一种自吸机增压系统的制作方法

1.本实用新型涉及汽车技术领域，具体而言，涉及一种自吸机增压系统。


背景技术：

2.自然吸气发动机工作原理是自然吸气式没有增压器，空气只是单纯的过空气滤清器、节气门、进气歧管，到达气缸。从而，针对高海波区域，由于自然环境的原因，自然吸气发动机由于进气量较为薄弱，因此将导致其动力性能降低。
3.也就是说，针对自然吸气机在空气较为稀薄的地带将出现动力不足的问题，是一个亟需进行解决的问题。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本实用新型提供一种自吸机增压系统，能够提升自吸机的进气量，用以提升自吸机在空气较为稀薄的地带的动力性能。
5.本实用新型是这样实现的：
6.本技术提供一种自吸机增压系统，其包括自吸机本体、电控涡扇增压器，所述电控涡扇增压器设于所述自吸机本体的空气滤清器和节气门的连接管道内，用以提升进气压力。
7.基于前述方案，进一步的，所述自吸机本体包括空气滤清器、节气门、进气歧管、发动机和排气歧管，所述空气滤清器、所述节气门和所述进气歧管依次通过管路相连，所述进气歧管远离所述节气门的一端与所述发动机相连，所述发动机还与所述排气歧管相连。
8.进一步的，还包括空气流量计，所述空气流量计设于所述空气滤清器和所述节气门之间的连接管道中。
9.进一步的，还包括进气温度传感器、压力传感器、三元催化转换器和发动机控制单元，所述进气温度传感器设于所述空气滤清器和所述节气门之间的管路中，所述压力传感器与所述进气歧管相连，所述三元催化转换器设于所述排气歧管的排气口位置，所述空气流量计、所述进气温度传感器、所述压力传感器和所述三元催化转换器均与所述发动机控制单元电性连接。
10.进一步的，所述进气温度传感器位于所述电控涡扇增压器的尾端位置。
11.进一步的，还包括消声器，所述消声器设于所述三元催化转换器的排气口位置。
12.进一步的，所述电控涡扇增压器包括电子涡扇本体和涡扇控制单元，所述涡扇控制单元与所述电子涡扇本体的电机电性连接，所述涡扇控制单元接入有can信号和/或硬线信号和/或on档信号和/或开关信号。
13.进一步的，所述电子涡扇本体的电机为无刷直流电机。
14.相对于现有技术，本实用新型至少具有如下优点或有益效果：
15.通过在自吸机本体的空气滤清器和节气门的连接管道内设置电控涡扇增压器，可以提升自吸机的进气量，用以提升自吸机在空气较为稀薄的地带的动力性能。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
17.图1为本实用新型一种自吸机增压系统一实施例的结构示意图；
18.图2为本实用新型一种自吸机增压系统一实施例的电控涡扇增压器的控制原理示意图。
19.图标：1、电控涡扇增压器；2、空气滤清器；3、节气门；4、进气歧管；5、发动机；6、排气歧管；7、空气流量计；8、进气温度传感器；9、压力传感器；10、三元催化转换器；11、发动机控制单元；12、消声器；13、涡扇控制单元；14、前氧传感器；15、后氧传感器；16、中间消声器；17、后消声器。
具体实施方式
20.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
21.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.实施例
23.下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互组合。
24.本实用新型实施例提供一种自吸机增压系统，其通过在自吸机的进气前端增加电控涡扇增压器1，能够提升自吸机的进气量，用以提升自吸机在空气较为稀薄的地带的动力性能。
25.请参照图1，该一种自吸机增压系统包括自吸机本体、电控涡扇增压器1，所述电控涡扇增压器1设于所述自吸机本体的空气滤清器2和节气门3的连接管道内，用以提升进气压力。
26.自吸机，又名自然吸气发动机5，其工作原理是自然吸气式没有增压器，空气只是单纯经过空气滤清器2、节气门3、进气歧管4，到达气缸，汽油是通过喷油嘴直接喷射在进气歧管4里的。发动机5包括如内燃机、外燃机、电动机等，如内燃机是把化学能转化为机械能。发动机5既适用于动力发生装置，也可指包括动力装置的整个机器，自然吸气式就是指在上面第一个行程中，混合气是靠自然形成的压力差进行吸气。与自然吸气式相对的为增压式，例如涡轮增压器和机械增压器，其与自然吸气式发动机5相比，可以增加发动机5的输出功率。
