CN102705073B - 一种涡轮增压发动机增压器润滑油回油方式 - Google Patents

Abstract

一种涡轮增压发动机增压器润滑油回油方式，用于解决增压器润滑问题，它通过在发动机缸体上分别设置与发动机冷机运转工况匹配的回油通道A、与发动机正常运转工况匹配的回油通道B及与发动机高温环境运转工况相匹配的回油通道C、回油通道D、以及增压器回油控制阀，来实现发动机不同工作状态下增压器润滑油的循环切换。本发明不仅提高了发动机的工作效率；而且合理地利用了增压器内润滑油的高温特性，实现了发动机的热量平衡；同时也提高了发动机增压器的回油性能，降低了发生增压器内渗油问题的机率，有效地改善了发动机的动力性能和经济性能。

Description

一种涡轮增压发动机增压器润滑油回油方式

技术领域

本发明涉及一种车用涡轮增压发动机增压器润滑油的回油方式，属于发动机技术领域。

背景技术

随着汽车保有量的增加和汽车制造技术的不断进步，为适应对汽车发动机低能耗、高功率的要求及日益严格的排放法规限制，目前，车载发动机广泛采用了涡轮增压技术，涡轮增压器的设计已成为发动机研发的重要组成部分，对增压器回油、发动机各系统热量平衡等问题的研究也成为了该领域的重点课题。

一般增压器润滑油循环方式为：油底壳——机油泵——增压器进油管路——增压器润滑油腔——增压器回油管路——油底壳。由于发动机在不同工况下均采用相同模式的润滑油循环方式，不能充分利用机油泵的吸油作用，不利于增压器回油，易造成润滑油向增压器压气机端和涡轮端渗漏的问题，形成积碳，降低增压器的寿命，且机油的消耗量上升，制约了发动机动力性能和经济性能的提高。具体表现为：当发动机处于冷机状态时，增压器内高温润滑油直接流回油底壳，和油底壳内的大量润滑油混合后经机油泵加压再次循环，热量损失较大，机油温度上升缓慢，不利于缩短低温环境下发动机的暖机时间，发动机的工作效率低。在发动机处于热机状态时，增压器内高温润滑油直接流回油底壳，造成油底壳内的润滑油温度上升，润滑油的油压降低，不利于运动部件的润滑，易对发动机运动件造成损坏；同时也对发动机的热平衡产生不利的影响，整机长期处于高温状态，使发动机各零部件的热负荷大，降低了各零部件的寿命。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种能有效改善发动机的动力性能和经济性能，并适应日益严格的排放法规限制的涡轮增压发动机增压器润滑油回油方式。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种涡轮增压发动机增压器润滑油回油方式，其特别之处在于：它通过在发动机缸体上分别设置与发动机冷机运转工况匹配的回油通道A、与发动机正常运转工况匹配的回油通道B及与发动机高温环境运转工况相匹配的回油通道C、回油通道D、以及增压器回油控制阀，来实现发动机不同工作状态下增压器润滑油的循环切换。

上述涡轮增压发动机增压器润滑油回油方式，在发动机缸体上设置机油温度传感器，所述机油温度传感器与车辆ECU的输入端连接,由车辆ECU来控制增压器回油控制阀的切换。

上述涡轮增压发动机增压器润滑油回油方式，在发动机缸体上设置增压器机油冷却器，所述增压器机油冷却器设置在回油通道C或回油通道D中。

上述涡轮增压发动机增压器润滑油回油方式，在机油泵进油口处设有两条油路，一条油路与机油收集器连通，另一条油路与缸体回油道A相通。

本发明设置了增压器润滑油三种不同的回油通道，形成与发动机不同工况匹配的三条润滑油循环路线；本发明通过机油温度传感器传递信息，由车辆ECU控制增压器回油控制阀动作，实现不同润滑油回油线路的切换。当发动机处于冷机状态时，将由缸体回油道a流回的润滑油直接通过机油泵再次加压并在发动机内循环，利用增压器内机油的高温特性，缩短了发动机的暖机时间；同时利用机油泵进油口处的负压，提高了增压器的回油性能，降低了增压器内机油向压气机端和涡轮端渗漏的风险，减少了机油的消耗量；当发动机处于高温环境状态时，利用增压器机油冷却器对增压器回油进行冷却，降低了发动机内机油温度，提高了发动机机油压力，有利于发动机运动部件的润滑；同时降低了发动机内各零部件的热负荷，延长了零部件的寿命。当发动机处于正常运转状态时，流经增压器后的润滑油，经增压器回油总管、增压器回油控制阀、缸体回油道b，直接回到发动机油底壳，满足了增压器在该工况下的润滑要求。本发明不仅提高了发动机的工作效率；而且合理地利用了增压器内润滑油的高温特性，实现了发动机的热量平衡；同时也提高了发动机增压器的回油性能，降低了发生增压器内渗油问题的机率，有效地改善了发动机的动力性能和经济性能。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是增压器回油结构示意图；

