1.本发明属于汽车技术领域,涉及一种增压器。
背景技术:
2.废气再循环系统是现今汽车行业中较为成熟的节能减排技术,其具体工作方式为:将一部分废气通过连接管路与空气混合形成混合气体,然后再将该部分气体压缩并输入发动机。
3.当发动机进行工作时,由于废气中所含有的二氧化碳、水以及氮氧化物等比热容较高的物质,空气与废气进行混合产生的混合气体其比热容也高于单纯的空气,加热这种经过废气稀释后的混合气,温度每升高1度所需要的热量也随之增加,在燃料燃烧放热总量不变的情况下,最高燃烧温度也因此降低,同时废气对新鲜混合气的稀释作用,降低了氧的浓度,使氮氧化物的生成受到抑制,由此能够抑制爆震、减少泵气损失、降低喷油浓度与燃烧温度,从而达到节能减排的作用。
4.现有技术中,为达到前述的节能减排效果,一般会在连接管道上安装一个与汽车ecu连接的egr阀,汽车ecu通过控制egr阀开启或关闭,egr阀在开启状态下,将一部分废气通过尾气出管导入增压器上游与由空气进管吸入的空气进行混合,然后再通过压气机(压轮)将该部分混合气体压缩后导入发动机的燃烧室;但汽车发动机在高负荷运转或低负荷运转过程中所需要的空气、废气流量不同,从而使得空气与废气的压力差不同,进而使得空气与废气的混同比处于最优状态,而单纯的启闭egr阀并不能对应发动机高负荷状态与低负荷状态精准的控制气体的流量与压力差,进而两者的混同比并不能实时满足发动机当下的工作状态。
技术实现要素:
5.本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种增压器,本发明所要解决的技术问题是:如何精准控制废气再循环系统所需要的气体流量以及压力差值。
6.本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种增压器,包括本体,所述本体上具有用于连接废气出管的进气通道一与用于连接空气进管的进气通道二,且所述本体内安装有用于压缩混合气体的压轮,其特征在于,所述本体内活动连接有阀板,所述本体上设有驱动装置,所述驱动装置与用于控制汽车的ecu连接,所述驱动装置能够带动所述阀板运动使经进气通道一与进气通道二混合并流入压轮的混合气体流量增大或减小。
7.本增压器包括本体,本体上具有进气通道一与进气通道二,进气通道一与废气出管连通,进气通道二与空气进管连通,且本体内安装有压轮,压轮能够将由进气通道一与进气通道二输入本体并混合的混合气体进行压缩,实际使用过程中,发动机向内吸气,与发动机连通的增压器能够根据发动机的工作状态通过进气通道一向内吸取一定量的废气,并通过进气通道二向内吸取一定量的空气,将两者进行混合并通过压轮压缩后通过连接管道输入发动机的燃烧室内,从而降低发动机燃烧室内氧气浓度,进而抑制氮氧化物的产生,达到
节能减排的目的,本体内还活动连接有一块阀板,本体上设有驱动装置,驱动装置与阀板连接,在发动机不工作或处于低负荷工作状态下,此时驱动装置能对阀板进行模糊控制,使得仅有微量空气能够通过阀板(保证发动机能够正常工作),而大量废气经压缩后直接排入发动机燃烧室,使得发动机燃烧室内的氧气含量处于极低的状态,由此抑制氮氧化物的产生;而当发动机启动由低负荷向高负荷状态转换\由高负荷向低负荷状态转换时,该工况下需要空气与废气以一定的比例进行混合,驱动装置能控制阀板转动一定幅度,使得空气与废气分别由进气通道一、进气通道而进入本体内被进一步压缩成具有一定压力的混合气体(此状态下空气与废气累加压力等于发动机产生的负压,且废气与空气的压力具有一定的压差),并通过连接管道将该部分气体排入发动机的燃烧室内,从而通过驱动装置控制阀板的转动量对进气通道一与进气通道二内的气体压力值进行调节,使得进气通道一与进气通道二内的气体以一定的压力差输入本体内进行混合,从而使得混合所得到的气体符合发动机在该工况下所需要的浓度,进而实现废气再循环系统对所需要的空气、废气流量以及压力差值进行精准调节;此外,汽车发动机总成通过安装本增压器能够保证结构更加紧凑,有效减少管道的布设,提高相应性能、降低制造成本。
