[實用新型]一種渦輪增壓氣流冷卻系統

有效

• 申請號: 201720157154.0
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN206647166U
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 唐榮春
• 申請（專利權）人: 唐榮春
• 主分類號: F02B37/00
• 分類號: F02B37/00;F01P1/06;F01P5/02;F01P7/08;F01D25/14;F01D25/28;F01N13/08;F01M1/12
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技術領域

本實用新型涉及車輛部件裝備領域，更具體地說，它涉及一種渦輪增壓氣流冷卻系統。

背景技術

渦輪增壓器是一種空氣壓縮機，通過壓縮空氣來增加進氣量。它是利用發動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進入氣缸。當發動機轉速增大，廢氣排出速度與渦輪轉速也同步增加，葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應增加燃料量和調整發動機的轉速，就可以增加發動機的輸出功率了；

渦輪增壓器主要由渦輪機和壓氣機組組成，當然還有其他一些控制元件。葉輪和渦輪由中間體相連，也就是轉子和連軸，發動機排出的廢氣驅動渦輪輪，渦輪帶動葉輪旋轉，葉輪轉動后給進氣系統增壓。增壓器安裝在發動機的排氣一側，所以增壓器的工作溫度很高，而且增壓器在工作時轉子的轉速非常高，可達到每分鐘十幾萬轉，如此高的轉速和溫度使得常見的機械滾針或滾珠軸承無法為轉子工作，因此渦輪增壓器普遍采用全浮動軸承，由機油來進行潤滑，還有冷卻液為增壓器進行冷卻。以前，渦輪增壓器大都用在柴油發動機上，因為汽油和柴油的燃燒方式不一樣，因此發動機采用渦輪增壓器的形式也有所區別。

汽油發動機不同于柴油發動機，它進入氣缸的不是空氣，而是汽油與空氣的混合氣，壓力過大容易爆燃。因此，安裝渦輪增壓器必須要避免爆燃，這里涉及兩個相關問題，一個是高溫控制，另一個是點火時間控制。

強制性增壓后，汽油機壓縮和燃燒時的溫度和壓力都會增加，爆燃傾向增加。另外，汽油機排氣溫度比柴油機高，而且不宜采用增大氣門重疊角（進、氣排門同時開啟的時間）方式來加強排氣的降溫，降低壓縮比又會造成燃燒不充分。還有，汽油機的轉速比柴油機高，空氣流量變化大，很容易造成渦輪增壓器反應滯后。針對汽油機使用渦輪增壓器出現的一系列問題，工程師有針對性地一一做了改進，使汽油機也能用上廢氣渦輪增壓器；

渦輪增壓器熱傳導的方向，從發動機引入到渦輪增壓器的熱廢氣一般擁有500度以上的高溫，而渦輪增壓器氣壓機的氣壓機裝置部分，會進一步的壓縮氣體，氣體壓縮會進一步的提高溫度，從而造成發動機及其配組件整體溫度進一步上升，發動機的進氣溫度高就會提高發動機的爆震現象，氣體受熱后空氣稀薄，從而需要在渦輪增壓器空氣回流到發動機的線路上設置中冷器對壓縮空氣進行冷卻，這種結構比較復雜，價格也比較貴，特別是比較占汽車的整體空間；

渦輪增壓器本身的問題，前述提到增壓器在工作時轉子的轉速非常高，可達到每分鐘十幾萬轉，如此高的轉速和溫度使得常見的機械滾針或滾珠軸承無法為轉子工作，因此渦輪增壓器普遍采用全浮動軸承，由機油來進行潤滑，高轉速比較帶來的高溫度就必須用冷卻液，冷卻液一般為潤滑油，潤滑油既能增壓器進行潤滑，又能進冷卻，這種設置帶來的問題就是，散熱功率過小，停機后無法冷卻，潤滑油受熱后會揮發烘干，長時間形成油泥干固沉淀附著在中間體內，堵塞油道，潤滑油無法給中間件潤滑與散熱或整體效果不斷的下降，最終造成部件損壞。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種渦輪增壓氣流冷卻系統。

本實用新型是通過下述技術方案實現的：

一種渦輪增壓氣流冷卻系統，包括汽車發動機、渦輪增壓器，汽車發動機設置發動機進氣管和發動機排氣管，渦輪增壓器設置渦輪部和壓縮機部，渦輪部設置渦輪進氣口和渦輪出氣口，渦輪進氣口連接發動機排氣管，渦輪出氣口連接尾氣管，壓縮機部設置壓縮機進氣口和壓縮機出氣口，壓縮機進氣口連接空氣濾清器管，壓縮機出氣口連接發動機進氣管；從發動機的機油出管接在中間體上的機油管進口上，再由中間體的機油管出口導出機油回管接回發動機；

所述渦輪增壓器的外殼上設置若干散熱片或只在渦輪增壓器的渦輪部外殼設置散熱片或只設置在渦輪部和中間體的外殼上，渦輪增壓器外殼上設置若干增壓器連接支撐點，

所述在渦輪增壓器上套裝包裹設置一個散熱腔盒，所述散熱腔盒包括殼體，殼體內設置散熱涵腔，散熱涵腔對應增壓器連接支撐點設置焊接或鉸接點，增壓器連接支撐點和焊接或鉸接點之間利用焊接金屬管或鉸接件固定在殼體內壁上，將渦輪增壓器的渦輪部、中間體、壓縮機部固定在散熱涵腔內部，所述殼體還設置有發動機進氣管穿行插孔、排氣管穿行插孔、濾清器管穿行插孔、尾氣管穿行插孔、斜插抽氣管插孔，機油管進口、機油管出口，以及至少一處和外界相通的散熱風扇或鼓風機；

所述發動機進氣管穿行插孔中穿入發動機進氣管引入散熱腔盒中和渦輪增壓器壓縮機部的壓縮機排氣口相連接，發動機進氣管頭端和發動機進氣歧管連接；