CN112459902B - 一种机械传动结构、混合动力增压装置及发动机排气*** - Google Patents

Abstract

本发明专利公开了一种机械传动结构、混合动力增压装置及发动机排气***。机械传动结构用于连接车辆发动机和压气机***，包括：发动机输出轴组件和传动组件。在车辆启动或怠速状态下，传动组件断开连接，使压气机***处于停机状态、发动机处于自然吸气状态；在车辆加速状态下，当发动机达到第一预定阀值，传动组件闭合连接，可使发动机通过发动机输出轴组件和传动组件，驱动压气机***工作。本发明通过发动机输出轴组件和第一传动轴组件的具体结构，使车辆发动机和压气机***在车辆不同状态下具有不同增压方式，进而实现了在获得稳定的动力输出的同时，提高了燃油经济性目的。

Description

一种机械传动结构、混合动力增压装置及发动机排气***

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，具体的说，涉及一种机械传动结构、混合动力增压装置及发动机排气***。

背景技术

目前涡轮增压主要是通过安装在排气管路上的涡轮动力装置驱动安装在进气管路上的压气机叶轮转动，对进气道的新鲜空气进行预压缩，提高进气量，进而提高发动机功率，但在低速时增压效果不明显，而且还存在较大的迟滞效应。

为了减小迟滞效应，有人提出双涡轮增压***，增大涡轮动力，但从原理上没法消除迟滞效应；有人提出机械增压和涡轮增压相结合的方法，即在进气道上安装机械增压，在排气道上安装涡轮动力装置，但两套***在增加结构重量、提高成本的同时，将机械增压的问题也带入到***中，发动机效率并没有得到很好的提高；也有人提出电动和涡轮双进气增压的方法，即在进气道上安装电动增压装置，在排气道上安装涡轮动力装置，见专利号CN101446228B(一种用于发动机的电动和涡轮双进气增压装置)，这种方法解决了涡轮迟滞效应，但额外增加了一套装置，结构重量和成本增加；还有人提出电动涡轮的方法，即在直接涡轮轴上安装发动机-电动机，由发动机- 电动机与涡轮一起驱动压气机工作，见专利号CN101734138B(混合动力系及用于控制混合动力系的方法)、US6449950B1(用于电辅助涡轮增压器的转子和轴承***)、US20100051363A1(汽车混合动力发动机辅助***)、US6637205B1(电动助力可变几何涡轮增压器)，或高低压双涡轮加电动机辅助的形式，见专利号CN103180568B(涡轮增压***)，但是由于涡轮、发动机-电动机以及压气机通过机械连接在一起，没有解耦，在压气机不需要进行增压时，无法停止增压。

因此，如何进一步提高发动机的增压效率、提高燃油经济性，是本专利想要解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的以上缺陷，本发明提供了一种机械传动结构、混合动力增压装置及发动机排气***，实现了发动机具有稳定的动力输出的同时，提高了燃油经济性目的。

本发明提供的技术方案如下：

一种机械传动结构，所述机械传动结构用于连接车辆发动机和压气机***，包括：发动机输出轴组件和传动组件；所述发动机输出轴组件与所述传动组件传动连接，所述发动机输出轴组件远离所述传动组件的一端具有发动机连接位，所述传动组件远离所述发动机输出轴组件的一端可作为与所述压气机***连接的输出端，所述发动机和所述压气机***可通过所述传动组件断开或闭合连接；其中，在车辆启动或怠速状态下，所述传动组件断开连接，使所述压气机***处于停机状态、所述发动机处于自然吸气状态；在车辆加速状态下，当所述发动机达到第一预定阈值，所述传动组件闭合连接，可使所述发动机通过所述发动机输出轴组件和所述传动组件，驱动所述压气机***工作。

本技术方案公开了一种用于连接发动机与压气机***的机械传动结构，该机械传动结构通过控制传动组件的断开或闭合，实现了发动机与压气***的两种连接状态。在车辆启动和怠速时，断开发动机与压气机***的连接，此时，压气机***不工作，发动机处于自然吸气状态，燃油消耗量较小。在车辆加速或发动机转速达到第一预定阈值时，闭合发动机与压气机***的连接，发动机的曲轴转动，带动发动机输出轴组件转动，并通过传动组件驱动压气机***工作。使发动机处于机械增压状态，压气机***的转速随发动机转速变化而变化，动力输出线性稳定，具有低速扭矩大、对油门响应无迟滞的良好性能。进而实现了发动机具有稳定的动力输出的同时，提高了燃油经济性目的。

进一步地，所述机械传动结构包括第一传动轴组件；所述发动机输出轴组件包括：第一输出轴和发动机第一输出轴齿轮，所述第一输出轴用于与所述发动机的曲轴连接，所述第一输出轴齿轮装设在所述第一输出轴远离所述曲轴的一端；所述第一传动轴组件包括：第一传动轴、第二传动轴、第一传动齿轮以及第一离合装置，所述第一传动轴一端与所述第一传动齿轮连接，另一端与所述第一离合装置连接；所述第一传动齿轮与所述第一输出轴齿轮啮合连接；所述第二传动轴的一端与所述第一离合装置连接，另一端可作为与所述压气机***连接的输出端；其中，在车辆启动或怠速状态下，所述第一传动轴和所述第二传动轴通过所述离合装置断开连接，可使所述压气机***处于停机状态、所述发动机处于自然吸气状态；在车辆加速状态下，当所述发动机达到第一预定阈值，所述离合装置闭合连接，可使所述发动机通过所述发动机输出轴组件和所述第一传动轴组件，驱动所述压气机***工作。

进一步地，所述机械传动结构包括第二传动轴组件和第三传动轴组件，其中，所述第一传动轴组件还包括第一传动锥齿轮，所述第一传动锥齿轮装设在所述第二传动轴远离所述第一离合装置一端；所述第二传动轴组件包括第三传动轴、第二传动锥齿轮和第三传动锥齿轮；所述第二传动锥齿轮和所述第三传动锥齿轮分别装设在所述第三传动轴两端，且所述第二传动锥齿轮与所述第一传动锥齿轮啮合连接；所述第三传动轴组件包括，第四传动轴、第四传动锥齿轮；所述第四传动轴一端装设有所述第四传动锥齿轮，另一端可作为与所述压气机***连接的输出端，所述第四传动锥齿轮与所述第三传动锥齿轮啮合连接。

本技术方案公开了具有第二传动轴组件和第三传动轴组件的机械传动结构，本方案通过各个传动轴之间的相互连接，增加了压气机***与发动机之间的连接长度，使该机械传动结构可适用于压气机***与发动机之间距离较远的情况。

进一步地，所述机械传动结构包括第二行星齿轮组、第三行星齿轮组、第四传动轴组件、第五传动轴组件、第六传动轴组件以及第七传动轴组件，用于代替所述第二传动轴和所述第一离合装置；其中，所述发动机输出轴组件包括第二输出轴，所述第一输出轴和所述第二输出轴位于同一轴线，且通过所述第三行星齿轮组连接；所述第四传动轴组件包括第五传动轴和第二传动齿轮，所述第二传动齿轮装设在所述第五传动轴远离所述第一传动轴的一端，所述第五传动轴与所述第一传动轴位于同一轴线，且通过所述第二行星齿轮组连接；所述第二行星齿轮组包括第二太阳轮、第二行星轮、第二齿圈、第二行星架、第一锁止器和第二锁止器，所述第二太阳轮位于所述第二行星齿轮组中心，与若干所述第二行星轮啮合连接，所述第二齿圈装设在所述第二行星轮外圈，所述第二太阳轮与所述第二齿圈位于同一旋转轴；所述第一传动轴远离所述第一传动齿轮的一端与所述第二太阳轮连接，所述第五传动轴远离所述第二传动齿轮的一端与所述第二行星架连接，所述第一锁止器装设在所述第二齿圈上，所述第二锁止器装设在所述第二行星架上；所述第三行星齿轮组包括第三太阳轮、第三行星轮、第三齿圈和第三行星架，所述第三太阳轮位于所述第三行星齿轮组中心，与若干所述第三行星轮啮合连接，所述第三齿圈装设在所述第三行星轮外圈，所述第三齿圈与所述第三太阳轮位于同一旋转轴，所述第一输出轴远离所述曲轴的一端与所述第三太阳轮连接，所述第二输出轴一端与所述第三行星架连接；所述第五传动轴组件包括与所述第二齿圈同轴连接的第六传动轴和装设在所述第六传动轴远离所述第二齿圈的第三传动齿轮，所述第六传动轴远离所述第三传动齿轮的一端与所述第二齿圈连接；所述第六传动轴组件包括与所述第三齿圈同轴连接的第七传动轴和装设在所述第七传动轴远离所述第三齿圈的第四传动齿轮，所述第四传动齿轮和所述第二传动齿轮啮合连接；所述第七传动轴组件包括第八传动轴和装设在所述第八传动轴远离所述压气机***一端的第五传动齿轮，所述第八传动轴可作为与所述压气机***连接的输出端，所述第五传动齿轮与所述第三传动齿轮啮合连接；在所述车辆启动或怠速状态下，所述第一锁止器锁止、所述第二锁止器松开，所述发动机输出地动力在所述发动机输出轴组件、所述第三行星齿轮组、所述第四传动轴组件、第二行星齿轮组以及所述第一传动轴组件内循环传输；在所述车辆加速状态下，当所述发动机达到所述第一预定阈值，所述第二锁止器锁止、所述第一锁止器松开，所述发动机可将动力依次通过所述发动机输出轴组件、所述第一传动轴组件、所述第二行星齿轮组、所述第五传动轴组件以及所述第七传动轴组件，传送给所述压气机***；当所述发动机达到所述第二预定阈值，所述第一锁止器和所述第二锁止器全部松开，所述发动机的动力，一部分通过所述第二输出轴输出，一部分输出至所述压气机***，剩余部分通过所述第三行星齿轮组件回到所述第二输出轴。

