專利名稱:采用增壓器的內燃機的制作方法
本發明涉及配備增壓器的節氣門控制內燃機，增壓器在形式上是一臺在壓縮室內裝有螺旋轉子(陽轉子和陰轉子)的空氣壓縮機，并具通過傳動裝置連接汽車發動機的曲軸。
已知此類設計的缺點是壓縮機作部份負荷工作時效率低。另一個缺點是增壓和供油系統的相互配合困難，再者，從部份負荷到滿負荷時，在全增壓壓力達到之前有遲后現象。
本發明之目的是提出一種消除上述缺點的簡單設計。
而這個目的可通過本發明具有下述特征的設計來達到。即一種在節氣門控制內燃機上配備增壓器的設計，增壓器在形式上是一臺空氣壓縮機，在其壓縮室內具有螺旋轉子，壓縮機在進氣側并具有容量調節裝置，該裝置被連接到發動機的氣體控制器或調節發動機功率輸出的控制裝置，它們在相當于發動機部份負荷時的位置調整容量調節裝置至相應的位置，即壓縮機的作用轉變為在發動機吸進側節流作用可變的膨脹器模式并取代了節氣門，上述膨脹器傳輸功率給發動機。
本發明基于的概念是一個增壓器以一臺螺旋壓縮機的形式設置在壓縮機進氣側并具有容量調節或控制裝置，一般具有螺旋壓縮機(參看例如端典書198588號)，而容量降低，壓縮機即起膨脹器或膨脹機的作用，同樣地作為一個節氣門，將節流發動機的吸入口，再傳輸功率給發動機。它得以實現是直接通過傳動或間接減速膨脹機，即借助于增壓機。膨脹效果得以增加是藉發動機與螺旋轉子機之間傳動的變化，故當轉子機起膨脹機的作用時，傳動比改變，使螺旋轉子機的傳動比低于它起壓縮機作用的時候。它得以容易地實現是藉對陽轉子的驅動，或者對陰轉子的驅動。在發動機作部份負荷運行或空轉時，它導致了燃油消耗的降低。節氣門不再需要，而燃油可容易地供給發動機而也不再需要一般的化油器。一項特別重要的優點是，此設計具有一種供油裝置，它有若干供油小孔，當容量調節滑閥移動使進氣孔趨向全開時使小孔依次暴露出來。它導致了發動機負荷增加時，燃油供應與之成比例增加的良好結果。本發明的另一個特別的優點是，由于在發動機部份負荷時產生膨脹，燃燒空氣在其通過膨脹機時經常受冷卻。因此，如果發動機負荷需突然快速增加時，并在發動機部份負荷時在原來起膨脹機作用的轉子機以后，仍然冷的燃燒空氣(被腳脹器下游冷表面冷卻)能夠在逐步加速時期削弱燃燒室內的爆震。
現參照用附圖介紹的兩個舉例的實施方案，本發明進行更詳細的描述。
圖1是本發明第一實施方案沿圖2Ⅰ-Ⅰ線的截面圖;
圖2是是沿圖1Ⅱ-Ⅱ線的截面圖;
圖3是第二實施方案沿圖4Ⅲ-Ⅲ線的截面圖;
圖4是沿圖3Ⅳ-Ⅳ線的截面圖;
圖5是沿圖3Ⅴ-Ⅴ線的截面圖;
圖6是同樣的截面圖，表示發動機在全負荷時的容量調節裝置。
圖1和圖2介紹的實施方案包括一個四汽缸內燃機1，它具有一個汽缸頭2，一個進氣岐管3，進氣導管4，進氣閥5和排氣閥6。
發動機本身無實際的化油器或節氣門，而是將螺旋轉子機10連接于進氣岐管3。而且，燃油噴口11位于進氣導管4內，導管形成文氏管，而噴口11經管12連接到盛油浮子室上。
螺旋轉子機包括兩個螺旋轉子，一個陽轉子14和一個陰轉子15，它們配有為在壓縮16旋轉的軸頸，并經裝于一個轉子軸17上的皮帶輪18連接發動機曲軸(未示)，而驅動皮帶19繞經皮帶輪。
