本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)增壓裝置，具體的說(shuō)是一種發(fā)動(dòng)機(jī)分時(shí)增壓裝置。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的發(fā)展，科技的日新月異和人們生活水平的不斷提高，汽車越來(lái)越深入到我們的日常生活中。隨著汽車的普及，汽車消耗的能源也與日俱增。目前，汽車所消耗的能量中僅有40％左右的能量轉(zhuǎn)化為動(dòng)力進(jìn)行有效輸出，其余的60％以各種形式浪費(fèi)掉了，其中主要能量被廢氣和冷卻的方式浪費(fèi)掉。針對(duì)廢氣能量回收，現(xiàn)在主流的方式是采用廢氣渦輪增壓技術(shù)。廢氣渦輪增壓技術(shù)可以提高汽車的動(dòng)力性，但是絕大多數(shù)汽車是在城市道路行駛，車速低，對(duì)汽車的動(dòng)力需求不大，而且，廢氣渦輪增壓的汽車的低速性能差，這些導(dǎo)致在城市工況中廢氣渦輪增壓使用的機(jī)會(huì)少。廢氣中的能量沒(méi)有被充分利用回收。

目前在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣渦輪增壓領(lǐng)域相關(guān)人士有一定研究，例如專利號(hào)CN105508031A，專利名稱《一種葉片式汽車汽車廢氣渦輪增壓裝置》，該發(fā)明通過(guò)廢氣驅(qū)動(dòng)增壓裝置來(lái)提高進(jìn)氣密度，從而來(lái)提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能。但是汽車在某些工況，例如城市工況時(shí)，不需要對(duì)進(jìn)氣增壓，導(dǎo)致了上述發(fā)明不能完全發(fā)揮作用，使汽車廢氣中的能量被白白的浪費(fèi)了。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)分時(shí)增壓裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，而且能夠在不使用增壓的時(shí)候還能有效的回收廢氣中的能量，解決了現(xiàn)有汽車所消耗的能量的浪費(fèi)。

本發(fā)明技術(shù)方案結(jié)合附圖說(shuō)明如下：

一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)分時(shí)增壓裝置，該裝置包括傳動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)、主動(dòng)渦輪機(jī)構(gòu)、從動(dòng)渦輪機(jī)構(gòu)、發(fā)電裝置、運(yùn)動(dòng)變換單元、整流電路和DC/DC轉(zhuǎn)換器；所述的傳動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)通過(guò)操縱運(yùn)動(dòng)變換單元中的換位撥叉1帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)變換單元中的運(yùn)動(dòng)變換單元主動(dòng)齒輪2在與主動(dòng)渦輪機(jī)構(gòu)中的主動(dòng)渦輪4連接的主動(dòng)渦輪軸上滑動(dòng)；所述的運(yùn)動(dòng)變換單元主動(dòng)齒輪2與設(shè)置在其一側(cè)的從動(dòng)渦輪機(jī)構(gòu)中的從動(dòng)渦輪齒輪9嚙合或與設(shè)置在其另一側(cè)的發(fā)電裝置中的發(fā)電機(jī)齒輪7嚙合；所述的發(fā)電裝置與整流電路電連；所述的整流電路與DC/DC轉(zhuǎn)換器電連。

所述的主動(dòng)渦輪機(jī)構(gòu)還包括主動(dòng)渦輪進(jìn)氣口19、主動(dòng)渦輪出氣口18和主動(dòng)渦輪殼體20；所述的主動(dòng)渦輪殼體20設(shè)置在主動(dòng)渦輪4的外側(cè)，其上開(kāi)有主動(dòng)渦輪出氣口18和主動(dòng)渦輪進(jìn)氣口19；所述的主動(dòng)渦輪進(jìn)氣口19通過(guò)排氣管與排氣支管相連；所述的主動(dòng)渦輪出氣口18與通過(guò)排氣管與催化轉(zhuǎn)化器相連；所述的與主動(dòng)渦輪4連接的主動(dòng)渦輪軸上設(shè)置有花鍵3，所述的運(yùn)動(dòng)變換單元主動(dòng)齒輪2在花鍵3上滑動(dòng)。