本技术方案公开了具有多种使用形态的机械传动结构，通过各个部件的组合结构以及第一锁止器锁止和第二锁止器锁止的相互配合。使该机械传动结构在车辆发动机运行的不同阶段，可以通过对第一锁止器锁止和第二锁止器锁止的控制，实现将发动机的动力的合理利用，进而达到降低燃油消耗量、提高发动机输出动力稳定性的效果。

进一步地，所述机械传动结构包括第二传动轴组件和第三传动轴组件，用于替换所述第七传动轴组件，其中，所述第三传动齿轮替换为第五传动锥齿轮；所述第二传动轴组件包括第三传动轴、第二传动锥齿轮以及第三传动锥齿轮，所述第二传动锥齿轮和所述第三传动锥齿轮分别装设在所述第三传动轴两端，所述第二传动锥齿轮与所述第五传动锥齿轮啮合连接；所述第三传动轴组件包括第四传动轴和第四传动锥齿轮，所述第四传动轴一端装设有所述第四传动锥齿轮，另一端可作为与所述压气机***连接的输出端，所述第四传动锥齿轮与所述第三传动锥齿轮啮合连接。

一种混合动力增压装置，包括上述机械传动结构，还包括发动机、涡轮***以及压气机***，所述涡轮***与所述压气机***传动连接，所述发动机通过所述机械传动结构与所述压气机***连接。

本技术方案公开了一种混合动力增压装置，通过将上述机械传动结构与发动机、涡轮***以及压气机***相互组合，实现了该混合动力增压装置既可以通过机械传动结构增压，也可以通过涡轮***增压，提高发动机的动力性能和燃油经济性。

进一步地，所述涡轮***与所述压气机***之间设置有第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组与所述机械传动结构通过第八传动轴组件连接，所述第八传动轴组件与所述第一行星齿轮组位于同一中心线；所述第一行星齿轮组包括第一太阳轮、第一行星轮、第一齿圈、第一行星架、第三锁止器以及第四锁止器，所述第一太阳轮位于所述第一行星齿轮组中心，与若干所述第一行星轮啮合连接，所述第一齿圈装设在所述第一行星轮外圈，所述第一齿圈与所述第一太阳轮位于同一旋转轴，所述第一行星架一端与所述第一行星轮的转轴连接，另一端与所述压气机***连接；所述第一太阳轮远离所述压气机***的一端与所述涡轮***连接；所述第八传动轴组件包括第九传动轴和第六传动齿轮，所述第九传动轴一端装设所述有所述第六传动齿轮，另一端与所述第一齿圈连接，所述第六传动齿轮与所述机械传动结构的输出端啮合连接；所述第三锁止器安装在所述第一齿圈上，所述第四锁止器安装在所述第一太阳轮上；其中，在车辆启动或怠速状态下，所述第一锁止器和所述第三锁止器锁止，所述第二锁止器和所述第四锁止器松开，所述涡轮***产生的动力传送至所述压气机***，所述发动机动力在所述机械传动结构内循环；在车辆加速状态下，当所述发动机达到所述第一预定阈值，所述第一锁止器、所述第三锁止器和所述第四锁止器松开，所述第二锁止器锁止，所述发动机动力与所述涡轮***分别将动力传送至压气机***；当所述发动机达到所述第二预定阈值，所述第一锁止器、所述第二锁止器、所述第三锁止器以及所述第四锁止器全部松开，所述涡轮***的动力部分传送至所述压气机***，部分通过所述机械传动结构与所述发动机的动力合并输出，所述第一预定阈值小于所述第二预定阈值；在车辆进入高速巡航状态时，所述第二锁止器、所述第三锁止器以及所述第四锁止器松开，所述第一锁止器锁止，所述涡轮***的动力全部传送至所述压气机***，所述发动机的动力全部向外输出。

本技术方案公开了一种装设有第八传动轴组件和第一行星齿轮组的混合动力增压装置，通过第三锁止器和第四锁止器对第一齿圈和第一太阳轮的控制，使该混合动力增压装置具有多种工作状态。进而达到使用车辆的燃油消耗量低、加速性能好、动力足的效果。

一种发动机排气***，包括上述混合动力增压装置，还包括进气***和排气***，所述发动机与所述压气机***通过所述进气***连接，所述进气***具有空气入口；所述发动机与所述涡轮***通过所述排气***连接，所述排气***具有废气出口。

进一步地，所述进气***包括进气管、进气总管、若干进气歧管、进气温度调节***以及节气门，所述进气管和所述进气总管分别与所述压气机***连接，所述进气歧管一端与所述发动机连接、另一端与所述进气总管连接，所述进气温度调节***和所述节气门依次装设在所述进气总管上，且位于所述压气机***和所述进气歧管之间；所述排气***包括排气管、排气总管以及若干排气歧管，所述排气管和所述排气总管分别与所述涡轮***连接，所述排气歧管一端与所述发动机连接、另一端与所述排气总管连接；其中，所述发动机排气***工作过程中，空气从所述进气管流入，在所述压气机***内进行增压后流入所述进气总管，依次通过所述进气温度调节***和所述节气门后通过若干所述进气歧管流入所述发动机；燃烧后的废气通过若干所述排气歧管流入所述排气总管，通过所述涡轮***后经所述排气管排出。

本技术方案公开了一种发动机排气***，通过混合动力增压装置的不同工作状态，实现了该发动机排气***使用效果好，耗油低，动力充足的效果。

进一步地，所述进气***还包括进气旁路和进气旁路阀门，所述进气旁路一端与所述进气管连接，另一端与所述进气总管连接，所述进气旁路阀门装设在所述进气旁路上；所述排气***还包括排气旁路和排气旁路阀门，所述排气旁路一端与所述排气管连接，另一端与所述排气总管连接，所述排气旁路阀门装设在所述排气旁路上；其中，在车辆启动或怠速状态下，所述进气旁路阀门和所述排气旁路阀门均开启，空气从所述进气管流入，通过所述进气旁路后流入所述进气总管，依次经过所述进气温度调节***和所述节气门后，通过所述进气歧管流入所述发动机参与燃烧；燃烧后的废气通过若干所述排气歧管流入所述排气总管，通过所述排气旁路后经所述排气管排出，所述发动机处于非增压状态；在车辆加速状态下，当所述发动机低于所述第一预定阈值，所述进气旁路阀门关闭，所述排气旁路阀门打开，空气从所述进气管流入，在所述压气机***内进行增压后流入所述进气总管，依次通过所述进气温度调节***和所述节气门后通过若干所述进气歧管流入所述发动机；燃烧后的废气通过若干所述排气歧管流入所述排气总管，通过所述排气旁路后经所述排气管排出，所述发动机处于机械增压状态；当所述发动机达到所述第一预定阈值，所述进气旁路阀门和所述排气旁路阀门均关闭，空气从所述进气管流入，在所述压气机***内进行增压后流入所述进气总管，依次通过所述进气温度调节***和所述节气门后通过若干所述进气歧管流入所述发动机；燃烧后的废气通过若干所述排气歧管流入所述排气总管，通过所述涡轮***后经所述排气管排出，所述发动机处于机械和涡轮混合动力增压状态。

