CN113187583B - 一种涡轮增压器回流结构及其涡轮增压器 - Google Patents

Abstract

本发明属于涡轮增压器技术领域，公开了一种涡轮增压器回流结构及其涡轮增压器，所述回流结构包括连接于涡轮增压器进气管与曲轴箱之间的回流管；所述回流管包括用于导出曲轴箱窜漏气体的第一段、以及用于分离窜漏气体中空气和油的第二段，且所述第一段连接于曲轴箱与第二段之间，所述第二段竖直连接于涡轮增压器进气管顶部与第一段之间；在所述涡轮增压器进气管顶部固定有倒流套，且所述倒流套的截面为U型；所述倒流套从底部伸入至第二段内，且倒流套外壁与第二段内壁之间形成有第一环形通道；在所述第二段内部形成有由上至下依次减小的导流通道，且导流通道底部伸入至倒流套内；综上，本发明能有效实现窜漏气体的气油分离。

Description

一种涡轮增压器回流结构及其涡轮增压器

技术领域

本发明属于涡轮增压器技术领域，具体涉及一种涡轮增压器回流结构及其涡轮增压器。

背景技术

涡轮增压器能有效提高发动机的输出功率，但在提高输出功率的同时也会造成曲轴箱内窜漏气体的增多；在现有技术中，为控制曲轴箱内的气体压力，保证润滑油系统的正常工作，通常都是将曲轴箱连接到连接到涡轮增压器的压气机进口中，利用涡轮增压器的进口负压实现窜漏气体的回流。

但是曲轴箱内窜漏气体是由空气与油气混合而成的，若直接进行回流则会使得油气也进入涡轮增压器中，从而使得部分油污附着于涡轮增压器的叶轮上，由此影响整体涡轮增压器的工作效率及使用寿命。

发明内容

鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，本发明的目的在于提供一种涡轮增压器回流结构及其涡轮增压器。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种涡轮增压器回流结构，包括连接于涡轮增压器进气管与曲轴箱之间的回流管；

所述回流管包括用于导出曲轴箱窜漏气体的第一段、以及用于分离窜漏气体中空气和油的第二段，且所述第一段连接于曲轴箱与第二段之间，所述第二段竖直连接于涡轮增压器进气管顶部与第一段之间；

在所述涡轮增压器进气管顶部固定有倒流套，且所述倒流套的截面为U型；所述倒流套从底部伸入至第二段内，且倒流套外壁与第二段内壁之间形成有第一环形通道；

在所述涡轮增压器进气管上开设有回流进气口，且所述回流进气口用于将第一环形通道内的经分离后的窜漏空气导入至涡轮增压器进气管中；

在所述第二段内部形成有由上至下依次减小的导流通道，且导流通道底部伸入至倒流套内。

优选的，所述的回流结构还包括：储油箱，且所述储油箱用于储存经第二段分离后的油。

优选的，在所述涡轮增压器进气管上设有环形导油腔，且所述环形导油腔不与涡轮增压器进气管内部导通；在所述涡轮增压器进气管的顶部设有进油管，且所述进油管用于实现倒流套内部与环形导油腔内部的连接导通；在所述涡轮增压器进气管的底部设有出油管，且所述出油管用于实现环形导油腔内部与储油箱内部的连接导通。

优选的，在所述出油管上安装有单向阀，且所述单向阀用于限定环形导油腔向储油箱的单向导通。

优选的，在所述第二段内部固定有漏斗型结构的内管，且所述内管底部固定有延伸管，所述导流通道形成于内管内部，且延伸管内径与导流通道最小直径相等；所述延伸管底部延伸至倒流套内，并不与倒流套内壁接触。

优选的，所述延伸管外壁与倒流套内壁之间形成有第二环形通道，且所述第二环形通道的底部与倒流套内部导通，第二环形通道的顶部与第一环形通道顶部导通。

优选的，在所述内管底部固定有导流环，所述导流环同轴套设于延伸管外部，且所述导流环内径与倒流套内径相同，并配合于倒流套的正上方。

优选的，所述倒流套的顶部为上凸的弧形结构，所述导流环的截面形状为下凸的半圆形。

优选的，在所述倒流套内部固定有第一导流块和第二导流块；所述第一导流块为上凸的半球形结构，且第一导流块直径大于导流通道的最小直径，所述第一导流块底部固定有垫块，并通过垫块的限定在第一导流块底部与倒流套内底壁之间形成空腔；所述第二导流块为环形结构，所述第二导流块同轴配合于第一导流块外部，且第二导流块内壁与第一导流块外壁之间形成有弧形腔，所述弧形腔通过空腔与进油管导通，所述第二导流块顶面为弧面，且第二导流块的顶部高于第一导流块顶部，第二导流块的底部低于第一导流块底部。

一种涡轮增压器，包括上述所公开的涡轮增压器回流结构。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)在本发明中，将回流管设置为相互导通的两段，其第一段仅实现导流，而第二段则在导流的同时完成气油分离，由此有效降低回流油污对整体涡轮增压器性能产生的不良影响；另外，整体分离结构设置于回流管以及对应的涡轮增压器进气管中，具有成本低、且不占用空间的优点。

(2)针对上述回流管的第二段，在其内部设置导流通道，并在导流通道底部配合截面为U型的倒流套，以此在气体惯性撞击的情况下实现油气分离；其中导流通道的直径由上至下依次减小，能有效提高气体速度，从而达到提高分离效果的目的。

(3)针对上述导流通道，由固定于第二段内部的内管构成，且内管底部固定有延伸管，由此通过延伸管、倒流套与第二段的配合形成多级环形通道，从而实现油气的多级分离，同时还保证分离的油能全部滞留于倒流套内，以方便实现分离油的导出。

(4)针对上述倒流套，在其内部设有相互配合的第一导流块和第二导流块，其中分离气体沿第一导流块和第二导流块顶部导出，分离油沿第一导流块与第二导流块之间的弧形腔导出，由此进一步保证了整体结构的分离效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中第二段与涡轮增压器进气管的配合结构图；

图3为本发明中第二段的结构示意图；

图4为图2中的A处放大图；

图5为图2中的B处放大图；

图中：回流管-1；第一段-11；第二段-12；倒流套-2；第一导流块-21；第二导流块-22；第一环形通道-3；回流进气口-4；导流通道-5；储油箱-6；环形导油腔-7；进油管-71；出油管-72；单向阀-73；内管-8；延伸管-81；第二环形通道-82；导流环-83。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1-图5所示，在本发明中提供了一种涡轮增压器回流结构，且该回流结构具体包括：

连接于涡轮增压器进气管与曲轴箱之间的回流管1；回流管1包括用于导出曲轴箱窜漏气体的第一段11、以及用于分离窜漏气体中空气和油的第二段12，且第一段11连接于曲轴箱与第二段12之间，第二段12竖直连接于涡轮增压器进气管顶部与第一段11之间。

具体的，关于回流管1的第二段12实现油气分离的结构及原理为：

油气分离结构

在涡轮增压器进气管顶部固定有倒流套2，且倒流套2的截面为U型；倒流套2从底部伸入至第二段12内，且倒流套2外壁与第二段12内壁之间形成有第一环形通道3。

在涡轮增压器进气管上开设有回流进气口4，且回流进气口4用于将第一环形通道3内的经分离后的窜漏空气导入至涡轮增压器进气管中。

在第二段12内部固定有漏斗型结构的内管8，且内管8底部固定有延伸管81，内管8内部形成有直径由上至下依次减小的导流通道5，且延伸管81内径与导流通道5最小直径相等；延伸管81底部延伸至倒流套2内，并不与倒流套2内壁接触。

延伸管81外壁与倒流套2内壁之间形成有第二环形通道82，且第二环形通道82的底部与倒流套2内部导通，第二环形通道82的顶部与第一环形通道3顶部导通。

在内管8底部固定有导流环83，导流环83同轴套设于延伸管81外部，且导流环83内径与倒流套2内径相同，并配合于倒流套2的正上方。其中，倒流套2的顶部为上凸的弧形结构，导流环83的截面形状为下凸的半圆形。

