CN111734525A - 一种增压器的常开式冷却润滑系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于发动机技术领域，具体是一种增压器的常开式冷却润滑系统，包括增压器，分别设置在增压器两端的上游管路和下游管路，设置在上游管路上的发动机主泵，还包括串联设置在发动机主泵下游的电子泵，电子泵为常开式结构，增压器上设置有温度传感器，温度传感器用于采集增压器温度。采用串联式电子泵避免了增压器转子系统干磨、高温结焦等问题，降低了电子泵的运行时间，提升了电子泵的使用寿命，采用闭环控制，精确控制电子泵的流量和增压器温度，保证系统工作的可靠性。

Description

一种增压器的常开式冷却润滑系统

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体是一种增压器的常开式冷却润滑系 统。

背景技术

增压器因其对提高发动机功率、降低燃油消耗率、改善排放方面的功 效，已广泛应用于发动机中。涡轮增压器由于工作时增压器与排气管连 接，且涡轮增压器在正常工作时转速高达每分钟十几万转，因此必须保证 增压器的转轴和轴承得到良好润滑，同时将增压器内部大量热量通过润滑 油的流动带离增压器，从而起到保护作用。

对增压器，传统的冷却方式是通过水泵提供的一定的机油及机油压 力，对发动机的增压器进行润滑，同时利用润滑油的流动将热量带回至油 底壳，起到润滑和冷却作用，目前也广泛使用水冷中间壳增压器，水循环 动力来源于发动机主水泵。通常发动机正常停机时，通过发动机怠速运行 3～5分钟的方式，降低排气系统温度，从而降低轴承温度，以实现对增压 器的保护。

此外，增压器的传统润滑方式是通过机油泵提供的一定的机油及机油 压力，对发动机的增压器进行润滑，同时利用润滑油的流动将热量带回至 油底壳，起到润滑和冷却作用。发动机正常停机后，增压器系统管路的润 滑油会由于重力作用，大部分回流至油底壳。通常发动机正常启动时，通 过发动机怠速运行约1分钟的方式，使增压器转子系统充分润滑，以实现 对增压器的保护；发动机正常停机时，通过发动机怠速运行3～5分钟的方 式，降低排气系统温度，从而降低轴承温度，以实现对增压器的保护。

传统的增压器润滑和冷却方式，如中国专利CN103184928A公开的涡 轮增压器停油保护装置，包括一个三通油管，该三通油管的第一支路连接 涡轮增压器，第二支路连接发动机的润滑油路，第三支路连接增压器停油 保护装置，其中：所述第一支路中设置有一个从发动机到三通油管单向导 通的单向阀；所述停油保护装置在发动机正常运行时储存润滑油，在发动 机停止时将所储存的润滑油输入到增压器中。该涡轮增压器停油保护装置在发动机运行时可以储存润滑油，在发动机停止时可以将储存的润滑油输 入到涡轮增压器内进行降温和润滑，既可以节能，又适合于发动机频繁启 停和意外停机的情况。但其存在以下缺点：

1、增压器在发动机启动时会有一个供油迟滞时间，一般为5s～8s，这 样对增压器进油系统有很大设计局限性，如进油管不能设计过长等，保证 5s～8s供油延迟时间；同时，由于增压器存在供油迟滞时间，如用户误操 作启动发动机时直接踩油门或混合动力为节省油耗控制模式为发动机启 动后直接将发动机动力拉至燃油经济点，会导致增压器转子系统还未开始 润滑就已达到很高转速，转子系统干磨，出现轴承磨损、断轴等故障；

2、正常停机时，要冷却增压器，就需要发动机怠速足够长的时间， 会浪费很多能源；

3、若由于不确定因素导致发动机突然停机，此时无法继续向增压器 提供机油进行润滑保护，聚集在增压器转轴和轴承处的大量热量无法及时 散去，并且发动机停机后，由于惯性，增压器的叶轮仍然会在没有机油的 情况下持续转动一段时间，这就可能造成增压器局部过热，烧毁增压器转 轴和轴承，降低增压器乃至整机的使用寿命；