27.其中，涡轮增压器是设置在排气歧管6附近的，因为涡轮增压器是需要发动机5排
出的废气推动，所以涡轮增压器与排气歧管6连接。有些横置发动机5的汽车打开发动机5盖之后就可以看到排气歧管6，有些发动机5的排气歧管6是在前面，有些是在后面，排气歧管6与涡轮增压器连接。
28.而电控涡扇增压器1与普通的涡轮增压器不同，其独立于空气环路而工作，由集成开关磁阻技术和即时响应(300毫秒)的电机驱动。因此，它能够根据不同工况提供所需的转矩。此外，电控涡扇增压器1也使汽车制造商可以优化动力系统从而提升燃油效率。与普通涡轮增压器不同，电控涡扇增压器1能独立于空气环路而工作，因此它能够根据不同工况提供所需的转矩，涡轮迟滞现象更小。其能够将节气门3前的压力进行有效增大，将自吸机性能发挥至较高水平，从而使其在高海波区域的动力性能和平原区域保持一致。以汽车的自吸机为例，通过上述实施例的技术方案，将可以提升汽车的爬坡能力和提升最高车速。
29.请参照图1，在本实用新型的一些实施例中，所述自吸机本体包括空气滤清器2、节气门3、进气歧管4、发动机5和排气歧管6，所述空气滤清器2、所述节气门3和所述进气歧管4依次通过管路相连，所述进气歧管4远离所述节气门3的一端与所述发动机5相连，所述发动机5还与所述排气歧管6相连。
30.上述实施例中，通过将空气滤清器2、节气门3和进气歧管4依次通过管路进行相连，用以为发动机5构建进气通道，然后用排气歧管6进行发动机5的排气。其中，空气滤清器2用于过滤空气中的杂质，用以保证进入发动机5参与燃烧的空气的干净；节气门3用以控制并监测进气量的多少，进行间接控制喷油量；排气歧管6与发动机5气缸相连，用以将各缸排除的废气汇合导入排气总管。
31.请参照图1，在本实用新型的一些实施例中，还包括空气流量计7，所述空气流量计7设于所述空气滤清器2和所述节气门3之间的连接管道中，用以将吸入的空气流量转换成电信号送至发动机控制单元11，作为决定喷油时刻的基本信号之一。
32.请参照图1，在本实用新型的一些实施例中，还包括进气温度传感器8、压力传感器9、三元催化转换器10和发动机控制单元11，所述进气温度传感器8设于所述空气滤清器2和所述节气门3之间的管路中，所述压力传感器9与所述进气歧管4相连，所述三元催化转换器10设于所述排气歧管6的排气口位置，所述空气流量计7、所述进气温度传感器8、所述压力传感器9和所述三元催化转换器10均与所述发动机控制单元11电性连接。其中，三元催化转换器10用以实现对排气的净化，用以减少污染的排放，使尾气排放达标。示例性的，还包括与三元催化转换器10的进气端相连的前氧传感器14，以及与三元催化转换器10的进出气端相连的后氧传感器15，前氧传感器14和后氧传感器15均与发动机控制单元11电性连接。
33.请参照图1，在本实用新型的一些实施例中，所述进气温度传感器8位于所述电控涡扇增压器1的尾端位置。从而可以便于实现进气温度的闭环控制。
34.请参照图1，在本实用新型的一些实施例中，还包括消声器12，所述消声器12设于所述三元催化转换器10的排气口位置。
35.上述实施例中，通过在三元催化转换器10的排气口位置设置消声器12，可以降低发动机5的排气噪声，使得高温废气安全有效排放。其原理可以为当声波从管道进入消声器12以后便被迅速地吸人管内的特殊多孔性吸音材料表面层中而形成阻性共鸣室(或称"集肤效应")。这种由吸音材料构成的阻性共鸣室内充满空气，使通过该室的声波受到限制而衰减。也可以是靠穿孔板把低频噪声能量转换成高频能量再辐射出去以实现降噪目的。
36.示例性的，消声器12可以包括中间消声器16和后消声器17，中间消声器16一端与三元催化转换器10的排气口相连，另一端与后消声器17相连。
37.请参照图2，在本实用新型的一些实施例中，所述电控涡扇增压器1包括电子涡扇本体和涡扇控制单元13，所述涡扇控制单元13与所述电子涡扇本体的电机电性连接，所述涡扇控制单元13接入有can信号和/或硬线信号和/或on档信号和/或开关信号。
38.上述实施例中，对于涡扇控制单元13而言，可以进行接入can信号，其中can信号可采集发动机5负荷率；也可以进行硬线信号接入，硬线可进行采集油门踏板电压和节气门3开度信号，用以计算发动机5负荷；也可以接入on档信号，当on档开启时，涡扇控制单元13起作用，关闭时，不起作用；还可以接入开关信号，用于电控涡扇增压器1的使能接入。
