上去并且不冒黑烟。如果储气罐压力小于进气总管压力，则阀门不会打开，避免空气从进气总管倒流进入储气罐中。

其中，空气压缩机4采用活塞式空气压缩机(气泵)，其通过发动机本体1的曲轴带动，用于把空气压缩并泵入储气罐中，当储气罐的压力小于预定压力时，空气压缩机就会持续向储气罐内补充压缩空气，当储气罐的压力达到预定压力后，空气压缩机就停止向储气罐内补充压缩空气。现有技术的卡车及客车用发动机，都带有空气压缩机用于给车上的储气罐打气，本发明专利的空气压缩机可使用原发动机上带的空气压缩机或在原空气压缩机基础上进行简单优化后即可使用，不需增加空气压缩机成本或成本增加很少。

储气罐8为金属密封罐，用于存储压缩空气，该储气罐8通过储气罐进气管7与空气压缩机4连接，空气压缩机4压缩的空气通过该进气管进入储气罐8中储存，当储气罐压力达到设定值后，则自动停止充气进入储气罐。该储气罐8通过储气罐出气管6经阀门5与进气总管3连接，阀门5安装在进气总管3上，控制储气罐空气进入进气总管的时间及量。所有连接都是对外密封的，当阀门5打开时，储气罐8的压缩空气通过该储气罐出气管6进入进气总管3中。当阀门5关闭时，发动机进气系统与储气罐是隔离的。储气罐内的空气压力一般大于进气总管内的空气压力，并且储气罐容积大于进气总管的容积。

阀门5的打开及关闭由阀门控制系统控制，该阀门控制系统与发动机的电子控制系统相连，能实时收到发动机的油门、转速等信号，同时它也与进气总管、储气罐的压力、温度传感器相连，能实时收到进气总管及储气罐的压力、温度信号。阀门控制系统会预先标定及设置好，相关信号输入条件满足时可启动阀门开启或关闭。

储气罐还安装有安全泄压阀，当储气罐内空气压力大于安全压力时，安全阀会自动打开释放高压空气。

现有技术的卡车及客车，都带有储气罐，用于给车上的气动系统提供高压气源，本发明专利的储气罐可使用原车已有的储气罐或对原车已有储气罐进行简单优化后即可使用，不需增加储气罐的成本或成本增加很少。

正常情况下，储气罐8会储存有一定压力的空气。当发动机运转时，带动空气压缩机工作，空气压缩机就会给储气罐打气，储气罐压力达到设定压力时，空气压缩机停止打气，也就是说，发动机工作时，储气罐压力基本是维持恒定的。储气罐8与进气总管3之间是连通的，中间有控制阀门5，当司机踩下油门踏板，发动机加速，需要给进气总管补充空气时，阀门5就会打开，储气罐的高压空气就会流入进气总管中，补充进气总管的空气量。阀门5开启的大小及时间的长短等主要受油门开度、发动机转速及进气总管及储气罐压力、温度等信号的影响。正常情况下，油门不变时，控制阀门是关闭的，当加油门时，阀门5会根据油门加速的程度、发动机转速情况及储气罐和进气总管压力、温度，立即打开并持续一定时间，释放一定的储气罐空气进入到进气总管中，短时间内补充由于增压器响应滞后缺少的空气量，使发动机功率及动力能更快提升上去并且不冒黑烟。如果储气罐压力小于进气总管压力，则阀门不会打开，避免空气从进气总管倒流进入储气罐中。

本发明专利与原有技术相比，仅需增加控制阀门及储气罐进出气管路，成本增加很少。本发明专利在发动机与整车动力匹配及布置方面，与原有技术发动机基本不变，布置方便，不需对已有整车结构进行修改。由于本发明专利需增加的零件较少，技术简单实用，与机械增压技术及电动增压器技术相比，可靠性会更高，更能适应恶劣的行驶环境。本发明在现有技术基础上进行改进，在加速情况下使用储气罐的高压空气补充进气总管的空气量，成本增加不大，安装匹配简单，使用后整车提速效果好，提速时不冒黑烟，并且由于零件少而简单，比机械增压器或电动增压器等现有技术可靠性水平更高。

综上，该增压发动机的瞬态加速提升系统通过储气罐内的高压空气补充加速时进气总管内空气量的瞬间的不足，使得发动机加速时有足够的空气进入燃烧系统参与燃烧，燃烧更优化，动力提升更快，整车提速及超车更灵活快速，提速时不冒黑烟，避免了原有技术突然加速时油量上去了但由于增压器响应滞后，进气空气量增加慢，进气空气在加速瞬间短暂不足，从而导致整车加速慢，加速容易冒黑烟等问题。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (6)

1.一种增压发动机的瞬态加速提升系统，其特征在于，包括：

发动机本体；

进气总管；

空气压缩机，其通过所述发动机本体的曲轴带动；以及

储气罐，其通过储气罐进气管与所述空气压缩机连接，该储气罐通过储气罐出气管经阀门与所述进气总管连接，该阀门用于控制储气罐向进气总管的供气时间及供气量。

2.根据权利要求1所述的增压发动机的瞬态加速提升系统，其特征在于，所述空气压缩机采用活塞式空气压缩机。

3.根据权利要求1所述的增压发动机的瞬态加速提升系统，其特征在于，所述储气罐为金属密封罐。

4.根据权利要求1所述的增压发动机的瞬态加速提升系统，其特征在于，所述阀门安装在进气总管上。

5.根据权利要求1所述的增压发动机的瞬态加速提升系统，其特征在于，所述阀门由与发动机的电子控制系统相连的阀门控制系统控制。

6.根据权利要求1所述的增压发动机的瞬态加速提升系统，其特征在于，所述储气罐还安装有安全泄压阀。