4、在一些常常频繁启停的发动机上，如柴油与电力混合动力发动机， 没有足够的时间去怠速散热，怠速方式无法满足对增压器进行有效保护的 要求。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷，公开一种增压器的常开式 冷却润滑系统，该装置在发动机提供启动信号时，电子机油泵即开始运行， 缩短增压器供油迟滞时间，快速对转子系统进行润滑；在发动机停机时， 电子机油泵可以继续运行，带走排气系统的热量，解决了发动机频繁启停、 用户误操作及混合动力特殊应用带来的增压器转子系统干磨、高温结焦等 问题。

本发明的技术方案如下：

一种增压器的常开式冷却润滑系统，包括增压器，分别设置在所述增 压器两端的上游管路和下游管路，设置在所述上游管路上的发动机主泵， 还包括串联设置在所述发动机主泵下游的电子泵，所述电子泵为常开式结 构，在发动机提供启动信号时，电子泵即开始运行，缩短增压器供油迟滞 时间，快速对转子系统进行润滑；在发动机停机时，电子泵可以继续运行， 带走排气系统的热量，解决了发动机频繁启停、用户误操作及混合动力特 殊应用带来的增压器转子系统干磨、高温结焦等问题。

此外，所述增压器上设置有温度传感器，所述温度传感器用于采集增 压器温度，可以实时获取增压器的工作温度信息，以便进行电子泵的流量 调节，具体的，电子泵可结合温度传感器输出的增压器工作温度和发动机 使用需求，进行定转速控制，也可进行PWM调节控制，提高了该系统的 工作可靠性。

优选的，本发明还包括发动机控制器ECU，所述发动机控制器ECU 分别与所述电子泵和温度传感器电性连接，所述发动机控制器ECU，用于 根据所述增压器温度控制电子泵的流量，采用闭环控制，精确控制电子泵 的流量和增压器温度，保证系统工作的可靠性。

优选的，所述温度传感器设置在所述增压器的轴承上。该位置设置传 感器，能最实时快速的检测出增压器的工作温度，增加了发动机控制器 ECU控制的准确性，提高电子泵的流量输出的实时性。

本发明可以是增压器的水冷却系统，所述电子泵为电子水泵，所述发 动机主泵为发动机主水泵，所述电子水泵设置在所述上游管路中。电子水 泵设置在增压器的进水测，水温较低，可减轻电子水泵的热负荷，提高电 子水泵的使用寿命

本发明可以是增压器的润滑系统，所述电子泵为电子机油泵，所述发 动机主泵为发动机主机油泵，所述电子水泵设置在下游管路中。机油经过 增压器后粘度降低，可减轻电子机油泵的工作负荷，提高电子机油泵的使 用寿命。

本发明的有益效果是：

1、电子泵和发动机主泵串联设置，采用常开式的电子泵，电子泵和 发动机同步运转，解决了发动机频繁启停、用户误操作及混合动力特殊应 用带来的增压器转子系统干磨、高温结焦等问题；

2、发动机控制器ECU根据增压器温度控制电子泵的流量，采用闭环 控制，精确控制电子泵的流量和增压器温度，保证系统工作的可靠性。

3、根据增压器的冷却系统和润滑系统的特点，合理设置电子水泵或 电子机油泵的位置，提高系统的使用寿命。

附图说明

图1是本发明所述的一种增压器的常开式冷却润滑系统的结构示意框 图。

图2是本发明所述的实施例2的结构示意框图。

图3是本发明所述的实施例3的结构示意框图。

图4是本发明所述的实施例4的结构示意框图。

图中：1-增压器，2-上游管路，3-下游管路，4-水循环通路，5-电子泵， 6-发动机主泵，7-轴承温度传感器，8-油底壳，9-发动机控制器ECU。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解 本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

