[发明专利]螺杆式复合增压系统及其控制方法

权利要求书

1.一种螺杆式复合增压系统，其特征在于：包括发动机(1)、第一进气管(2)、连接发动机和第一进气管的进气旁通阀(3)、双螺杆压缩机(4)、与双螺杆压缩机连接的第二进气管(5)、连接双螺杆压缩机和进气旁通阀的第三进气管(6)，其中所述双螺杆压缩机设有一对相互啮合的螺旋形转子(41、42)，所述一个螺旋形转子的伸出轴上设有第一皮带轮(43)，该第一皮带轮通过第一皮带(8)、第一电磁离合器(9)、第二皮带(10)与发动机的主轴伸出轴上的皮带轮连接。

2.根据权利要求1所述的螺杆式复合增压系统，其特征在于：该螺杆式复合增压系统还包括与所述发动机连接的涡轮机(17)，其中所述涡轮机设有一个涡轮转子，所述双螺杆压缩机的一个螺旋形转子的伸出轴上还设有第二皮带轮(44)，该第二皮带轮通过第三皮带(18)、第二电磁离合器(19)、第四皮带(20)与涡轮机的涡轮转子伸出轴上的皮带轮连接。

3.根据权利要求2所述的螺杆式复合增压系统，其特征在于：所述发动机设有发动机进气歧管(11)和发动机排气歧管(12)，所述发动机进气歧管与进气旁通阀连接；所述螺杆式复合增压系统还设有与发动机排气歧管连接的排气旁通阀(13)、与排气旁通阀连接的排气旁通管(14)。

4.根据权利要求3所述的螺杆式复合增压系统，其特征在于：所述螺杆式复合增压系统还包括进气过滤器(15)和催化转化器(16)，所述进气过滤器设置在第一进气管和第二进气管的空气入口处；所述催化转化器设置在排气旁通管的空气排出口处。

5.一种如权利要求1所述的螺杆式复合增压系统的控制方法，其特征在于：所述的控制方法按照以下步骤进行：

当发动机刚开始工作时，进气旁通阀的第一进气管侧打开而第三进气管侧关闭，空气由第一进气管进入发动机进气歧管，此时发动机处于自然进气模式，电磁离合器断开，双螺杆压缩机不工作，发动机排气；

当发动机转速达到双螺杆压缩机启动转速的对应值时，进气旁通阀的第一进气管侧关闭、第三进气管侧打开，第一电磁离合器联通，此时由发动机的主轴转动带动皮带轮提供扭矩给双螺杆压缩机的螺旋形转子，双螺杆压缩机开始工作，空气由第二进气管进入双螺杆压缩机，双螺杆压缩机将空气压缩后，压缩空气通过第三进气管进入发动机中，发动机排出废气；

当发动机停机时，电磁离合器断开，待螺杆增压器停止运转时，进气旁通阀的第三进气管侧完全关闭而第一进气管侧完全打开，发动机停止运转。

6.一种螺杆式复合增压系统的控制方法，其特征在于：所述的控制方法按照以下步骤进行：

当发动机刚开始工作时，进气旁通阀的第一进气管侧打开而第三进气管侧关闭，空气由第一进气管进入发动机，发动机处于自然进气模式，第一电磁离合器以及第二电磁离合器均处于断开状态，此时螺杆增压器和涡轮机均不工作，发动机排气通过排气歧管排出，此时排气旁通阀的涡轮机侧关闭而排气旁通管侧打开，排气经排气旁通管以及催化转化器排出；

当发动机转速达到双螺杆压缩机启动转速的对应值时，第一电磁离合器连通，进气旁通阀的第三进气管侧打开，而第一进气管侧关闭，发动机的主轴转动提供双螺杆压缩机的动力源，双螺杆压缩机开始工作，空气由第二进气管进入双螺杆压缩机，双螺杆压缩机将空气压缩后，压缩空气通过第三进气管进入发动机中，在此期间涡轮机不工作，发动机通过发动机排气歧管排出废气，排气旁通阀的涡轮机侧关闭而排气旁通管侧打开，排气经排气旁通管以及催化转化器排出；

当发动机转速继续增大超过双螺杆压缩机启动转速对应值，且发动机排气量达到涡轮机的最佳转速对应值时，第一电磁离合器断开而第二电磁离合器连通，进气旁通阀的第三进气管侧打开而第一进气管侧仍然关闭，发动机与双螺杆压缩机脱离连接，涡轮机开始工作并提供双螺杆压缩机动力源，双螺杆压缩机继续工作，空气由第二进气管进入双螺杆压缩机，双螺杆压缩机将空气压缩后，压缩空气通过第三进气管进入发动机中，发动机排气通过发动机排气歧管排出，此时排气旁通阀的涡轮机侧打开而排气旁通管侧关闭，排气经涡轮机以及催化转化器排出；

当发动机停机时，第一电磁离合器以及第二电磁离合器均断开，待双螺杆压缩机停止运转时，进气旁通阀的第三进气管侧完全关闭而第一进气管侧完全打开，排气旁通阀的涡轮机侧完全关闭而排气旁通管侧完全打开，发动机停止运转。