[发明专利]一种涡轮增压器原理展示模型

说明书

一种面向大众的涡轮增压器原理展示模型，包括铝型材支撑架，以3D打印的涡轮叶轮与壳体作为涡轮增压展示的核心模型，以半剖的内燃机壳体展示内燃机的工作原理，以灯带的流动展示汽车发动机当中，各个部分的气流大小，速度，方向，成分等等，以电子屏展示燃烧的剧烈程度，以FLASH动画展示使用涡轮增压器前后，汽车排放的燃烧废气的成分变化，以脚踏板和电位传感器模拟驾驶员踩的油门，控制车轮的转速，以处于竖直方向上的皮带轮模拟水平方向的路面，以按钮实现自然吸气/涡轮增压模式一键切换，并通过灯带、装置转速和燃烧动画体现涡轮增压技术对燃烧效率和输出功率的提升。

技术领域

本发明涉及科技馆的示教展品模型技术领域，特别涉及一种涡轮增压器原理展示模型。

背景技术

已有的涡轮增压器模型专利，大部分是基于科研用途而发明的，如专利公开号CN107608235A发明的一种可调两级增压发动机模型即是为仿真实验而开发的平台，CN102434291A基于其设计的涡轮增压器模型开发出了诊断气流控制系统故障状况的系统。

而在汽车核心技术的示教领域，国内的发明专利，包括了CN207337762U汽车发动机冷却装置的示教模型，CN206558118U多缸发动机模型，CN206421740U斯特林发动机模型等等，其中，CN206421740U中的斯特林发动机作为一种复杂结构件，在进行示教中，仅仅作为模型依然选择以铸造作为成型方式，不仅加工周期长，而且价格昂贵不易维护，不适合在科技馆环境下公开长时间展示。多缸发动机模型中，采用了喷油显示装置，虽然真实的模拟了工作实况，但是在科技馆环境下，应当尽可能避免油液的使用，多活塞的机械配合也让维护系统稳定性成为了不小的问题。

此外，以上作为示教模型所体现出的不足之处具有一定的共性，即一个完整的现代汽车发动机并非只有内燃机这一唯一核心机构，因此国内科技馆的示教展品中，缺少展示涡轮增压器作为一种技术的核心部件的示教展品模型。

综上，本涡轮增压原理示教装置是一种新形式的示教产品。对于涡轮增压问题，现有的专利主要存在于技术层面，目前还没有现存的国内专利将涡轮增压应用于原理示教展品。因此，本发明具备一定的新颖性。

发明内容

为了克服以上技术问题，本发明提供一种涡轮增压器原理展示模型，本示教模型采用多媒体与物理装置虚实结合的展示方式，内燃机内部的运行状态使用多媒体显示。多媒体界面和脚踏板结合模拟驾驶的情况，在界面中引导观众使用涡轮增压器，并展示经过涡轮增压器增压前后，内燃机周期运动的功率变化(以火花的旺盛程度表示)，体现涡轮增压器对提高内燃机燃烧效率的帮助。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种涡轮增压器原理展示模型，包括铝型材支架1，铝型材支架1上层中部放置有涡轮叶轮轴系，右侧放置有内燃机轴系，所述的铝型材支架1下层设置有车轮轴系；

所述的涡轮叶轮轴系包括双出轴电机9，所述的双出轴电机9通过设置在其两端的联轴器分别与涡轮轴7和叶轮轴11一端相连，涡轮轴7和叶轮轴11另一端分别设置有涡轮5与叶轮12，所述的涡轮叶轮轴系上设置有模拟管路2，模拟管路2通过灯带用于将气体展示出气流经过涡轮叶轮时的气体流动状态；

所述的灯带沿叶轮12伸出，气流流出口与内燃机轴系的进气口相连。

所述的涡轮5与叶轮12采用PLA材质进行3D打印。

所述的涡轮叶轮轴系通过半开的壳体结构16支撑，壳体结构16设置在铝型材支架1上。

所述的涡轮叶轮轴系两侧设置有左挡板4和右挡板14，分别通过左螺母3与右螺母15进行轴向固定。

所述的下层的车轮轴系包括放置有皮带轮和皮带，皮带轮和皮带用于模拟路面相对于车轮的运动。

所述的涡轮轴7和叶轮轴11上分别开有键槽，键槽内部设置有左平键6与右平键13，通过平键与涡轮5与叶轮12相连。