可切換模式的發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可切換模式的發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng),將與進(jìn)氣岐管連接的進(jìn)氣總管分支成第一進(jìn)氣分支、第二進(jìn)氣分支，將與排氣岐管連接的排氣總管分支成第一排氣分支、第二排氣分支，將第一進(jìn)氣分支與第一排氣分支上設(shè)置壓氣機(jī)、渦輪機(jī)從而構(gòu)成渦輪增壓進(jìn)排氣回路，將第二進(jìn)氣分支與第二排氣分支設(shè)置成自然吸氣進(jìn)排氣回路，通過控制各進(jìn)氣分支、排氣分支上的進(jìn)氣閥、排氣閥來控制渦輪增壓進(jìn)排氣回路與自然吸氣進(jìn)排氣回路的切換，實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)在不同工況下的對進(jìn)排氣模式的需求。
【專利說明】
可切換模式的發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及可切換模式的發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)有兩種進(jìn)氣模式，一種是自然吸氣工作模式，一種是渦輪增壓工作模式。相同性能參數(shù)下，自然吸氣式發(fā)動機(jī)較增壓式發(fā)動機(jī)排量大，油耗高，排放差，但增壓式發(fā)動機(jī)也存在發(fā)動機(jī)低轉(zhuǎn)速不起作用，且增大排氣背壓，響應(yīng)遲滯的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明公開了一種可切換模式的發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)，根據(jù)發(fā)動機(jī)不同工況，切換自然吸氣、渦輪增壓兩種進(jìn)排氣工作模式，兼顧自然吸氣式發(fā)動機(jī)和增壓發(fā)動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明公開的可切換模式的發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)，包括進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)及發(fā)動機(jī)本體，進(jìn)氣系統(tǒng)，包括:進(jìn)氣總管及進(jìn)氣歧管;所述進(jìn)氣總管頭端為總管結(jié)構(gòu)，中段并列分成進(jìn)氣分支，末端再由進(jìn)氣分支匯集成總管結(jié)構(gòu);所述進(jìn)氣分支上均設(shè)置進(jìn)氣控制閥，其中一個(gè)進(jìn)氣分支上設(shè)置壓氣機(jī);所述進(jìn)氣總管的末端通過進(jìn)氣歧管與發(fā)動機(jī)本體連通。
[0005]出氣系統(tǒng)，包括:排氣總管及排氣歧管;所述排氣總管頭端為總管結(jié)構(gòu)，中段并列分成排氣分支，末端再由排氣分支匯集成總管結(jié)構(gòu);所述排氣分支上均設(shè)置排氣控制閥，其中一個(gè)排氣分支上設(shè)置渦輪機(jī);所述排氣總管的末端通過排氣歧管與發(fā)動機(jī)本體連通。
[0006]自然吸氣工作模式時(shí)，關(guān)閉設(shè)置壓氣機(jī)的進(jìn)氣分支上的進(jìn)氣控制閥、設(shè)置渦輪機(jī)的排氣分支上的排氣控制閥，開通其他進(jìn)氣控制閥、排氣控制閥。
[0007]渦輪增壓工作模式時(shí)，開通設(shè)置壓氣機(jī)的進(jìn)氣分支上的進(jìn)氣控制閥、設(shè)置渦輪機(jī)的排氣分支上的排氣控制閥，關(guān)閉其他進(jìn)氣控制閥、排氣控制閥。
