涡轮增压发动机双进气道系统的制作方法

本实用新型适用于汽车、轮船和工程机械的发动机，是一种避开增压发动机涡轮反应滞后的涡轮增压发动机双进气道系统。

背景技术：

已有的自然增气发动机进气通畅但高速时进气量不够，同样排量的发动机功率小于增压发动机。已有的车用涡轮增压发动机在低速时段，因涡轮增压器转速太低、排气量少不能够推动涡轮压气机正常工作，清洁空气必须通过压气机的缝隙进入进气道，进气阻力非常大，测试数据表明增压发动机该时段中冷前气压约8～70kpa（标准大气压力为101.325kpa），这将导致发动机低转速进气量严重不足，燃烧不充分，涡轮增压发动机涡轮的反应速度普遍出现明显滞后于油门，使发动机的提速前段不流畅，提速后段因涡轮介入很突兀，乘坐舒适性不好。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服以上不足，提供一种能将自然吸气发动机和涡轮增压发动机的优点合二为一，能很好解决涡轮增压发动机涡轮滞后问题，使匹配增压发动机的车型在起步加速时发动机的响应性更好、加速性能更强、更平顺的车用涡轮增压发动机双进气道系统。

本实用新型的目的是这样来实现的：

本实用新型车用涡轮增压发动机双进气道系统，包括第一空气滤清器、与第一空气滤清器出口连接的进气道、与进气道连接的增压器、与增压器空气出口连接的增压后进气总管、与增压后进气总管相通的进气岐管，其特征是进气道和进气岐管间有由三通管与进气单向阀组成的旁路自然吸气进气道。

上述的增压后进气总管远离增压器空气出口的一端上装有中冷器，进气单向阀的空气进口通过第一三通管与第一空气滤清器出口和进气道连通而空气出口通过第二三通管分别与进气岐管、中冷器连通。

上述的进气道上通过第三三通管连接有与增压器连接的进气道第一分管、进气道第二分管，进气单向阀的空气进口与进气道第二分管连接，进气单向阀的出口通过第四三通管与增压后进气总管连通。

上述的增压后进气总管远离增压器出口的一端上装有中冷器。

上述的系统中有第二空气滤清器。

上述的进气单向阀的空气进口与第二空气滤清器出口连通而进气单向阀的空气出口通过第五三通管分别与增压后进气总管远离增压器空气出口的一端和进气岐管连通。

上述的增压后进气总管远离增压器空气出口的一端上装有中冷管。

上述的进气单向阀位于增压器空气出口处且进气单向阀空气进口与第二空气滤清器出口连通，进气单向阀的空气出口通过第六三通管分别与增压器空气出口及增压后进气总管连通。

上述的进气单向阀中有带中心孔的阀体、有气门杆装在中心孔中与中心孔配合导向的气门、依次装在气门杆尾部上的弹簧、轴用弹簧挡圈，阀体前端有与气门构成金属—工程塑料密封副的密封环，中心孔外壁上有与阀体外壳连接的筋且筋与筋之间形成气流通道，气门和阀体密封环之间构成金属—工程塑料密封副，气门可根据气门两端的压差自动开闭，无需另外的控制机构；气门杆与阀体的中心孔滑动配合导向，中心孔外壁有筋与阀体外壳连接，筋之间的空间形成单独的气流通道。进气单向阀具有结构简单、空气流量大、气门响应速度快的特点，是本实用新型的关键件。

在涡轮增压发动机中，发动机低速运转时段因增压器涡轮没有足够的废气推动旋转，压气机转速很低不能压入足量的空气，其狭小的缝隙反而阻碍气流的吸入，燃烧室强大的吸力使进气总管内形成较大的真空度，发动机因进气不足燃油燃烧不充分带来输出无力、烟度大、排放劣化、油耗大等问题。为了解决这些问题，在空气滤清器后的进气道安装一个三通，将进气道分出一支低速旁路自然吸气进气道，绕过增压器压气机经单向阀直接进入进气总管。发动机低速运转时，单向阀因两端足够的进气压差而打开，清洁气流绕过增压器压气机从空气滤清器出口直接进入进气总管，形成自然吸气通道（体现自然吸气发动机特征），低速运转的发动机得到足够的空气使燃油充分燃烧而输出强劲的低速扭矩，增加的排气压力和排气总量迅速提高涡轮转速，从而在短时间内提高发动机转速，消除涡轮滞后现象。

随着发动机转速的增加，进气总管内的气压逐渐增加到1个大气压，进气单向阀两端的气压差逐渐减少到0，在弹簧力作用下单向阀气门关闭，进气系统由自然吸气自动转变为增压进气；发动机转速持续增加，增压器压入更多的空气，进气总管内的空气压力继续加大，高速时完全就是一台增压发动机。

当发动机转速降低时，涡轮转速随之降低，进气总管中的气压随转速降低逐渐小于1个大气压，在单向阀两端逐渐形成压差，单向阀在大气压力作用下打开，发动机回到自然吸气状态，整个切换过程平缓过渡，将增压发动机与自吸发动机的优点合二为一，解决了增压发动机涡轮反应滞后问题。

