本發明涉及汽車發動機進氣增壓技術領域，尤其涉及一種雙通道電動增壓器。
背景技術：
目前汽車發動機的精簡化和進氣系統增壓化已經成為全球汽車行業的趨勢。傳統的廢氣渦輪增壓、機械增壓或氣波增壓不僅系統比較復雜、制造成本較高，而且由于其工作原理特點不可避免存在低速扭矩不足和加速響應滯后等問題。
為了克服傳統增壓技術的不足，目前大多采用電動輔助增壓系統構架或TSI雙增壓系統構架，這樣更進一步使增壓系統復雜化并更進一步增加了增壓系統的制造成本。并且，現有電動增壓器在使用中存在電源問題、電機問題、壓氣機壓氣效率低的問題、壓比和空氣質量流量較小的問題等。因此，研究開發具有系統結構簡單、制造成本低和高響應特性的電動增壓器是本領域技術人員努力的方向。
技術實現要素：
針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的在于提供一種雙通道電動增壓器，結構簡單，成本低廉，響應更快，壓氣效率高，并且能夠根據不同排量的發動機進行增壓調節，從而使適應能力更強。
為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是這樣的：一種雙通道電動增壓器，其特征在于：包括進氣主管道、可調進氣管和電動壓氣機，所述進氣主管道的后部外側設有繞其一周的環形槽，所述環形槽貫穿進氣主管道的后端；該進氣主管道的后端擴大并向外側彎曲，使進氣主管道后端的剖面呈弧形段，且進氣主管道內徑從后端到前端逐漸增大，使進氣主管道的內孔整體呈錐形；
所述可調進氣管的內孔呈階梯狀，其前部的內徑大于后部的內徑，該可調進氣管的前端從進氣主管道的后端套入進氣主管道，并與進氣主管道的前部螺紋連接，使可調進氣管的前部與環形槽之間形成一環形氣腔；其中，進氣主管道后端內徑大于可調進氣管后部內徑，進氣主管道后端與可調進氣管后部之間的間隙形成環形出氣口，通過轉動可調進氣管，能夠調節該環形出氣口的大小；當環形氣腔內的氣體經環形出氣口流出后能夠沿進氣主管道的后端的弧形內壁流動，從而產生柯恩達效應；
所述電動壓氣機與可調進氣管的前部相連，并靠近可調進氣管的后部，且與可調進氣管的內部相連通，通過該電動壓氣機能夠向環形氣腔內通入高壓小流量氣體；
其中，電動壓氣機進氣口面積S1大于環形出氣口的圓周面積S2；
這樣根據連續方程：V1S1＝V2S2得：
通過科恩達效應，實現由壓氣機產生高壓小流量的氣體，流經環形腔，這高壓小流量氣流沿主管道后端曲面高速流動，這一高速流動的氣體帶動主管道后端自由空氣不斷加入，實現由壓氣機產生的高壓小流量空氣流帶動主管道后端自由空氣倍增氣流流入主管道內，實現增壓的目的。
進一步地，在進氣主管道的前部設有一定位環；采用螺紋調節方式限定主管道的位置并達到調節環形氣腔圓周面積目的。
進一步地，所述可調進氣管的后部內徑逐漸增大，使可調進氣管的后部呈雙曲面錐形。
與現有技術相比，本發明具有如下優點：
1、結構簡單，制造成本低廉，結構獨特、體積小；除電動壓氣機外沒有復雜的運動部件，無油污、低噪音；容易制造、成本低。
2、該增壓器有氣流增強功能，壓氣機所需功率小，因此節能環保，解決了傳統電動增壓器使用中存在的電能消耗的關鍵問題；
3、整個增壓器形成了兩個獨立的進氣通道：一個通道由電動壓氣機建立空氣壓力和空氣質量流量，從環形氣腔經環形出氣口后流能經產生柯恩達效應的弧面進入進氣主管道，另一個通道是外界氣體在產生柯恩達效應的氣體進入進氣主管道的鼓動下流入進氣主管道；兩個通道的氣流匯集實現增壓的目的。
4、主通道內沒有任何部件阻擋氣流，為電動增壓器與渦輪增壓器組合成雙增壓系統提供了主通道暢通的技術保障，便于電動輔助增壓器與渦輪增壓器的自動耦合；這一結構特點還為自然吸氣發動機改裝電動增壓器系統提供了技術可行性，不會發生主通道上的氣流阻滯現象，也不需要作怠速進氣旁通；響應更快，電動壓氣機啟動后，迅速將氣體壓入環形氣腔，使氣體經環形出氣口后進入主進氣管道，壓氣效率更高。
5、通過轉動可調進氣管，能夠調節主進氣管道后端與可調進氣管后部之間的間隙大小(即調節環形出氣口的開度大小)，從而適應不同排量大小的發動機，尤其是1L以下小排量發動機、目前使用廢氣渦輪增壓器或TSI效果均不顯著；本增壓器將為小排量發動機提供增壓功能，適應范圍更廣；
6、本增壓器增壓比不依賴電機的轉速提高來保證，而決定于結構設計，因此，可以使電動增壓器電機一直工作在效率最高的轉速狀態下，既可保證增壓比又能改善電機的工作工況，提高電機的可靠性。
7、使用方便，將主進氣管道與發動機進氣管道直接相連即可，通過調節環形出氣口的大小與發動機相匹配即可；該增壓器與發動機空氣濾清器組合設計為一體化結構，可以很方便與各型發動機配套，不會產生空間與與安裝的問題，從而使任意排量大小的發動機均能夠實現增壓，方便改裝各型發動機。
8、與發動機的匹配性好：當電動增壓器結構設計確定以后，ζ電動增壓器結構系數便是常數，當壓氣機功率確定后，增壓空氣流量mA可以方便地通過調節的比值來改變，因此，電動增壓器mA具有自動兼容匹配各種排量發動機的能力，這為電動增壓器的系列化、標準化、模塊化制造提供了技術保證。