8.在上述的增压器中,所述阀板位于所述进气通道二内。
9.阀板具体位于进气通道二内,实际使用过程中,阀板能够通过驱动装置驱动进行转动,通过阀板对进气通道二内的空气输入量进行调节,使得进气通道一与进气通道二内的气体以一定的压力差输入本体内进行混合,从而使得混合所得到的气体符合发动机在该工况下所需要的浓度,进而实现废气再循环系统对所需要的空气、废气流量以及压力差值进行精准调节。
10.在上述的增压器中,所述阀板位于所述进气通道一端口与压轮之间。
11.作为替换方案,也可将阀板安装在进气通道一端口与压轮之间,实际使用过程中,由进气通道一进入的废气与由进气通道二进入的空气能够在本体内(进气通道一与进气通道二交汇处预先混合),然后驱动装置根据发动机需求控制阀板转动,使得符合发动机需求量的混合气体依次进入压轮、燃烧室,由此实现废气再循环系统对所需要的空气、废气流量以及压力差值进行精准调节;除此之外,也可将阀板安装在进气通道一内,通过驱动装置控制转动实现对废气进量进行精准调节,使得进气通道一与进气通道二内的气体能够以一定的压力差输入本体内进行混合。
12.在上述的增压器中,所述本体上设有能够检测所述进气通道一内气压的检测装置一,且所述检测装置一与ecu连接。
13.本体上设有检测装置一,检测装置一与汽车ecu连接并能够检测进气通道一内的废气压力值,检测装置一能够将检测得到的废气压力值传送至汽车ecu,且汽车ecu根据该压力值数据得出需要多少空气与废气进行混合,然后汽车ecu通过计算得出的数据控制驱动装置驱动阀板转动一定幅度,使得进气通道一与进气通道二内的气体以一定的压力差输入本体内进行混合,从而使得混合所得到的气体符合发动机在该工况下所需要的浓度,进而实现废气再循环系统对所需要的空气、废气流量以及压力差值进行精准调节。
14.在上述的增压器中,所述本体上还设有能够检测所述阀板转动幅度的检测装置二,且所述检测装置二与ecu连接。
15.本体上还设有检测装置二,检测装置二分别与ecu、阀板连接,使用过程中时,检测
装置二能够对阀板的位置进行检测,并将该位置信号传递给ecu,然后ecu针对该位置信号对驱动装置下端指令,通过驱动装置控制阀板顺时针\逆时针摆动一定幅度从而使进气通道一开启\关闭至一定量,使得空气以一定压力输入本体,且该过程中检测装置二也对阀板的位置进行实时监测并反馈给ecu,以此使ecu判断阀板转动是否过量,以便ecu判断是否需要对阀板摆动幅度进行调整。
16.在上述的增压器中,所述驱动装置包括转轴,所述转轴沿所述进气通道二径向转动连接在所述进气通道二内,所述阀板安装在所述转轴上并能绕所述转轴摆动。
17.驱动装置具体包括转轴,转轴沿进气通道二的进行转动连接在进气通道二内,阀板安装在转轴上并能够随转轴的转动方向进行顺时针\逆时针摆动,由此实现阀板控制进气通道二内气体(空气)流动面积。
18.在上述的增压器中,所述驱动装置还包括驱动电机与传动系统,所述传动系统用于连接所述转轴与所述驱动电机,所述驱动电机能够驱动传动系统带动所述转轴转动。
19.驱动装置还包括驱动电机以及传动系统,传动系统分别与驱动电机、转轴进行连接,实际使用过程中,驱动电机能够带动传动系统向转轴传递动能,使得转轴进行顺时针\逆时针转动,转动过程中,阀板能够随同进行顺时针\逆时针摆动,由此实现发动机在各工作状态下,增压器能够按照发动机的实时工作状态控制空气与废气以一定的比例(即一定的压差、流量)进行混合,进而使得废气再循环系统能够精准控制所需要的气体的流量及压差值。
20.在上述的增压器中,所述传动系统包括至少两根连杆,其中一根所述连杆一端与所述驱动电机转动连接,另一端通过齿轮与另一根所述连杆相啮合,且另一根所述连杆通过齿轮与所述转轴向啮合。
21.传动系统具体包括至少两根连杆,其中一根连杆一端与驱动电机转动连接,另一端通过齿轮与另一根连杆一端相啮合,另一根连杆的另一端通过齿轮与转轴啮合,从而驱动电机在工作时,能够依次带动两根连杆转动,再通过各连杆带动转轴转动,使得阀板能够对转轴进行摆动,由此实现阀板控制进气通道二内气体(空气)流动面积。
