本发明涉及汽车发动机进气增压技术领域，尤其涉及一种双通道电动增压器。
背景技术：
目前汽车发动机的精简化和进气系统增压化已经成为全球汽车行业的趋势。传统的废气涡轮增压、机械增压或气波增压不仅系统比较复杂、制造成本较高，而且由于其工作原理特点不可避免存在低速扭矩不足和加速响应滞后等问题。
为了克服传统增压技术的不足，目前大多采用电动辅助增压系统构架或TSI双增压系统构架，这样更进一步使增压系统复杂化并更进一步增加了增压系统的制造成本。并且，现有电动增压器在使用中存在电源问题、电机问题、压气机压气效率低的问题、压比和空气质量流量较小的问题等。因此，研究开发具有系统结构简单、制造成本低和高响应特性的电动增压器是本领域技术人员努力的方向。
技术实现要素：
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种双通道电动增压器，结构简单，成本低廉，响应更快，压气效率高，并且能够根据不同排量的发动机进行增压调节，从而使适应能力更强。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：一种双通道电动增压器，其特征在于：包括进气主管道、可调进气管和电动压气机，所述进气主管道的后部外侧设有绕其一周的环形槽，所述环形槽贯穿进气主管道的后端；该进气主管道的后端扩大并向外侧弯曲，使进气主管道后端的剖面呈弧形段，且进气主管道内径从后端到前端逐渐增大，使进气主管道的内孔整体呈锥形；
所述可调进气管的内孔呈阶梯状，其前部的内径大于后部的内径，该可调进气管的前端从进气主管道的后端套入进气主管道，并与进气主管道的前部螺纹连接，使可调进气管的前部与环形槽之间形成一环形气腔；其中，进气主管道后端内径大于可调进气管后部内径，进气主管道后端与可调进气管后部之间的间隙形成环形出气口，通过转动可调进气管，能够调节该环形出气口的大小；当环形气腔内的气体经环形出气口流出后能够沿进气主管道的后端的弧形内壁流动，从而产生柯恩达效应；
所述电动压气机与可调进气管的前部相连，并靠近可调进气管的后部，且与可调进气管的内部相连通，通过该电动压气机能够向环形气腔内通入高压小流量气体；
其中，电动压气机进气口面积S1大于环形出气口的圆周面积S2；
这样根据连续方程：V1S1＝V2S2得：
通过科恩达效应，实现由压气机产生高压小流量的气体，流经环形腔，这高压小流量气流沿主管道后端曲面高速流动，这一高速流动的气体带动主管道后端自由空气不断加入，实现由压气机产生的高压小流量空气流带动主管道后端自由空气倍增气流流入主管道内，实现增压的目的。
进一步地，在进气主管道的前部设有一定位环；采用螺纹调节方式限定主管道的位置并达到调节环形气腔圆周面积目的。
进一步地，所述可调进气管的后部内径逐渐增大，使可调进气管的后部呈双曲面锥形。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、结构简单，制造成本低廉，结构独特、体积小；除电动压气机外没有复杂的运动部件，无油污、低噪音；容易制造、成本低。
2、该增压器有气流增强功能，压气机所需功率小，因此节能环保，解决了传统电动增压器使用中存在的电能消耗的关键问题；
3、整个增压器形成了两个独立的进气通道：一个通道由电动压气机建立空气压力和空气质量流量，从环形气腔经环形出气口后流能经产生柯恩达效应的弧面进入进气主管道，另一个通道是外界气体在产生柯恩达效应的气体进入进气主管道的鼓动下流入进气主管道；两个通道的气流汇集实现增压的目的。
4、主通道内没有任何部件阻挡气流，为电动增压器与涡轮增压器组合成双增压系统提供了主通道畅通的技术保障，便于电动辅助增压器与涡轮增压器的自动耦合；这一结构特点还为自然吸气发动机改装电动增压器系统提供了技术可行性，不会发生主通道上的气流阻滞现象，也不需要作怠速进气旁通；响应更快，电动压气机启动后，迅速将气体压入环形气腔，使气体经环形出气口后进入主进气管道，压气效率更高。
5、通过转动可调进气管，能够调节主进气管道后端与可调进气管后部之间的间隙大小(即调节环形出气口的开度大小)，从而适应不同排量大小的发动机，尤其是1L以下小排量发动机、目前使用废气涡轮增压器或TSI效果均不显著；本增压器将为小排量发动机提供增压功能，适应范围更广；
6、本增压器增压比不依赖电机的转速提高来保证，而决定于结构设计，因此，可以使电动增压器电机一直工作在效率最高的转速状态下，既可保证增压比又能改善电机的工作工况，提高电机的可靠性。
7、使用方便，将主进气管道与发动机进气管道直接相连即可，通过调节环形出气口的大小与发动机相匹配即可；该增压器与发动机空气滤清器组合设计为一体化结构，可以很方便与各型发动机配套，不会产生空间与与安装的问题，从而使任意排量大小的发动机均能够实现增压，方便改装各型发动机。