進(jìn)一步地，所述進(jìn)氣總管中段并列分成第一進(jìn)氣分支、第二進(jìn)氣分支，末端再由第一進(jìn)氣分支與第二進(jìn)氣分支匯集成總管結(jié)構(gòu);所述第一進(jìn)氣分支上依次設(shè)置第一進(jìn)氣控制閥和壓氣機(jī);所述第二進(jìn)氣分支上設(shè)置第二進(jìn)氣控制閥。
[0008]所述排氣總管中段并列分成第一排氣分支、第二排氣分支，末端再由排第一排氣分與第二排氣分支匯集成總管結(jié)構(gòu);所述第一排氣分支上依次設(shè)置第一排氣控制閥和渦輪機(jī);所述第二排氣分支上設(shè)置第二排氣控制閥。
[0009]自然吸氣工作模式時(shí)，第一進(jìn)氣控制閥、第一排氣控制閥關(guān)閉，第二進(jìn)氣控制閥、第二排氣控制閥打開。
[0010]渦輪增壓工作模式時(shí)，第一進(jìn)氣控制閥、第一排氣控制閥打開，第二進(jìn)氣控制閥、第二排氣控制閥關(guān)閉。
[0011]進(jìn)一步地，所述第一進(jìn)氣控制閥與第二進(jìn)氣控制閥通過進(jìn)氣閥連接軸被一個(gè)進(jìn)氣閥控制電機(jī)控制;進(jìn)氣閥控制電機(jī)控制第一進(jìn)氣控制閥開度增大時(shí)，同時(shí)控制第二進(jìn)氣控制閥開度減小。
[0012]所述第一排氣控制閥與第二排氣控制閥通過排氣閥連接軸被一個(gè)排氣閥控制電機(jī)控制;排氣閥控制電機(jī)控制第一排氣控制閥開度增大時(shí)，同時(shí)控制第二排氣控制閥開度減小。
[0013]本發(fā)明有益技術(shù)效果為:將與進(jìn)氣岐管連接的進(jìn)氣總管分支成第一進(jìn)氣分支、第二進(jìn)氣分支，將與排氣岐管連接的排氣總管分支成第一排氣分支、第二排氣分支，將第一進(jìn)氣分支與第一排氣分支上設(shè)置壓氣機(jī)、渦輪機(jī)從而構(gòu)成渦輪增壓進(jìn)排氣回路，將第二進(jìn)氣分支與第二排氣分支設(shè)置成自然吸氣進(jìn)排氣回路，通過控制各進(jìn)氣分支、排氣分支上的進(jìn)氣閥、排氣閥來控制渦輪增壓進(jìn)排氣回路與自然吸氣進(jìn)排氣回路的切換，實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)在不同工況下的對進(jìn)排氣模式的需求。
【附圖說明】
[0014]圖1為可切換模式的發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)圖；
其中，1-發(fā)動機(jī)本體，2-排氣岐管，3-進(jìn)氣岐管，4-進(jìn)氣總管，5-進(jìn)氣分支，6-排氣總管，7-排氣分支，8-進(jìn)氣閥控制電機(jī)，9-排氣閥控制電機(jī)，10-第二進(jìn)氣控制閥，11-第一進(jìn)氣控制閥，12-第一排氣控制閥，13-第二排氣控制閥，14-壓氣機(jī)，15-渦輪機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0016]如圖1所示，可切換模式的發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)，包括進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)及發(fā)動機(jī)本體I。
[0017]進(jìn)氣系統(tǒng)，包括:進(jìn)氣總管4及進(jìn)氣歧管3。進(jìn)氣總管頭端為總管結(jié)構(gòu)，中段并列分成第一進(jìn)氣分支、第二進(jìn)氣分支，末端再由第一進(jìn)氣分支與第二進(jìn)氣分支匯集成總管結(jié)構(gòu)。第一進(jìn)氣分支上依次設(shè)置第一進(jìn)氣控制閥11和壓氣機(jī)14;第二進(jìn)氣分支上設(shè)置第二進(jìn)氣控制閥10;進(jìn)氣總管的末端通過進(jìn)氣歧管3與發(fā)動機(jī)本體I連通。