22.在上述的增压器中,所述检测装置一为压差传感器,所述检测装置二为位置传感器。
23.检测装置一具体为压差传感器,检测装置一通过一根支管一连接进气通道一的低压端,以此对连接通道内的气体(废气)压力进行检测,作为优选方案,检测装置一还通过一根支管二连接egr阀的输入端,从而通过检测装置一对进气通道一高压端与低压端压力值进行检测;作为替换方案,检测装置一还可由压力传感器一代替;此外,还可在进气通道二内设置一个压力传感器二,通过压力传感器对将要通过阀板的空气压力进行检测,从而对需要输入本体的空气、废气压力值分别进行检测,由此使得废气再循环系统能够精准控制所需要的气体的流量及压差值;检测装置二具体为位置传感器,检测装置二连接通过导线分别与ecu、阀板连接,对阀板进行实时监测,并实时向ecu发送信号数据,ecu通过输入的位置信号判断是否需要对阀板位置进行调节;作为替换方案,检测装置二还可由角度传感器代替。
24.一种废气再循环系统,其特征在于,包括上述权利要求1所述的增压器。
25.本增压器能够集成于废气再循环系统中,特别是汽车的废气再循环系统中,通过
检测装置一与检测装置二在汽车实际工况下控制废气与尾气的混合量,以确保混合所得到的气体符合汽车发动机在该工况下所需要的浓度,进而实现废气再循环系统对所需要的空气、废气流量以及压力差值进行精准调节;此外,汽车发动机总成通过安装本增压器能够保证结构更加紧凑,有效减少管道的布设,提高相应性能、降低制造成本。
26.与现有技术相比,本增压器具有以下优点:
27.一、发动机启动由低负荷向高负荷状态转换\由高负荷向低负荷状态转换时,通过驱动装置控制阀板对由进气通道一、进气通道二输入本体并混合的气体量以一定的压力差输入本体内进行混合,从而使得混合所得到的气体符合发动机在该工况下所需要的浓度,进而实现废气再循环系统对所需要的空气、废气流量以及压力差值进行精准调节。
28.二、阀板具体位于进气通道二内,能够对进气通道二内的空气输入量进行调节,使得进气通道一与进气通道二内的气体以一定的压力差输入本体内进行混合,进而实现废气再循环系统对所需要的空气、废气流量以及压力差值进行精准调节。
29.三、阀板也可安装在进气通道一端口与压轮之间,废气与空气能够在进气通道一与进气通道二交汇处预先混合,然后驱动装置根据发动机需求控制阀板转动,使得符合发动机需求量的混合气体依次进入压轮与燃烧室,由此实现废气再循环系统对所需要的空气、废气流量以及压力差值进行精准调节。
30.四、本增压器能够通过检测装置一检测进气通道一内的废气压力值,使得ecu能够在计算所需废气量与空气量后控制驱动装置使阀板对进气通道二气体流动面积进行调节进气通道一与进气通道二内的气体以一定的压力差输入本体内进行混合,从而使得混合所得到的气体符合发动机在该工况下所需要的浓度,进而实现废气再循环系统对所需要的空气、废气流量以及压力差值进行精准调节。
31.五、检测装置二分别与ecu、阀板连接,检测装置二对阀板的位置进行检测,并将该位置信号传递给ecu,ecu针对该位置信号对驱动装置下端指令,通过驱动装置控制阀板顺时针\逆时针摆动一定幅度,且检测装置二对阀板的位置进行实时监测并反馈给ecu,以此使ecu判断阀板转动是否过量。
32.六、驱动装置具体包括转轴,转轴沿进气通道二的进行转动连接在进气通道二内,阀板安装在转轴上并能够随转轴的转动方向进行顺时针\逆时针摆动,由此实现阀板控制进气通道二内气体(空气)流动面积。
33.七、驱动装置还包括驱动电机以及传动系统,驱动装置通过ecu指令带动传动系统,转轴随转动系统进行转动,阀板能够随同进行顺时针\逆时针摆动,由此控制空气与废气以一定的比例(即一定的压差、流量)进行混合,使得废气再循环系统能够精准控制所需要的气体的流量及压差值。
34.八、传动系统具体包括至少两根连杆,两根连杆通过齿轮配合实现与驱动电机、转轴的连接,使得阀板能够对转轴进行摆动,由此实现阀板控制进气通道二内气体(空气)流动面积。
