用於渦輪增壓器的飛輪組件的製作方法
2023-05-25 19:54:26
用於渦輪增壓器的飛輪組件的製作方法
【專利摘要】用於渦輪增壓器的飛輪組件包括與渦輪增壓器軸分離的可旋轉的飛輪軸,以及聯接到飛輪軸的飛輪主體。飛輪感應器確定飛輪運轉參數並提供指示飛輪運轉參數的飛輪反饋信號,以及飛輪離合器將飛輪軸選擇性地聯接到渦輪增壓器軸。控制器基於飛輪反饋信號運轉飛輪離合器。飛輪軸和飛輪主體可設置在飛輪殼體中,該飛輪殼體與渦輪增壓器殼體分離並分開。
【專利說明】用於渦輪增壓器的飛輪組件
【技術領域】
[0001]本發明總地涉及機械能存儲裝置,特別是用於設置在內燃機上的渦輪增壓器的飛輪組件。
【背景技術】
[0002]內燃機性能的限定因素在於用於在發動機氣缸內燃燒的輸送到進氣歧管的助燃空氣的量。大氣壓通常不足以供應用於發動機正常運轉的所需空氣的量。因此,內燃機可包括一個或多個渦輪增壓器,用於壓縮空氣將其供應到設置在相應的燃燒氣缸內的燃燒室。渦輪增壓器提供助燃空氣,該助燃空氣的壓力和密度大於現有大氣壓和環境密度。使用渦輪增壓器可補償缺少的動力,例如用於補償高度,或增加可從具有一定排量的發動機獲得的動力,從而對於給定輸出減小所需要的發動機的成本、重量和尺寸。
[0003]渦輪增壓器通常包括從發動機排出的排氣驅動的渦輪,以及由渦輪驅動的壓縮機。壓縮機從大氣中接收待壓縮空氣,並向燃燒室提供空氣。共用軸使渦輪的渦輪葉輪與壓縮機部分的壓縮機葉輪互相連接。將發動機排出的排氣從排氣歧管引導到渦輪。排氣流穿過渦輪使渦輪葉輪旋轉,從而轉動共用軸並旋轉壓縮機葉輪。
[0004]渦輪增壓器的已知構造中存在一些問題。例如,當需要系統提供增加的動力時,渦輪增壓器通常需要時間加速和提供增加的壓力。這常常是由於渦輪增壓器的轉動慣性導致的。因此,在需要快速增加動力的條件下運轉發動機時,會出現延滯期,而不能實現渦輪增壓器的加速和所需的動力瞬時增加。在需要快速降低動力和壓力的條件下運轉發動機時,也存在同樣的情況。當向發動機提供恆定旋轉速度時可能會增加或移除大量電力負荷或「巨額負荷」,這些是臨時負荷的示例,臨時負荷也需要動力的快速變化和渦輪增壓器運轉速度的相應變化。
[0005]當發動機運行時,渦輪增壓器將隨著增加和移除動力在旋轉速度的不同範圍內運轉。由於渦輪增壓器的轉動慣性,通常需要低效運行發動機,用於在臨時負荷過程中控制排氣流的加熱,從而控制渦輪增壓器的旋轉速度。這些低效運轉具有增加排放如菸灰和二氧化氮的缺陷。
[0006]美國專利申請
【發明者】E·雅各布森 申請人:卡特彼勒公司