[0018]出氣系統(tǒng)，包括:排氣總管6及排氣歧管2。排氣總管6中段并列分成第一排氣分支、第二排氣分支，末端再由排第一排氣分支與第二排氣分支匯集成總管結(jié)構(gòu)。第一排氣分支上依次設(shè)置第一排氣控制閥12和渦輪機(jī)15。第二排氣分支上設(shè)置第二排氣控制閥13。排氣總管的末端通過排氣歧管2與發(fā)動機(jī)本體I連通。
[0019]第一進(jìn)氣控制閥11與第二進(jìn)氣控制閥10通過進(jìn)氣閥連接軸被一個(gè)進(jìn)氣閥控制電機(jī)8控制，進(jìn)氣閥控制電機(jī)8控制第一進(jìn)氣控制閥11開度增大時(shí)，同時(shí)控制第二進(jìn)氣閥控制10開度減小;第一排氣控制閥12與第二排氣控制閥13通過排氣閥連接軸被一個(gè)排氣閥控制電機(jī)9控制;排氣閥控制電機(jī)9控制第一排氣控制閥12開度增大時(shí)，同時(shí)控制第二排氣控制閥13開度減小。
[0020]排氣閥控制電機(jī)9與進(jìn)氣閥控制電機(jī)8由ECM控制，且動作同步。
[0021]當(dāng)發(fā)動機(jī)處于自然吸氣狀態(tài)時(shí)，進(jìn)氣閥控制電機(jī)8控制第一進(jìn)氣控制閥關(guān)閉，第二進(jìn)氣控制閥打開，排氣閥控制電機(jī)9控制第一排氣控制閥關(guān)閉，第二排氣控制閥打開。
[0022]發(fā)動機(jī)處于渦輪增壓狀態(tài)時(shí)，排氣閥控制電機(jī)9與進(jìn)氣閥控制電機(jī)8控制第一進(jìn)氣控制閥11、第一排氣控制閥12打開，第二進(jìn)氣控制閥1、第二排氣控制閥13關(guān)閉。
[0023]發(fā)動機(jī)自然吸氣與渦輪增壓狀態(tài)切換過程中，排氣閥控制電機(jī)9與進(jìn)氣閥控制電機(jī)8兩個(gè)電機(jī)也需同步動作。
[0024]一般渦輪增壓器需要在2000轉(zhuǎn)以后才起作用，所以在2000轉(zhuǎn)以前保證發(fā)動機(jī)處于自然吸氣狀態(tài)，讓廢氣不經(jīng)過渦輪機(jī)15，從而降低排氣背壓，新鮮空氣不經(jīng)過壓氣機(jī)14，進(jìn)氣管路也可縮短，從而降低進(jìn)氣壓力損失。當(dāng)轉(zhuǎn)速大于2000轉(zhuǎn)以后，ECU發(fā)出動作指令，排氣閥控制電機(jī)9與進(jìn)氣閥控制電機(jī)8帶動第一進(jìn)氣控制閥11，第二進(jìn)氣控制閥10，第一排氣控制閥12，第二排氣控制閥13動作，由自然吸氣模式轉(zhuǎn)入渦輪增壓模式。
[0025]因此本系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)為:車輛長期處于低速工況時(shí)，如擁堵路段，渦輪增壓器基本不起作用，所以將發(fā)動機(jī)鎖定在自然吸氣模式下。車輛處于高速工況時(shí)，如高速公路上，增壓器能夠起作用，所以將發(fā)動機(jī)鎖定在增壓模式下。
[0026]本系統(tǒng)還可設(shè)置手動控制模式，即取消排氣閥控制電機(jī)9與進(jìn)氣閥控制電機(jī)8，以手動切換各分支上進(jìn)氣控制閥、排氣控制閥方式實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)以自然吸氣模式與渦輪增壓模式工作。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.