实施例1：

一种增压器的常开式冷却润滑系统，包括增压器1，分别设置在所述 增压器1两端的上游管路2和下游管路3，设置在所述上游管路2上的发 动机主泵6，还包括串联设置在所述发动机主泵6下游的电子泵5，所述 电子泵5为常开式结构，所述增压器1上设置有温度传感器7，所述温度 传感器7用于采集增压器温度。

本实施例在发动机提供启动信号时，电子泵即开始运行，缩短增压器 供油迟滞时间，快速对转子系统进行润滑；在发动机停机时，电子泵可以 继续运行，带走排气系统的热量。

电子泵5可结合温度传感器7输出的增压器工作温度和发动机负荷、 发动机转速，发动机进气温度等，进行定转速控制，也可进行PWM调节 控制。

实施例2：

一种增压器的常开式冷却润滑系统，包括增压器1，分别设置在所述 增压器1两端的上游管路2和下游管路3，设置在所述上游管路2上的发 动机主泵6，还包括串联设置在所述发动机主泵6下游的电子泵5，所述 电子泵5为常开式结构。

此外，所述增压器1上设置有温度传感器7，温度传感器7设置在增 压器1的轴承上，所述温度传感器7用于采集增压器的轴承温度，可以实 时获取增压器的工作温度信息，以便进行电子泵5的流量调节。

本实施例还包括发动机控制器ECU9，所述发动机控制器ECU9分别 与所述电子泵5和温度传感器7电性连接，所述发动机控制器ECU9，用 于根据所述增压器温度进行运算得增压器所需要的流量，进而控制电子泵 5转速实现流量控制，如在发动机暖机时温度传感器7检测到温度很低， 可以低转速运转，在高负荷工况则全速运转时，温度传感器7检测到较高 温度，则应增加电子泵5流量，提高散热效率。

采用闭环控制，精确控制电子泵5的流量和增压器温度，保证系统工 作的可靠性。

实施例3：

本实施例是实施例2的更具体的方案，本实施例为增压器的冷却系统， 所述电子泵5为电子水泵，所述发动机主泵6为发动机主水泵，上游管路 2和下游管路3分别为进水管道和回水管道。

冷却液依次经过进水管路、发动机主水泵、电子水泵、增压器1、回 水管路，最后进入水循环通路4。

实施例4：

本实施例是实施例2的另一个更具体的方案，本实施例为增压器的润 滑系统，所述电子泵5为电子机油泵，所述发动机主泵6为发动机主机油 泵，上游管路2和下游管路3分别为进油管道和回油管道。

冷却液依次经过进油管路、发动机主机油泵、电子机油泵、增压器1、 回油管路，最后进入油底壳8。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目 的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根 据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述 的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术 人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同 的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (5)

1.一种增压器的常开式冷却润滑系统，包括增压器(1)，分别设置在所述增压器(1)两端的上游管路(2)和下游管路(3)，设置在所述上游管路(2)上的发动机主泵(6)，其特征在于：还包括串联设置在所述发动机主泵(6)下游的电子泵(5)，所述电子泵(5)为常开式结构，所述增压器(1)上设置有温度传感器(7)，所述温度传感器(7)用于采集增压器温度。

2.根据权利要求1所述的一种增压器的常开式冷却润滑系统，其特征在于：还包括发动机控制器ECU(9)，所述发动机控制器ECU(9)分别与所述电子泵(5)和温度传感器(7)电性连接，所述发动机控制器ECU(9)，用于根据所述增压器温度控制电子泵(5)的流量。

3.根据权利要求1～2中任一项所述的一种增压器的常开式冷却润滑系统，其特征在于：所述温度传感器(7)设置在所述增压器(1)的轴承上。

4.根据权利要求1～2中任一项所述的一种增压器的常开式冷却润滑系统，其特征在于：所述电子泵(5)为电子水泵，所述发动机主泵(6)为发动机主水泵，所述电子水泵设置在所述上游管路(2)中。

5.根据权利要求1～2中任一项所述的一种增压器的常开式冷却润滑系统，其特征在于：所述电子泵(5)为电子机油泵，所述发动机主泵(6)为发动机主机油泵，所述电子机油泵设置在下游管路(3)中。

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