所述的從動(dòng)渦輪機(jī)構(gòu)還包括從動(dòng)渦輪8、從動(dòng)渦輪進(jìn)氣口10、從動(dòng)渦輪出氣口11和從動(dòng)渦輪殼體12；所述的從動(dòng)渦輪8和從動(dòng)渦輪齒輪9通過(guò)從動(dòng)渦輪軸連接；所述的從動(dòng)渦輪殼體12布置在空氣濾清器和進(jìn)氣支管之間；所述的從動(dòng)渦輪殼體12設(shè)置在從動(dòng)渦輪8的外側(cè)，其上開(kāi)有從動(dòng)渦輪進(jìn)氣口10、從動(dòng)渦輪出氣口11；所述的從動(dòng)渦輪進(jìn)氣口10通過(guò)進(jìn)氣管與空氣濾清器相連；所述的從動(dòng)渦輪出氣口11通過(guò)進(jìn)氣管與進(jìn)氣支管相連。

所述的運(yùn)動(dòng)變換單元還包括撥叉槽5和運(yùn)動(dòng)變換單元?dú)んw15；所述的運(yùn)動(dòng)變換單元?dú)んw15設(shè)置在運(yùn)動(dòng)變換單元主動(dòng)齒輪2的外側(cè)并且兩端分別通過(guò)螺紋與從動(dòng)渦輪殼體12和主動(dòng)渦輪殼體20相連；所述的運(yùn)動(dòng)變換單元主動(dòng)齒輪2的外緣帶有撥叉槽5，所述的換位撥叉1卡在撥叉槽5內(nèi)帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)變換單元主動(dòng)齒輪2滑動(dòng)。

所述的操縱機(jī)構(gòu)包括電機(jī)和傳動(dòng)桿；所述的電機(jī)和傳動(dòng)桿通過(guò)齒輪和齒條的形式傳動(dòng)。

所述的發(fā)電裝置包括通過(guò)電磁發(fā)電機(jī)軸連接的電磁發(fā)電機(jī)6和發(fā)電機(jī)齒輪7，所述的電磁發(fā)電機(jī)6固定在從動(dòng)渦輪殼體12的一側(cè)；所述的電磁發(fā)電機(jī)6與整流電路電連；所述的整流電路與DC/DC轉(zhuǎn)換器電連。

本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明可以通過(guò)進(jìn)氣壓力傳感器判斷進(jìn)氣壓力，經(jīng)過(guò)ECU的處理，通過(guò)傳動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)自動(dòng)的對(duì)運(yùn)動(dòng)變換單元進(jìn)行操縱；

2、本發(fā)明設(shè)有運(yùn)動(dòng)變換單元，可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行分時(shí)增壓；

3、本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)變換單元操縱方便，傳動(dòng)效率高；

4、當(dāng)需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)增壓時(shí)，運(yùn)動(dòng)變換單元可以使主動(dòng)渦輪輸出的能量傳遞到從動(dòng)渦輪上，從而驅(qū)動(dòng)從動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，壓縮空氣，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行增壓；

5、當(dāng)不需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)增壓時(shí)，運(yùn)動(dòng)變換單元可以使主動(dòng)渦輪輸出的能量傳遞到發(fā)電裝置，從而進(jìn)行廢氣發(fā)電；

6、本發(fā)明設(shè)有整流電路，可以將發(fā)電機(jī)所發(fā)出的交流電能轉(zhuǎn)化為直流電能；

7、本發(fā)明設(shè)有DC/DC轉(zhuǎn)換器，可以使發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能得到升壓便于汽車蓄電池的存儲(chǔ)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的工作流程示意圖；

圖2為本發(fā)明中的主動(dòng)渦輪裝置的部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中的發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明中的從動(dòng)渦輪的部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明的殼體示意圖。

圖中：1、換位撥叉；2、運(yùn)動(dòng)變換單元主動(dòng)齒輪；3、花鍵；4、主動(dòng)渦輪；5、撥叉槽；6、電磁發(fā)電機(jī)；7、發(fā)電機(jī)齒輪；8、從動(dòng)渦輪；9、從動(dòng)渦輪齒輪；10、從動(dòng)渦輪進(jìn)氣口；11、從動(dòng)渦輪出氣口；12、從動(dòng)渦輪殼體；13、第一滾珠軸承；14、第一密封墊圈；15、運(yùn)動(dòng)變換單元?dú)んw；16、第二滾珠軸承；17、第二密封墊圈；18、主動(dòng)渦輪出氣口；19、主動(dòng)渦輪進(jìn)氣口；20、主動(dòng)渦輪殼體；21、第三滾珠軸承。