轉子機包括導向進氣孔21的進氣口20，孔的有效面積可借助于滑閥22進行調節，滑閥裝于室16的墻并均成其部份，它作平行于轉子14，15軸線的滑動。上述滑閥在后面將稱為容量調節滑閥，它通過聯動裝置23被連接到汽車的加速踏板或油門踏板24上。
具有鄰近進氣孔的容量調節閥的此類螺旋轉子機技術是聞名的，并可從描述和介紹的專利文獻中得到。關于這一點指的是瑞典書219243號，它介紹了同用途的另一種閥。
當發動機的作部份負荷運轉，即加速踏板放松到發動機空轉位置，螺旋轉子機原則上起節氣門的作用。燃燒空氣經進氣口20，進氣孔21(它被滑閥22調節到最小有效面積)吸入并進入轉子機10的工作室和在上述室內形成的轉子槽，空氣隨后在上述槽內膨脹并經出氣口25離開并前往發動機的進氣岐管3。燃燒空氣經文氏進氣導管4(燃油從噴咀11出來在這里被吸走)自岐管3被吸進發動機的汽缸燃燒室。
與借助節氣門實行節氣控制的情況相反，此時是從轉子機10得到能量，轉子機起膨脹機的作用，并隨后通過傳動部件18，19對曲軸的旋轉產生影響。
空氣在其膨脹時也被冷卻。雖然只是獲得非常適中的效果，以及上述對曲軸驅動的影響，效果隨壓力的增加而增加，諸如考慮到在高發動機轉數時的發動機轉速。當發動機的負荷迅速增加(壓下加速踏板)，冷的燃燒空氣時時刻刻送往發動機，于是削弱弱了在加速時發動機的爆震趨勢。此外還有一個優點是，加速踏板直接壓下，進氣孔21的有效面積隨即變寬，藉滑閥22向圖1右面移動，發動機受到了一個全增壓壓力。通常，在以普通方式增壓發動機時，增壓器被接合或被啟動，當加速踏板壓下時，在增壓壓力形成之前有一個1至2秒的遲后現象。在圖1和2介紹的實施方案里，供油是在螺旋轉子機10的下游，其優點是使燃油噴咀11能夠位于靠近進氣閥5的地方。圖3至6所介紹的實施方案與此不同，因為供油是在螺施轉子機的上游。這意味著螺旋轉子機10用濕空氣操作，它對配用異步轉子14，15，即用一個轉子驅動另一個轉子的轉子機特別優越。此類轉子機更為簡單，所需要的地方比同步轉子機小。潮濕將態也改進了轉子機的冷卻，而且在某些場合改進了轉子相互接觸表面的潤滑。燃油在經過轉子機時也與燃燒空氣完全混合。
從以下可明白，供油可根據發動機的負荷容易和簡單地進行調節，直至發動機的空轉速度，這又是一優點。
在圖3和4介紹的實施方案中，滑閥22居于其內的進氣口20的一部份和該滑閥的端面構成一個文氏噴咀30，在燃燒空氣流過的方向上可以看到。沿噴咀30最窄部份或喉部和滑閥縱向延伸的是一條送油管31，它從與浮子室13相通的燃油導管32經過。管子13伸入具有一定間隙的孔33并具有一串燃油噴口34，35，36或沿管子分布的燃油出口。當滑閥22處于其發動機的空轉位置(圖5)，噴咀30被調節到其最小的有效面積，而噴口35，36被孔33的壁蓋住。盡管按單位時間燃燒空氣的吸入量最小，噴咀30內的空氣流速高到足以靠從噴口34吸油以進行有效地傳送，而噴口位于文氏噴咀最佳位置上。當發動機負荷增加，滑閥22稍微向圖5右面移動到下一個噴口35也外露的位置，而導入螺旋轉子內部的孔大到足以使轉子機像一臺被發動機曲軸經皮帶19和皮帶輪18驅動的壓縮機一樣開始工作，在發動機全負荷時末了的效果更合適。即滑閥22處于孔開到最大的位置，并且三個噴口34-36全部外露。