附圖說明
圖1為本發明的結構示意圖。
圖中：1—進氣主管道，2—可調進氣管，3—電動壓氣機，4—環形槽，5—環形出氣口，6—定位環。
具體實施方式
下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。
實施例：參見圖1，一種雙通道電動增壓器，包括進氣主管道1、可調進氣管2和電動壓氣機3。所述進氣主管道1的后部外側設有繞其一周的環形槽4，所述環形槽4貫穿進氣主管道1的后端。該進氣主管道1的后端擴大并向外側彎曲，使進氣主管道1后端的剖面呈弧形段，且進氣主管道1內徑從后端到前端逐漸增大，使進氣主管道1的內孔整體呈(雙曲面)錐形。
所述可調進氣管2的內孔呈階梯狀，其前部的內徑大于后部的內徑，該可調進氣管2的前端從進氣主管道1的后端套入進氣主管道1，并與進氣主管道1的前部螺紋連接，使可調進氣管2的前部與環形槽4之間形成一環形氣腔。具體實施時，在進氣主管道1的前部設有一定位環6，該定位環6也與進氣主管道1螺紋連接，采用螺紋調節方式限定主管道的位置并達到調節環形氣腔圓周面積目的。其中，進氣主管道1后端內徑大于可調進氣管2后部內徑，進氣主管道1后端與可調進氣管2后部之間的間隙形成環形出氣口5，通過轉動可調進氣管2，能夠調節該環形出氣口5的大小；當環形氣腔內的氣體經環形出氣口5流出后能夠沿進氣主管道1的后端的(雙曲面)弧形內壁流動，從而產生科恩達效應；實現由壓氣機產生高壓小流量的氣體，流經環形腔，這高壓小流量氣流沿主管道后端曲面高速流動，這一高速流動的氣體帶動主管道后端自由空氣不斷加入，實現由壓氣機產生的高壓小流量空氣流帶動主管道后端自由空氣倍增氣流流入主管道內，實現增壓的目的。具體實施時，所述可調進氣管2的后部內徑逐漸增大，使可調進氣管2的后部呈錐形；從而更有利于外界氣體進入主進氣管道內。
所述電動壓氣機3與可調進氣管2的前部相連，并靠近可調進氣管2的后部，且與可調進氣管2的內部相連通，通過該電動壓氣機3能夠向環形氣腔內通入高壓小流量氣體。
其中，電動壓氣機進氣口面積S1大于環形出氣口的周面面積S2；通過轉動可調進氣管，調節環形出氣口的開度大小，從而調節環形出氣口周面面積大小；
這樣根據連續方程：V1S1＝V2S2得：
由于電動壓氣機的進氣口面積為確定的面積，因此，通過調節環形出氣口的周面面積即可實現進入主進氣管道內的氣流流速倍增效果。
其中，的比值越大，流經環形出氣口的氣體流速越快，產生負壓越大，從而使得帶動的外界氣體越多，總增壓更高，適合與排量較大的發動機匹配；
的比值越小，流經環形出氣口的氣體流速越慢，產生負壓越小，從而使得帶動的外界氣體越少，總增壓越低，適合與排量較小的發動機匹配。
工作過程中，電動增壓器主通道內的氣流，在發生柯恩達效應的剖面③形成的高速(V2)環形空氣流的作用下作層流流動，由泊肅葉方程：
因管壁上V(R)＝0，V(R)-σ(coanda)＝V2；主通管道中心空氣流速V(r)＝0，得：
所以，主通道內的真空度⊿P＝(Pb-Pa)，即：
該真空提供了電動增壓器主通道的壓力，驅動外界氣體增壓到主通道之中。對于進氣主管道中的流量QV：
通過圓環面積2πrdr的流量為：dQ v＝2rdr，故進氣主管道中的總流量為：
即：
作為一種實施方式，以4102柴油機與本雙通道電動增壓器匹配為例：
首先，確定柴油機4102的電動增壓參數，具體參數如表1所示：
表1 4102型柴油機參數
其中：
燃油供應率mF＝ge×Ne(Kg/min)；
所需空氣流量
每分鐘的活塞排量
進入的空氣的容積
增壓空氣的密度
增壓比
增壓后空氣溫度
式中：ge一定工況下的燃油消耗率g/Kw.h；Ne額定功率Kw；L0柴油機的理論空燃比,取14.3；過量空氣系數；τ沖程系數，取4；ηv容積效率,取0.9；掃氣空氣過量系數,取1.0；ρ0壓氣機進口空氣密度,取1.205Kg/m3；ηn壓氣機多變效率,預取0.8；k＝1.4絕熱指數；T0＝293K相當20℃一大氣壓的空氣。
根據4102型柴油機增壓器性能參數計算表，如表2所示：
表2 4102型柴油機增壓器性能參數計算表
計算出雙通道電動增壓器與4102柴油機的匹配數據：
在標準大氣壓下
從而得到：
電動增壓器電機功率N：
簡化為：
從而得到：
設ζ為電動增壓器結構系數：
則：
應用上述數學模型，推導出電動增壓器的匹配參數之“功率-空氣流量模型”，結合采用本電動增壓器結構模型，并實際制作電動增壓器樣機與4102型柴油機作匹配試驗驗證，取得了預期的效果；期結果如表3所示：
表3 4102型柴油機與電動增壓器匹配試驗表
最后需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，那些對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和范圍，均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。