可切換模式的發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)，包括進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)及發(fā)動機(jī)本體(I)，其特征在于: 進(jìn)氣系統(tǒng)，包括:進(jìn)氣總管(4)及進(jìn)氣歧管(3);所述進(jìn)氣總管頭端為總管結(jié)構(gòu)，中段并列分成進(jìn)氣分支(5)，末端再由進(jìn)氣分支(5)匯集成總管結(jié)構(gòu);所述進(jìn)氣分支(5)上均設(shè)置進(jìn)氣控制閥，其中一個(gè)進(jìn)氣分支上設(shè)置壓氣機(jī)(14);所述進(jìn)氣總管的末端通過進(jìn)氣歧管(3)與發(fā)動機(jī)本體(I)連通； 出氣系統(tǒng)，包括:排氣總管(6)及排氣歧管(2);所述排氣總管(6)頭端為總管結(jié)構(gòu)，中段并列分成排氣分支(14)，末端再由排氣分支(7)匯集成總管結(jié)構(gòu);所述排氣分支(7)上均設(shè)置排氣控制閥，其中一個(gè)排氣分支上設(shè)置渦輪機(jī)(15);所述排氣總管的末端通過排氣歧管(2 )與發(fā)動機(jī)本體(I)連通； 自然吸氣工作模式時(shí)，關(guān)閉設(shè)置壓氣機(jī)(14)的進(jìn)氣分支上的進(jìn)氣控制閥、設(shè)置渦輪機(jī)(15)的排氣分支上的排氣控制閥，開通其他進(jìn)氣控制閥、排氣控制閥； 渦輪增壓工作模式時(shí)，開通設(shè)置壓氣機(jī)(14)的進(jìn)氣分支上的進(jìn)氣控制閥、設(shè)置渦輪機(jī)(15)的排氣分支上的排氣控制閥，關(guān)閉其他進(jìn)氣控制閥、排氣控制閥。2.如權(quán)利要求1所述的可切換模式的發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)，其特征在于: 所述進(jìn)氣總管中段并列分成第一進(jìn)氣分支、第二進(jìn)氣分支，末端再由第一進(jìn)氣分支與第二進(jìn)氣分支匯集成總管結(jié)構(gòu);所述第一進(jìn)氣分支上依次設(shè)置第一進(jìn)氣控制閥(11)和所述壓氣機(jī)(14);所述第二進(jìn)氣分支上設(shè)置第二進(jìn)氣控制閥(10); 所述排氣總管中段并列分成第一排氣分支、第二排氣分支，末端再由排第一排氣分與第二排氣分支匯集成總管結(jié)構(gòu);所述第一排氣分支上依次設(shè)置第一排氣控制閥(12)和所述渦輪機(jī)(15);所述第二排氣分支上設(shè)置第二排氣控制閥(13); 自然吸氣工作模式時(shí)，第一進(jìn)氣控制閥、第一排氣控制閥關(guān)閉，第二進(jìn)氣控制閥、第二排氣控制閥打開； 渦輪增壓工作模式時(shí)，第一進(jìn)氣控制閥、第一排氣控制閥打開，第二進(jìn)氣控制閥、第二排氣控制閥關(guān)閉。3.如權(quán)利要求2所述的可切換模式的發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)，其特征在于: 所述第一進(jìn)氣控制閥(11)與第二進(jìn)氣控制閥(10)通過進(jìn)氣閥連接軸被一個(gè)進(jìn)氣閥控制電機(jī)(8)控制;進(jìn)氣閥控制電機(jī)(8)控制第一進(jìn)氣控制閥(11)開度增大時(shí)，同時(shí)控制第二進(jìn)氣控制閥(10)開度減?。?所述第一排氣控制閥(12)與第二排氣控制閥(13)通過排氣閥連接軸被一個(gè)排氣閥控制電機(jī)(9)控制;排氣閥控制電機(jī)(9)控制第一排氣控制閥(12)開度增大時(shí)，同時(shí)控制第二排氣控制閥(13)開度減小。
【文檔編號】F02M35/10GK105927428SQ201610271458
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】王楊, 余遠(yuǎn)菊, 卿輝斌, 楊昆
【申請人】重慶長安汽車股份有限公司