专利名称：小型柴油机电动增压装置的制作方法
技术领域：
小型柴油机电动增压装置技术领域[0001]本实用新型涉及一种柴油机，尤其是涉及一种小型柴油机的电动增压装置。
技术背景[0002]所谓柴油机增压，就是将进入柴油机气缸内的空气，利用一种装置予先进行压 缩，提高其密度，并在供油系统的合理配合下，使更多的燃料得到充分燃烧，从而使柴 油机发出更大的功率。由于空气量增加，燃烧充分，所以还可提高柴油机的经济性，减 少柴油机有害成分的排放。[0003]对于农用运输车等在起步、重载荷爬坡等过程中的临时功率不足的问题，需要 通过柴油机增压来解决，但是由于其柴油机是压燃式内燃机，不像点燃式内燃机，当进 气压力过高会带来其他问题；该增压装置还必须满足响应快、短时工作的要求，以有效 的提高农用运输车等在起步、重载荷爬坡等过程中的临时功率不足问题。另外，农业机 械的成本较低，而现有的增压装置结构复杂，成本高，不够经济实用，性价比低。[0004]为此，本申请人希望设计一种响应快、增压比不高、短时工作、经济实用的小 型柴油机电动增压装置。实用新型内容[0005]本实用新型的目的在于针对现有技术存在的缺陷，提供一种响应快、增压比适 中、短时工作、经济实用的小型柴油机电动增压装置。[0006]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下[0007]—种小型柴油机电动增压装置，其特征在于，包括离心式压气机和高速直流无 刷电机，离心式压气机的工作轮与高速直流无刷电机的主轴刚性联接。[0008]所述离心式压气机包括进气道、工作轮、扩压器和压气机蜗壳。[0009]进一步，在本实用新型中，所述进气道为气体沿与高速直流无刷电机的主轴平 行的方向进入的轴向进气道，所述轴向进气道包括一喇叭口。[0010]进一步，在本实用新型中，所述扩压器为两侧壁平行的无叶扩压器。[0011]进一步，在本实用新型中，所述工作轮的叶片是逆旋转方向弯曲的。[0012]进一步，在本实用新型中，所述工作轮的叶片为长短叶片。[0013]进一步，在本实用新型中，所述压气机蜗壳的形状为蜗牛形；所述压气机蜗壳 的横截面为圆形截面。[0014]进一步，在本实用新型中，所述压气机蜗壳与扩压器为分体式结构。[0015]本实用新型的小型柴油机电动增压装置具有响应快、增压比适中、短时工作、 经济实用的特点。[0016]本实用新型的有益效果是[0017](1)提高了柴油机的经济性。涡轮增压后，空气量增加，使燃烧更完善充分，从 而降低了燃油油耗率。[0018](2)提高了柴油机的动力性。增压后改善了燃烧，提高了燃烧效率，在部分负荷 时，增压内燃机的工况点更接近最大效率的工况点。增压后柴油机的空气密度比原来提 高30%-200%以上，故进入缸内的空气量增大，提高了柴油机的功率。增压后，柴油 机有富裕的空气，可以通过大的气门重迭角对气缸进行扫气。从而降低活塞、缸盖、气 门及排气的温度，使柴油机因提高功率热负荷升高的威胁得到部分缓解。[0019](3)降低了柴油机的废气排放。增压后由于空气量的增加，过量空气系数增加， 而且空气燃油混合均勻。所以因燃烧不完全而产生的CO和碳氢再化合生成的HC化合物 量下降。[0020](4)改善了柴油机超负荷工作能力。柴油机超负荷工作时，供油量大，空气量不 足，增压后提高了过量空气系数，提高了功率，解决了农用运输车等在起步、重载荷爬 坡等过程中的临时功率不足的问题。
[0021]
以下结合附图和具体实施方式
来详细说明本实用新型[0022]图1为本实用新型的结构示意图。[0023]图2为本实用新型的工作轮的示意图。[0024]图3为本实用新型的工作轮的剖面结构示意图。
具体实施方式
[0025]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了 解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。[0026]参见图1、2和3，一种小型柴油机电动增压装置，主要适用于解决农用运输车 等在起步、重载荷爬坡等过程中的临时功率不足的问题，包括离心式压气机100和高速 直流无刷电机200，离心式压气机的工作轮120与高速直流无刷电机的主轴210刚性联接。[0027]高速直流无刷电机主要具有两个特点在结构上克服了有刷电动机在运转时存 在的摩擦，以及易出现的打火花现象的问题。其使用寿命长，具有较高的起动性能和 精度；高速直流无刷电机由变频器控制，能够实现不同瞬态响应时间以及不同的转速工 况。高速直流无刷电机转速高，可达lOOOOr/η ι以上，能满足压气机对转速的要求。另 外，高速直流无刷电机内的主轴轴承使用油脂润滑，而伸出轴是通过凸缘的联接定位， 与压气机端盖无接触运转，不需要采取外部的润滑措施。