CN202707158U - 一种蜗壳水冷的涡轮增压器 - Google Patents
一种蜗壳水冷的涡轮增压器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202707158U CN202707158U CN 201220296038 CN201220296038U CN202707158U CN 202707158 U CN202707158 U CN 202707158U CN 201220296038 CN201220296038 CN 201220296038 CN 201220296038 U CN201220296038 U CN 201220296038U CN 202707158 U CN202707158 U CN 202707158U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- spiral case
- bearing support
- water jacket
- water
- volute
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title abstract description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 123
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 4
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 230000004087 circulation Effects 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 4
- 206010020843 Hyperthermia Diseases 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 2
- 230000036031 hyperthermia Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
本实用新型公开了一种蜗壳水冷的涡轮增压器，在蜗壳（1）内设置蜗壳水套（2），包裹在废气流道的表面。在轴承体（5）的冷却水道的上游和下游分别引出两个通道，通道口设置在与蜗壳（1）连接的法兰上，在蜗壳（1）法兰上相应位置也同样设置两个通道，连接到蜗壳（1）内的蜗壳水套（2），从而使冷却水能从轴承体（5）内流到蜗壳水套（2）内，便可采用一条管路同时冷却轴承体（5）和蜗壳（1），无需额外的管路布置。采用水冷，可有效冷却蜗壳（1），减小蜗壳（1）的热负荷。
Description
技术领域
本实用新型涉及内燃机涡轮增压器，具体涉及一种蜗壳水冷的涡轮增压器。
背景技术
涡轮增压器是装置在发动机排气系统上，用以提升发动机功率和改善排放的重要零部件。其利用发动机排出的高温废气的能量驱动涡轮旋转，进而带动与其同轴的压气机高速旋转，从而提高进入汽缸的空气的压力，即进入汽缸的空气流量。这意味着可以燃烧更多的燃油，且使燃油得到充分燃烧，因而提升了发动机的功率，改善排放。
随着排放和油耗法规要求越来越严，涡轮增压技术已普遍应用于柴油机，且在汽油机上所占比例也在迅速提升。与柴油机相比，汽油机的排气温度更高，而废气排出汽缸后会直接进入到涡轮增压器的涡轮机，对蜗壳的材料和结构设计要求很高。且随着小型化的发展趋势，汽油机的升功率也在不断提升，也导致排气温度会进一步提升，目前开发的汽油机，最高排气温度可达1100℃。这会使涡轮增压器的部件出现极大的热负荷，尤其是蜗壳。这就需要采用更耐高温的蜗壳材料，如采用高镍合金，甚至需采用不锈钢材料。但这些材料的成本高昂，且不易制造。另外为了保护周边的其他发动机或整车零件，常常需要在蜗壳外安装一个隔热罩。以上措施都会增加整机或整车成本。
目前在乘用车用汽油机上应用的涡轮增压器，通常会采用水冷轴承系统，即从发动机冷却循环中引出一部分冷却液用于冷却中间体内的轴承系统。但采用冷却水来冷却蜗壳尚少有应用，且多用于大型增压器上，如船用发动机的增压器。其采用一套单独的冷却系统，利用海水来冷却，见专利CN200880127588.X。另外也有车用增压器的蜗壳采用水冷，但也需另外的冷却管路从发动机内取水冷却，见专利CN200720114559.2。其设计复杂，不易布置，且增加额外的零件和成本。
实用新型内容
