涡轮增压器辅助动力装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102251846A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102251846A(43)申请公布日2011.11.23(21)申请号201110113278.6(22)申请日2011.05.03(71)申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人雷艳穆正凯丁纬汉潘廷玖李成林(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人刘萍(51)Int.Cl.F02B37/00(2006.01)F02C6/12(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图2页(54)发明名称涡轮增压器辅助动力装置(57)摘要涡轮增压器辅助动力装置属于热能与动力工程领域。为解决废气涡轮增压器在汽车起步阶段的难以启动的问题而开发一种新型辅助动力装置。涡轮增压器辅助动力装置，其特征在于：包括空气入口管(7)、气体燃料入口管(8)、进气控制阀(6)、燃烧管(9)、点火器(5)和燃烧管控制阀(10)；燃烧管(9)是一个一端封闭一端开口的长管，在封闭端设有点火器(5)，开口端连通涡轮内腔，开口端装有燃烧管控制阀(10)；在燃烧管(9)封闭端的下方设有空气入口管(7)和气体燃料入口管(8)；空气入口管(7)和燃烧管(9)之间设有进气控制阀(6)。该装置结构简单，燃烧迅速，能有效利用燃料燃烧的能量，具有较高效率。CN1025846ACCNN110225184602251850A权利要求书1/1页1.涡轮增压器辅助动力装置，其特征在于：包括空气入口管(7)、气体燃料入口管(8)、进气控制阀(6)、燃烧管(9)、点火器(5)和燃烧管控制阀(10)；燃烧管(9)是一个一端封闭一端开口的长管，在封闭端设有点火器(5)，开口端连通涡轮内腔，开口端装有燃烧管控制阀(10)；在燃烧管(9)封闭端的下方设有空气入口管(7)和气体燃料入口管(8)；空气入口管(7)和燃烧管(9)之间设有进气控制阀(6)。2CCNN110225184602251850A说明书1/2页涡轮增压器辅助动力装置技术领域[0001]本发明是一种动力机械，该装置可利用气体燃料在燃烧室的爆震燃烧产生的激波能量，用于辅助驱动废气涡轮增压器的涡轮，属于热能与动力工程领域。背景技术[0002]涡轮增压器是一种利用内燃机产生的废气驱动空气压缩机的技术，涡轮增压装置其实就是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加发动机的进气量。涡轮增压都是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由新鲜空气，使之增压进入发动机气缸，实现增压目的。涡轮增压器的使用有利于提高发动机的动力性能，目前已经广泛应用车用内燃机中。[0003]涡轮增压器在发动机上应用时，它并不是随时都在启动发挥作用的的。在车辆起步阶段，发动机转速低，工作温度低，发动机排出的废气量较少，此时气缸温度相对较低，废气所含很大部分的热量经过热传导耗散，低能量的废气进入增压器涡轮腔后自然没有足够推动涡轮有效运转的惯性冲力，此时涡轮是难以启动的。因此，在车辆起步阶段涡轮增压器基本不工作，此时没有实现增压的目的。[0004]为了解决废气涡轮增压器在汽车起步阶段的难以启动的问题，本发明的目的是开发一种动力机械装置用于辅助涡轮增压器在汽车起步阶段的启动。发明内容[0005]本发明装置是为解决废气涡轮增压器在汽车起步阶段的难以启动的问题而开发一种新型辅助动力装置，该装置结构较为简单，燃烧迅速，能有效利用燃料燃烧的能量，具有较高效率。其特征在于：将利用气体燃料爆震燃烧产生的激波能量驱动涡轮增压器的涡轮。[0006]本发明设计的涡轮增压器辅助动力装置简图见附图1，包括空气入口管7、气体燃料入口管8、进气控制阀6、燃烧管9、点火器5和燃烧管控制阀10；燃烧管9是一个一端封闭一端开口的长管，在封闭端设有点火器5，开口端连通涡轮内腔，开口端装有燃烧管控制阀10；在燃烧管9封闭端的下方设有空气入口管7和气体燃料入口管8；空气入口管7和燃烧管9之间设有进气控制阀6。[0007]本发明通过气体燃料(可以是天然气或氢气)与空气混合并点燃，燃烧的气体在激波管内爆燃产生激波，而气体经过激波压缩激励，其压力、密度、温度都会陡然升高，高温高压气体会强有力地驱动涡轮高效运转，辅助涡轮增压器在低温低转速工况能正常发挥作用，提高发动机动力性能。[0008]本发明和没有该装置比较，能有效利用燃料燃烧的能量，发动机动力性能可提高15-20％，具有较高效率。附图说明3CCNN110225184602251850A说明书2/2页[0009]图1涡轮辅助动力装置简图[0010]图2进气过程示意图[0011]图3燃烧过程示意图[0012]图中：[0013]1-涡轮2-涡轮叶片3-涡轮废气入口管4-涡轮辅助动力装置