尾气发电用于电子涡轮增压的方法及系统与流程

1.本发明涉及一种尾气发电用于电子涡轮增压的方法及系统。


背景技术：

2.传统的涡轮增压技术中，由于在发动机低转速工况下的发动机排气不足，涡轮增压器不但无法带来动力提升，还会因为阻碍发动机排气产生动力响应迟滞效应。另外，其旋转轴与空气轴承在低速运转期间存在摩擦现象，严重时还会降低空气轴承的使用寿命。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种尾气发电用于电子涡轮增压的方法及系统以及空气轴承稳定系统和方法，以解决上述现有技术中存在的问题。
4.为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种尾气发电用于电子涡轮增压的方法，包括：发电机通过发动机尾气产生电力，电子涡轮使用所述电力工作。
5.在一个示例中，发电机通过发动机尾气产生的电力存储在蓄电池中。
6.在一个示例中，电子涡轮使用存储在蓄电池中的电力工作，将进气增压后输入到发动机气缸内。
7.根据本发明的一个方面，提供了一种尾气发电用于电子涡轮增压的系统，包括：发动机、发电机、电子涡轮，所述发动机的高温尾气带动所述发电机发电产生电力，所述电子涡轮使用所述电力工作。
8.在一个示例中，发电机发电产生电力存储在蓄电池中，电子涡轮使用蓄电池中存储的电力工作。
9.在一个示例中，所述电子涡轮包括电动机和叶片，所述电动机通电后带动所述叶片旋转将进气增压后的增压空气输入到所述发动机的气缸内，从而提高所述发动机的工作效率。
10.根据本发明的一个方面，提供了一种空气轴承稳定方法，包括：
11.当发动机排气不足时，起发电机工作，该起发电机带动旋转轴快速进入高速旋转状态，减少了所述旋转轴与其配合的空气轴承之间的摩擦时间。
12.在一个示例中，当发动机排气过剩时，发动机排气驱动起发电机发电。
13.在一个示例中，当发动机排气不足时，起发电机作为电动机，当发动机排气过剩时，起发电机作为发动机。
14.在一个示例中，起发电机发电产生电力存储在蓄电池中。
15.根据本发明的一个方面，提供了一种空气轴承稳定系统，包括：发动机、起发电机、空气轴承，所述起发电机带动旋转轴旋转，所述旋转轴设置在所述空气轴承上，其中，当发动机排气不足时，起发电机作为电动机，当发动机排气过剩时，起发电机作为发动机。
16.在一个示例中，当发动机排气不足时，所述起发电机作为电动机使用，所述起发电机带动旋转轴很快地进入高速旋转状态，减少了旋转轴与其配合的所述空气轴承之间的摩
擦时间。
17.在一个示例中，当发动机排气不足时，所述起发电机使用蓄电池中的电力工作。
18.在一个示例中，当发动机排气过剩时，所述起发电机作为发电机使用，所述发动机的排气驱动所述起发电机发电产生的电力存储在蓄电池中。
19.在一个示例中，所述起发电机带动旋转轴连接涡轮增压器的压轮旋转轴旋转，所述涡轮增压器的压轮旋转将增压空气输入到所述发动机的气缸内，从而提高所述发动机的工作效率。
附图说明
20.图1是本发明的实施例中尾气发电用于电子涡轮增压系统示意图；
21.图2是本发明的实施例中空气轴承稳定系统示意图。
具体实施方式
22.以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。
23.在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况下来实践实施例。在其它情形下，与本技术相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。
24.在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。
25.在以下描述中，为了清楚展示本发明的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。
26.在现有技术中，业界通常说的涡轮增压指的是废气涡轮增压器，传统的涡轮增压技术中，由于在发动机低转速工况下的发动机排气不足，涡轮增压器不但无法带来动力提升，还会因为阻碍发动机排气产生动力响应迟滞效应。
27.实施例1
28.本实施例提供一种尾气发电用于电子涡轮增压系统和方法。
29.一种尾气发电用于电子涡轮增压的方法，包括发电机通过发动机尾气产生电力，电子涡轮使用所述电力工作，发电机与电子涡轮电连接。
30.在一个实施例中，发电机通过发动机尾气发电存储在蓄电池中，电子涡轮使用蓄电池中存储的电力工作，蓄电池与电子涡轮电连接。
31.在一个实施例中，由控制单元ecu控制蓄电池给电子涡轮通电，增加电子涡轮的转速，当发动机的转速及排气温度持续上升时，发电机通过发动机尾气发电存储在蓄电池中，发电机与蓄电池连接。电子涡轮使用蓄电池中存储的电力工作，蓄电池与电子涡轮电连接。
32.如图1所示，本实施例提供一种尾气发电用于电子涡轮增压的系统10，包括发动机11、发电机12、电子涡轮13以及蓄电池(电瓶)14。
33.发动机11的高温尾气带动发电机12的旋转轴121旋转进行发电，在控制单元ecu控制下，发电机12通过发动机11尾气发的电力存储在蓄电池14中，发电机12与蓄电池14电连接。电子涡轮13使用蓄电池14中存储的电力工作，蓄电池14与电子涡轮13电连接。电子涡轮13包括电动机131和叶片132。电动机131通电后带动叶片132旋转，通过叶片132旋转将进气增压后的增压空气输入到发动机11的气缸内，从而提高发动机11的工作效率。