具體實(shí)施方式

參閱圖2—圖6，一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)分時(shí)增壓裝置，該裝置包括傳動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)、主動(dòng)渦輪機(jī)構(gòu)、從動(dòng)渦輪機(jī)構(gòu)、發(fā)電裝置、運(yùn)動(dòng)變換單元、整流電路和DC/DC轉(zhuǎn)換器；所述的傳動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)通過(guò)操縱運(yùn)動(dòng)變換單元中的換位撥叉1帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)變換單元中的運(yùn)動(dòng)變換單元主動(dòng)齒輪2在與主動(dòng)渦輪機(jī)構(gòu)中的主動(dòng)渦輪4連接的軸上滑動(dòng)；所述的運(yùn)動(dòng)變換單元主動(dòng)齒輪2與設(shè)置在其一側(cè)的從動(dòng)渦輪機(jī)構(gòu)中的從動(dòng)渦輪齒輪9嚙合或與設(shè)置在其另一側(cè)的發(fā)電裝置中的發(fā)電機(jī)齒輪7嚙合；所述的發(fā)電裝置與整流電路電連；所述的整流電路與DC/DC轉(zhuǎn)換器電連。

參閱圖2、圖5、圖6，所述的主動(dòng)渦輪機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)渦輪4、第二滾珠軸承16、第二密封墊圈17、主動(dòng)渦輪進(jìn)氣口19、主動(dòng)渦輪出氣口18和主動(dòng)渦輪殼體20；所述的主動(dòng)渦輪殼體20設(shè)置在主動(dòng)渦輪4的外側(cè)，用來(lái)固定支撐主動(dòng)渦輪4，其上開(kāi)有主動(dòng)渦輪出氣口18和主動(dòng)渦輪進(jìn)氣口19；所述的主動(dòng)渦輪4和主動(dòng)渦輪殼體20布置在排氣支管和催化轉(zhuǎn)換器之間；所述的主動(dòng)渦輪進(jìn)氣口19通過(guò)排氣管與排氣支管相連，所述的主動(dòng)渦輪出氣口18與通過(guò)排氣管與催化轉(zhuǎn)化器相連，汽車廢氣從主動(dòng)渦輪進(jìn)氣口19進(jìn)入，經(jīng)過(guò)主動(dòng)渦輪4，帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，最后從主動(dòng)渦輪出氣口18出去，經(jīng)過(guò)排氣管進(jìn)入到催化轉(zhuǎn)換器中。所述的與主動(dòng)渦輪4連接的主動(dòng)渦輪軸上設(shè)置有花鍵3，所述的運(yùn)動(dòng)變換單元主動(dòng)齒輪2在花鍵3上滑動(dòng)；所述的第二滾珠軸承16和第二密封墊圈17安裝在主動(dòng)渦輪軸上，第二滾珠軸承16用于支撐主動(dòng)渦輪軸，第二密封墊圈17用于密封主動(dòng)渦輪殼體20。

參閱圖4、圖5、圖6，所述的從動(dòng)渦輪機(jī)構(gòu)包括從動(dòng)渦輪8、從動(dòng)渦輪進(jìn)氣口10、從動(dòng)渦輪出氣口11和從動(dòng)渦輪殼體12；所述的從動(dòng)渦輪8和從動(dòng)渦輪齒輪9通過(guò)從動(dòng)渦輪軸連接；所述的從動(dòng)渦輪殼體12布置在空氣濾清器和進(jìn)氣支管之間；所述的從動(dòng)渦輪殼體12設(shè)置在從動(dòng)渦輪8的外側(cè)，用于固定支撐從動(dòng)渦輪8，其上開(kāi)有從動(dòng)渦輪進(jìn)氣口10、從動(dòng)渦輪出氣口11；所述的從動(dòng)渦輪進(jìn)氣口10通過(guò)進(jìn)氣管與空氣濾清器相連，所述的從動(dòng)渦輪出氣口11通過(guò)進(jìn)氣管與進(jìn)氣支管相連，從動(dòng)渦輪8的轉(zhuǎn)動(dòng)使得潔凈的空氣通過(guò)從動(dòng)渦輪進(jìn)氣口10進(jìn)入到從動(dòng)渦輪殼體12內(nèi)，潔凈的空氣被從動(dòng)渦輪8壓縮后由從動(dòng)渦輪出氣口11出去，經(jīng)過(guò)進(jìn)氣管進(jìn)入到進(jìn)氣支管中。