本技术方案公开了一种具有进气旁路和排气旁路的发动机排气***，通过对进气旁路阀门和排气旁路阀门的控制，配合混合动力增压装置的不同工作状态，实现了该发动机排气***的模式切换，进而具有更高发动机动力性能和燃油经济性。

本发明至少具有下列一种技术效果：

1、与现有机械增压技术相比，采用纯机械结构，结构简单，可靠性高，使用和维护成本较低。

2、增加两组行星齿轮组后，可根据发动机的不同工作状态采用不同的增压方式，在获取线性稳定的动力输出的同时，提高了燃油经济性。

3、与现有的涡轮增压技术，消除了涡轮迟滞现象，获得更好的发动机动力性能；与电动和涡轮混合技术相比，避免了涡轮区域高温易消磁的问题，由于结构简单，可靠性好，使用和维护成本较低。

4、在特定情况下，具备可回收利用涡轮***产生的过剩部分动力，和发动机共同驱动车辆工作，提高发动机的动力性能和燃油经济性。

5、通过增加进排气的旁路通路后，发动机在启动和怠速工况下不增压，具有更低的燃油消耗量；可实现纯机械增压、纯涡轮增压、机械和涡轮混合动力增压以及涡轮增压同时将部分涡轮动力输出至于发动机共同驱动车辆工作等模式切换，具有更高发动机动力性能和燃油经济性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1是本发明一种实施例的机械传动结构示意图；

图2是在图1的基础上装设第二传动轴组件和第三传动轴组件的结构示意图；

图3是本发明另一种实施例的机械传动结构示意图；

图4是本发明另一种实施例的机械传动结构示意图；

图5是本发明一种实施例的混合动力增压装置示意图；

图6是本发明一种实施例的发动机排气***示意图；

图7是本发明另一种实施例的发动机排气***示意图。

附图标号说明：

100、机械传动结构，100-a、发动机连接位，100-b、传动组件；

110、发动机输出轴组件，111、第一输出轴，112、发动机第一输出轴齿轮；113、第二输出轴；

120、第一传动轴组件，121、第一传动轴，122、第二传动轴，123、第一传动齿轮，124、第一离合装置；125、第一传动锥齿轮；

130、第二传动轴组件；131、第三传动轴；132、第二传动锥齿轮；133、第三传动锥齿轮；

140、第三传动轴组件；141、第四传动轴；142、第四传动锥齿轮；

150、第四传动轴组件；151、第五传动轴；152、第二传动齿轮；

160、第五传动轴组件；161、第六传动轴；162、第三传动齿轮；163、第五传动锥齿轮；

170、第六传动轴组件；171、第七传动轴；172、第四传动齿轮；

180、第七传动轴组件；181、第八传动轴；182、第五传动齿轮；

190、第八传动轴组件；191、第九传动轴；192、第六传动齿轮；

200、涡轮***；

300、压气机***；

400、行星齿轮***；

410、第一行星齿轮组；411、第一太阳轮；412、第一行星轮；413、第一齿圈；414、第一行星架；415、第三锁止器；416、第四锁止器；

420、第二行星齿轮组；421、第二太阳轮；422、第二行星轮；423、第二齿圈；424、第二行星架；425、第一锁止器；426、第二锁止器；

430、第三行星齿轮组；431、第三太阳轮；432、第三行星轮；433、第三齿圈；434、第三行星架；

500、发动机；

600、进气***，610、进气管，620、进气总管，630、进气歧管，640、进气旁路，650、进气旁路阀门，660、进气温度调节***，670、节气门；

700、排气***，710、排气管，720、排气总管，730、排气歧管，740、排气旁路，750、排气旁路阀门。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和 /或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

【实施例一】

如图1所示，本实施例为一种机械传动结构100，机械传动结构100用于连接车辆发动机和压气机***，发动机作为车辆的动力部件经常配合涡轮***以及压气机***使用，本实施例可通过该机械传动结构100改变压气机***对发动机原有的增压模式。以实现让发动机具有稳定的动力输出的同时，提高燃油经济性的目的。

具体地，该机械传动结构100包括发动机输出轴组件110和传动组件 100-b。

进一步地，发动机输出轴组件110与传动组件100-b传动连接，发动机输出轴组件110远离传动组件100-b的一端具有发动机连接位100-a，传动组件100-b远离发动机输出轴组件110的一端可作为与压气机***300连接的输出端，发动机500和压气机***300可通过传动组件100-b断开或闭合连接。需要说明的是，发动机连接位100-a表示发动机输出轴组件110能够与发动机500传动连接，在实际应用中，发动机输出轴组件110可以与发动机500通过连接套或联轴器等多种连接方式进行连接。

其中，在车辆启动或怠速状态下，传动组件100-b断开连接，使压气机***300处于停机状态、发动机500处于自然吸气状态；

在车辆加速状态下，当发动机500达到第一预定阈值，传动组件100-b 闭合连接，可使发动机500通过发动机输出轴组件110和传动组件100-b，驱动压气机***300工作。

需要说明的是，该传动组件100-b具有多种不同的结构形式，例如后续实施例中的第一传动轴组件120的结构形式，第二行星齿轮组420、第三行星齿轮组430、第四传动轴组件150、第五传动轴组件160、第六传动轴组件170 以及第七传动轴组件180组合的结构形式等。其中，压气机***300可以采用轴流式、离心式、螺旋式或双螺旋式压气机中的任意一种。

进一步优选地，如图1所示，该传动组件100-b为第一传动轴组件120。发动机输出轴组件110包括：第一输出轴111和发动机第一输出轴齿轮112，第一输出轴111用于与发动机500的曲轴连接，发动机第一输出轴齿轮112 装设在第一输出轴111远离曲轴的一端。

进一步地，第一传动轴组件120包括：第一传动轴121、第二传动轴122、第一传动齿轮123以及第一离合装置124，第一传动轴121一端与第一传动齿轮123连接，另一端与第一离合装置124连接；第一传动齿轮123与第一输出轴111齿轮啮合连接；第二传动轴122的一端与第一离合装置124连接，另一端可作为与压气机***300连接的输出端。

其中，在车辆启动或怠速状态下，第一传动轴121和第二传动轴122通过离合装置断开连接，可使压气机***300处于停机状态、发动机500处于自然吸气状态；

在车辆加速状态下，当发动机500达到第一预定阈值，离合装置闭合连接，可使发动机500通过发动机输出轴组件110和第一传动轴组件120，驱动压气机***300工作。

换言之，发动机输出轴组件110的发动机第一输出轴111与发动机500 的曲轴连接，发动机第一输出轴齿轮112安装在发动机第一输出轴111上。第一传动轴组件120的第一传动轴121的一端与第一传动齿轮123连接，另一端与第一离合装置124连接；第一传动轴组件120的第二传动轴122的一端与第一离合装置124连接，另一端与压气机***300连接。第一传动轴组件120的第一传动齿轮123与发动机输出轴组件110的发动机第一输出轴齿轮112啮合连接。

其中，在车辆启动和怠速时，第一传动轴组件120的离合装置断开连接，此时，压气机***300不工作，发动机500处于自然吸气状态，燃油消耗量较小；

在车辆加速或发动机500转速达到指定阈值，即第一预定阈值时，第一传动轴组件120的离合装置闭合连接，发动机500的曲轴转动，带动发动机输出轴组件110的发动机第一输出轴111转动，并通过发动机第一输出轴齿轮112带动第一传动轴组件120的第一传动齿轮123和第一传动轴121转动。第一传动轴组件120的第一传动轴121通过离合装置带动第二传动轴122转动，进而驱动压气机***300工作。此时，发动机500处于机械增压状态，压气机***300的转速随发动机500转速变化而变化，动力输出线性稳定，具有低速扭矩大、对油门响应无迟滞的良好性能。

【实施例二】

如图2所示，本实施例为一种机械传动结构100，本实施例在实施例一的基础上对第一传动轴组件120的结构进行改变，此外增加了第二传动轴组件 130和第三传动轴组件140。其中相同部分在此不再赘述。

具体地，第一传动轴组件120还包括第一传动锥齿轮125，第一传动锥齿轮125装设在第二传动轴122远离第一离合装置124一端。第二传动轴组件 130包括第三传动轴131、第二传动锥齿轮132和第三传动锥齿轮133；第二传动锥齿轮132和第三传动锥齿轮133分别装设在第三传动轴131两端，且第二传动锥齿轮132与第一传动锥齿轮125啮合连接。

进一步地，第三传动轴组件140包括，第四传动轴141、第四传动锥齿轮 142；第四传动轴141一端装设有第四传动锥齿轮142，另一端可作为与压气机***300连接的输出端，第四传动锥齿轮142与第三传动锥齿轮133啮合连接。

换言之，本实施例在实施例一的基础上增加了锥齿轮组等结构，使机械传动结构100适合用于压气机***300与发动机500之间距离较远的情况，第一传动轴组件120的第一传动锥齿轮125安装在第二传动轴122的一端。第二传动轴组件130的第三传动轴131一端与第二传动锥齿轮132连接，另一端与第三传动锥齿轮133连接。第三传动轴组件140的第四传动轴141一端与第四传动锥齿轮142连接，另一端与压气机***300连接。第一传动轴组件120的第一传动锥齿轮125与第二传动轴组件130的第二传动锥齿轮132 啮合连接，第二传动轴组件130的第三传动锥齿轮133与第三传动轴组件140 的第四传动锥齿轮142啮合连接。工作原理与实施例一类似，在此不再赘述。

【实施例三】

如图3所示，本实施例为一种机械传动结构100，本实施例在实施例一的基础上对第一传动轴组件120的结构进行改变，去除了第一传动轴组件120 的第二传动轴122和第一离合装置124，此外增加了第二行星齿轮组420、第三行星齿轮组430、第四传动轴组件150、第五传动轴组件160、第六传动轴组件170以及第七传动轴组件180。本实施例在实现了第一离合装置124的基础作用外，增加了新的工作模式。其中相同部分在此不再赘述。

具体地，发动机输出轴组件110包括第二输出轴113，第一输出轴111和第二输出轴113位于同一轴线，且通过第三行星齿轮组430连接。第四传动轴组件150包括第五传动轴151和第二传动齿轮152，第二传动齿轮152装设在第五传动轴151远离第一传动轴121的一端，第五传动轴151与第一传动轴121位于同一轴线，且通过第二行星齿轮组420连接。

进一步地，第二行星齿轮组420包括第二太阳轮421、第二行星轮422、第二齿圈423、第二行星架424、第一锁止器425和第二锁止器426，第二太阳轮421位于第二行星齿轮组420中心，与若干第二行星轮422啮合连接，第二齿圈423装设在第二行星轮422外圈，第二太阳轮421与第二齿圈423 位于同一旋转轴。第一传动轴121远离第一传动齿轮123的一端与第二太阳轮421连接，第五传动轴151远离第二传动齿轮152的一端与第二行星架424 连接，第六传动轴161远离第三传动齿轮162的一端与第二齿圈423连接，第一锁止器425装设在第二齿圈423上，第二锁止器426装设在第二行星架424上。

进一步地，第三行星齿轮组430包括第三太阳轮431、第三行星轮432、第三齿圈433和第三行星架434，第三太阳轮431位于第三行星齿轮组430中心，与若干第三行星轮432啮合连接，第三齿圈433装设在第三行星轮432 外圈，第三齿圈433与第三太阳轮431位于同一旋转轴。第一输出轴111远离曲轴的一端与第三太阳轮431连接，第二输出轴113一端与第三行星架434 连接，第七传动轴171远离第四传动齿轮172的一端与第三齿圈433连接。

进一步地，第五传动轴组件160包括与第二齿圈423同轴连接的第六传动轴161和装设在第六传动轴161远离第二齿圈423的第三传动齿轮162。第六传动轴组件170包括与第三齿圈433同轴连接的第七传动轴171和装设在第七传动轴171远离第三齿圈433的第四传动齿轮172，第四传动齿轮172和第二传动齿轮152啮合连接。第七传动轴组件180包括第八传动轴181和装设在第八传动轴181远离压气机***300一端的第五传动齿轮182，第八传动轴181可作为与压气机***300连接的输出端，第五传动齿轮182与第三传动齿轮162啮合连接。

其中，在车辆启动或怠速状态下，第一锁止器425锁止、第二锁止器426 松开，发动机500输出的动力在发动机输出轴组件110、第三行星齿轮组430、第四传动轴组件150、第二行星齿轮组420以及第一传动轴组件120内循环传输；

在车辆加速状态下，发动机500会先后达到第一预定阈值和第二预定阈值。

当发动机500达到第一预定阈值，第二锁止器426锁止、第一锁止器425 松开，发动机500可将动力依次通过发动机输出轴组件110、第一传动轴组件 120、第二行星齿轮组420、第五传动轴组件160以及第七传动轴组件180，传送给压气机***300。

当发动机500达到第二预定阈值，第一锁止器425和第二锁止器426全部松开，发动机500的动力，一部分通过第二输出轴113输出，一部分输出至压气机***300，剩余部分通过第三行星齿轮组430件回到第二输出轴113。

换言之，第二行星轮422安装在第二太阳轮421四周，并与第二太阳轮 421啮合连接。第二行星架424与第二行星轮422的转轴连接，并且与第二太阳轮421同轴转动。第二齿圈423安装在第二行星轮422的外圈，并且第二齿圈423的内侧与第二行星轮422外侧啮合连接。第三行星齿轮组430的连接情况与第二行星齿轮组420一致，不再赘述。

进一步地，发动机第一输出轴111的一端与发动机500的曲轴连接，另一端与第二太阳轮421连接。发动机第一输出轴齿轮112安装在发动机第一输出轴111上；第一传动轴121的一端与第一传动齿轮123连接，另一端与第二太阳轮421连接。第五传动轴151的一端与第二传动齿轮152连接，另一端与第二行星架424连接。第六传动轴161的一端与第三传动齿轮162连接，另一端与第二齿圈423连接。第七传动轴171的一端与第四传动齿轮172 连接，另一端与第三齿圈433连接。第七传动轴171的一端与第五传动齿轮 182连接，另一端与压气机***300连接。第一传动齿轮123与发动机第一输出轴齿轮112啮合连接。第二传动齿轮152与第四传动齿轮172啮合连接。第三传动齿轮162与第五传动齿轮182啮合连接；第一锁止器425安装在第二齿圈423上，第二锁止器426安装在第二行星架424上。

其中，车辆启动和怠速阶段时，第一锁止器425锁止，第二锁止器426 松开。此时，发动机曲轴转动带动第一输出轴111转动，第一输出轴111的动力分两部分输出。第一部分通过带动第三太阳轮431转动，另一部分通过发电机第一输出轴齿轮带动第一传动齿轮123转动。第一传动齿轮123通过第一传动轴121带动第二太阳轮421转动。由于第一锁止器425锁止，即第二齿圈423被锁止，第二太阳轮421转动带动第二行星架424转动，进一步带动第五传动轴151和第二传动齿轮152转动。第二传动齿轮152转动带动第四传动齿轮172和第七传动轴171转动。第七传动轴171转动进一步带动第三齿圈433转动。第三太阳轮431和第三齿圈433共同驱动第三行星架434 转动，进而带动第二输出轴113转动，第二输出轴113输出动力。在此过程中，发动机500的动力没有输出至压气机***300，发动机500处于自然吸气状态，燃油消耗量较小。

在车辆加速或发动机500转速达到指定阈值，即第一预定阈值时，第一锁止器425松开，第二锁止器426锁止。此时，发动机500的曲轴转动带动第一输出轴111转动，第一输出轴111的动力分两部分输出。第一部分通过带动与第一输出轴111连接第三太阳轮431转动，另一部分通过发动机第一输出轴齿轮带动第一传动齿轮123转动。第一传动齿轮123通过第一传动轴 121带动第二太阳轮421转动。由于第二锁止器426锁止，即第二行星架424 被锁止，第二太阳轮421转动带动第二齿圈423转动，进一步带动第六传动轴161转动。第六传动轴161转动带动第三传动齿轮162转动，并通过第五传动齿轮182带动第八传动轴181转动。第八传动轴181转动进一步带动压气机***300工作。又由于第二锁止器426锁止，即第二行星架424被锁止，通过第四传动轴组件150和第六传动轴组件170与第二行星架424相连的第三行星齿轮组430的第三齿圈433也被锁止，第三行星齿轮组430的第三太阳轮431驱动第三行星架434转动，进而带动第二输出轴113转动，第二输出轴113向外输出动力。在此过程中，发动机500的动力，一部分通过第二输出轴113输出，另一部分输出至压气机***300，发动机500处于机械增压状态，压气机***300的转速随发动机500转速变化而变化，动力输出线性稳定，具有低速扭矩大、对油门响应无迟滞的良好性能。

在发动机500转速达到指定高阈值，即第二预定阈值时，的第一锁止器 425和第二锁止器426均松开。此时，发动机500的曲轴转动带动第一输出轴 111转动，第一输出轴111的动力分两部分输出，第一部分通过带动与第一输出轴111连接第三行星齿轮组430的第三太阳轮431转动，另一部分通过发动机第一输出轴齿轮112带动第一传动齿轮123转动；第一传动齿轮123通过第一传动轴121带动与第一传动轴121连接的第二太阳轮421转动。第二太阳轮421转动带动第二齿圈423和第二行星架424同时转动；第二行星齿轮组420的第二齿圈423带动第六传动轴161和第三传动齿轮162转动；第三传动齿轮162带动第五传动齿轮182和第八传动轴181转动；第八传动轴 181转动进一步带动压气机***300工作。第二行星架424转动带动第五传动轴151转动和第二传动齿轮152转动。第二传动齿轮152转动带动第四传动齿轮172和第七传动轴171转动；第七传动轴171转动进一步带动第三齿圈 433转动；第三太阳轮431和第三齿圈433共同驱动第三行星架434转动，进而带动第二输出轴113转动，第二输出轴113向外输出动力。在此过程中，发动机500的动力，一部分通过第二输出轴113输出；另一部分再分成两部分，其中一部分输出至压气机***300，剩余部分通过第三行星齿轮组430回到第二输出轴113，发动机500处于机械增压状态，压气机***300的转速可以固定在设定的转速，在保证良好的增压效果同时减少压气机***300的动力损耗，使动力输出更强劲，并获得良好的燃油经济性。

此外，第二行星齿轮组420和第三行星齿轮组430中的太阳轮、行星架以及齿圈，各自按与不同的传动轴进行连接，可分别分为多种情况进行自由组合，本实施例附图，即图3中仅示例其中一种情况，其余连接情况类似，不再赘述。

【实施例四】

如图4所示，本实施例为一种机械传动结构100，本实施例在实施例三的基础上对第五传动轴组件160的结构进行改变，第五传动锥齿轮163替换了第三传动齿轮162，此外增加了第二传动轴组件130和第三传动轴组件140，用于替换第七传动轴组件180。其中相同部分在此不再赘述。

具体地，第二传动轴组件130包括第三传动轴131、第二传动锥齿轮132 以及第三传动锥齿轮133，第二传动锥齿轮132和第三传动锥齿轮133分别装设在第三传动轴131两端，第二传动锥齿轮132与第五传动锥齿轮163啮合连接。

进一步地，第三传动轴组件140包括第四传动轴141和第四传动锥齿轮 142，第四传动轴141一端装设有第四传动锥齿轮142，另一端可作为与压气机***300连接的输出端，第四传动锥齿轮142与第三传动锥齿轮133啮合连接。

换言之，第六传动轴161的一端与第五传动锥齿轮163连接，另一端与第二太阳轮421连接；第三传动轴131的一端与第二传动锥齿轮132连接，另一端与第三传动锥齿轮133连接；第四传动轴141的一端与第四传动锥齿轮142连接，另一端与压气机***300连接。第五传动锥齿轮163与第二传动锥齿轮132啮合连接，第三传动锥齿轮133与第四传动锥齿轮142啮合连接。本实施例的工作方式与实施例三类似，在此不再赘述。

【实施例五】

如图5所示，本实施例为一种混合动力增压装置，包括上述实施例一至实施例四中任一机械传动结构100，还包括发动机500、涡轮***200以及压气机***300，涡轮***200与压气机***300传动连接，发动机500通过机械传动结构100与压气机***300连接。

具体地，涡轮***200与压气机***300之间设置和第一行星齿轮组410，发动机500与机械传动结构100连接，机械传动结构100与第一行星齿轮组 410之间通过第八传动轴组件190连接，第一行星齿轮组410与第八传动轴组件190中的各个部件位于同一中心线。第一行星齿轮组410包括第一太阳轮 411、第一行星轮412、第一齿圈413、第一行星架414、第三锁止器415以及第四锁止器416，第一太阳轮411位于第一行星齿轮组410中心，与若干第一行星轮412啮合连接，第一齿圈413装设在第一行星轮412外圈，第一齿圈 413与第一太阳轮411位于同一旋转轴，第一行星架414一端与第一行星轮 412的转轴连接，另一端与压气机***300连接；第一太阳轮411远离压气机***300的一端与涡轮***200连接。

进一步地，第八传动轴组件190包括第九传动轴191和第六传动齿轮192，第九传动轴191一端装设有第六传动齿轮192，另一端与第一齿圈413连接，第六传动齿轮192与机械传动结构100的输出端啮合连接；第三锁止器415 安装在第一齿圈413上，第四锁止器416安装在第一太阳轮411上。

其中，在车辆启动或怠速状态下，第一锁止器425和第三锁止器415锁止，第二锁止器426和第四锁止器416松开，涡轮***200产生的动力传送至压气机***300，发动机500动力在机械传动结构100内循环；

在车辆加速状态下：

当发动机500达到第一预定阈值，第一锁止器425、第三锁止器415和第四锁止器416松开，第二锁止器426锁止，发动机500动力与涡轮***200 分别将动力传送至压气机***300；

当发动机500达到第二预定阈值，第一锁止器425、第二锁止器426、第三锁止器415以及第四锁止器416全部松开，涡轮***200的动力部分传送至压气机***300，部分通过机械传动结构100与发动机500的动力合并输出，第一预定阈值小于第二预定阈值；

在车辆进入高速巡航状态时，第二锁止器426、第三锁止器415以及第四锁止器416松开，第一锁止器425锁止，涡轮***200的动力全部传送至压气机***300，发动机500的动力全部向外输出。

换言之，第一行星轮412安装在第一太阳轮411四周，并与第一太阳轮 411啮合连接，第一行星架414与第一行星轮412的转轴连接，并且与第一太阳轮411同轴转动，第一齿圈413安装在第一行星轮412的外圈，并且第一齿圈413的内侧与第一行星轮412外侧啮合连接。第九传动轴191的一端与第六传动齿轮192连接，另一端与第一齿圈413连接；第六传动齿轮192与上述机械传动结构100的齿轮，即输出端进行啮合连接。

进一步地，机械传动结构100与发动机500的曲轴连接。涡轮***200 与第一太阳轮411连接。压气机***300与第一行星架414连接。第三锁止器415安装在第一齿圈413上，第四锁止器416安装在第一太阳轮411上。

具体地，以图4所示的机械传动结构100为例，介绍机械和涡轮混合动力增压装置工作过程如下：

车辆启动和怠速阶段时，第三锁止器415锁止，第四锁止器416松开，第一锁止器425锁止，第二锁止器426松开。此时，机械传动结构100不传输发动机500的动力至第七传动轴组件180，与第七传动轴组件180相连接的第一齿圈413锁止；涡轮***200转动带动第一太阳轮411转动；第一太阳轮411转动带动第一行星架414转动，进而驱动与第一行星架414连接的压气机***300工作。在此过程中，发动机500处于涡轮增压状态，由于车辆处于启动或怠速阶段，发动机500转速低，涡轮***200对压气机***300 的增压效果弱，发动机500接近自然吸气状态，燃油消耗量较小。

在车辆加速或发动机500转速达到指定阈值，即第一预定阈值时，第三锁止器415和第四锁止器416松开，机械传动结构100的第二行星齿轮组420 的第一锁止器425松开，第二锁止器426锁止。此时，机械传动结构100将发动机500的部分动力传输至第七传动轴组件180的第五传动齿轮182，并经第八传动轴181带动第一齿圈413转动；涡轮***200转动带动第一太阳轮 411转动；第一太阳轮411和第一齿圈413共同驱动第一行星架414转动，进而驱动与第一行星架414连接的压气机***300工作。在此过程中，发动机 500处于机械和涡轮混合动力增压状态，发动机500输出大扭矩和高功率，使车辆获得极佳的加速性能。

车辆进入高速巡航状态时，第三锁止器415和第四锁止器416松开，机械传动结构100的第二行星齿轮组420的第一锁止器425锁止，第二锁止器 426松开。此时，机械传动结构100不传输发动机500的动力至第七传动轴组件180，与第七传动轴组件180相连接的第一齿圈413锁止；涡轮***200转动带动第一太阳轮411转动；第一行星齿轮组410的第一太阳轮411转动带动第一行星架414转动，进而驱动与第一行星架414连接的压气机***300 工作。在此过程中，发动机500处于纯涡轮增压状态，动力强劲且稳定，燃油经济性高。