涡轮增压发动机采用（或加装）双进气道系统后，从怠速到增压器完全介入工作的低转速时段，进气单向阀在大气压与进气道内负压的压差作用下自动打开，清洁空气绕过增压器的高阻尼通道，直接通过单向阀旁通进入进气道总管和燃烧室，进气阻力大大减小，变成一台自然吸气发动机，粗短顺畅的进气道使进气量增多，与发动机喷射的燃油形成足量的混合气燃烧，线性输出强劲的低速扭矩，迅速提高发动机转速、避开涡轮滞后现象。

本实用新型通过进气单向阀在高速增压进气模式/低速自然吸气模式之间平滑地自动切换，增加了发动机的低速进气量，解决了涡轮增压发动机涡轮滞后的问题，使匹配增压发动机的车型在起步加速时发动机的响应性更好，加速性能更强、更平顺。

附图说明

图1为本实用新型（整车）结构示意图。

图2为进气单向阀结构示意图。

图3为进气单向阀打开时状态示意图。

图4为进气单向阀中气流通位置示意图。

图5为进气单向阀关闭时状态示意图。

图6为本实用新型（整车）另一结构示意图。

图7为本实用新型（整车）结构示意图。

图8为本实用新型（改装车）结构示意图。

图9为本实用新型（改装车）另一结构示意图。

图10为本实用新型（改装车）再一结构示意图。

具体实施方式

图1～图5给出了本实施例1图。本实施例1车用涡轮增压发动机双进气道系统，包括有新鲜空气进气口的第一空气滤清器1、与第一空气滤清器出口连接的进气道2、与进气道连接的增压器3、与增压器空气出口连接的增压后进气总管4、与增压后进气总管相通的带节气门5的进气岐管6。进气道和进气岐管间有进气单向阀7。增压后进气总管远离增压器空气出口的一端上装有中冷器8。进气单向阀的空气进口通过第一三通管9与第一空气滤清器出口和进气道连通而空气出口通过第二三通管10与进气岐管、中冷器连通。

参见图2～图5，进气单向阀中有带中心孔的阀体7—1、有装在中心孔中与中心孔滑动配合导向的气门杆的气门7—2、依次装在气门杆尾部上的弹簧7—3、轴用弹簧挡圈7—4。阀体前端有与气门构成金属—工程塑料密封副的密封环7—5。中心孔外壁上有与阀体外壳连接的筋7—6且筋与筋之间形成气流通道7—7。

实施施例2：

图2～图6给出了本实施例2图。本实施例2车用涡轮增压发动机双进气道系统，包括第一空气滤清器1、与第一空气滤清器出口连接的进气道2、与进气道连接的增压器3、与增压器空气出口连接的增压后进气总管4、与增压后进气总管相通的带节气门5的进气岐管6。进气道和进气岐管间有进气单向阀7。进气道上有通过第三三通管11连接有与增压器连接的进气道第一分管2—1、进气道第二分管2—2。进气单向阀7的空气进口与进气道第二分管连接。进气单向阀的出口通过第四三通管12与增压后进气总管连通。

实施例3：

图2～图5、图7给出了本实施例3图。本实施例3基本与实施例2图。不同处是增压后进气总管远离增压器出口的一端上装有中冷器8。

实施例4：

图2～图5、图8出了本实施例4图。本实施例4车用涡轮增压发动机双进气道系统，包括第一空气滤清器1、与第一空气滤清器出口连接的进气道2、与进气道连接的增压器3、与增压器空气出口连接的增压后进气总管4、与增压后进气总管相通的带节气门5的进气岐管6。系统中有第二空气滤清器13。进气单向阀7的空气进口与第二空气滤清器出口连通而进气单向阀的空气出口通过第五三通管14分别与增压后进气总管远离增压器空气出口的一端和进气岐管连通。

实施例5：

图2～图5、图9给出了本实施例5图。本实施例5基本与实施例4图。不同处是进气单向阀位于增压器空气出口处且空气进口与第二空气滤清器出口连通，进气单向阀的空气出口通过第六三通管15与分别与增压器空气出口及增压后进气总管连通。

实施例6：

图2～图5、图10给出了本实施例6图。本实施例车用涡轮增压发动机双进气道系统，包括第一空气滤清器1、与第一空气滤清器出口连接的进气道2、与进气道连接的增压器3、与增压器空气出口连接的增压后进气总管4、与增压后进气总管相通的带节气门5的进气岐管6。进气道和进气岐管间有进气单向阀7。系统中有第二空气滤清器13。进气单向阀位于增压器空气出口处且空气进口与第二空气滤清器出口连通。进气单向阀的空气出口通过第七三通管16与分别与增压器空气出口及增压后进气总管连通。

图1、图6～图10中的序号17、18、19分别为发动机、排气管、排气管/消声器。

本实用新型提升了整车在起步加速时段的经济性，促进了整车经济性的提升，改善了发动机因低转速进气不足、燃油燃烧不充分带来的输出无力、烟度大、排放劣化、油耗大等问题。

上述实施例中整车实施方案：适合于发动机企业、整车厂量产采用（如图1、图6、图7）。优点是结构简单、成本低、易于实现、可靠性好、驾驶感受好。上述改装车实施方案：适合于已上牌行驶车辆采用（如图8～图10）。优点是结构简单、易于实现、改装工作量少、成本低、可靠性好、驾驶感受好。