螺旋轉子機操作時的內壓力比等于1，它表示轉子機將不作為一臺壓縮機而最佳地操作。然而此點不很重要，因為汽單發動機不會作全載即作增壓運行超過至多約5%的時間。如果希望發動機作較長期的全載運行，轉子機可以公知的方式優越地采用一個控制滑閥40以確定一個合適的壓力比，如圖3和4所介紹。
在加速時如果需要附加燃油，可在轉子機處于壓縮機模式時向螺扦作低壓供油來實現，它與采用普通化油器系統中的加速泵同樣有效。除了上過優點外，根據本發明的設計在以發動機部份負荷驅動汽車或當發動機空轉時也節省了燃油，它從污染方面來講也是有利的。化油器的作用或多或少體現在實際的發明里，它導致了可觀的節約，特別是因為根據圖1和2圖的實施方案可與為每一個汽缸配備獨立的化油器相比。
本發明也可應用于燃油噴射發動機和柴油機，二沖程和四沖程的皆可。
權利要求
1.一種在節氣門控制內燃機(1，2)上配備增壓器的設計，增壓器在形式上是一臺空氣壓縮機(10)，在其壓縮室內具有螺旋轉子(14，15)，其特征在于，壓縮機(10)在進氣側(20)并具有容量調節裝置(22)，該裝置被連接到發動機(1，2)的氣體控制器(24)或調節發動機功率輸出的控制裝置，它們在相當于發動機部份負荷時的位置調整容量調節裝置(22)至相應的位置，即壓縮機(10)的作用轉變為在發動機吸進側(3)節流作用可變的膨脹器模式并取代了節氣門，上述膨脹器傳輸功率給發動機(1，2)。
2.根據權利要求
1的設計，其特征在于，容量調節裝置包括一個滑閥(22)，它相對于轉子(14，15)作軸向運動，并形成一個壓縮室的可移動的壁部份，以及一個經向的螺旋壓縮機進氣孔(21)的可移動的壁部份，進氣孔在形式上具有面積可變的噴咀裝置(30)，上述噴咀裝置(30)與一個供油裝置(31)相通。
3.根據權利要求
2的設計，其特征在于，供油裝置(31)包括若干供油口(34，35，36)，當容量調節滑閥(22)在移向使進氣孔全開的位置時，供油口順序外露。
4.根據權利要求
1-3中任何一項的設計，其特征在于，螺旋壓縮機在出氣側(25)具有確定內壓力比的一般控制滑閥(40)。
5.根據權利要求
1-4中任何一項的設計，其特征在于，螺旋轉子機的驅動裝置(18，19)的設計是當螺旋轉子機以壓縮機模式工作時，它由陽轉子驅動，而當它以膨脹機模式工作時，它由陰轉子驅動。
專利摘要
本發明涉及節氣門控制內燃機(1，2)配以增壓器的設計，增壓器在形式上是一臺在其壓縮室內具有螺旋轉子(14，15)的壓縮機(10)。由于增壓器在發動機部分負荷時不起作用，為了克服此缺點本發明在設計時將螺旋壓縮機(10)設在進氣側(20)，它具有一個容量調節裝置(22)，該裝置由氣門板或加速踏板操作，當發動機僅在部分負荷時，它被調節到一個適當的位置，此時壓縮機(10)用作在發動機進氣側節氣作用可變的膨脹機，并且將功率傳輸給發動機，于是代替了普通的節氣門。
文檔編號F01C1/16GK87102720SQ87102720
公開日1988年10月19日 申請日期1987年4月8日
發明者約翰尼·奧斯卡森 申請人:瑞典轉子機械公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan