專利名稱：機械增壓器驅動機構及具有該機構的發動機的制作方法
技術領域：
本發明涉及發動機技術領域，尤其涉及一種機械增壓器驅動機構及具有該機構的發動機。
背景技術：
發動機內的增壓器是發動機借以增加氣缸進氣壓力的裝置，在進入發動機氣缸前的空氣先經增壓器壓縮以提高空氣的密度，以使更多的空氣充填到氣缸內，從而增大發動機的功率。現有的增壓器一般包括機械增壓器、渦輪增壓器以及電動增壓器，其中，機械增壓器包括驅動輪、驅動軸，增速機構以及葉輪機構，驅動輪固定在驅動軸上，驅動軸與增速機構相連接，增速機構連接葉輪機構。該機械增壓器的動力源來自于發動機內的曲軸皮帶輪，曲軸皮帶輪固定在曲軸上，且該曲軸皮帶輪通過皮帶與機械式增壓器的驅動輪連接，驅動輪在曲軸皮帶輪的轉動下來使與機械增壓器的驅動軸連接，進而使增速機構轉動，通過該增速機構來驅動葉輪機構中的葉輪旋轉，葉輪旋轉使產生的離心壓力可以壓縮進入壓氣機內的空氣，從而增加空氣密度，以使發動機噴出更較多的燃油，達到提高發動機效率及動力性的目的。但是在現有技術中，發動機內的曲軸皮帶輪直徑相對較小，與其通過皮帶輪連接的驅動輪之間產生的動力傳動比較大，因此作為從動輪的驅動軸獲得的轉速將會比較小，這樣尤其在發動機低速運行時，由于葉輪的轉速比較小，因此可能不能夠產生足夠的增壓壓力來壓縮空氣,從而導致發動機在低速運轉的情況下,發動機輸出的動力性比較差。
發明內容
本發明的實施例提供了一種機械增壓器驅動機構及具有該機構的發動機，能夠較好地提高發動機輸出的動力性。為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案一方面提供了一種機械增壓器驅動機構，包括設置在發動機內部的曲軸、皮帶輪、飛輪、機械增壓器，所述曲軸的一端固定所述皮帶輪、另一端固定所述飛輪，所述飛輪的直徑大于所述皮帶輪的直徑，且所述飛輪與所述機械增壓器的驅動輪傳動連接，以使所述飛輪驅動所述驅動輪轉動。可選地，所述驅動輪為摩擦輪，且所述驅動輪與所述飛輪的傳動連接為所述驅動輪的周向面壓緊所述飛輪的周向面。優選地，所述機械增壓器的增速機構為行星齒輪增速機構。可選地，所述行星齒輪增速機構行星架固定不動、內齒圈作為輸入端、太陽輪作為輸出端。進一步地，所述機械增壓器的殼體包括依次固定連接的第一殼體、第二殼體以及第三殼體，所述第二殼體的內部設置所述行星齒輪增速機構，所述第三殼體的內部設置葉輪機構，所述行星齒輪增速機構的所述太陽輪固定連接所述葉輪機構的葉輪軸。
其中，所述驅動軸穿過所述第一殼體并伸入所述第二殼體的內部與所述內齒圈固定連接，所述行星架固定在所述第二殼體上，所述葉輪軸伸入所述第二殼體內部后固定連接所述太陽輪。可選地，所述第一殼體與所述驅動軸的接觸面上設有第一密封墊。可選地，所述第一殼體與所述第二殼體的接觸面上設有第二密封墊。可選地，所述第三殼體與所述葉輪軸的接觸面上設有第三密封墊。
另一方面還提供了一種發動機，包括上述任一項描述的機械增壓器驅動機構。本發明實施例提供的機械增壓器驅動機構及發動機，其中包括設置在發動機內部的曲軸、皮帶輪、飛輪、機械增壓器，所述曲軸的一端固定所述皮帶輪、另一端固定所述飛輪，由于所述飛輪的直徑大于所述皮帶輪的直徑，且所述飛輪與所述機械增壓器的驅動輪傳動連接，以使所述飛輪驅動所述驅動輪轉動，這樣可看出作為主動輪的飛輪與作為從動輪的驅動輪之間可以形成較小的動力傳動比，當發動機運行時(尤其在發動機低速運行時)，飛輪可以以較低轉速來使驅動輪獲得到較高的轉速，這樣在原有的機械增壓器內的增速機構不變的情況下，可以使葉輪的轉速進一步地提高，因此可以增加離心壓力來壓縮空氣，進而可以進一步提高進氣密度，以使發動機噴出更多的燃油，從而可以較好地提高發動機輸出的動力性。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發明實施例中機械增壓器驅動機構的俯視圖；圖2為本發明實施例中機械增壓器驅動機構的主視圖；圖3為本發明實施例中機械增壓器的內部結構示意圖。附圖標記I-曲軸，2-皮帶輪，3-飛輪，4-機械增壓器，40-驅動輪(摩擦輪)，41-驅動軸，42-內齒圈，43-行星輪，44-行星架，45-太陽輪，46-葉輪軸，47-葉輪，5-第一殼體，6-第二殼體，7-第三殼體，8-第二密封墊