在倒流套2内部固定有第一导流块21和第二导流块22；第一导流块21为上凸的半球形结构，且第一导流块21直径大于导流通道5的最小直径，第一导流块21底部固定有垫块，并通过垫块的限定在第一导流块21底部与倒流套2内底壁之间形成空腔；第二导流块22为环形结构，第二导流块22同轴配合于第一导流块21外部，且第二导流块22内壁与第一导流块21外壁之间形成有弧形腔，弧形腔与空腔导通，第二导流块22顶面为弧面，且第二导流块22的顶部高于第一导流块21顶部，第二导流块22的底部低于第一导流块21底部。

油气分离原理

图1中a处表示为曲轴箱，在整体带有涡轮增压器的发动机工作时，曲轴箱内的窜漏气体通过第一段11回流至第二段12内，而窜漏气体在进入第二段12后形成由上至下的传送；

结合图2及图3可知，窜漏气体在进入内管8中时，由于其内部导流通道5的直径由上至下依次减小，则使得窜漏气体在由上至下的传送过程中出现逐渐加速的现象；

窜漏气体在加速后通过延伸管81传送至倒流套2内，从而与倒流套2内部的第一导流块21产生碰撞，碰撞后由于窜漏气体中空气与油的质量不同，使得其空气可迅速沿第一导流块21表面向两侧扩散，并通过第二导流块22顶面的导流而形成图4中实线箭头所示的流动方向，由此使得产生碰撞后的空气部分能快速进入第二环形通道82内；而油则由于其质量较大无法随空气及时扩散，因此则沿第一导流块21表面向弧形腔内流动，进而流至空腔内(图4中虚线箭头所示的流动方向)，实现窜漏气体中空气与油的第一次分离；

窜漏气体在进入第二环形通道82内后，由下至上传送，并在撞击第二环形通道82顶部后形成图5中实线箭头所示的流动方向，由此使得产生碰撞后的空气部分能快速进入第一环形通道3，而后通过第一环形通道3进入回流进气口4中，进而将回流空气导入涡轮增压器进气管中，完成气体回流；而油则由于其质量较大无法随空气及时扩散，因此则形成图5中虚线箭头所示的流动方向，从而使油基于其自身重力由上至下的落至第一导流块21和第二导流块22表面，进而沿弧形腔流至空腔内，实现窜漏气体中空气与油的第二次分离。

综上，在回流管1的第二段12内基于气体的流动惯性及撞击实现窜漏气体的多次分离，由此能有效避免油污进入涡轮增压器内，以影响涡轮增压器的工作效率及使用寿命。

实施例二

请参阅图1-图5所示，在本发明中提供了一种涡轮增压器回流结构，且该回流结构具体包括：

连接于涡轮增压器进气管与曲轴箱之间的回流管1；回流管1包括用于导出曲轴箱窜漏气体的第一段11、以及用于分离窜漏气体中空气和油的第二段12，且第一段11连接于曲轴箱与第二段12之间，第二段12竖直连接于涡轮增压器进气管顶部与第一段11之间。

储油箱6，且储油箱6用于储存经第二段12分离后的油。

具体，关于第二段12的内部结构及油气分离原理与上述实施例一相同，不同之处在于，本实施例还增设如下结构：

在涡轮增压器进气管上设有环形导油腔7，且环形导油腔7不与涡轮增压器进气管内部导通。

在涡轮增压器进气管的顶部设有进油管71，且进油管71用于实现倒流套2内部空腔与环形导油腔7内部的连接导通。

在涡轮增压器进气管的底部设有出油管72，且出油管72用于实现环形导油腔7内部与储油箱6内部的连接导通。

在出油管72上安装有单向阀73，且单向阀73用于限定环形导油腔7向储油箱6的单向导通。

综上可知，在本实施例中提供了油气分离后的导油结构，由此能有效将第二段12内部分离出的油导出，其中：环形导油腔7设置于涡轮增压器进气管上，因此需要在整体结构中外设其他管道结构，有效节省空间；而单向阀73则能有效避免出现回油问题，具体该单向阀73可采用机械阀体或电控阀体。