35.九、检测装置一具体为压差传感器,通过检测装置一检测进气通道一、进气通道二内的气体压力,且检测装置一可由压力传感器一代替;此外,还可在进气通道二内设置一个压力传感器二,以对进气通道以内的气体压力进行检测;检测装置二具体为位置传感器,通过检测装置二对阀板位置实时监测,且检测装置二可由角度传感器代替。
36.十、本增压器能够集成于汽车的废气再循环系统中,通过检测装置一与检测装置二在汽车实际工况下控制废气与尾气的混合量,以确保混合所得到的气体符合汽车发动机在该工况下所需要的浓度,进而实现废气再循环系统对所需要的空气、废气流量以及压力差值进行精准调节。
附图说明
37.图1是汽车废气再循环系统的结构简图。
38.图2是本增压器的剖视图。
39.图中,1、本体;1a、进气通道一;1b、进气通道二;1c、驱动装置;1c1、转轴;1c2、驱动电机;1c3、传动系统;1c31、连杆;1d、检测装置一;1d、检测装置二;2、阀板。
具体实施方式
40.以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
41.实施例一
42.如图1所示,本汽车废气再循环系统包括空滤、中冷器、催化器、egr冷却器、egr阀、空气进管、尾气出管以及增压器,如图2所示,本增压器包括本体1,本体1具体呈柱状,本体1前端设有进气通道二1b,后端设有压轮,其一侧设有进气通道一1a,进气通道一1a与尾气出管通过管道一连通,且egr冷却器与egr阀安装在管道一上,增压器通过进气通道二1b与空气进管连通,且空滤安装在空气进管上,本体1内的压轮通过管道二与发动机的进气歧管连通,中冷器安装在管道二上,且管道二靠近进气歧管的一端安装有节气门,进气歧管与发动机的燃烧室连通,发动机的燃烧室与排期歧管连通,废气出管还与一根管道三连通,管道三上设有增压涡轮,且催化器安装在管道三上。
43.发动机工作时,燃烧室内所产生的废气通过排气歧管通入管道三,废气经过增压涡轮增压后通过催化器,然后一部分废气通过废气出管排出外界,另一部分被吸入管道一,该部分废气经egr冷却器冷却后通过egr阀进行降压,然后进入本体1内,于此同时,外界空气通过空气进管输入,该过程中空气通过空滤进行过滤,且过滤后的气体也进入本体1被与本体1内的废气进行混合,然后通过压轮压缩后由管道二输入进气歧管,该过程中管道二上的中冷器与节气门对管道二内的废气进一步节流降压,进入进气歧管内的混气体最终进入发动机燃烧室,由此完成一次循环。
44.如图2所示,本体1上设有驱动装置1c,驱动装置1c具体包括转轴1c1与ecu连接的驱动电机1c2、由若干连杆1c31构成的传动系统1c3以及呈圆盘状且截面呈四边形的阀板2(作为替换方案,阀板2的具体形状还可以呈:扇形、圆形叶片状等),转轴1c1沿进气通道一1a径向设置,驱动电机1c2安装在本体1外构成传动系统1c3的若干连杆1c31通过齿轮啮合连接驱动电机1c2与转轴1c1,阀板2安装在转轴1c1上并能够随转轴1c1的转动方向进行摆动,后续使用过程中,驱动电机1c2能够带动转轴1c1运动,通过转轴1c1带动阀板2摆动,以此使进气通道二1b气体流动面积增大或减小,由此实现空气的通断。
45.此外,如图2所示,本体1外安装有检测装置二1e,检测装置二1e具体为位置传感器,检测装置二1e分别与ecu、阀板2连接,增压器在工作状态下,检测装置二1e能够对阀板2
的位置实时监控,并将监测到的数据发送至ecu,ecu能够通过位置信号判断是否需要对阀板2位置进行调整,如需调整,ecu能够向驱动电机1c2下达指令,使其通过传动系统1c3(即若干连杆1c31)带动转轴1c1转动,使得阀板2能够随转轴1c1摆动,且作为替换方案,检测装置二1e还可为角度传感器。
46.如图2所示,阀板2两端之间的长度大于进气通道二1b的内径,阀板2在摆动至一定幅度后(具体为阀板2处于竖直状态时),其周向外侧壁能够抵贴在进气通道二1b的内侧壁上,由此将进气通道二1b进行封堵,保证该状态下本体1前端的密封性。
