内燃机电动增压器.pdf

一种内燃机的电动增压器，由控制内燃机的CPU芯片或位置传感器输出与供油量同步的控制信号，控制变频电源，从而控制电动机转速，电动机带动增压器，就能使进入汽缸的空气与燃油始终处于最佳燃烧配比状态，获得理想的转矩和调速特性，达到使内燃机自重轻、功率大、效率高、排放清洁的要求。

权利要求书

内燃机电动增压器
                     技术领域
本发明涉及一种内燃机电动增压器，属于动力机械领域。
                     背景技术
目前国内外以内燃机作为各种机械、车辆的动力，应用非常广泛。而内燃机采用增压器，可以显著改善燃烧效率，提高机器功率。但是，由于沿用的公知技术是：增压器与内燃机之间采用齿轮、键、轴等钢性连接，或者采用废气涡轮增压等，均不能保证在各种工况下供油与供气的最佳配比。当内燃机工作于额定功率下：如果使供油与供气处于最佳配比，阻力距增加会降低内燃机转速，当采用钢性连接时，将要降低增压器的转速及出口压力，减少供气量，而内燃机的调速器为了稳定转速，却要增加供油，这样就破坏了供油与供气的最佳配比，产生了不完全燃烧，污染了环境；反之，阻力距降低会增加增压器的出口压力，增加供气量，而调速器却要减少供油，以稳定转速，这样就使一部分多余的空气被加热，降低了内燃机的燃烧效率。当采用废气涡轮增压时，内燃机转速的降低减少了废气的排放，增压器的出口压力降低，而调速器却也要增加供油量，同样会产生不完全燃烧；如何使空气与燃油同步增减，始终以最佳配比在汽缸内燃烧，是内燃机达到自重轻、功率大、效率高、排放气体清洁的主要难题。
                     发明内容
本发明的目的是通过改变增压器的驱动原理，让进入汽缸内的空气与燃油同步增减，始终以最佳配比燃烧，获得良好的转矩和调速特性，使内燃机自重轻、功率大、效率高、排放气体清洁。
本发明为实现上述目的，采用电动机与增压器轴连，也可通过机械传动机构连接，增压器的出气道与内燃机的进气总管固定连接，采用变频电源与电动机电连接，变频电源以专用集成电路与功率电路电连构成，在一定范围内，依靠输出电压的频率变化，控制增压器地转速，使输出气压同步变化，变频电源的输出频率受控制器的控制，控制器可以是控制内燃机的CPU芯片；也可以是一个位置传感器。位置传感器可以是霍尔元件；也可以是电位器元件。内燃机的调速器在控制供油的同时，它的运动信息也输入到控制器，只要通过对控制器的调整、设定，就能使变频电源的输出频率跟踪供油量同步变化，实现进入汽缸内的空气与燃油同步增减，始终以最佳配比在汽缸内燃烧；如果控制器是一个CPU芯片，还能获得比位置传感器更好的控制效果。电动机可以是交流电动机，也可以是无刷直流电动机，因电动机专用集成电路技术很成熟，使变频电源电路结构很简单，反应速度极快，可靠性很高，生产成本很低。
本发明的良好效果是：彻底改变了进气量受转速影响，使进气量与供油量同步受到控制，始终以最佳配比在汽缸内燃烧，能获得理想的转矩和调速特性，使内燃机自重轻、功率大、效率高、排放清洁。
                     附图说明
图1为本发明的原理框图，由控制器、变频电源、电动机、增压器、内燃机构成，控制器有输入端可接受供油量信息。
                   具体实施方式
下面结合附图和实施例作进一步说明，图1中：控制器有输入端可接受供油量信息，控制器与变频电源输入端电连接，变频电源输出端与电动机电连接，电动机与增压器机械连接，增压器的出气道与内燃机的进气总管固定连接。控制器由控制内燃机的CPU芯片构成，其输出的即时控制信号，就决定了变频电源的输出频率，输出频率的变化可改变电动机的转速，电动机的转速变化决定了增压器的输出空气压力，通过对控制器的调整、设定，就能使进入汽缸的空气与燃油始终处于最佳燃烧配比状态。