[发明专利]一种电动发电涡轮增压器

说明书

一种电动发电涡轮增压器，其包括电动发电机、离合器和涡轮增压器，离合器设于电动发电机和涡轮增压器之间，电动发电机设于涡轮增压器的压气机的入口端，离合器设于涡轮增压器的压气机壳体内，电动发电机的转子轴和涡轮增压器的转子轴通过离合器连接，所述离合器控制所述电动发电机的转子轴和所述涡轮增压器的转子轴之间连接或断开，本发明在车辆起步阶段显著提高发动机的扭矩响应和涡轮增压器的提速效率，可一定程度上避免涡轮增压器的迟滞现象，而当发动机处于高负荷工况下也能对发动机富余的排气能量进行回收利用。

技术领域

本发明涉及汽车涡轮增压器技术领域，尤其涉及一种电动发电涡轮增压器。

背景技术

涡轮增压器是发动机中的常见部件，其通过利用发动机排出的废气驱动涡轮，利用压气机压缩空气并将压缩空气输入发动机气缸，增加发动机的进气量，提高发动机的燃烧效率。涡轮增压器内部分为压气机等多个部件，只有各个部件都能与发动机之间实现良好的匹配，才能证明发动机与涡轮增压器匹配良好。

然而涡轮增压器在匹配过程中，很难同时兼顾低速扭矩与高速功率，尤其是车辆处于低速起步阶段时，发动机转速低，排气量低，废气能量不足以推动涡轮旋转产生进气压力，导致涡轮的迟滞现象。目前各个厂商都在尝试为这个问题寻找解决方案，但大都效果不佳。另外，除了涡轮增压器中普遍存在的迟滞现象，当发动机处于高速工况时，废气能量充盈，常见的涡轮增压器对部分溢出的废气能量的整体利用率也不高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种能够显著改善迟滞现象并且对溢出的废气能量进行回收利用的电动发电涡轮增压器。

本发明提供的一种电动发电涡轮增压器，包括电动发电机、离合器和涡轮增压器，离合器设于电动发电机和涡轮增压器之间，电动发电机设于涡轮增压器的压气机入口端，电动发电机的转子轴和涡轮增压器的转子轴通过离合器连接，离合器控制电动发电机的转子轴和涡轮增压器的转子轴之间连接或断开。

进一步地，电动发电涡轮增压器还包括主动轴、从动轴和涡轮轴，主动轴设于从动轴的一端，涡轮轴设于从动轴上与主动轴相对的另一端，离合器控制主动轴与从动轴之间连接或断开，从动轴与涡轮轴紧固一体。

进一步地，主动轴为电动发电机的转子轴，其设于电动发电机内并由电动发电机驱动，涡轮轴为涡轮增压器的转子轴，其设于涡轮增压器内并由涡轮增压器驱动。

进一步地，从动轴设于离合器内并且沿电动发电涡轮增压器的轴向与主动轴同轴。

进一步地，电动发电机包括电机壳体、电机轴承、电机线圈和电机永磁体，电机轴承、电机线圈和电机永磁体均设于电机壳体内，主动轴插设于电机轴承内并由电机轴承支撑，电机线圈设于电机永磁体外。

进一步地，离合器包括磁流变液和离合器线圈，离合器线圈设于磁流变液的外周，离合器线圈通过其通电与否控制磁流变液的形态变化为固体或流体，磁流变液通过形态变化为固体或流体控制电动发电机的转子轴和涡轮增压器的转子轴之间连接或断开。

进一步地，涡轮增压器包括压气机壳体和压气机叶轮，压气机壳体沿电动发电涡轮增压器的轴向设于电动发电涡轮增压器的前部，压气机叶轮设于压气机壳体内，压气机叶轮热嵌于涡轮轴上，电机壳体固定于压气机壳体的入口端。

进一步地，涡轮增压器还包括中间轴承壳体和半浮动轴承，中间轴承壳体沿电动发电涡轮增压器的轴向设于电动发电涡轮增压器的中部，压气机壳体沿电动发电涡轮增压器的轴向紧固于中间轴承壳体的前端，半浮动轴承设于中间轴承壳体内，涡轮轴插设于半浮动轴承内并由半浮动轴承支撑。

进一步地，涡轮增压器还包括涡轮壳体、涡轮和隔热罩，涡轮设于涡轮壳体内，涡轮壳体沿电动发电涡轮增压器的轴向设于电动发电涡轮增压器的后部，涡轮壳体沿电动发电涡轮增压器的轴向紧固于中间轴承壳体的后端，涡轮与涡轮轴焊接固定，隔热罩设于中间轴承壳体和涡轮壳体之间并卡固于中间轴承壳体的后端。