发动机500转速达到指定高阈值，即第二预定阈值时，第三锁止器415 和第四锁止器416松开，第一锁止器425和第二锁止器426松开。此时，涡轮***200转动带动第一行星齿轮组410的第一太阳轮411转动；压气机***300的转速设定在指定转速工作。由于与压气机***300连接的第一行星齿轮组410的第一行星架414转速也相应被限定，第一太阳轮411可同时驱动第一行星架414和第一齿圈413转动。第一行星齿轮组410的第一齿圈413 转动带动第八传动轴181和第五传动齿轮182转动；第五传动齿轮182带动第三传动齿轮162带动和第六传动轴161转动，进而驱动第二齿圈423转动(如图3所示)。由于第二太阳轮421接受从发动机500传递过来的旁路动力，因此，第二太阳轮421和第二齿圈423共同驱动第二行星架424转动；第二行星架424通过第四传动轴组件150和第六传动轴组件170驱动第三齿圈433转动。由于第三太阳轮431与发动机第一输出轴111连接，接受从发动机500传递过来的主要动力，因此第三太阳轮431和第三齿圈433共同驱动第三行星架434转动，进而带动发动机第二输出轴113转动，向外输出动力。此时发动机500处于纯涡轮增压状态；涡轮***200除了正常驱动压气机***300工作外，还将剩余部分动力和发动机500的动力合并，通过机械传动结构100传输到发动机第二输出轴113，向外输出动力，提高发动机500 的动力性能和燃油经济性。

第一行星齿轮组410中的第一太阳轮411、第一行星架414以及第一齿圈 413，按与机械传动结构100、涡轮***200以及压气机***300分别组合连接，可为多种情况进行自由组合，本实施例附图仅示例其中一种情况，其余连接情况与本实施例类似，在此不再赘述。

【实施例六】

如图6所示，本实施例为一种发动机排气***，包括上述实施例中的混合动力增压装置，还包括进气***600和排气***700，发动机500与压气机***300通过进气***600连接，进气***600具有空气入口；发动机500 与涡轮***200通过排气***700连接，排气***700具有废气出口。

进一步优选地，进气***600包括进气管610、进气总管620、若干进气歧管630、进气温度调节***660以及节气门670，进气管610和进气总管620 分别与压气机***300连接，进气歧管630一端与发动机500连接、另一端与进气总管620连接，进气温度调节***660和节气门670依次装设在进气总管620上，且位于压气机***300和进气歧管630之间；

进一步地，排气***700包括排气管710、排气总管720以及若干排气歧管730，排气管710和排气总管720分别与涡轮***200连接，排气歧管730 一端与发动机500连接、另一端与排气总管720连接。

其中，发动机排气***工作过程中，空气从进气管610流入，在压气机***300内进行增压后流入进气总管620，依次通过进气温度调节***660和节气门670后通过若干进气歧管630流入发动机500；燃烧后的废气通过若干排气歧管730流入排气总管720，通过涡轮***200后经排气管710排出。

换言之，压气机***300安装在进气***600的进气管610与进气总管 620之间，进气***600的进气歧管630的一端与发动机500连接，另一端与进气总管620连接；进气温度调节***660和节气门670串联安装在进气总管620中，安装顺序不限。

进一步地，涡轮***200安装在排气***700的排气管710与排气总管 720之间，排气***700的排气歧管730的一端与发动机500连接，另一端与排气总管720连接。机械传动结构100安装在发动机500与第一行星齿轮组 410之间，第一行星齿轮组410同时与机械传动结构100、涡轮***200以及压气机***300进行连接，且具有多种连接方式，本实施例仅示意性地提供了一种连接方式，其余连接情况与图5类似，在此不再赘述。

具体地，以图4和图5为例，带机械和涡轮混合动力增压装置的发动机排气***的工作过程如下：

车辆启动和怠速阶段时，第三锁止器415锁止，第四锁止器416松开，第一锁止器425锁止，第二锁止器426松开。此时，机械传动结构100不传输发动机500的动力，仅涡轮***200参与工作。新鲜空气从进气***600 的进气管610处流入，在压气机***300处进行增压，并在进气温度调节***660进行调温后，通过节气门670并流入进气总管620，并经进气歧管630 流入发动机500参与燃烧；经发动机500燃烧后的废气通过排气歧管730流出排气总管720，并在涡轮***200处对涡轮做功，带动涡轮***200工作，然后经排气管710排出；涡轮***200转动带动第一行星齿轮组410的第一太阳轮411转动；第一太阳轮411转动带动第一行星架414转动，进而驱动与第一行星架414连接的压气机***300工作。此过程中，发动机500处于涡轮增压状态，由于车辆处于启动或怠速阶段，发动机500转速低，涡轮***200对压气机***300的增压效果弱，发动机500接近自然吸气状态，燃油消耗量较小。

在车辆加速或发动机500转速达到指定阈值，即第一预定阈值时，第三锁止器415和第四锁止器416松开，第一锁止器425松开，第二锁止器426 锁止。此时，机械传动结构100和涡轮***200同时参与工作。新鲜空气从进气***600的进气管610处流入，在压气机***300处进行增压，并在进气温度调节***660进行调温后，通过节气门670并流入进气总管620，并经进气歧管630流入发动机500参与燃烧；经发动机500燃烧后的废气通过排气歧管730流出排气总管720，并在涡轮***200处对涡轮做功，带动涡轮***200工作，然后经排气管710排出；机械传动结构100带动第一齿圈413 转动；涡轮***200转动带动第一太阳轮411转动；第一太阳轮411和第一齿圈413共同带动第一行星架414转动，进而驱动与第一行星架414连接的压气机***300工作。此时，发动机500处于机械和涡轮混合动力增压状态，发动机500输出大扭矩和高功率，使车辆获得极佳的加速性能。

车辆进入高速巡航状态时，第三锁止器415和第四锁止器416松开，第一锁止器425锁止，第二锁止器426松开。机械传动结构100不传输发动机 500的动力，仅涡轮***200参与工作。新鲜空气从进气***600的进气管 610处流入，在压气机***300处进行增压，并在进气温度调节***660进行调温后，通过节气门670并流入进气总管620，并经进气歧管630流入发动机 500参与燃烧；经发动机500燃烧后的废气通过排气歧管730流出排气总管720，并在涡轮***200处对涡轮做功，带动涡轮***200工作，然后经排气管710排出。涡轮***200转动带动第一太阳轮411转动；第一太阳轮411 转动带动第一行星架414转动，进而驱动与第一行星架414连接的压气机***300工作。此过程中，发动机500处于涡轮增压状态，动力强劲且稳定，燃油经济性高；

发动机500转速达到指定高阈值，即第二预定阈值时，第三锁止器415 和第四锁止器416松开，第一锁止器425和第二锁止器426松开。此时，涡轮***200参与工作，新鲜空气从进气***600的进气管610处流入，在压气机***300处进行增压，并在进气温度调节***660进行调温后，通过节气门670并流入进气总管620，并经进气歧管630流入发动机500参与燃烧。经发动机500燃烧后的废气通过排气歧管730流出排气总管720，并在涡轮***200处对涡轮做功，带动涡轮***200工作，然后经排气管710排出。涡轮***200转动带动第一行星齿轮组410的第一太阳轮411转动。第一太阳轮411同时驱动第一行星架414和第一齿圈413转动。第一行星齿轮组410 的第一行星架414驱动压气机***300在设定转速工作。第一齿圈413带动机械增压装置将动力向外输出。此过程中，涡轮***200除驱动压气机***300在指定转速工作外，还通过行星齿轮***400的第一行星齿轮组410将动力传输到机械增压装置，并与发动机500的动力一起向外输出，提高发动机 500的动力性能和燃油经济性。

【实施例七】

如图7所示，本实施例为一种发动机排气***，本实施例在实施例六的基础上增加了进气旁路640、进气旁路阀门650、排气旁路740和排气旁路阀门750。可配合上述混合动力增压装置工作，其中，相同部分在此不再赘述。

具体地，进气***600还包括进气旁路640和进气旁路阀门650，进气旁路640一端与进气管610连接，另一端与进气总管620连接，进气旁路阀门 650装设在进气旁路640上。

进一步地，排气***700还包括排气旁路740和排气旁路阀门750，排气旁路740一端与排气管710连接，另一端与排气总管720连接，排气旁路阀门750装设在排气旁路740上。