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。如圖I所示，為本發明機械增壓器驅動機構的一個實施例。該機械增壓器驅動機構可以包括設置在發動機內部的曲軸I、皮帶輪2、飛輪3、機械增壓器4，該曲軸I的一端固定皮帶輪2、另一端固定飛輪3，該飛輪3的直徑大于皮帶輪2的直徑，且該飛輪3與機械增壓器4的驅動輪40傳動連接，以使飛輪3驅動該機械增壓器4的驅動輪40轉動。
根據上述的內容可以知道，該機械增壓器驅動機構由于飛輪3的直徑大于皮帶輪2的直徑，且該飛輪3與機械增壓器4的驅動輪40傳動連接，以使飛輪3驅動該驅動輪40轉動，這樣可看出作為主動輪的飛輪3與作為從動輪的驅動輪40之間可以形成較小的動力傳動比，當發動機運行時(尤其在發動機低速運行時)，飛輪3可以以較低轉速來使驅動輪40獲得到較高的轉速，這樣在原有的機械增壓器4內的增速機構不變的情況下，可以使葉輪47的轉速進一步地提高，因此可以增加離心壓力來壓縮空氣，進而可以進一步提高進氣密度，以使發動機噴出更多的燃油，從而可以較好地提高發動機輸出的動力性。同時，隨著汽車起停機技術的發展，用于起動發動機的起動機也逐漸與發電機形成起發一體式，因此很多車輛中也取消了起動機，例如可以是上述內容中提到的將飛輪3固定在曲軸I的一端，但是這樣導致發動機中位于飛輪端的空間閑置，為了可以使發動機的結構布置更加緊湊，該閑置的空間可以通過布置本發明實施例中提到的機械增壓器4來得到充分利用。作為可選的方案，本發明實施例中的驅動輪40可以為摩擦輪，且該驅動輪40與該 飛輪3的傳動連接可以為參照圖2，可以將該驅動輪40的周向面壓緊該飛輪3的周向面，這樣在飛輪3轉動的過程中可以通過與驅動輪40產生的摩擦力來驅動該摩擦輪(驅動輪40)轉動。但是驅動輪40與飛輪3的傳動連接并不局限于此，還可以是其它的方式，比如可以兩者可以通過齒輪嚙合的方式實現傳動連接，或者也可以通過皮帶來實現兩者的傳動連接。為了可以進一步地提高發動機輸出的動力性，還可以從機械增壓器本身考慮，例如作為優選的方案，可以結合圖3，將機械增壓器4的增速機構設置為行星齒輪增速機構。這時由于行星齒輪機構的傳動比相對比較精確，因此在動力傳動過程中可以減小傳動能量的消耗，有利于提高傳動效率，進而保證葉輪47的轉速比較高，同時還可以有利于發動機的穩定運行。行星齒輪增速機構的傳動比通常小于1，因此在行星齒輪機構中，傳動比小于I的傳動結構可以為圖3中所示的行星架44固定不動、內齒圈42作為輸入端、太陽輪45作為輸出端(傳動比約為I : 3);或者太陽輪45固定不動、行星架44作為輸入端、內齒圈42作為輸出端(傳動比約為2 3);或者內齒圈42固定不動、行星架44作為輸入端、太陽輪45作為輸出端(傳動比約為I : 2)。通過三種傳動結構可以看出當行星架44固定不動、內齒圈42作為輸入端、太陽輪45作為輸出端時傳動比最小，這樣可以在發動機低速運轉時，機械增壓器4可以通過該行星齒輪增速機構輸出較高的轉速，進而可以使葉輪47實現較高的轉速，進一步地提高增壓壓力，以增大進氣的密度，使發動機輸出的動力性得到較高的提升。再次參照圖3，作為可選的，本發明實施例中的機械增壓器4殼體可以包括依次固定連接(可以是通過螺栓或螺釘固定連接，也可以是鉚接或焊接等)的第一殼體5、第二殼體6以及第三殼體7，第二殼體6的內部可以設置行星齒輪增速機構，第三殼體7的內部可以設置葉輪47機構，其中，行星齒輪增速機構的太陽輪45固定連接葉輪47機構的葉輪軸46，這樣在第三殼體7內由于有葉輪47機構便可以形成一個壓縮空氣的腔室。其中，機械增壓器4中的驅動軸41穿過第一殼體5并伸入第二殼體6的內部與內齒圈42固定連接，這樣內齒圈42可以在驅動軸41的帶動下作為主動輸入的動力源，而行星架44可以固定在第二殼體6上，且同時固定在行星輪43上，而葉輪軸46伸入第二殼體6內部后固定連接太陽輪45，由于內齒圈42、行星輪43以及太陽輪45為依次嚙合關系，因此內齒圈42輸入的動力經由行星輪43傳遞給到太陽輪45上，進而從太陽輪45輸出到葉輪軸46上。在機械增壓器工作的過程中通常還要在其內部的注入潤滑油，這樣可以對機械增壓器內部的傳動機構及其它零部件起到潤滑作用，而且還可以起到冷卻效果。