39.其中的控制逻辑包括：
40.逻辑1、涡扇控制单元13通过发动机5负荷率查看当前进气压力，从而通过调节电子涡扇进行增压
41.在上电时刻，电子涡扇增压器还未开启前所读取的压力信号值为大气压力，并自学习保存，后续根据负荷率大小查看进气压力值，进而输出不同占空比驱动电机实现自动闭环控制最大增压压力为100kpa；
42.逻辑2、压力闭环自动控制
43.涡扇控制单元13通过发动机5转速信号，油门开度或节气门3开度信号，标定不同的增压比值，如10％开度以下，电子涡扇维持基本运转，随着油门开度的增大或者转速升高标定不同的增压比值。
44.油门开度/节气门开度10％30％50％70％90％100％1000rpm3kpa5kpa10kpa15kpa20kpa25kpa2000rpm3kpa5kpa10kpa15kpa20kpa25kpa3000rpm5kpa10kpa15kpa20kpa25kpa30kpa4000rpm6kpa10kpa15kpa20kpa25kpa30kpa5000rpm10kpa15kpa20kpa20kpa30kpa30kpa
45.上述map是基于海拔在3000米下最大增压压力为30kpa的基础数据设定值，修正系数主要是基于海拔高度和最大增压压力的修正。
46.海拔10002000300040005000修正系数0.33330.66611.3331.66
47.经过上述计算得出电机的占空比，驱动电机进行增压。
48.其中，由于无刷直流电机具有温升低，噪音小，大扭矩、高转速，高效率(运行平稳，可靠性高，稳定性好)，低能耗(消除了多级减速损耗，综合节电率可达20％～60％)，无火花(不产生火花，特别适合爆炸性场所)，长寿命(可连续使用30000小时)等优点。因此，在本实用新型的一些实施例中，所述电子涡扇本体的电机为无刷直流电机。
49.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征：
1.一种自吸机增压系统，其特征在于，包括自吸机本体、电控涡扇增压器，所述电控涡扇增压器设于所述自吸机本体的空气滤清器和节气门的连接管道内，用以提升进气压力。2.根据权利要求1所述的一种自吸机增压系统，其特征在于，所述自吸机本体包括空气滤清器、节气门、进气歧管、发动机和排气歧管，所述空气滤清器、所述节气门和所述进气歧管依次通过管路相连，所述进气歧管远离所述节气门的一端与所述发动机相连，所述发动机还与所述排气歧管相连。3.根据权利要求2所述的一种自吸机增压系统，其特征在于，还包括空气流量计，所述空气流量计设于所述空气滤清器和所述节气门之间的连接管道中。4.根据权利要求3所述的一种自吸机增压系统，其特征在于，还包括进气温度传感器、压力传感器、三元催化转换器和发动机控制单元，所述进气温度传感器设于所述空气滤清器和所述节气门之间的管路中，所述压力传感器与所述进气歧管相连，所述三元催化转换器设于所述排气歧管的排气口位置，所述空气流量计、所述进气温度传感器、所述压力传感器和所述三元催化转换器均与所述发动机控制单元电性连接。5.根据权利要求4所述的一种自吸机增压系统，其特征在于，所述进气温度传感器位于所述电控涡扇增压器的尾端位置。6.根据权利要求4所述的一种自吸机增压系统，其特征在于，还包括消声器，所述消声器设于所述三元催化转换器的排气口位置。7.根据权利要求1所述的一种自吸机增压系统，其特征在于，所述电控涡扇增压器包括电子涡扇本体和涡扇控制单元，所述涡扇控制单元与所述电子涡扇本体的电机电性连接，所述涡扇控制单元接入有can信号和/或硬线信号和/或on档信号和/或开关信号。8.根据权利要求7所述的一种自吸机增压系统，其特征在于，所述电子涡扇本体的电机为无刷直流电机。

技术总结
本实用新型提出了一种自吸机增压系统，涉及汽车技术领域。该系统包括自吸机本体、电控涡扇增压器，所述电控涡扇增压器设于所述自吸机本体的空气滤清器和节气门的连接管道内，用以提升进气压力。在本实用新型的技术方案中，通过在自吸机的进气前端增加电控涡扇增压器，能够提升自吸机的进气量，用以提升自吸机在空气较为稀薄的地带的动力性能。气较为稀薄的地带的动力性能。气较为稀薄的地带的动力性能。


技术研发人员：刘枫
受保护的技术使用者：百腾盛世（北京）科技有限公司
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/9/1