專利名稱：增壓器的輔助起動(dòng)和加速性與低速轉(zhuǎn)矩提升及防超速裝置的制作方法
對(duì)審查有參考作用的文件有人民交通出版社2001年5月第1版《汽車工程手冊(cè)·設(shè)計(jì)篇》3.12.9和3.12.11；人民交通出版社2002年9月第1版《船舶柴油機(jī)》圖4-5-4。
一、基本結(jié)構(gòu)1、增壓器的輔助起動(dòng)和加速性與低速轉(zhuǎn)矩提升及防超速裝置，由離心通風(fēng)機(jī)，單向閥，磁電機(jī)和控制活塞，以及繼電器電路這5部分組成。
2、磁電機(jī)的永磁轉(zhuǎn)子主要為兩塊永磁體。兩塊永磁體中某一塊的S極和另一塊的N極，都吸合在與轉(zhuǎn)軸垂直的鐵質(zhì)小圓板的遠(yuǎn)離壓氣機(jī)的一面上。而兩塊永磁體中某一塊的N極和另一塊的S極，都一致朝向遠(yuǎn)離壓氣機(jī)的一方。
永磁轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸與壓氣機(jī)的葉輪相連。
3、磁電機(jī)的定子是在一個(gè)形鐵心上繞有多組匝數(shù)相等的線圈的活動(dòng)框架。此框架在控制活塞的帶動(dòng)下，形鐵心開口的端面，可以在正對(duì)永磁轉(zhuǎn)子的兩塊永磁體端面1mm至35mm的距離內(nèi)移動(dòng)。
4、控制活塞的活塞腔與壓氣機(jī)的出口相通。當(dāng)活塞腔內(nèi)的空氣壓力升高到足以推動(dòng)活塞克服作用在活塞上的彈簧壓力時(shí)，磁電機(jī)的定子就被活塞推向靠近永磁轉(zhuǎn)子。
5、磁電機(jī)的多組線圈接成并聯(lián)電路。磁電機(jī)產(chǎn)生的交流電經(jīng)過(guò)全波整流后，再由繼電器控制向蓄電池充電。
6、繼電器電路中，控制繼電器動(dòng)作的可控硅控制極觸發(fā)電壓，取自磁電機(jī)定子輸出的經(jīng)過(guò)全波整流的電壓。
二、基本原理1、在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，渦輪增壓器還未轉(zhuǎn)動(dòng)，而離心通風(fēng)機(jī)通電運(yùn)轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的壓力約為1600Pa(全壓)的壓縮空氣，經(jīng)過(guò)單向閥“1”后流向氣缸，從而使四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸增壓，或者向二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸掃氣。因此輔助起動(dòng)的功能就得以實(shí)現(xiàn)。
在單向閥“1”打開的同時(shí)，單向閥“2”關(guān)閉。而單向閥“3”則小角度打開。
2、在發(fā)動(dòng)機(jī)加速或者低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，離心通風(fēng)機(jī)也通電運(yùn)轉(zhuǎn)。這時(shí)單向閥“1”和“2”都關(guān)閉，離心通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣通過(guò)單向閥“3”進(jìn)入壓氣機(jī)。由于這時(shí)進(jìn)入壓氣機(jī)之前的空氣就已經(jīng)有所壓縮，因此壓氣機(jī)輸出的壓縮空氣的壓力就大幅度提高，所以發(fā)動(dòng)機(jī)的加速性與低速轉(zhuǎn)矩就得到提升。
3、在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，渦輪增壓器也高速運(yùn)轉(zhuǎn)。而當(dāng)壓氣機(jī)輸出的壓縮空氣的壓力升高到某一數(shù)值以后，磁電機(jī)的定子被控制活塞推向靠近隨壓氣機(jī)葉輪同速旋轉(zhuǎn)的永磁轉(zhuǎn)子約1.5mm時(shí)，磁電機(jī)定子輸出的經(jīng)過(guò)整流的電壓才升高到觸發(fā)可控硅導(dǎo)通，從而使繼電器發(fā)生動(dòng)作，因此這時(shí)磁電機(jī)才開始向蓄電池充電。
由于在磁電機(jī)發(fā)電時(shí)，永磁轉(zhuǎn)子受到反向的電磁轉(zhuǎn)矩的作用，因此就使與永磁轉(zhuǎn)子相連的壓氣機(jī)葉輪的轉(zhuǎn)速有所下降，這樣就防止了渦輪增壓器超速。
在磁電機(jī)向蓄電池充電的同時(shí)，原來(lái)向蓄電池充電的電路就被繼電器斷開。
4、在發(fā)動(dòng)機(jī)中速或者低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于壓氣機(jī)輸出的壓縮空氣的壓力較低，控制活塞將磁電機(jī)的定子推向永磁轉(zhuǎn)子的行程較短，磁電機(jī)定子產(chǎn)生的電壓較低，因此繼電器就不動(dòng)作，或者從高速時(shí)的狀態(tài)復(fù)原。由于在這期間磁電機(jī)不能向蓄電池輸出電流，磁電機(jī)就處在不發(fā)電狀態(tài)，因此永磁轉(zhuǎn)子受到的反向電磁轉(zhuǎn)矩的作用就極小。
5、在發(fā)動(dòng)機(jī)中速和高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，以及在中高速之間反復(fù)轉(zhuǎn)換時(shí)，離心通風(fēng)機(jī)都不工作。在這期間單向閥“1”關(guān)閉，單向閥“2”打開。而單向閥“3”也小角度打開。