图2是在发动机冷机状态时增压器回油结构示意图；

图3是在发动机正常工作状态时增压器回油结构示意图；

图4是在发动机高温环境状态时增压器回油结构示意图。

图中各标号为：1、机油收集器，2、油底壳，3、机油泵，4、机油泵进油口，5、回油通道A，6、增压器回油总管，7、增压器，8、车辆ECU，9、机油温度传感器，10、增压器回油控制阀，11、回油通道B，12、回油通道C，13、增压器机油冷却器，14、回油通道D。

具体实施方式

参看图 1，本发明在发动机缸体上分别设置了与发动机冷机运转工况匹配的回油通道A 5、与发动机正常运转工况匹配的回油通道B 11及与发动机高温环境运转工况相匹配的回油通道C 12、回油通道D 14，以实现发动机不同工作状态下增压器润滑油的良性循环。

参看图 1，本发明在发动机缸体上设置机油温度传感器9和增压器回油控制阀10，所述机油温度传感器9与车辆ECU 8的输入端连接,由车辆ECU 8来控制增压器回油控制阀10的切换，改变增压器润滑油的回油路线，满足发动机不同工作状态下热平衡的需求。

参看图 1，发动机主油道上布置机油温度传感器9，机油温度传感器将信号反馈给车辆ECU 8,车辆ECU控制增压器回油控制阀10通电时，电磁线圈产生电磁力把阀门打开；断电时，电磁力消失，复位弹簧把阀门关闭。

参看图1，本发明在发动机缸体上设置增压器机油冷却器13，所述增压器机油冷却器1在发动机高温状态时，对增压器回油进行冷却。

参看图1，本发明在机油泵进油口4处设有两条油路，一条油路与机油收集器1连通，另一条油路与缸体回油道A 5相通。

参看图2，当发动机处于冷机运转工况时，本发明的润滑油循环路线为：机油收集器1——机油泵进油口4——机油泵3——增压器7——增压器回油总管6——增压器回油控制阀10——回油通道A 5——机油泵进油口4。在上述增压器润滑油的循环过程中，由回油通道A 5流回的润滑油直接通过机油泵3再次加压并在发动机内循环，利用增压器7内机油的高温特性，缩短了发动机的暖机时间；同时利用机油泵进油口4处的负压，提高了增压器7的回油性能，降低了增压器内机油向压气机端和涡轮端渗漏的风险，减少了机油的消耗量。

参看图3，当发动机处于正常运转工况时，本发明的润滑油循环路线为：机油收集器1——机油泵进油口4——机油泵3——增压器7——增压器回油总管6——增压器回油控制阀10——回油通道B 11——油底壳2；在上述增压器润滑油的循环过程中，流经增压器7后的润滑油，经增压器回油总管6、增压器回油控制阀10、回油通道B 11，直接回到发动机油底壳2，满足了增压器7在该工况下的润滑要求。

参看图4，当发动机处于高温环境运转工况时，本发明的润滑油循环路线为：机油收集器1——机油泵进油口4——机油泵3——增压器7——增压器回油总管6——增压器回油控制阀10——回油通道C 12——增压器机油冷却器13——回油通道D 14——油底壳2；在上述增压器润滑油的循环过程中，利用增压器机油冷却器13对增压器回油进行冷却，降低了发动机内机油温度，提高了发动机机油压力，有利于发动机运动部件的润滑；同时降低了发动机内各零部件的热负荷，延长了零部件的寿命。

Claims (2)

1.一种涡轮增压发动机增压器润滑油回油方式，其特征是，它通过在发动机缸体上分别设置与发动机冷机运转工况匹配的回油通道A（5）、与发动机正常运转工况匹配的回油通道B（11）及与发动机高温环境运转工况相匹配的回油通道C（12）、回油通道D（14）、以及增压器回油控制阀（10），来实现发动机不同工作状态下增压器润滑油的循环切换；

在发动机缸体上设置机油温度传感器（9），所述机油温度传感器（9）与车辆ECU（8）的输入端连接,由车辆ECU（8）来控制增压器回油控制阀（10）的切换；

在发动机缸体上设置增压器机油冷却器（13），所述增压器机油冷却器（13）设置在回油通道C（12）或回油通道D（14）中；

各回油通道切换按如下原则进行：

当发动机处于冷机运转工况时，润滑油循环路线为：机油收集器（1）——机油泵进油口（4）——机油泵（3）——增压器（7）——增压器回油总管（6）——增压器回油控制阀（10）——回油通道A （5）——机油泵进油口（4）；

当发动机处于正常运转工况时，润滑油循环路线为：机油收集器（1）——机油泵进油口（4）——机油泵（3）——增压器（7）——增压器回油总管（6）——增压器回油控制阀（10）——回油通道B （11）——油底壳（2）；

当发动机处于高温环境运转工况时，润滑油循环路线为：机油收集器（1）——机油泵进油口（4）——机油泵（3）——增压器（7）——增压器回油总管（6）——增压器回油控制阀（10）——回油通道C（12）——增压器机油冷却器（13）——回油通道D（14）——油底壳（2）。

2.根据权利要求1所述的涡轮增压发动机增压器润滑油回油方式，其特征是，在机油泵进油口（4）处设有两条油路，一条油路与机油收集器（1）连通，另一条油路与缸体回油通道A （5）相通。