專利名稱：電輔助渦輪增壓器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種廢氣渦輪增壓器，尤其涉及一種電輔助渦輪增壓器。 技術背景
增壓器在內燃發動機上的實現形式有機械、電動、直接、間接等多種，其中廢氣渦輪增 壓器的綜合性能比較優秀，獲得了普遍應用。
普通渦輪增壓器其流量、效率、壓比與發動機在一定的范圍匹配。在發動機轉速較低的 工況下，廢氣能量少，渦輪轉速較低，增壓壓力較低。這種情況會導致進氣量不足，引起發 動機的輸出功率和排放難以達到要求。一般車用增壓器使用更小的渦殼以提高增壓器的轉速， 還有采用可變噴嘴/截面渦輪增壓器技術，力圖擴展低速段的性能。但實踐表明上述措施對低 工況下增壓器的性能改善效果十分有限，原因就是客觀上廢氣的能量不足。發動機和渦輪增 壓器在較低工況段匹配后，高速工況下會產生廢氣能量過剩，導致渦輪機超速、產生過剩的 增壓排量，引起在高速工況下發動機偏離理想特性。為此，多數渦輪增壓器設有廢氣旁路機 構，高速工況下廢氣旁路打開而泄放部分廢氣，渦輪增壓器只利用廢氣的一部分進行工作。 因此利用廢氣驅動渦輪旋轉，帶動壓氣機增壓的技術形式存在兩個較大缺陷 一是增壓器排 量不能與發動機在全工況下理想匹配；二是所謂"渦輪延遲"效應。 發明內容
本實用新型的目的就是為了解決目前利用廢氣驅動渦輪旋轉的增壓器存在排量不能與發 動機在全工況下理想匹配和"渦輪延遲"效應的問題，提供一種具有結構簡單，使用方便， 高可靠性等特點的電輔助渦輪增壓器。
為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案-
一種電輔助渦輪增壓器，它包括渦輪增壓器，它還包括輔助增壓電動機，該輔助增壓電 動機與渦輪增壓器裝配在一起，電機轉子與渦輪增壓器的轉子軸同軸連接，同時輔助增壓電 動機還與輔助控制電路連接。
所述渦輪增壓器包括壓氣機，它有壓氣機外殼，渦輪增壓器轉子軸穿過壓氣機外殼,壓氣 機葉輪安裝在轉子軸上，壓氣機葉輪背側設有密封件和止推定位套。
所述輔助增壓電動機為直流無刷永磁式電動機，它為徑向磁場結構，安裝在渦輪增壓器 的壓氣機葉輪外側，其定子外殼與壓氣機外殼連接，定子外殼內部設有進氣道，定子安裝在 定子外殼上，其定子繞組按對稱方向布置，電機轉子通過轉子定位套、緊固件與轉子軸固聯。
所述輔助增壓電動機為軸向磁場結構，它安裝在渦輪增壓器的壓氣機葉輪和密封件之間， 密封件固定在中間殼上，中間殼與壓氣機外殼連接，定子外殼與壓氣機外殼連接，密封件與 中間殼連接，盤式定子安裝在定子外殼上，盤式轉子通過止推定位套安裝在轉子軸上。
本實用新型的電輔助渦輪增壓器由電輔助裝置和基本渦輪-壓氣機部分構成。它以發動機 工況和渦輪增壓器運行參數為依據，電輔助裝置分為電動輔助增壓和發電蓄能兩種工作狀態 發動機處于低速工況時，增壓器增壓壓力低，電輔助裝置工作于輔助增壓狀態，其行為 是使用蓄電池的能量，在定子繞組產生旋轉磁場，推動轉子做功，即向增壓器轉子軸施加輔 助動力，提高增壓器轉子的轉速。相對應地，發動機進入中、高工況下，廢氣能量增大，增 壓器輸出壓力將提高。當壓氣機增壓壓力超過理想進氣壓力后，表明廢氣能量過剩，電輔助 裝置工作于發電蓄能狀態，其行為是停止向定子繞組供電，渦輪增壓器完全依靠廢氣能量運 行，轉子軸帶動永磁轉子旋轉，電磁感應在定子繞組中產生電能，經過變換后形成感應電流 對蓄電池充電蓄能。定子繞組中的電流將產生磁場對永磁轉子發生反作用力，由此對增壓器 軸產生阻尼作用，其轉速得到穩定而不致過高。 本實用新型的有益效果是
-一是根據發動機工況和增壓器運行參數，靈活控制電輔助增壓部分的運行，提供理想的 增壓壓力和排量，改善低速工況下發動機的動力和排放性能；
二是利用過剩廢氣發電，充分地利用了燃料的能量，具有節能的意義； 三是電輔助裝置與增壓器轉子合二為一，轉動慣量小。