為了避免發生潤滑油泄漏到機械增壓器的外部，還要對機械增壓器中存在間隙的地方進行密封，例如在第一殼體5與驅動軸41的接觸面上設有第一密封墊(圖中未注)；還可以第一殼體5與 第二殼體6的接觸面上設有第二密封墊8 ;還可以第三殼體7與葉輪軸46的接觸面上設有第三密封墊(圖中未注)，其中密封墊的材質可以為橡膠或硅膠等。本發明還提供了一種發動機，包括機械增壓器驅動機構，該機械增壓器驅動機構可以包括設置在該發動機內部的曲軸I、皮帶輪2、飛輪3、機械增壓器4，該曲軸I的一端固定皮帶輪2、另一端固定飛輪3，該飛輪3的直徑大于皮帶輪2的直徑，且該飛輪3與機械增壓器4的驅動輪40傳動連接，以使飛輪3驅動該驅動輪40轉動。根據上述的內容可以知道，在該發動機內的機械增壓器驅動機構中，由于飛輪3的直徑大于皮帶輪2的直徑，且該飛輪3與機械增壓器4的驅動輪40傳動連接，以使飛輪3驅動該驅動輪40轉動，這樣可看出作為主動輪的飛輪3與作為從動輪的驅動輪40之間可以形成較小的動力傳動比，當發動機運行時(尤其在發動機低速運行時)，飛輪3可以以較低轉速來使驅動輪40獲得到較高的轉速，這樣在原有的機械增壓器內的增速機構不變的情況下，可以使葉輪47的轉速進一步地提高，因此可以增加離心壓力來壓縮空氣，進而可以進一步提高進氣密度，以使發動機噴出更多的燃油，從而可以較好地提高發動機輸出的動力性。由于發動機內的機械增壓器驅動機構可以是前文中任意一種描述結構，因此這里不再進行一一詳述。以上，僅為本發明的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.一種機械增壓器驅動機構，包括設置在發動機內部的曲軸、皮帶輪、飛輪、機械增壓器，所述曲軸的一端固定所述皮帶輪、另一端固定所述飛輪，其特征在于，所述飛輪的直徑大于所述皮帶輪的直徑，且所述飛輪與所述機械增壓器的驅動輪傳動連接，以使所述飛輪驅動所述驅動輪轉動。
2.根據權利要求I所述的機械增壓器驅動機構，其特征在于，所述驅動輪為摩擦輪，且所述驅動輪與所述飛輪的傳動連接為所述驅動輪的周向面壓緊所述飛輪的周向面。
3.根據權利要求2所述的機械增壓器驅動機構，其特征在于，所述機械增壓器的增速機構為行星齒輪增速機構。
4.根據權利要求3所述的機械增壓器驅動機構，其特征在于，所述行星齒輪增速機構行星架固定不動、內齒圈作為輸入端、太陽輪作為輸出端。
5.根據權利要求4所述的機械增壓器驅動機構，其特征在于，所述機械增壓器的殼體包括依次固定連接的第一殼體、第二殼體以及第三殼體，所述第二殼體的內部設置所述行星齒輪增速機構，所述第三殼體的內部設置葉輪機構，所述行星齒輪增速機構的所述太陽輪固定連接所述葉輪機構的葉輪軸。
6.根據權利要求5所述的機械增壓器驅動機構，其特征在于，所述驅動軸穿過所述第一殼體并伸入所述第二殼體的內部與所述內齒圈固定連接，所述行星架固定在所述第二殼體上，所述葉輪軸伸入所述第二殼體內部后固定連接所述太陽輪。
7.根據權利要求6所述的機械增壓器驅動機構，其特征在于，所述第一殼體與所述驅動軸的接觸面上設有第一密封墊。
8.根據權利要求6所述的機械增壓器驅動機構，其特征在于，所述第一殼體與所述第二殼體的接觸面上設有第二密封墊。
9.根據權利要求6所述的機械增壓器驅動機構，其特征在于，所述第三殼體與所述葉輪軸的接觸面上設有第三密封墊。
10.一種發動機，其特征在于包括權利要求1-9任一項所述的機械增壓器驅動機構。
全文摘要
本發明公開了一種機械增壓器驅動機構及具有該結構的發動機，涉及發動機技術領域，為能夠較好地提高發動機輸出的動力性而發明。該機械增壓器驅動機構可以包括設置在發動機內部的曲軸、皮帶輪、飛輪、機械增壓器，該曲軸的一端固定皮帶輪、另一端固定飛輪，該飛輪的直徑大于皮帶輪的直徑，且該飛輪與機械增壓器的驅動輪傳動連接，以使飛輪驅動該機械增壓器的驅動輪轉動。本發明主要適用于發動機。
文檔編號F16H33/02GK102953804SQ20121046408
公開日2013年3月6日 申請日期2012年11月16日 優先權日2012年11月16日
發明者侯曉東, 張少華, 崔璽, 武永生, 劉祖勤, 屈偉 申請人:長城汽車股份有限公司