本實用新型屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種渦輪增壓發(fā)動機，特別是一種渦輪增壓發(fā)動機的增壓結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

渦輪增壓發(fā)動機指的是配備渦輪增壓器的發(fā)動機。渦輪增壓器實際上是一種空氣壓縮機，其實質(zhì)上是通過壓縮空氣來增加發(fā)動機的進(jìn)氣量。具體來說，它是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進(jìn)入氣缸，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速增快，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量和調(diào)整發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，就可以增加發(fā)動機的輸出功率了。

渦輪增壓發(fā)動機雖然能夠有效增加發(fā)動機的輸出功率，但其也存在著低速響應(yīng)遲滯的問題。具體來說，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低，廢氣排量較小時，渦輪增壓器并不起作用，同時廢氣仍然要驅(qū)動渦輪旋轉(zhuǎn)，排氣沒有自然吸氣發(fā)動機順暢，此時的發(fā)動機扭力輸出要比同等排量的自然吸氣式發(fā)動機還要弱，但當(dāng)駕駛員猛地踩下油門時，發(fā)動機的廢氣排量瞬間增大，但原本低速轉(zhuǎn)動甚至不轉(zhuǎn)動的葉輪由于慣性作用并沒有馬上被推動，而是會延后一段時間才能進(jìn)入正常的工作狀態(tài)，也就是說從踩油門加大功率到葉輪轉(zhuǎn)動將更多空氣壓進(jìn)發(fā)動機獲得更大動力之間存在一個時間差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種渦輪增壓發(fā)動機的增壓結(jié)構(gòu)，本實用新型解決的技術(shù)問題是如何降低渦輪增壓發(fā)動機的低速響應(yīng)時間。

本實用新型的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種渦輪增壓發(fā)動機的增壓結(jié)構(gòu)，所述渦輪增壓發(fā)動機包括發(fā)動機和渦輪增壓器，其特征在于，所述增壓結(jié)構(gòu)包括分別與整車ECU電連接的電磁離合器和轉(zhuǎn)速傳感器，所述電磁離合器包括轉(zhuǎn)軸一和轉(zhuǎn)軸二，所述轉(zhuǎn)軸一的兩端分別固定有離合器輪和離合器齒圈，所述離合器輪通過發(fā)動機驅(qū)動，所述轉(zhuǎn)軸二上固定有與離合器齒圈嚙合連接的永磁鐵齒圈，轉(zhuǎn)軸二上還周向定位有移動齒圈，所述永磁鐵齒圈能夠在整車ECU的控制下通電產(chǎn)生磁力并吸引移動齒圈克服復(fù)位彈簧的彈力軸向移動，所述渦輪增壓器包括驅(qū)動軸和固定在驅(qū)動軸上的增壓器齒圈，所述移動齒圈能夠與增壓器齒圈嚙合連接。

本渦輪增壓發(fā)動機的增壓結(jié)構(gòu)的工作原理是通過設(shè)置電磁離合器和用于檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器，并且兩者均與整車ECU電連接，整車ECU根據(jù)接收到轉(zhuǎn)速傳感器檢測的車速來控制電磁離合器的通斷；當(dāng)發(fā)動機在低速運轉(zhuǎn)時，電磁離合器接通，電磁離合器就會在低速車況下帶動渦輪增壓器工作，從而避免渦輪增壓器出現(xiàn)低速遲滯問題，進(jìn)而降低了發(fā)動機的低速響應(yīng)時間；具體來說，當(dāng)發(fā)動機運行時，ECU根據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器信號作出判斷，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于1500rpm/min時，ECU不給電磁離合器通電，使其保持原始狀態(tài)，即移動齒圈與增壓器齒圈嚙合連接，此時，離合器輪在發(fā)動機的驅(qū)動下帶動渦輪增壓器的驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動，使得渦輪增壓器在低速車況下也保持工作，增加進(jìn)氣量，從而提高發(fā)動機低速性能，避免渦輪增壓器出現(xiàn)的低速遲滯問題；當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速高于1500rpm/min時，則ECU給電磁離合器通電，此時，移動齒圈被永磁鐵齒圈磁力吸引并克服復(fù)位彈簧的彈力而與增壓器齒圈斷開，從而使得電磁離合器在高速車況下不參與增壓驅(qū)動，避免發(fā)動機出現(xiàn)部分動能損耗，保證發(fā)動機性能。

在上述的渦輪增壓發(fā)動機的增壓結(jié)構(gòu)中，所述復(fù)位彈簧套設(shè)在轉(zhuǎn)軸二上，所述復(fù)位彈簧的一端固連在永磁鐵齒圈上，所述復(fù)位彈簧的另一端固連在移動齒圈上。當(dāng)整車ECU控制永磁鐵齒圈上的電力斷開時，移動齒圈在復(fù)位彈簧的作用下能夠回位，重新與增壓器齒圈嚙合連接。

在上述的渦輪增壓發(fā)動機的增壓結(jié)構(gòu)中，所述離合器輪通過皮帶與發(fā)動機的曲軸皮帶輪連接。離合器輪與發(fā)動機之間通過上述傳動結(jié)構(gòu)實現(xiàn)連接，電磁離合器與曲軸皮帶輪的傳動比可根據(jù)實際需要進(jìn)行調(diào)整。

在上述的渦輪增壓發(fā)動機的增壓結(jié)構(gòu)中，所述轉(zhuǎn)軸二上的外周面上沿軸向開設(shè)有滑槽，所述移動齒圈的內(nèi)周面上具有滑塊，所述滑塊與滑槽滑動連接。移動齒圈通過上述滑塊和滑槽結(jié)構(gòu)周向定位在轉(zhuǎn)軸二上。