其中，在车辆启动或怠速状态下，进气旁路阀门650和排气旁路阀门750 均开启，空气从进气管610流入，通过进气旁路640后流入进气总管620，依次经过进气温度调节***660和节气门670后，通过进气歧管流入发动机500 参与燃烧；燃烧后的废气通过若干排气歧管730流入排气总管720，通过排气旁路740后经排气管710排出，发动机500处于非增压状态；

在车辆加速状态下，至少具有以下工作状态：

当发动机500低于第一预定阈值，进气旁路阀门650关闭，排气旁路阀门750打开，空气从进气管610流入，在压气机***300内进行增压后流入进气总管620，依次通过进气温度调节***660和节气门670后通过若干进气歧管630流入发动机500；燃烧后的废气通过若干排气歧管730流入排气总管 720，通过排气旁路740后经排气管710排出，发动机500处于机械增压状态。

当发动机500达到第一预定阈值，进气旁路阀门650和排气旁路阀门750 均关闭，空气从进气管610流入，在压气机***300内进行增压后流入进气总管620，依次通过进气温度调节***660和节气门670后通过若干进气歧管 630流入发动机500；燃烧后的废气通过若干排气歧管730流入排气总管720，通过涡轮***200后经排气管710排出，发动机500处于机械和涡轮混合动力增压状态。

换言之，进气旁路640的一端与进气管610连接，另一端与进气总管620 连接，进气旁路阀门650安装在进气旁路640中，进气旁路640与压气机***300形成并联通路；排气旁路740的一端与排气管710连接，另一端与排气总管720连接，排气旁路阀门750安装在排气旁路740中，排气旁路740 与压气机***300形成并联通路。其余***安装关系与实施例六类似，在此不在赘述。

具体地，以图4和图5为例，带机械和涡轮混合动力增压装置的发动机排气***的工作过程如下：

车辆启动和怠速时，进气旁路阀门650和排气旁路阀门750打开，第三锁止器415和第四锁止器416锁止，第一锁止器425锁止，第二锁止器426 松开。此时，机械传动结构100不传输发动机500的动力，涡轮***200不参与工作。新鲜空气从进气***600的进气管610处流入，通过进气旁路阀门650流经进气旁路640，并依次经过进气温度调节***660和节气门670后，流入进气总管620，并经进气歧管630流入发动机500参与燃烧；经发动机 500燃烧后的废气通过排气歧管730流出排气总管720，通过排气旁路阀门750 流经排气旁路740，然后经排气管710排出。此时，发动机500处于非增压状态，与自然吸气发动机500一致，降低发动机500在启动和怠速状态时的燃油消耗；

车辆刚起步且发动机500转速低于指定阈值时，即低于第一预定阈值时，进气旁路阀门650关闭，排气旁路阀门750打开，第一行星齿轮组410的第三锁止器415松开，第四锁止器416锁止，机械传动结构100的第一锁止器 425和第二锁止器426松开。此时，机械传动结构100参与工作，而涡轮*** 200不参与工作。新鲜空气从进气***600的进气管610处流入，在压气机***300处进行增压，并在进气温度调节***660降温后，通过节气门670并流入进气总管620，并经进气歧管630流入发动机500参与燃烧；经发动机 500燃烧后的废气通过排气歧管730流出排气总管720，通过排气旁路阀门750 流经排气旁路740，然后经排气管710排出；机械传动结构100带动第一齿圈 413转动；第一齿圈413带动第一行星架414转动，进而驱动与第一行星架 414连接的压气机***300工作。此时，发动机500处于机械增压状态，压气机***300的转速随发动机500转速变化而变化，动力输出线性稳定，具有低速扭矩大、对油门响应无迟滞的良好性能。

车辆持续加速且发动机500转速达到指定阈值时，即达到第一预定阈值时，进气旁路阀门650和排气旁路阀门750均关闭，第三锁止器415和第四锁止器416松开，第一锁止器425和第二锁止器426松开。此时，机械传动结构100和涡轮***200均参与工作。新鲜空气从进气管610处流入，在压气机***300处进行增压，并在进气温度调节***660降温后，通过节气门 670并流入进气总管620，并经进气歧管630流入发动机500参与燃烧；经发动机500燃烧后的废气通过排气歧管730流出排气总管720，并在涡轮*** 200处对涡轮做功，带动涡轮***200工作，然后经排气管710排出；机械传动结构100带动第一齿圈413转动；涡轮***200转动带动第一太阳轮411 转动；第一太阳轮411和第一齿圈413共同带动第一行星架414转动，进而驱动与第一行星架414连接的压气机***300工作。此时，发动机500处于机械和涡轮混合动力增压状态，发动机500输出大扭矩和高功率，使车辆获得极佳的加速性能。

车辆进入高速巡航状态时，进气旁路阀门650和排气旁路阀门750均关闭，第三锁止器415和第四锁止器416松开，第一锁止器425锁止，第二锁止器426松开。此时，机械传动结构100不传输发动机500的动力，仅涡轮***200参与工作。新鲜空气从进气***600的进气管610处流入，在压气机***300处进行增压，并在进气温度调节***660降温后，通过节气门670 并流入进气总管620，并经进气歧管630流入发动机500参与燃烧；经发动机 500燃烧后的废气通过排气歧管730流出排气总管720，并在涡轮***200处对涡轮做功，带动涡轮***200工作，然后经排气管710排出；涡轮***200 转动带动第一太阳轮411转动；第一行星齿轮组410的第一太阳轮411转动带动第一行星架414转动，进而驱动与第一行星架414连接的压气机***300 工作。此过程中，发动机500处于涡轮增压状态，动力强劲且稳定，燃油经济性高。

发动机500转速达到指定高阈值时，即达到第二预定阈值时，进气旁路阀门650和排气旁路阀门750均关闭，第三锁止器415和第四锁止器416松开，第一锁止器425和第二锁止器426松开。此时，涡轮***200参与工作，新鲜空气从进气***600的进气管610处流入，在压气机***300处进行增压，并在进气温度调节***660进行调温后，通过节气门670并流入进气总管620，并经进气歧管630流入发动机500参与燃烧；经发动机500燃烧后的废气通过排气歧管730流出排气总管720，并在涡轮***200处对涡轮做功，带动涡轮***200工作，然后经排气管710排出；涡轮***200转动带动第一太阳轮411转动。第一太阳轮411同时驱动第一行星架414和第一齿圈413 转动；第一行星架414驱动压气机***300在设定转速工作。第一齿圈413 带动机械增压装置将动力向外输出。此过程中，涡轮***200除驱动压气机***300在指定转速工作外，还通过行星齿轮***400的第一行星齿轮组410 将动力传输到机械增压装置，并与发动机500的动力一起向外输出，以提高发动机500的动力性能和燃油经济性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种机械传动结构，其特征在于，所述机械传动结构用于连接车辆发动机和压气机***，包括：发动机输出轴组件、传动组件和第一传动轴组件；

所述发动机输出轴组件与所述传动组件传动连接，所述发动机输出轴组件远离所述传动组件的一端具有发动机连接位，所述传动组件远离所述发动机输出轴组件的一端可作为与所述压气机***连接的输出端，所述发动机和所述压气机***可通过所述传动组件断开或闭合连接；

所述发动机输出轴组件包括：第一输出轴和发动机第一输出轴齿轮，所述第一输出轴用于与所述发动机的曲轴连接，所述发动机第一输出轴齿轮装设在所述第一输出轴远离所述曲轴的一端；

所述第一传动轴组件包括：第一传动轴、第一传动齿轮、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组、第四传动轴组件、第五传动轴组件、第六传动轴组件以及第七传动轴组件；其中，

所述发动机输出轴组件包括第二输出轴，所述第一输出轴和所述第二输出轴位于同一轴线，且通过所述第三行星齿轮组连接；

所述第四传动轴组件包括第五传动轴和第二传动齿轮，所述第二传动齿轮装设在所述第五传动轴远离所述第一传动轴的一端，所述第五传动轴与所述第一传动轴位于同一轴线，且通过所述第二行星齿轮组连接；

所述第二行星齿轮组包括第二太阳轮、第二行星轮、第二齿圈、第二行星架、第一锁止器和第二锁止器，所述第二太阳轮位于所述第二行星齿轮组中心，与若干所述第二行星轮啮合连接，所述第二齿圈装设在所述第二行星轮外圈，所述第二太阳轮与所述第二齿圈位于同一旋转轴；所述第一传动轴远离所述第一传动齿轮的一端与所述第二太阳轮连接，所述第五传动轴远离所述第二传动齿轮的一端与所述第二行星架连接，所述第一锁止器装设在所述第二齿圈上，所述第二锁止器装设在所述第二行星架上；

