[发明专利]提高使用超级涡轮增压器的活塞式发动机的燃料效率

权利要求书

1.一种具有高效率的发动机系统，包括：

发动机；

超级涡轮增压器，该超级涡轮增压器耦接至所述发动机，以便在推进系与所述超级涡轮增压器之间传递转动机械能；

阀，该阀调节来自所述超级涡轮增压器的压缩空气的气流，该压缩空气的气流在来自所述发动机的排气进入所述超级涡轮增压器之前与所述排气相混合，从而所述压缩空气将所述排气冷却至低于预定最高温度的温度以防止损坏所述超级涡轮增压器。

2.根据权利要求1所述的发动机系统，进一步包括：

连接至所述发动机的催化转化器，所述催化转化器在来自所述发动机的所述排气进入所述超级涡轮增压器之前接收所述排气。

3.根据权利要求2所述的发动机系统，其中，所述超级涡轮增压器进一步包括：

机械传动装置，该机械传动装置将超级涡轮增压器转动机械能从所述超级涡轮增压器传递至推进系以提高所述发动机系统的所述效率并且从所述超级涡轮增压器提取过量能量以防止损坏所述超级涡轮增压器，并且所述机械传动装置将推进系转动机械能从所述推进系传递至所述超级涡轮增压器以减少涡轮迟滞。

4.根据权利要求3所述的发动机系统，其中，所述阀还维持一空气流穿过所述超级涡轮增压器，以减少所述超级涡轮增压器中的喘振。

5.根据权利要求4所述的发动机系统，进一步包括：

控制器，该控制器接收所述发动机的运行参数并且产生控制所述阀的运行的控制信号。

6.根据权利要求5所述的发动机系统，进一步包括：

排气管道，该排气管道可操作地耦接至接收所述压缩空气的所述气流的压缩空气管道。

7.一种提高发动机系统的效率的方法，包括：

将超级涡轮增压器耦接至发动机；

在来自所述发动机的排气进入所述超级涡轮增压器之前，将来自所述超级涡轮增压器的压缩空气的气流提供至所述排气，从而所述压缩空气将所述排气冷却至低于预定最高温度的温度以防止损坏所述超级涡轮增压器，并且所述压缩空气为进入所述超级涡轮增压器的所述排气提供附加质量。

8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：

在所述发动机与所述超级涡轮增压器之间连接催化转化器，从而来自所述发动机的所述排气在进入所述超级涡轮增压器之前流过所述催化转化器。

9.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：

将来自所述超级涡轮增压器的超级涡轮增压器转动机械能耦接至推进系，以提高所述发动机的效率并且防止损坏所述超级涡轮增压器。

10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：

通过将推进系转动机械能从推进系传递至所述超级涡轮增压器，减少所述超级涡轮增压器中的涡轮迟滞。

11.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：

在所述发动机的运行阶段期间，维持一空气流穿过所述超级涡轮增压器以减少所述超级涡轮增压器的喘振，否则此时将出现压缩机喘振。

12.一种具有高效率的超级涡轮增压发动机系统，包括：

发动机；

超级涡轮增压器，该超级涡轮增压器包括：

涡轮，该涡轮由流过所述涡轮的气体混合物产生涡轮转动机械能；

压缩机，机械地耦接至所述涡轮，所述压缩机压缩空气源并且将压缩空气供应至所述发动机的进气歧管；

传动装置，机械地耦接至所述涡轮和所述压缩机，所述传动装置将所述涡轮转动机械能从所述涡轮传递至推进系以提高发动机输出功率并且防止损坏所述超级涡轮增压器，并且所述传动装置将推进系转动机械能从所述推进系传递至所述压缩机以减少所述发动机的涡轮迟滞；

反馈阀，该反馈阀供应与所述排气相混合以形成所述气体混合物的所述压缩空气的一部分，所述压缩空气的所述部分足以将所述排气冷却至低于预定最高温度以防止损坏所述涡轮并且为所述排气提供所述空气的附加质量，所述附加质量为所述涡轮增加附加转动能。

13.根据权利要求12所述的发动机系统，其中，在所述发动机的运行阶段期间，所述阀附加地维持所述空气的一气流穿过所述压缩机，否则此时将出现压缩机喘振。