电辅助涡轮增压器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109931155A(43)申请公布日2019.06.25(21)申请号201811448480.2F02B39/04(2006.01)(22)申请日2018.11.29(30)优先权数据15/8436402017.12.15US(71)申请人通用汽车环球科技运作有限责任公司地址美国密歇根州(72)发明人C·J·格莱恩刘志敏朱斌姚健(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人林伟峰(51)Int.Cl.F02B37/10(2006.01)F02B37/14(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称电辅助涡轮增压器(57)摘要一种用于内燃机的涡轮增压系统包括涡轮增压器，该涡轮增压器具有被支撑以围绕轴线旋转的轴。该涡轮增压器还包括涡轮机叶轮和压缩机组件，涡轮机叶轮安装在轴上并且配置为通过废气围绕轴线旋转，压缩机组件安装在轴上并且配置为对从环境接收的气流进行加压以输送至气缸。该涡轮增压系统附加地包括配置为产生电动机扭矩的电动机。该涡轮增压系统进一步包括单向离合器，该单向离合器配置为选择性地将电动机连接到压缩机组件，使得电动机扭矩辅助涡轮增压器产生增压压力。还公开了一种采用这种涡轮增压系统的内燃机。CN109931155ACN109931155A权利要求书1/1页1.一种用于内燃机的涡轮增压系统，其具有气缸和往复活塞，所述气缸配置为接收用于在其中燃烧的燃料-空气混合物，所述往复活塞设置在所述气缸内部并且配置为从所述气缸排出废气，所述涡轮增压系统包括：涡轮增压器，所述涡轮增压器具有：轴，所述轴被支撑以围绕轴线旋转；涡轮机叶轮，所述涡轮机叶轮安装在所述轴上并配置为通过所述废气围绕所述轴线旋转；压缩机组件，所述压缩机组件安装在所述轴上并配置为对从环境接收的气流进行加压以输送至所述气缸；电动机，所述电动机配置为产生电动机扭矩；以及单向离合器，所述单向离合器配置为选择性地将所述电动机连接到所述压缩机组件，使得所述电动机扭矩辅助所述涡轮增压器产生增压压力。2.根据权利要求1所述的涡轮增压系统，其中：所述轴是单件式轴元件；以及所述压缩机组件包括单个压缩机叶轮。3.根据权利要求1所述的涡轮增压系统，其中，所述单向离合器包括机构，所述机构配置为选择所述单向离合器的联接方向和飞轮的方向，从而使得通过所述废气旋转的所述涡轮机叶轮能够带动所述轴旋转，进而，所述轴使得所述电动机旋转以产生电流。4.根据权利要求3所述的涡轮增压系统，其中所述机构通过加压流体操作。5.根据权利要求4所述的涡轮增压系统，进一步包括流体泵，所述流体泵配置为供应所述加压流体。6.根据权利要求1所述的涡轮增压系统，其中：所述轴包括第一轴元件和第二轴元件；以及所述压缩机组件包括安装在所述第一轴元件上的第一压缩机叶轮和安装在所述第二轴元件上的第二压缩机叶轮；所述涡轮增压系统进一步包括扭矩传递装置，所述扭矩传递装置设置在所述第一轴元件和所述第二轴元件之间并且配置为选择性地将所述第一轴元件连接至所述第二轴元件。7.根据权利要求6所述的涡轮增压系统，进一步包括至少一个阀门，所述阀门配置为连续地操作所述第一压缩机叶轮和所述第二压缩机叶轮以对所述气流进行加压。8.根据权利要求7所述的涡轮增压系统，其中所述涡轮增压系统附加地包括电子控制器，所述电子控制器配置为调节和协调所述电动机以及所述单向离合器、所述扭矩传递装置和所述至少一个阀门的操作。9.根据权利要求1所述的涡轮增压系统，其中，所述电动机经由传动齿轮组可操作地连接到所述压缩机组件。10.根据权利要求9所述的涡轮增压系统，其中，所述传动齿轮组的固定传动比范围为3∶1至5∶1。2CN109931155A说明书1/5页电辅助涡轮增压器[0001]引言[0002]本公开涉及一种用于内燃机的电辅助废气驱动的涡轮增压器。[0003]通常要求内燃机(ICE)基于可靠的基础在延长的时间段内产生相当水平的功率。多数这样的ICE组件采用诸如废气涡轮驱动的涡轮增压器等增压装置，以在气流进入发动机的进气歧管之前压缩气流，以便增加功率和效率。[0004]具体地，涡轮增压器是一种离心式气体压缩机，与环境大气压的作用相比，它能推动更多的空气、进而更多的氧气进入ICE的燃烧室。被推动进入ICE的额外质量的含氧空气提高了发动机的容积效率，使其能够在给定的循环中燃烧更多的燃料，从而产生更多的动力。[0005]典型的废气驱动的涡轮增压器包括中心轴，该中心轴由一个或多个轴承支撑并且在涡轮机叶轮和空气压缩机叶轮之间传递旋转运动。涡轮机和压缩机叶轮都固定在轴上，轴与各种轴承部件组合构成涡轮增压器的旋转组件。涡轮增压器通常使用废气阀门来限制旋转组件的运行速度，以便将涡轮增压