所述第三行星齿轮组包括第三太阳轮、第三行星轮、第三齿圈和第三行星架，所述第三太阳轮位于所述第三行星齿轮组中心，与若干所述第三行星轮啮合连接，所述第三齿圈装设在所述第三行星轮外圈，所述第三齿圈与所述第三太阳轮位于同一旋转轴，所述第一输出轴远离所述曲轴的一端与所述第三太阳轮连接，所述第二输出轴一端与所述第三行星架连接；所述第五传动轴组件包括与所述第二齿圈同轴连接的第六传动轴和装设在所述第六传动轴远离所述第二齿圈的第三传动齿轮，所述第六传动轴远离所述第三传动齿轮的一端与所述第二齿圈连接；

所述第六传动轴组件包括与所述第三齿圈同轴连接的第七传动轴和装设在所述第七传动轴远离所述第三齿圈的第四传动齿轮，所述第四传动齿轮和所述第二传动齿轮啮合连接；

所述第七传动轴组件包括第八传动轴和装设在所述第八传动轴远离所述压气机***一端的第五传动齿轮，所述第八传动轴可作为与所述压气机***连接的输出端，所述第五传动齿轮与所述第三传动齿轮啮合连接；

在所述车辆启动或怠速状态下，所述第一锁止器锁止、所述第二锁止器松开，所述发动机输出地动力在所述发动机输出轴组件、所述第三行星齿轮组、所述第四传动轴组件、第二行星齿轮组以及所述第一传动轴组件内循环传输；

在所述车辆加速状态下，

当所述发动机达到第一预定阈值，所述第二锁止器锁止、所述第一锁止器松开，所述发动机可将动力依次通过所述发动机输出轴组件、所述第一传动轴组件、所述第二行星齿轮组、所述第五传动轴组件以及所述第七传动轴组件，传送给所述压气机***；

当所述发动机达到第二预定阈值，所述第一锁止器和所述第二锁止器全部松开，所述发动机的动力，一部分通过所述第二输出轴输出，一部分输出至所述压气机***，剩余部分通过所述第三行星齿轮组件回到所述第二输出轴。

2.根据权利要求1所述的一种机械传动结构，其特征在于，包括：第二传动轴组件和第三传动轴组件，用于替换所述第七传动轴组件，其中，

所述第三传动齿轮替换为第五传动锥齿轮；

所述第二传动轴组件包括第三传动轴、第二传动锥齿轮以及第三传动锥齿轮，所述第二传动锥齿轮和所述第三传动锥齿轮分别装设在所述第三传动轴两端，所述第二传动锥齿轮与所述第五传动锥齿轮啮合连接；

所述第三传动轴组件包括第四传动轴和第四传动锥齿轮，所述第四传动轴一端装设有所述第四传动锥齿轮，另一端可作为与所述压气机***连接的输出端，所述第四传动锥齿轮与所述第三传动锥齿轮啮合连接。

3.一种混合动力增压装置，包括权利要求1或2所述机械传动结构，其特征在于，还包括发动机、涡轮***以及压气机***，所述涡轮***与所述压气机***传动连接，所述发动机通过所述机械传动结构与所述压气机***连接。

4.根据权利要求3所述的一种混合动力增压装置，其特征在于，所述涡轮***与所述压气机***之间设置有第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组与所述机械传动结构通过第八传动轴组件连接，所述第八传动轴组件与所述第一行星齿轮组位于同一中心线；

所述第一行星齿轮组包括第一太阳轮、第一行星轮、第一齿圈、第一行星架、第三锁止器以及第四锁止器，所述第一太阳轮位于所述第一行星齿轮组中心，与若干所述第一行星轮啮合连接，所述第一齿圈装设在所述第一行星轮外圈，所述第一齿圈与所述第一太阳轮位于同一旋转轴，所述第一行星架一端与所述第一行星轮的转轴连接，另一端与所述压气机***连接；所述第一太阳轮远离所述压气机***的一端与所述涡轮***连接；

所述第八传动轴组件包括第九传动轴和第六传动齿轮，所述第九传动轴一端装设所述有所述第六传动齿轮，另一端与所述第一齿圈连接，所述第六传动齿轮与所述机械传动结构的输出端啮合连接；所述第三锁止器安装在所述第一齿圈上，所述第四锁止器安装在所述第一太阳轮上；其中，

在车辆启动或怠速状态下，所述第一锁止器和所述第三锁止器锁止，所述第二锁止器和所述第四锁止器松开，所述涡轮***产生的动力传送至所述压气机***，所述发动机动力在所述机械传动结构内循环；

在车辆加速状态下，

当所述发动机达到第一预定阈值，所述第一锁止器、所述第三锁止器和所述第四锁止器松开，所述第二锁止器锁止，所述发动机动力与所述涡轮***分别将动力传送至压气机***；

当所述发动机达到第二预定阈值，所述第一锁止器、所述第二锁止器、所述第三锁止器以及所述第四锁止器全部松开，所述涡轮***的动力部分传送至所述压气机***，部分通过所述机械传动结构与所述发动机的动力合并输出，所述第一预定阈值小于所述第二预定阈值；

在车辆进入高速巡航状态时，所述第二锁止器、所述第三锁止器以及所述第四锁止器松开，所述第一锁止器锁止，所述涡轮***的动力全部传送至所述压气机***，所述发动机的动力全部向外输出。

5.一种发动机排气***，包括权利要求3或4所述的混合动力增压装置，其特征在于，还包括进气***和排气***，所述发动机与所述压气机***通过所述进气***连接，所述进气***具有空气入口；所述发动机与所述涡轮***通过所述排气***连接，所述排气***具有废气出口。

6.根据权利要求5所述的一种发动机排气***，其特征在于，

所述进气***包括进气管、进气总管、若干进气歧管、进气温度调节***以及节气门，所述进气管和所述进气总管分别与所述压气机***连接，所述进气歧管一端与所述发动机连接、另一端与所述进气总管连接，所述进气温度调节***和所述节气门分别装设在所述进气总管上，且位于所述压气机***和所述进气歧管之间；

所述排气***包括排气管、排气总管以及若干排气歧管，所述排气管和所述排气总管分别与所述涡轮***连接，所述排气歧管一端与所述发动机连接、另一端与所述排气总管连接；其中，

所述发动机排气***工作过程中，空气从所述进气管流入，在所述压气机***内进行增压后流入所述进气总管，依次通过所述进气温度调节***和所述节气门后通过若干所述进气歧管流入所述发动机；燃烧后的废气通过若干所述排气歧管流入所述排气总管，通过所述涡轮***后经所述排气管排出。

7.根据权利要求6所述的一种发动机排气***，其特征在于，

所述进气***还包括进气旁路和进气旁路阀门，所述进气旁路一端与所述进气管连接，另一端与所述进气总管连接，所述进气旁路阀门装设在所述进气旁路上；

所述排气***还包括排气旁路和排气旁路阀门，所述排气旁路一端与所述排气管连接，另一端与所述排气总管连接，所述排气旁路阀门装设在所述排气旁路上；其中，

在车辆启动或怠速状态下，所述进气旁路阀门和所述排气旁路阀门均开启，空气从所述进气管流入，通过所述进气旁路后流入所述进气总管，依次经过所述进气温度调节***和所述节气门后，通过所述进气歧管流入所述发动机参与燃烧；燃烧后的废气通过若干所述排气歧管流入所述排气总管，通过所述排气旁路后经所述排气管排出，所述发动机处于非增压状态；

在车辆加速状态下，

当所述发动机低于第一预定阈值，所述进气旁路阀门关闭，所述排气旁路阀门打开，空气从所述进气管流入，在所述压气机***内进行增压后流入所述进气总管，依次通过所述进气温度调节***和所述节气门后通过若干所述进气歧管流入所述发动机；燃烧后的废气通过若干所述排气歧管流入所述排气总管，通过所述排气旁路后经所述排气管排出，所述发动机处于机械增压状态；

当所述发动机达到第一预定阈值，所述进气旁路阀门和所述排气旁路阀门均关闭，空气从所述进气管流入，在所述压气机***内进行增压后流入所述进气总管，依次通过所述进气温度调节***和所述节气门后通过若干所述进气歧管流入所述发动机；燃烧后的废气通过若干所述排气歧管流入所述排气总管，通过所述涡轮***后经所述排气管排出，所述发动机处于机械和涡轮混合动力增压状态。

Images