參閱圖2、圖5、圖6，所述的運(yùn)動(dòng)變換單元包括換位撥叉1、運(yùn)動(dòng)變換單元主動(dòng)齒輪2、撥叉槽5、第一滾珠軸承13、第一密封墊圈14和運(yùn)動(dòng)變換單元?dú)んw15；所述的運(yùn)動(dòng)變換單元?dú)んw15設(shè)置在運(yùn)動(dòng)變換單元主動(dòng)齒輪2的外側(cè)并且兩端分別通過(guò)螺紋與從動(dòng)渦輪殼體12和主動(dòng)渦輪殼體20相連，從而固定支撐運(yùn)動(dòng)變換單元；所述的運(yùn)動(dòng)變換單元主動(dòng)齒輪2的外緣帶有撥叉槽5，所述的換位撥叉1卡在撥叉槽5內(nèi)帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)變換單元主動(dòng)齒輪2滑動(dòng)。所述的第一滾珠軸承13和第一密封墊圈14安裝在從動(dòng)渦輪軸上，第一滾珠軸承13用于支撐從動(dòng)渦輪軸，第一密封墊圈14用于密封運(yùn)動(dòng)變換單元?dú)んw15。

所述的操縱機(jī)構(gòu)包括電機(jī)和傳動(dòng)桿；所述的電機(jī)和傳動(dòng)桿通過(guò)齒輪和齒條的形式傳動(dòng)，將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為傳動(dòng)桿的直線運(yùn)動(dòng)，從而使傳動(dòng)桿能夠推動(dòng)換位撥叉1運(yùn)動(dòng)。

參閱圖3、圖5、圖6，所述的發(fā)電裝置包括通過(guò)電磁發(fā)電機(jī)軸連接的電磁發(fā)電機(jī)6、發(fā)電機(jī)齒輪7和第三滾珠軸承21，所述的電磁發(fā)電機(jī)6被電磁發(fā)電機(jī)軸和第三滾珠軸承21固定在從動(dòng)渦輪殼體12的一側(cè)；所述的第三滾珠軸承21安裝在電磁發(fā)電機(jī)軸上，用于支撐電磁發(fā)電機(jī)軸；所述的電磁發(fā)電機(jī)6與整流電路電連；所述的整流電路與DC/DC轉(zhuǎn)換器電連。

參閱圖1，本裝置的工作原理如下：

當(dāng)布置在進(jìn)氣支管的進(jìn)氣壓力傳感器檢測(cè)到進(jìn)氣壓力大于某一值(例如0.1兆帕)時(shí)，ECU通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)桿來(lái)操縱換位撥叉1使得換位撥叉1帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)變換單元主動(dòng)齒輪2在花鍵3上滑動(dòng)，使得運(yùn)動(dòng)變換單元主動(dòng)齒輪2與發(fā)電機(jī)齒輪7嚙合。廢氣由主動(dòng)渦輪進(jìn)氣口19進(jìn)入到主動(dòng)渦輪殼體20內(nèi)帶動(dòng)主動(dòng)渦輪4轉(zhuǎn)動(dòng)，使其通過(guò)主動(dòng)渦輪軸帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)變換單元主動(dòng)齒輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)齒輪嚙合帶動(dòng)發(fā)電機(jī)齒輪7轉(zhuǎn)動(dòng)，使得電磁發(fā)電機(jī)6發(fā)電，再通過(guò)整流電路和DC/DC變換器將電能輸送給蓄電池進(jìn)行存儲(chǔ)。

當(dāng)布置在進(jìn)氣支管的進(jìn)氣壓力傳感器檢測(cè)到進(jìn)氣壓力小于某一值(例如0.1兆帕)時(shí)，ECU通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)桿來(lái)操縱換位撥叉1使得換位撥叉1帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)變換單元主動(dòng)齒輪2在花鍵3上滑動(dòng)，使得運(yùn)動(dòng)變換單元主動(dòng)齒輪2與從動(dòng)渦輪齒輪9嚙合。廢氣由主動(dòng)渦輪進(jìn)氣口19進(jìn)入到主動(dòng)渦輪殼體20內(nèi)帶動(dòng)主動(dòng)渦輪4轉(zhuǎn)動(dòng)，使其通過(guò)主動(dòng)渦輪軸帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)變換單元主動(dòng)齒輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)齒輪嚙合帶動(dòng)從動(dòng)渦輪齒輪9齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得從動(dòng)渦輪8轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)將空氣壓縮，達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)增壓的目的。