三、與現(xiàn)有的放氣閥裝置的比較1、現(xiàn)有的放氣閥裝置，沒(méi)有輔助起動(dòng)功能。而增壓器的輔助起動(dòng)和加速性與低速轉(zhuǎn)矩提升及防超速裝置，則具有輔助起動(dòng)的功能。
2、現(xiàn)有的放氣閥裝置，在發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)，為了不讓增壓器超速，要將一部分廢氣旁通排出，因此就浪費(fèi)了一部分廢氣的能量。而增壓器的輔助起動(dòng)和加速性與低速轉(zhuǎn)矩提升及防超速裝置，在發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)，則將本來(lái)會(huì)使增壓器超速的那一部分廢氣的能量轉(zhuǎn)變成了有效的電能，同時(shí)還將原來(lái)向蓄電池充電的電路斷開，因此還進(jìn)一步節(jié)約了能源。
四、實(shí)現(xiàn)的方式由于組成增壓器的輔助起動(dòng)和加速性與低速轉(zhuǎn)矩提升及防超速裝置的離心通風(fēng)機(jī)、單向閥、以及可控硅、繼電器等，都有現(xiàn)成的產(chǎn)品。而磁電機(jī)和控制活塞，以及繼電器電路也都很簡(jiǎn)單。因此該裝置可以在現(xiàn)有的渦輪增壓器生產(chǎn)企業(yè)中，利用現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行制造。
五

附圖為示意圖。
權(quán)利要求
增壓器的輔助起動(dòng)和加速性與低速轉(zhuǎn)矩提升及防超速裝置，請(qǐng)求專利保護(hù)的基本結(jié)構(gòu)和原理的要點(diǎn)是1、增壓器的輔助起動(dòng)和加速性與低速轉(zhuǎn)矩提升及防超速裝置，由離心通風(fēng)機(jī)，單向閥，磁電機(jī)和控制活塞，以及繼電器電路這5部分組成。
2.永磁轉(zhuǎn)子的兩塊永磁體中，某一塊的S極和另一塊的N極，都吸合在與轉(zhuǎn)軸垂直的鐵質(zhì)小圓板的遠(yuǎn)離壓氣機(jī)的一面上；而某一塊的N極和另一塊的S極，都朝向遠(yuǎn)離壓氣機(jī)的一方。永磁轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸與壓氣機(jī)葉輪相連。
3.磁電機(jī)的定子是在形鐵心上，繞有多組匝數(shù)相等的線圈的活動(dòng)框架。鐵心開口的端面，可以在正對(duì)永磁轉(zhuǎn)子的兩塊永磁體端面1mm至35mm的距離內(nèi)移動(dòng)。
4.發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，離心通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，使四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)增壓，或者向二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸掃氣。
5.發(fā)動(dòng)機(jī)加速或低速時(shí)，離心通風(fēng)機(jī)就使進(jìn)入壓氣機(jī)之前的空氣有所壓縮，因此壓氣機(jī)輸出的壓縮空氣的壓力就大幅度提高。
6.發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)，繼電器才使磁電機(jī)向蓄電池充電，同時(shí)將原來(lái)向蓄電池充電的電路斷開。磁電機(jī)發(fā)電時(shí)，永磁轉(zhuǎn)子受到反向電磁轉(zhuǎn)矩的作用，就使與永磁轉(zhuǎn)子相連的壓氣機(jī)葉輪不致超速。
全文摘要
增壓器的輔助起動(dòng)和加速性與低速轉(zhuǎn)矩提升及防超速裝置，由離心通風(fēng)機(jī)，單向閥，磁電機(jī)和控制活塞，以及繼電器電路這5部分組成。在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，離心通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣，使四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸增壓，或者向二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸掃氣。在發(fā)動(dòng)機(jī)加速或者低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，離心通風(fēng)機(jī)也通電運(yùn)轉(zhuǎn)。由于這時(shí)進(jìn)入壓氣機(jī)之前的空氣就已經(jīng)有所壓縮，因此壓氣機(jī)輸出的壓縮空氣的壓力就大幅度提高，所以發(fā)動(dòng)機(jī)的加速性與低速轉(zhuǎn)矩就得到提升。在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，磁電機(jī)才向蓄電池充電。在磁電機(jī)發(fā)電時(shí)，永磁轉(zhuǎn)子受到反向的電磁轉(zhuǎn)矩的作用，因此就使與永磁轉(zhuǎn)子相連的壓氣機(jī)葉輪的轉(zhuǎn)速有所下降，這樣就防止了渦輪增壓器超速。
文檔編號(hào)F02B33/00GK1485532SQ03152779
公開日2004年3月31日 申請(qǐng)日期2003年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月18日
發(fā)明者賴大鵬 申請(qǐng)人:賴大鵬