47.如图2所示,本体1上还安装有检测装置一1d与检测装置二1e,检测装置一1d具体为压差传感器,本体1的进气通道一1a一侧设有一根支管一,该支管一一端与进气通道一1a连通,另一端安装检测装置一1d,检测装置一1d能够通过支管一检测egr阀输出端废气的压力值,且检测装置一1d与管道一之间设有一根支管二,该支管二一端与检测装置一1d连接,另一端与管道一连通,由此能够通过检测装置一1d检测egr阀输入端\输出端废气的压力值,作为替换方案,检测装置一1d还可以由压力传感器一代替,此外,连通进气通道二1b的空气进管内也能够设有一个压力传感器二,该压力传感器二能够对经过空滤过滤后的空气压力值进行检测,且检测装置一1d、进气通道二1b内的压力传感器二均与汽车ecu相连接。
48.在汽车处于低负荷运行状态下时,该状态下汽车发动机工作不需要过多氧气,此时ecu能够对增压器进行模糊控制,具体为:废气通过egr阀降压后输入本体1,于此同时,ecu不向驱动电机1c2发出指令,使得阀板2处于静止状态,该状态下的阀板2对进气通道二1b进行封盖,使得仅有微量空气进入本体1,以保证燃烧室的燃烧需求,而进入本体1的废气经过压轮压缩后输入发动机的燃烧室。
49.在汽车由低负荷工作状态向高负荷工作状态转换时,此状态下发动机工作氧气需求增大,为保证空气与废气的混合比例符合发动机需求,此时检测装置一1d检测egr阀输入端与输出端的压力值,并将该压力值信号发送给ecu,压力传感器二将自身所检测到的空气压力值信号发送给ecu,于此同时,检测装置二1e实时监测阀板2位置,ecu向驱动电机1c2发出指令,使驱动电机1c2通过传动系统1c3带动带动转轴1c1摆动(即阀板2摆动打开进气通道二1b),由于空气进入本体1,此时egr阀输出端的压力值逐渐变小,当压力达到某一临界值时,检测装置一1d将信号传递给ecu,ecu向驱动电机1c2发出停止指令,使得阀板2始终保持在该位置,由此使得空气与废气进量、压差控制精准,且通过检测装置二1e实时监测并向ecu反馈阀板2的位置信号,后续阀板2位置发生偏差时,ecu能够及时向驱动电机1c2发出指令,使其快速调整阀板2位置(即调节进气通道二1b流通面积)。
50.在汽车由高负荷工作状态向低负荷工作状态转换时,此状态下发动机工作氧气需求量不断减小,此时检测装置一1d检测egr阀输入端与输出端的压力值,并将该压力值信号发送给ecu,压力传感器二将自身所检测到的空气压力值信号发送给ecu,于此同时,检测装置二1e实时监测阀板2位置,ecu向驱动电机1c2发出指令,使驱动电机1c2通过传动系统1c3带动带动转轴1c1摆动(即阀板2摆动关闭进气通道二1b),由于空气进入本体1量不断减小,此时egr阀输出端的压力值逐渐变大,当压力达到某一临界值时,检测装置一1d将信号传递给ecu,ecu向驱动电机1c2发出停止指令,使得阀板2始终保持在该位置,由此使得空气与废气进量、压差控制精准,且通过检测装置二1e实时监测并向ecu反馈阀板2的位置信号,后续阀板2位置发生偏差时,ecu能够及时向驱动电机1c2发出指令,使其快速调整阀板2位置(即
调节进气通道二1b流通面积)。
51.实施例二
52.本实施例的结构与实施例一基本相同,其不同之处在于:阀板2位于进气通道一1a端口与压轮之间,由进气通道一1a进入的废气与由进气通道二1b进入的空气能够在本体1内的进气通道一1a与进气通道二1b交汇处预先混合,然后驱动装置1c根据发动机需求控制阀板2转动,使得符合发动机需求量的混合气体依次进入压轮、燃烧室。
53.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
54.尽管本文较多地使用了1、本体;1a、进气通道一;1b、进气通道二;1c、驱动装置;1c1、转轴;1c2、驱动电机;1c3、传动系统;1c31、连杆;1d、检测装置一;1d、检测装置二;2、阀板等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。