圖1為徑向磁場輔助增壓電動機的結構示意圖； 圖2為圖1的剖視圖3為軸向磁場輔助增壓電動機的結構示意圖。
其中，l輔助增壓電動機，ll定子，12電機轉子，13進氣道，14定子外殼，15定子繞 組，16轉子定位套，17緊固件，18盤式轉子，19盤式定子，2壓氣機，21轉子軸，22壓氣 機殼，23壓氣機葉輪，24止推定位套，25密封件，3中間殼。
具體實施方式
以下結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。
實施例1:
本例中的電輔助增壓電動機1采用直流無刷永磁式電動機,它采用徑向磁場結構，安裝在 壓氣機葉輪23外側，如圖l、圖2所示。
蝸輪增壓器包括壓氣機2，它有壓氣機殼22，其內安裝壓氣機葉輪23，在壓氣機葉輪23 的背側是止推定位套24和密封件25。
輔助增壓電動機1包括定子外殼14，其內軸向加工有進氣道13，空氣穿過進氣道13進 入壓氣機2的進氣口，流入壓氣機葉輪23。定子11安裝在定子外殼14中，其定子繞組15 按對稱方向布置，電機轉子12通過緊固件17和轉子定位套16與轉子軸21連接。同時，電 輔助增壓電動機1與輔助電路連接；壓氣機2則通過傳感器組與輔助電路連接。
實施例2:
在本實施例中，如圖3所示，輔助增壓電動機1采用軸向磁場結構實現，安裝于壓氣機 葉輪23和密封件25之間，密封件25安裝在中間殼3上。
輔助增壓電動機l的定子外殼14與壓氣機殼22連接，密封件25與中間殼3連接，盤式 定子19安裝在定子外殼14上，同時盤式轉子18通過止推定位套24與轉子軸21連接。壓氣 機葉輪23也安裝在轉子軸21上。
輔助電路的連接與實施例1相同，不再贅述。
權利要求1、一種電輔助渦輪增壓器，它包括渦輪增壓器，其特征是它還包括輔助增壓電動機(1)，該輔助增壓電動機(1)與渦輪增壓器裝配在一起，電機轉子(12)與渦輪增壓器的轉子軸(21)同軸連接，同時輔助增壓電動機(1)還與輔助控制電路連接。
2、 根據權利要求1所述的電輔助渦輪增壓器，其特征是所述渦輪增壓器包括壓氣機(2)，它有壓氣機外殼(22)，渦輪增壓器轉子軸(21)穿入壓氣機外殼(22),壓氣機葉輪(23) 安裝在轉子軸(21)上，壓氣機葉輪(23)背側設有密封件(25)和止推定位套(24)。
3、 根據權利要求1或2所述的電輔助渦輪增壓器，其特征是所述輔助增壓電動機(1) 為直流無刷永磁式電動機，它為徑向磁場結構，安裝在渦輪增壓器的壓氣機葉輪(23)外側， 其定子外殼(14)與壓氣機外殼(22)連接，定子外殼(14)內部設有進氣道(13)，定子(11) 安裝在定子外殼(14)上，其定子繞組(15)按對稱方向布置，電機轉子(12)通過轉子定 位套(16)、緊固件(17)與轉子軸(21)固聯。
4、 根據權利要求1或2所述的電輔助渦輪增壓器，其特征是所述輔助增壓電動機(1) 為軸向磁場結構，它安裝在渦輪增壓器的壓氣機葉輪(23)和密封件(25)之間，密封件(25) 固定在中間殼(3)上，中間殼(3)與壓氣機外殼(22)連接，定子外殼(14)與壓氣機外 殼(22)連接，密封件(25)與中間殼(3)連接，盤式定子(19)安裝在定子外殼(14) 上，盤式轉子(18)通過止推定位套(24)安裝在轉子軸(21)上。
專利摘要本實用新型公開了一種電輔助渦輪增壓器。它解決了目前利用廢氣驅動渦輪旋轉的增壓器存在排量不能與發動機在全工況下理想匹配和“渦輪延遲”效應的問題，具有結構簡單，使用方便，高可靠性等優點，其結構為它包括渦輪增壓器，它還包括輔助增壓電動機，該輔助增壓電動機與渦輪增壓器裝配在一起，電機轉子與渦輪增壓器的轉子軸同軸連接，同時輔助增壓電動機還與輔助控制電路連接。
文檔編號F02B37/12GK201007230SQ200720017159
公開日2008年1月16日 申請日期2007年1月10日 優先權日2007年1月10日
發明者軍 孫 申請人:軍 孫