另外，在本发明中还提供了一种涡轮增压器，且该涡轮增压器包括上述所公开的涡轮增压器回流结构。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种涡轮增压器回流结构，其特征在于：包括连接于涡轮增压器进气管与曲轴箱之间的回流管（1）；

所述回流管（1）包括用于导出曲轴箱窜漏气体的第一段（11）、以及用于分离窜漏气体中空气和油的第二段（12），且所述第一段（11）连接于曲轴箱与第二段（12）之间，所述第二段（12）竖直连接于涡轮增压器进气管顶部与第一段（11）之间；

在所述涡轮增压器进气管顶部固定有倒流套（2），且所述倒流套（2）的截面为U型；所述倒流套（2）从底部伸入至第二段（12）内，且倒流套（2）外壁与第二段（12）内壁之间形成有第一环形通道（3）；

在所述涡轮增压器进气管上开设有回流进气口（4），且所述回流进气口（4）用于将第一环形通道（3）内的经分离后的窜漏空气导入至涡轮增压器进气管中；

在所述第二段（12）内部形成有由上至下依次减小的导流通道（5），且导流通道（5）底部伸入至倒流套（2）内；

在所述第二段（12）内部固定有漏斗型结构的内管（8），且所述内管（8）底部固定有延伸管（81），所述导流通道（5）形成于内管（8）内部，且延伸管（81）内径与导流通道（5）最小直径相等；所述延伸管（81）底部延伸至倒流套（2）内，并不与倒流套（2）内壁接触；

所述延伸管（81）外壁与倒流套（2）内壁之间形成有第二环形通道（82），且所述第二环形通道（82）的底部与倒流套（2）内部导通，第二环形通道（82）的顶部与第一环形通道（3）顶部导通。

2.根据权利要求1所述的一种涡轮增压器回流结构，其特征在于，所述的回流结构还包括：储油箱（6），且所述储油箱（6）用于储存经第二段（12）分离后的油。

3.根据权利要求2所述的一种涡轮增压器回流结构，其特征在于：

在所述涡轮增压器进气管上设有环形导油腔（7），且所述环形导油腔（7）不与涡轮增压器进气管内部导通；

在所述涡轮增压器进气管的顶部设有进油管（71），且所述进油管（71）用于实现倒流套（2）内部与环形导油腔（7）内部的连接导通；

在所述涡轮增压器进气管的底部设有出油管（72），且所述出油管（72）用于实现环形导油腔（7）内部与储油箱（6）内部的连接导通。

4.根据权利要求3所述的一种涡轮增压器回流结构，其特征在于：在所述出油管（72）上安装有单向阀（73），且所述单向阀（73）用于限定环形导油腔（7）向储油箱（6）的单向导通。

5.根据权利要求1所述的一种涡轮增压器回流结构，其特征在于：在所述内管（8）底部固定有导流环（83），所述导流环（83）同轴套设于延伸管（81）外部，且所述导流环（83）内径与倒流套（2）内径相同，并配合于倒流套（2）的正上方。

6.根据权利要求5所述的一种涡轮增压器回流结构，其特征在于：所述倒流套（2）的顶部为上凸的弧形结构，所述导流环（83）的截面形状为下凸的半圆形。

7.根据权利要求1所述的一种涡轮增压器回流结构，其特征在于：在所述倒流套（2）内部固定有第一导流块（21）和第二导流块（22）；

所述第一导流块（21）为上凸的半球形结构，且第一导流块（21）直径大于导流通道（5）的最小直径，所述第一导流块（21）底部固定有垫块，并通过垫块的限定在第一导流块（21）底部与倒流套（2）内底壁之间形成空腔；

所述第二导流块（22）为环形结构，所述第二导流块（22）同轴配合于第一导流块（21）外部，且第二导流块（22）内壁与第一导流块（21）外壁之间形成有弧形腔，所述弧形腔通过空腔与进油管（71）导通，所述第二导流块（22）顶面为弧面，且第二导流块（22）的顶部高于第一导流块（21）顶部，第二导流块（22）的底部低于第一导流块（21）底部。

8.一种涡轮增压器，其特征在于：包括权利要求1-7中任意一项所述的涡轮增压器回流结构。