[發明專利]渦輪增壓機

在審

• 申請號: 201380067764.6
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN104884762A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發明（設計）人: 前田治
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F02B39/00
• 分類號: F02B39/00;F02B37/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 蘇卉;車文

技術領域

本發明涉及具備渦輪箱、壓縮機箱及軸承箱的內燃機的渦輪增壓機。

背景技術

在專利文獻1記載的渦輪增壓機的冷卻結構中，在壓縮機箱、軸承箱、渦輪箱的內部分別形成水路。依次使冷卻水在壓縮機箱的水路、軸承箱的水路及渦輪箱的水路中流動，由此對渦輪增壓機整體進行冷卻。

專利文獻1：日本實開昭63-61548號公報

發明內容

在此，在專利文獻1記載的冷卻結構中，在軸承箱的溫度低時，若利用冷卻水進一步冷卻該軸承箱，則軸承箱的溫度上升遲緩。因此，對葉輪軸進行潤滑的潤滑油的溫度上升也遲緩。其結果是，維持葉輪軸旋轉時的高摩擦狀態而導致渦輪增壓機的增壓效率下降。

本發明的目的在于提供一種即使在軸承箱的溫度低時也能夠減少葉輪軸旋轉時的摩擦的渦輪增壓機。

用于實現上述目的的渦輪增壓機具備：渦輪箱、壓縮機箱及軸承箱，在渦輪箱、壓縮機箱及軸承箱的內部分別具有冷卻用的水路；切換閥，能夠切換各水路中的冷卻水的流通狀態，使得從渦輪箱的水路向軸承箱的水路供給冷卻水、或者從其他水路向上述軸承箱的水路供給冷卻水；及控制部，切換切換閥的閥位置；上述控制部切換切換閥的閥位置，使得從內燃機起動時到經過預定期間為止從渦輪箱的水路向軸承箱的水路供給冷卻水。

附圖說明

圖1是渦輪增壓機的側向剖視圖。

圖2是表示起動時的冷卻水的流通狀態的示意圖。

圖3是表示起動時的冷卻水的流通狀態的渦輪增壓機的側向截面。

圖4是表示穩定時的冷卻水的流通狀態的示意圖。

圖5是表示穩定時的冷卻水的流通狀態的渦輪增壓機的側向剖視圖。

圖6(a)～(c)是表示另一例的冷卻水的流通狀態的示意圖。

具體實施方式

以下，參照圖1～圖5，說明渦輪增壓機的一實施方式。

如圖1所示，渦輪增壓機具備壓縮機箱10、渦輪箱20及軸承箱30。這些壓縮機箱10、渦輪箱20及軸承箱30通過鋁合金而一體形成。壓縮機箱10的內部與內燃機40的吸氣通路41連通，渦輪箱20的內部與內燃機40的排氣通路42連通。

另外，在軸承箱30上形成有孔32。貫通孔32的葉輪軸33由安裝在該孔32內的軸承34支撐為能夠旋轉。向該孔32供給用于葉輪軸33相對于軸承34的潤滑的潤滑油。在該葉輪軸33的一端部固定有壓縮機葉輪12，在葉輪軸33的另一端部固定有渦輪葉輪22。

另外，在殼體10、20、30的內部分別形成有用于對渦輪增壓機進行冷卻的冷卻水通過的壓縮機水路11、渦輪水路21、軸承水路31。另外，配置在渦輪增壓機的外部的冷卻系統50的冷卻水在這些水路11、21、31中循環。這樣的冷卻水的循環形態通過切換閥60的閥位置來切換。

并且，冷卻系統50的供給水路51在其下游分支。分支的其中一方是與壓縮機水路11連通而向該壓縮機水路11供給冷卻水的壓縮機供給水路52。分支的另一方是與渦輪水路21連通而向該渦輪水路21供給冷卻水的渦輪供給水路53。因此，冷卻系統50的冷卻水通過供給水路51而向壓縮機水路11及渦輪水路21供給。

另外，從該壓縮機水路11排出冷卻水的壓縮機排出水路54及從渦輪水路21排出冷卻水的渦輪排出水路55都與切換閥60連接。在切換閥60上，除了上述排出水路54、55之外，還連接有向軸承水路31供給冷卻水的軸承供給水路56。而且，排出水路57在其上游分支，分支的一方作為使冷卻水向冷卻系統返回的返回水路59而與切換閥60連接。相對于此，排出水路57的分支的另一方與軸承水路31連通而與從該軸承水路31排出冷卻水的軸承排出水路58連接。并且，這樣的各水路11、21、31、51～59中的冷卻水的流通狀態通過切換閥60在第一流通狀態與第二流通狀態之間切換。另外，在該切換時，切換閥60的閥位置由控制部70控制。

如圖2及圖3所示，在第一流通狀態下，通過切換閥60將渦輪排出水路55及軸承供給水路56相互連通。其結果是，冷卻系統50的冷卻水依次流通于渦輪供給水路53、渦輪水路21、渦輪排出水路55、切換閥60、軸承供給水路56、軸承水路31及軸承排出水路58，并返回到冷卻系統50。而且，在第一流通狀態下，通過切換閥60將壓縮機排出水路54與返回水路59相互連通。其結果是，冷卻系統50的冷卻水依次流通于壓縮機供給水路52、壓縮機水路11、壓縮機排出水路54、切換閥60及返回水路59，并返回到冷卻系統50。