[发明专利]用于发动机增压的系统和方法

说明书

本申请公开用于发动机增压的系统和方法。内燃发动机可以耦接到两步式发动机增压系统以向发动机提供期望的增压从而满足扭矩需求。两步式发动机增压系统可以首先通过将一氧化二氮喷射到发动机中来向发动机提供增压，然后转换到从车架纵梁空气增压系统提供增压以生成所期望的增压。来自耦接到发动机的变速器的气泵的空气可以以使空气流到车架纵梁空气增压系统用于存储且随后用于向发动机提供增压。

技术领域

本发明涉及用于发动机增压的系统和方法。

背景技术

内燃发动机耦接到发动机增压系统，其向发动机输送增压以满足发动机扭矩需求。发动机增压系统可以以包括压缩机，其在发动机的入口侧上输送压缩空气，从而增加对发动机可用的增压。将氧增强剂添加到内燃发动机的汽缸中降低进气温度、提高汽缸压力，并且通过允许发动机燃烧更多的燃料来向发动机提供增压。增加的燃料燃烧产生驱动活塞向下的更多的汽缸压力，从而利用导致更多的发动机功率满足扭矩需求的更大的力转动曲轴系。一种广泛使用的氧增强剂是一氧化二氮。当一氧化二氮(N₂0)被喷射到发动机汽缸中时，汽缸内的初始燃烧产生足够的热以将一氧化二氮分离为其两种成分：氮和氧。一旦发生这种分离，氧然后可以用于燃烧发动机中的更多燃料。

向发动机输送增压的尝试包括公开一氧化二氮喷射系统的美国专利申请No.20110308483A1中所公开的系统，其中一氧化二氮在高压力下储存在箱中并且从箱引导到燃料供应管线。与燃料供应管线中的燃料混合的一氧化二氮被直接输送到发动机汽缸中以向发动机提供所需的增压。

然而，发明人在此已经意识到上述方法的问题。虽然一些车辆状况要求高的、持续的增压需求(例如，赛车中的发动机增压系统)，但是大多数现实世界行驶状况要求相对短的增压持续时间以用于向发动机提供附加功率(例如，在加速事件期间)。因此，一些发动机增压系统可以被构建以提供比实际所需的更多的增压，从而增加车辆系统成本和复杂性。

发明内容

发明人在此提出两步式增压系统以至少部分解决上面提到的问题。在一个示例中，两步式增压系统可以包括：通过进给管线流体地耦接到发动机的一氧化二氮存储箱；由发动机的变速器驱动的气泵，该气泵流体地连接到流体地耦接到发动机的车架纵梁(framerail)增压系统；调节一氧化二氮从进给管线向发动机流动的第一阀；以及调节空气从车架纵梁增压系统向发动机流动的第二阀。

操作两步式增压系统的示例方法可以包括：响应于发动机扭矩需求高于阈值，从一氧化二氮喷射系统向发动机喷射一氧化二氮，并且响应于发动机扭矩需求高于阈值达大于阈值时间以及响应于车架纵梁增压系统的压力高于阈值压力，暂停一氧化二氮喷射并且从车架纵梁增压系统向发动机喷射压缩空气，车架纵梁增压系统从由发动机的变速器驱动的气泵接收压缩空气。

以此方式，增压可以通过一氧化二氮喷射或通过转换为喷射储存在车架纵梁增压系统中的压缩空气而供应到发动机，从而提供具有成本效益和高效的系统以用于在现实世界行驶状况期间输送增压。

应当理解，提供以上本发明内容是为了以简化的形式介绍一系列概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着识别要求保护的主题的关键或必要特征，要求保护的主题的范围由随附具体实施方式的权利要求唯一地限定。另外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出内燃发动机的实施例。

图2图示说明两步式发动机增压系统，其具有耦接到发动机的气泵和一氧化二氮箱。

图3示出图2的两步式发动机增压系统的透视图。

图4示出两步式发动机增压系统的气泵。

图5示出两步式发动机增压系统的一氧化二氮箱。

图6是图2的两步式发动机增压系统的示意图。