利用降低发电机空气压力来提高效率的增程器及方法与流程

1.本发明涉及增程电动汽车技术领域，具体地涉及一种电动汽车增程器，尤其是一种利用降低发电机空气压力来提高效率的增程器及方法。


背景技术：

2.在增程电动汽车（reev）中，发动机为发电机提供动力，进而为电池充电以增加行驶里程。每次加注所需的燃油量部分取决于发动机-发电机系统的效率，影响该效率的因素有很多，部分能量损失是由于发电机内部的风阻损失，该风阻损失是发电机的旋转部件上的内部空气摩擦的结果，该摩擦与发电机中的空气压力成正比。


技术实现要素：

3.本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种利用降低发电机空气压力来提高效率的增程器及方法，利用发动机的歧管空气压力来降低发电机中的空气压力，以提高发动机-发电机系统的整体效率。
4.本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种利用降低发电机空气压力来提高效率的增程器，包括发动机-发电机系统，所述发动机-发电机系统为相对固定的发动机和发电机，所述发动机包括活塞室和位于其内往复运动的活塞、通气进入该活塞室的进气歧管、发动机输出轴，所述进气歧管的进风口设置有节流阀，所述发电机包括发电机壳体、设置在所述发电机壳体内的定子部分和转子部分，所述转子部分与所述发动机输出轴配接并接收旋转动力，还配置有一空气管，所述空气管连通所述进气歧管与所述发电机，所述空气管的第一端位于所述进气歧管上并设置在介于所述节流阀与所述活塞室之间，所述空气管的第二端伸入于所述发电机壳体内。
5.优选的，所述进气歧管的空气压力绝对值在0bar-1bar之间。
6.优选的，所述空气管的第二端对准所述定子部分和转子部分的相对面。
7.优选的，还配置有一通风管，所述通风管的出风口伸入于所述发电机壳体内，所述通风管的进风口与所述进气歧管联通，并设置在所述节流阀与进风口之间。
8.优选的，所述空气管与所述通风管位于所述发电机壳体上的连接通道相对称设置。
9.优选的，所述通风管与所述空气管中气流流向相反。
10.本发明还揭示了一种利用降低发电机空气压力来提高效率的方法，包括：步骤1，在发动机-发电机系统中配置一空气管，所述发动机-发电机系统为相对固定的发动机和发电机，所述发动机包括活塞室和位于其内往复运动的活塞、通气进入该活塞室的进气歧管、发动机输出轴，所述进气歧管的进风口设置有节流阀，所述发电机包括发电机壳体、设置在所述发电机壳体内的定子部分和转子部分，所述转子部分与所述发动机输出轴配接并接收旋转动力，所述空气管连通所述进气歧管与所述发电机，所述空气管的第一端位于所述进气歧管上并设置在介于所述节流阀与所述活塞室之间，所述空气管的第
二端伸入于所述发电机壳体内；步骤2，控制所述进气歧管的空气压力绝对值在0bar-1bar之间。
11.本发明的有益效果主要体现在：利用发动机的歧管空气压力来降低发电机中的空气压力，以提高发动机-发电机系统的效率；配置通风管将新鲜空气供应到需要更多冷却的区域。
附图说明
12.下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：图1：本发明实施例的示意图；图2：发动机-发电机系统的冷却需求与系统功率的线性比较图。
具体实施方式
13.以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限于本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
14.在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
15.如图1所示，本发明揭示了一种利用降低发电机空气压力来提高效率的增程器，与现有技术一样，包括发动机-发电机系统，所述发动机-发电机系统为相对固定的发动机1和发电机2，所述发动机1包括活塞室11和位于其内往复运动的活塞15、通气进入该活塞室11的进气歧管12、发动机输出轴13，所述进气歧管12的进风口10设置有节流阀14。为了图示清楚，图中仅显示一个活塞室11和位于其内往复运动的活塞15。本领域技术人员所熟知，所述发动机-发电机系统可以有多个活塞室11。
16.所述发电机2包括发电机壳体20、设置在所述发电机壳体20内的定子部分21和转子部分22，所述转子部分22与所述发动机输出轴13配接并接收旋转动力。这些结构的设置和工作原理与现有技术完全相同，在此不再赘述。
17.本发明改进的原理在于使用发动机歧管空气压力来降低发电机内部的空气压力，进而来降低发电机内部的风阻损失，从而提高发动机-发电机系统的效率。
18.本发明中，发动机的进气歧管12和发电机壳体20之间通过空气管3连接。本优选实施例中，所述空气管3的第一端位于所述进气歧管上并设置在介于所述节流阀14与所述活塞室11之间，使节气门和发动机活塞室之间的空气压力降低。所述空气管的第二端伸入于所述发电机壳体20内。
19.通过该空气管3，发电机2中的空气压力将等于进气歧管12中的空气压力。部分负载（介于怠速和满功率负载之间）状态下，进气歧管12中的空气压力绝对值在0bar-1bar之间，具体取决于负载。这样，发电机内部压力变小（小于大气压），其内部风阻损失将减少，因为风阻损失与空气压力成正比，所以，发动机-发电机系统的效率得以提高。
20.本发明对于发动机-发电机系统冷却也有比较好的效果。
21.发电机2内部的空气将热量从转子部分（转子和绕组）传递到冷却系统。随着电流的增加，冷却需求随着发电机负载的增加而增加。当发动机和发电机的功率增加时，电流也会增加。这些电流加热了需要冷却的导体。从图2中可以看出，冷却需求的增加与系统功率的增加相同。
22.本领域技术人员熟知，进气歧管12的空气压力用于调节发动机扭矩。结合下表，当进气歧管12的空气压力低时，输出扭矩低；当进气歧管12的空气压力高时，输出扭矩高。使用本发明技术方案，可使发电机2中的空气压力随着发动机负载的变化而变化。这意味着在需要时可以进行冷却，并在可能的情况下提高效率。
23.为了更好的冷却效果，本优选实施例中，所述空气管的第二端对准所述定子部分21和转子部分22的相对面。
24.为了进一步改善冷却需求较高的区域的冷却，本优选实施例中还可以添加通风管4。所述通风管4的出风口伸入于所述发电机壳体20内，通过这样做，新鲜空气将被供应到需要更多冷却的区域。当然，需要更多冷却的区域可以根据发动机-发电机系统具体情况而定。
25.所述通风管4的进风口与所述进气歧管12联通，并设置在所述节流阀14与进风口10之间。所述节流阀14在进风口一侧有大气压力，通过这种方式，利用阀门上的压差产生气流。所述空气管3与所述通风管4位于所述发电机壳体20上的连接通道相对称设置。所述通风管4与所述空气管3中气流流向相反。
26.本发明还揭示了一种利用降低发电机空气压力来提高效率的方法，包括：步骤1，在发动机-发电机系统中配置一空气管3，所述发动机-发电机系统为相对固定的发动机1和发电机2，所述发动机1包括活塞室11和位于其内往复运动的活塞15、通气进入该活塞室11的进气歧管12、发动机输出轴13，所述进气歧管12的进风口10设置有节流阀14，所述发电机2包括发电机壳体20、设置在所述发电机壳体20内的定子部分21和转子部分22，所述转子部分22与所述发动机输出轴13配接并接收旋转动力，所述空气管3连通所述进气歧管12与所述发电机2，所述空气管3的第一端位于所述进气歧管上并设置在介于所述节流阀14与所述活塞室11之间，所述空气管的第二端伸入于所述发电机壳体20内；步骤2，控制所述进气歧管12的空气压力绝对值在0bar-1bar之间。
27.应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说
明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
28.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。