34.本实施例尾气发电用于电子涡轮增压的方法和系统，不仅解决了电子涡轮的用电来源问题，还解决了现有技术中涡轮的迟滞效应问题。
35.实施例2
36.本实施例提供一种空气轴承稳定系统和方法。
37.一种空气轴承稳定方法，包括：
38.当发动机排气不足时，起发电机工作，该起发电机带动旋转轴快速进入高速旋转状态，减少了所述旋转轴与其配合的空气轴承之间的摩擦时间。
39.在一个实施例中，当发动机排气过剩时，发动机排气驱动起发电机发电。
40.在一个实施例中，当发动机排气不足时，起发电机作为电动机，当发动机排气过剩时，起发电机作为发动机。
41.在一个实施例中，起发电机发电产生电力存储在蓄电池中。
42.如图2所示，本实施例提供一种空气轴承稳定系统20，包括发动机21、起发电机22、空气轴承23以及蓄电池(电瓶)24以及控制单元25。
43.其中，起发电机22具有电动机或发电机的作用，可以根据实际工况选择性转换功能，控制单元25包括用于蓄电池充电控制、电动机或发电机转换控制。
44.发动机21的高温尾气通过旋转轴221带动起发电机22的中心轴旋转进行发电，旋转轴221设置在空气轴承23上，当发动机排气不足时，例如发动机刚启动时，转速较慢，旋转轴221与空气轴承23之间存在摩擦，当旋转轴221转速加快到一定数值时，旋转轴221漂浮在空气轴承23中，旋转轴221与空气轴承23之间只存在气体摩擦，大大提高了空气轴承23的使用寿命。因此，发动机排气不足时，起发电机22带动旋转轴221能够快速进入高速旋转状态，从而减少旋转轴221与其配合的空气轴承23之间的摩擦时间，使得旋转轴221尽快地漂浮在空气轴承23中，进入正常工作状态。
45.实施例中，当发动机排气不足时，起发电机22作为电动机使用，起发电机22带动旋转轴221很快地进入高速旋转状态，这样就能减少旋转轴221与其配合的空气轴承23之间的摩擦时间，使得旋转轴221尽快地漂浮在空气轴承23中，进入正常工作状态。
46.当发动机排气过剩时，起发电机22作为发电机使用，发动机排气驱动起发电机22发电，发动机21的高温尾气通过旋转轴221带动起发电机22的中心轴旋转进行发电，在控制单元25控制下，起发电机22通过发动机21尾气发的电力存储在蓄电池24中，发电机22与控制单元25连接，控制单元25与蓄电池14连接。
47.当发动机排气不足时，起发电机22使用蓄电池24中存储的电力工作。
48.在一个实施例中，当发动机排气不足时，起发电机22作为电动机使用，起发电机22通过旋转轴221连接的涡轮增压器压轮轴旋转，从而带动涡轮增压器的压轮旋转，起发电机
22带动旋转轴221很快地进入高速旋转状态，将进气增压后的增压空气输入到发动机21的气缸内，从而提高发动机21的工作效率。
49.在一个实施例中，当发动机排气过剩时，起发电机22作为发电机使用，发动机21的高温尾气通过旋转轴221带动起发电机22的中心轴旋转进行发电，并带动涡轮增压器的压轮旋转，将进气增压后的增压空气输入到发动机21的气缸内，从而提高发动机21的工作效率。
50.本实施例空气轴承稳定方法和系统不仅解决了现有技术中涡轮的迟滞效应问题，而且解决了旋转轴与其配合的空气轴承之间的摩擦问题。
51.实施例3
52.本实施例的其他结构与实施例2相同，只是实施例2中的空气轴承23在本实施例中换成浮动油轴承。
53.实施例2中的空气轴承23支撑旋转轴旋转的介质为空气，而本实施例中，浮动油轴承23支撑旋转轴旋转的介质为液体油。
54.综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
55.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种尾气发电用于电子涡轮增压的方法，其特征在于，包括：发电机通过发动机尾气产生电力，电子涡轮使用所述电力工作。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：发电机通过发动机尾气产生的电力存储在蓄电池中。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：电子涡轮使用存储在蓄电池中的电力工作，将进气增压后输入到发动机气缸内。4.一种尾气发电用于电子涡轮增压的系统，其特征在于，包括：发动机、发电机、电子涡轮，所述发动机的高温尾气带动所述发电机发电产生电力，所述电子涡轮使用所述电力工作。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：发电机发电产生电力存储在蓄电池中，电子涡轮使用蓄电池中存储的电力工作。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：所述电子涡轮包括电动机和叶片，所述电动机通电后带动所述叶片旋转将进气增压后的增压空气输入到所述发动机的气缸内，从而提高所述发动机的工作效率。

技术总结
根据本发明的尾气发电用于电子涡轮增压的方法及系统，尾气发电用于电子涡轮增压的方法，包括发电机通过发动机尾气产生电力，电子涡轮使用所述电力工作。涡轮使用所述电力工作。涡轮使用所述电力工作。


技术研发人员：奚勇 顾汉忠
受保护的技术使用者：上海必修福企业管理有限公司
技术研发日：2021.09.30
技术公布日：2023/5/23