8、与发动机的匹配性好：当电动增压器结构设计确定以后，ζ电动增压器结构系数便是常数，当压气机功率确定后，增压空气流量mA可以方便地通过调节的比值来改变，因此，电动增压器mA具有自动兼容匹配各种排量发动机的能力，这为电动增压器的系列化、标准化、模块化制造提供了技术保证。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1—进气主管道，2—可调进气管，3—电动压气机，4—环形槽，5—环形出气口，6—定位环。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
实施例：参见图1，一种双通道电动增压器，包括进气主管道1、可调进气管2和电动压气机3。所述进气主管道1的后部外侧设有绕其一周的环形槽4，所述环形槽4贯穿进气主管道1的后端。该进气主管道1的后端扩大并向外侧弯曲，使进气主管道1后端的剖面呈弧形段，且进气主管道1内径从后端到前端逐渐增大，使进气主管道1的内孔整体呈(双曲面)锥形。
所述可调进气管2的内孔呈阶梯状，其前部的内径大于后部的内径，该可调进气管2的前端从进气主管道1的后端套入进气主管道1，并与进气主管道1的前部螺纹连接，使可调进气管2的前部与环形槽4之间形成一环形气腔。具体实施时，在进气主管道1的前部设有一定位环6，该定位环6也与进气主管道1螺纹连接，采用螺纹调节方式限定主管道的位置并达到调节环形气腔圆周面积目的。其中，进气主管道1后端内径大于可调进气管2后部内径，进气主管道1后端与可调进气管2后部之间的间隙形成环形出气口5，通过转动可调进气管2，能够调节该环形出气口5的大小；当环形气腔内的气体经环形出气口5流出后能够沿进气主管道1的后端的(双曲面)弧形内壁流动，从而产生科恩达效应；实现由压气机产生高压小流量的气体，流经环形腔，这高压小流量气流沿主管道后端曲面高速流动，这一高速流动的气体带动主管道后端自由空气不断加入，实现由压气机产生的高压小流量空气流带动主管道后端自由空气倍增气流流入主管道内，实现增压的目的。具体实施时，所述可调进气管2的后部内径逐渐增大，使可调进气管2的后部呈锥形；从而更有利于外界气体进入主进气管道内。
所述电动压气机3与可调进气管2的前部相连，并靠近可调进气管2的后部，且与可调进气管2的内部相连通，通过该电动压气机3能够向环形气腔内通入高压小流量气体。
其中，电动压气机进气口面积S1大于环形出气口的周面面积S2；通过转动可调进气管，调节环形出气口的开度大小，从而调节环形出气口周面面积大小；
这样根据连续方程：V1S1＝V2S2得：
由于电动压气机的进气口面积为确定的面积，因此，通过调节环形出气口的周面面积即可实现进入主进气管道内的气流流速倍增效果。
其中，的比值越大，流经环形出气口的气体流速越快，产生负压越大，从而使得带动的外界气体越多，总增压更高，适合与排量较大的发动机匹配；
的比值越小，流经环形出气口的气体流速越慢，产生负压越小，从而使得带动的外界气体越少，总增压越低，适合与排量较小的发动机匹配。
工作过程中，电动增压器主通道内的气流，在发生柯恩达效应的剖面③形成的高速(V2)环形空气流的作用下作层流流动，由泊肃叶方程：
因管壁上V(R)＝0，V(R)-σ(coanda)＝V2；主通管道中心空气流速V(r)＝0，得：
所以，主通道内的真空度⊿P＝(Pb-Pa)，即：
该真空提供了电动增压器主通道的压力，驱动外界气体增压到主通道之中。对于进气主管道中的流量QV：
通过圆环面积2πrdr的流量为：dQ v＝2rdr，故进气主管道中的总流量为：
即：
作为一种实施方式，以4102柴油机与本双通道电动增压器匹配为例：
首先，确定柴油机4102的电动增压参数，具体参数如表1所示：
表1 4102型柴油机参数
其中：
燃油供应率mF＝ge×Ne(Kg/min)；
所需空气流量
每分钟的活塞排量
进入的空气的容积
增压空气的密度
增压比
增压后空气温度
式中：ge一定工况下的燃油消耗率g/Kw.h；Ne额定功率Kw；L0柴油机的理论空燃比,取14.3；过量空气系数；τ冲程系数，取4；ηv容积效率,取0.9；扫气空气过量系数,取1.0；ρ0压气机进口空气密度,取1.205Kg/m3；ηn压气机多变效率,预取0.8；k＝1.4绝热指数；T0＝293K相当20℃一大气压的空气。
根据4102型柴油机增压器性能参数计算表，如表2所示：
表2 4102型柴油机增压器性能参数计算表
计算出双通道电动增压器与4102柴油机的匹配数据：
在标准大气压下
从而得到：
电动增压器电机功率N：
简化为：
从而得到：
设ζ为电动增压器结构系数：
则：
应用上述数学模型，推导出电动增压器的匹配参数之“功率-空气流量模型”，结合采用本电动增压器结构模型，并实际制作电动增压器样机与4102型柴油机作匹配试验验证，取得了预期的效果；期结果如表3所示：
表3 4102型柴油机与电动增压器匹配试验表
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。