[0028]离心式压气机100包括进气道110、工作轮120、扩压器130和压气机蜗壳140。[0029]进气道110的作用是在工作轮前造成负压，把空气吸入工作轮，因此空气在工 作轮前的进气道中，气流速度增加，温度和压力下降。为使流动损失减小，在本实施例 中，进气道110为气体沿与高速直流无刷电机的主轴平行的方向进入的轴向进气道，轴 向进气道包括一喇叭口 111。轴向进气具有进气均勻、流动阻力损失小和结构简单等优 点O[0030]工作轮120是离心式压气机最重要的元件。工作轮是由一系列均布的叶片所组 成的回转件，也称叶轮。空气在工作轮的叶片的作用下，跟着工作轮一起作高速旋转，于是空气在离心力作用下被压缩，因此空气的压力有所提高，与此同时，空气的速度、 温度在工作轮中也相应提高。参见图2、3，在本实施例中，工作轮120为半开式，无轮 盖，工作轮120内有叶道121，叶道121有一面是敞开的(如图3所示)，这种结构比较 简单，尤其制造方便，强度也较高；工作轮120的叶片是逆旋转方向弯曲的，这样，空 气压力的提高大部分是在工作轮内完成；工作轮的叶片为长短叶片。这种结构的工作轮 可以较好的满足宽流量，宽功率适用范围的要求。[0031]在本实施例中，扩压器130为无叶扩压器。无叶扩压器是由两个侧壁构成的环 形通道，其通道截面为一系列同心圆柱面，在本实施例中，无叶扩压器的进口宽度与出 口宽度相同。即无叶扩压器的两侧壁平行。[0032]压气机蜗壳140主要是将空气收集起来，并将增压空气输送到发动机进气管 中，在本实施例中，压气机蜗壳的横截面(子午截面)为圆形截面。压气机蜗壳的形状 为蜗牛形。压气机蜗壳140与扩压器130为分体式结构，这种结构的压气机蜗壳与扩压 器虽然不太紧凑，但是，压气机蜗壳与扩压器的内部结构简单，制造很方便，在批量化 生产中，可以提高其生产效率，并且可以降低废品率，使得成本下降。当然，压气机蜗 壳与扩压器也可以为一体式结构。[0033]本实用新型的小型柴油机电动增压装置具有响应快、增压比适中、短时工作、 经济实用的特点。[0034]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本 行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中 描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还 会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用 新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
权利要求1.一种小型柴油机电动增压装置，其特征在于，包括离心式压气机和高速直流无刷 电机，离心式压气机的工作轮与高速直流无刷电机的主轴刚性联接。
2.根据权利要求1所述的小型柴油机电动增压装置，其特征在于，所述离心式压气机 包括进气道、工作轮、扩压器和压气机蜗壳。
3.根据权利要求2所述的小型柴油机电动增压装置，其特征在于，所述进气道为气体 沿与高速直流无刷电机的主轴平行的方向进入的轴向进气道，所述轴向进气道包括一喇 叭口。
4.根据权利要求2所述的小型柴油机电动增压装置，其特征在于，所述扩压器为两侧 壁平行的无叶扩压器。
5.根据权利要求2所述的小型柴油机电动增压装置，其特征在于，所述工作轮的叶片 是逆旋转方向弯曲的。
6.根据权利要求2所述的小型柴油机电动增压装置，其特征在于，所述工作轮的叶片 为长短叶片。
7.根据权利要求2所述的小型柴油机电动增压装置，其特征在于，所述压气机蜗壳的 形状为蜗牛形；所述压气机蜗壳的横截面为圆形截面。
8.根据权利要求2所述的小型柴油机电动增压装置，其特征在于，所述压气机蜗壳与 扩压器为分体式结构。
专利摘要一种小型柴油机电动增压装置，包括离心式压气机和高速直流无刷电机，离心式压气机的工作轮与高速直流无刷电机的主轴刚性联接。本实用新型的有益效果是(1)提高了柴油机的经济性。涡轮增压后，空气量增加，使燃烧更完善充分，从而降低了燃油油耗率。(2)提高了柴油机的动力性。增压后改善了燃烧，提高了柴油机的功率。(3)改善了柴油机超负荷工作能力。增压后提高了超负荷工作时过量空气系数，提高了功率，解决了农用运输车等在起步、重载荷爬坡等过程中的临时功率不足的问题，降低了排放。
文档编号F02B33/40GK201810389SQ201020574079
公开日2011年4月27日 申请日期2010年10月21日 优先权日2010年10月21日
发明者师帅兵, 张杨, 景煜江, 王耀成 申请人:师帅兵