(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210742093.X (22)申请日 2022.06.27 (71)申请人 北京理工大 学 地址 100081 北京市海淀区中关村南大街5 号 申请人 重庆金冠汽车制造股份有限公司 (72)发明人 李惠彬　刘猛　刘静　许沛昀　 (74)专利代理 机构 北京正阳理工知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11639 专利代理师 张利萍 (51)Int.Cl. F02C 6/12(2006.01) G06F 30/15(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 基于发动机废气涡轮动能的车辆舱内空气 增压装置及设计方法 (57)摘要 本发明提供基于发动机废气涡轮动能的车 辆舱内空气增压装置及设计方法， 该增压装置包 括第二级增压器涡轮、 第二级增压器涡轮端调节 阀、 第二级增压器中冷器、 增压舱调节阀、 第二级 增压器压气机调节阀、 增压舱及第二级增压器压 气机； 第二级增压器涡轮用于连接发动机第一增 压器涡轮排气口， 第二级涡 轮端调节阀并联于第 二级增压器涡 轮的两端， 第二级增压器涡轮的涡 轴连接第二级增压器压气机， 所述第二级增压器 压气机调节阀并联于第二级增压器压气机的两 端， 所述第二级增压器压气机的高压空气输出管 路连通增压舱， 所述增压舱调节阀和第二级增压 器中冷器设置于高压空气输出管路上。 该装置能 够解决高原车辆舱内空气增压、 克服高原反应问 题。 权利要求书3页 说明书15页 附图4页 CN 115539211 A 2022.12.30 CN 115539211 A 1.一种基于发动机废气涡轮动能的车辆舱内空气增压装置， 其特征在于， 包括： 第 二级 增压器涡轮、 第二级增压器涡轮端调节阀、 第二级增压器中冷器、 增压舱调节阀、 第二级增 压器压气机调节阀、 增压舱及第二级增压器压气机； 第二级增压器涡轮用于连接发动机第 一增压器涡轮排气口， 第 二级涡轮端调节阀并联 于第二级增压器涡轮的两端， 第二级增压器涡轮的涡轴 连接第二级增压器压气机， 所述第 二级增压器压气机调节阀并联于第二级增压器压气 机的两端， 所述第二级增压器压气 机的 高压空气 输出管路连通增压舱， 所述增压舱调节阀和 第二级增压器中冷器设置于高压空气 输出管路上。 2.根据权利要求1所述基于发动机废气涡轮动 能的车辆舱内空气增压装置， 其特征在 于， 所述第二级增压器压力机的参数包括： 叶轮进口面积F1设计： 其中， ρ1为叶轮进口处空气密度， c1a为叶轮进口气流轴向速度， Gc为发动机进气质量流 量； 叶轮进口处外径D1： 其中： D0为叶轮进口处轮毂外径； 叶轮出口直径D2： 叶轮出口宽度b2： 其中， τ2为叶轮出口处阻塞系数， ρ2为叶轮出口空气密度， c2r为叶轮直径外缘处绝对速 度的径向分速度； 压气机蜗壳出口面积Ay： 其中， ρ5为压气机蜗壳出口气体密度， cy为压气机蜗壳出口空气速度。 3.根据权利要求1所述基于发动机废气涡轮动 能的车辆舱内空气增压装置， 其特征在 于， 所述第二级增压器涡轮的参数包括： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115539211 A 2其中， 为涡轮质量流量； p4为涡轮后废气压力； p3为涡轮前废气压力； κ3为涡轮定熵指 数， μT为涡轮圆周速度， ρ3为涡轮前废气密度。 4.根据权利要求1或2或3所述基于发动机废气涡轮动 能的车辆舱内空气增压装置， 其 特征在于， 所述中冷器的参数为： 1)当量直径De为： ①冷侧: 其中： xW和yW分别为散热器冷侧翅内距和内 高； ②热侧: 其中： xb和yb分别为散热器热侧翅内距和内 高； 2)流通截面积F为： ①冷侧流通截面积Fw 其中， Bw为冷侧有效宽度， Sw为冷侧翅片间距， n 为冷却管 数量； ②热侧流通截面积Fb 其中， Sb为热侧翅片间距， Bb为热侧有效宽度； (3)中冷器散热面积为： 1)实际散热面积计算 ①冷侧散热面积Aw 其中， Lw为冷侧有效长度， xW为冷侧翅内距， yW为冷侧翅内 高； ②热侧散热面积Ab 其中， Lb为热侧有效长度， xb为冷侧翅内距， yb为冷侧翅内 高。 ③总散热面积A： A＝Aw+Ab 2)增压空气冷却需要的最小散热面积AC为： 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115539211 A 3