在上述的渦輪增壓發(fā)動機的增壓結(jié)構(gòu)中，所述發(fā)動機上連接有進(jìn)氣歧管和排氣歧管，所述渦輪增壓器還包括壓氣室和渦輪室，所述壓氣室內(nèi)設(shè)置有葉輪，所述渦輪室內(nèi)設(shè)置有渦輪，所述葉輪和渦輪均固定在驅(qū)動軸上，所述壓氣室的進(jìn)口和空濾器相連，所述壓氣室的出口與中冷器的進(jìn)口相連，所述中冷器的出口與進(jìn)氣歧管相連，所述排氣歧管和渦輪室相連通。排氣歧管中的廢氣驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)動，由于渦輪和葉輪均固定在驅(qū)動軸上，渦輪轉(zhuǎn)動會帶動葉輪轉(zhuǎn)動，從而增加進(jìn)氣歧管的進(jìn)氣量，達(dá)到增壓目的。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本渦輪增壓發(fā)動機的增壓結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點：本增壓結(jié)構(gòu)可在任意渦輪增壓發(fā)動機上使用，通過設(shè)置電磁離合器結(jié)構(gòu)能夠降低渦輪增壓發(fā)動機的低速響應(yīng)時間，充分兼顧發(fā)動機任何轉(zhuǎn)速下的性能。

附圖說明

圖1是本渦輪增壓發(fā)動機的增壓結(jié)構(gòu)的整體連接示意圖。

圖2是本增壓結(jié)構(gòu)中電磁離合器不通電狀態(tài)的示意圖。

圖3是本增壓結(jié)構(gòu)中電磁離合器通電狀態(tài)的示意圖。

圖中，1、發(fā)動機；2、渦輪增壓器；21、驅(qū)動軸；22、增壓器齒圈；23、壓氣室；24、渦輪室；25、葉輪；26、渦輪；3、整車ECU；4、電磁離合器；41、轉(zhuǎn)軸一；42、轉(zhuǎn)軸二；43、離合器輪；44、離合器齒圈；45、永磁鐵齒圈；46、移動齒圈；5、復(fù)位彈簧；6、皮帶；7、曲軸皮帶輪；8、進(jìn)氣歧管；9、排氣歧管；10、空濾器；11、中冷器；12、轉(zhuǎn)速傳感器。

具體實施方式

以下是本實用新型的具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實用新型并不限于這些實施例。

具體來說，如圖1所示，本渦輪增壓發(fā)動機包括發(fā)動機1和渦輪增壓器2，發(fā)動機1上連接有進(jìn)氣歧管8和排氣歧管9，渦輪增壓器2包括驅(qū)動軸21和固定在驅(qū)動軸21上的增壓器齒圈22，渦輪增壓器2還包括壓氣室23和渦輪室24，壓氣室23內(nèi)設(shè)置有葉輪25，渦輪室24內(nèi)設(shè)置有渦輪26，葉輪25和渦輪26均固定在驅(qū)動軸21上，壓氣室23的進(jìn)口和空濾器10相連，壓氣室23的出口與中冷器11的進(jìn)口相連，中冷器11的出口與進(jìn)氣歧管8相連，排氣歧管9和渦輪室24相連通。

如圖1、圖2和圖3所示，本增壓結(jié)構(gòu)包括分別與整車ECU3電連接的電磁離合器4和轉(zhuǎn)速傳感器12。轉(zhuǎn)速傳感器12固定在發(fā)動機1上。電磁離合器4包括轉(zhuǎn)軸一41和轉(zhuǎn)軸二42，轉(zhuǎn)軸一41的兩端分別固定有離合器輪43和離合器齒圈44，離合器輪43通過皮帶6與發(fā)動機1的曲軸皮帶輪7連接，轉(zhuǎn)軸二42上固定有與離合器齒圈44嚙合連接的永磁鐵齒圈45，轉(zhuǎn)軸二42上還周向定位有移動齒圈46。轉(zhuǎn)軸二42上的外周面上沿軸向開設(shè)有滑槽，移動齒圈46的內(nèi)周面上具有滑塊，滑塊與滑槽滑動連接。移動齒圈46與永磁鐵齒圈45之間設(shè)置有復(fù)位彈簧5，復(fù)位彈簧5套設(shè)在轉(zhuǎn)軸二42上，復(fù)位彈簧5的一端固連在永磁鐵齒圈45上，復(fù)位彈簧5的另一端固連在移動齒圈46上。永磁鐵齒圈45能夠在整車ECU3的控制下通電產(chǎn)生磁力并吸引移動齒圈46克服復(fù)位彈簧5的彈力軸向移動，移動齒圈46能夠與增壓器齒圈22嚙合連接。本實施例中是在永磁鐵齒圈45上設(shè)置線圈，作為替代方案，也可以在移動齒圈46上設(shè)置線圈，然后通過整車ECU3控制線圈通電使移動齒圈46產(chǎn)生磁力，從而使移動齒圈46向永磁鐵齒圈45方向軸向移動，使電磁離合器4和渦輪增壓器2斷開。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。

盡管本文較多地使用了發(fā)動機1、渦輪增壓器2、驅(qū)動軸21、增壓器齒圈22、壓氣室23、渦輪室24、葉輪25、渦輪26、整車ECU3、電磁離合器4、轉(zhuǎn)軸一41、轉(zhuǎn)軸二42、離合器輪43、離合器齒圈44、永磁鐵齒圈45、移動齒圈46、復(fù)位彈簧5、皮帶6、曲軸皮帶輪7、進(jìn)氣歧管8、排氣歧管9、空濾器10、中冷器11、轉(zhuǎn)速傳感器12等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。