针对车用汽油机排气温度高，对涡轮增压器的蜗壳设计要求很高，且需要采用昂贵的材料，另外需在蜗壳外设置隔热罩，以阻挡热辐射，保护周边零件，造成整车成本升高的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、应用于带有水冷轴系的涡轮增压器，可直接从轴承体的冷却水道内分出一支流冷却蜗壳，实现了蜗壳的有效冷却，又不必采用额外的管路连接，布置简单，成本低的蜗壳水冷的涡轮增压器。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种蜗壳水冷的涡轮增压器，包括蜗壳、轴承体、涡轮机和压气机，轴承体上设有用于通冷却水的轴承体水套，轴承体水套上设有轴承体腔和与轴承体腔连通的轴承体进水口、轴承体出水口，用于连接到发动机的冷却循环系统。蜗壳上设有蜗壳水套，包裹在废气流道的表面。蜗壳水套与轴承体水套连接，轴承体水套上设有与轴承体腔连通的轴承体法兰出水口和轴承体法兰回水口，蜗壳水套上设有与轴承体法兰出水口相适配的蜗壳进水口和与轴承体法兰回水口相适配的蜗壳出水口；蜗壳水套内设有蜗壳腔，蜗壳进水口和蜗壳出水口与蜗壳腔连通。蜗壳水套和轴承体水套之间设有密封垫片。蜗壳水套与轴承体水套为螺栓连接，蜗壳水套上设有蜗壳法兰螺栓安装孔，轴承体水套上设有轴承体法兰螺栓安装孔。轴承体水套上设有轴承体进油口和轴承体回油口。蜗壳水套内设有隔板。
在发动机工作时，发动机冷却系统的冷却液通过管路进入轴承体上的轴承体进水口，一部分冷却液经过轴承体水套冷却轴承系统，再由轴承体出水口回到发动机冷却系统。同时另一部分冷却液经由轴承体法兰上的轴承体法兰出水口进入到蜗壳法兰上的蜗壳进水口，并在蜗壳水套内流通，再经由蜗壳法兰上的蜗壳出水口和轴承体法兰上的轴承体法兰回水口回到轴承体水套，最后通过轴承体出水口回到发动机冷却系统。
两条流通路径为：1、轴承体进水口——>轴承体腔——>轴承体出水口；
2、轴承体进水口——>轴承体腔——>轴承体法兰出水口——>蜗壳进水口——>蜗壳腔——>蜗壳出水口——>轴承体法兰回水口——>轴承体腔——>轴承体出水口。
同时可在蜗壳上增加清砂孔以改善工艺性，或在蜗壳水套内增加隔板设计，以改善冷却液流动特性等设计方案。
本实用新型的优点在于，采用一条管路同时冷却轴承体和蜗壳，无需额外的管路布置。采用水冷，可有效冷却蜗壳，减小蜗壳的热负荷。便可不必采用昂贵的材料，降低成本，也降低了蜗壳开裂的风险。另外减少了蜗壳对外的热辐射，则可不必采用隔热罩，便可使其周围零件不受高温辐射。
附图说明
图1为本实用新型一种蜗壳水冷的涡轮增压器的结构示意图；
图2为图1蜗壳水冷的涡轮增压器的蜗壳法兰水孔结构示意图；
图3为图1蜗壳水冷的涡轮增压器的轴承体水孔结构示意图；
上述图中的标记均为：1、蜗壳，2、蜗壳水套，21、蜗壳腔，3、密封垫片，4、轴承体水套，5、轴承体，51、轴承体腔，6、涡轮机，7、压气机，8、蜗壳进水口，9、蜗壳法兰螺栓安装孔，10、蜗壳出水口，11、轴承体法兰出水口，12、轴承体法兰螺栓安装孔，13、轴承体进油口，14、轴承体法兰回水口，15、轴承体进水口，16、轴承体回油口，17、轴承体出水口。
具体实施方式
图1为本实用新型一种蜗壳水冷的涡轮增压器的结构示意图，包括蜗壳1、轴承体5、涡轮机6和压气机7，轴承体5上设有用于通冷却水的轴承体水套4，轴承体水套4上设有轴承体腔51，蜗壳1上设有蜗壳水套2，包裹在废气流道的表面。蜗壳水套2与轴承体水套4连接，蜗壳水套2内设有蜗壳腔21。蜗壳水套2和轴承体水套4之间设有密封垫片3，但要保证冷却液在蜗壳1和轴承体5间流通，需在密封垫片3上对应于蜗壳进水口8和蜗壳出水口10的位置分别设置两个通孔，通孔略大于蜗壳进水口8、蜗壳出水口10。蜗壳水套2与轴承体水套4为螺栓连接，蜗壳水套上设有蜗壳法兰螺栓安装孔9，轴承体水套4上设有轴承体法兰螺栓安装孔12。蜗壳水套2内设有隔板。
图2为图1蜗壳水冷的涡轮增压器的蜗壳法兰水孔结构示意图，蜗壳水套2上设有与轴承体法兰出水口1相适配的蜗壳进水口8和与轴承体法兰回水口14相适配的蜗壳出水口10，蜗壳进水口8和蜗壳出水口10与蜗壳腔21连通。
图3为图1蜗壳水冷的涡轮增压器的轴承体水孔结构示意图，轴承体水套4上设有与轴承体腔51连通的轴承体进水口15、轴承体出水口17，用于连接到发动机的冷却循环系统。轴承体水套4上设有与轴承体腔51连通的轴承体法兰出水口11和轴承体法兰回水口14。轴承体水套4上设有轴承体进油口13和轴承体回油口16
在发动机工作时，发动机冷却系统的冷却液通过管路进入轴承体5上的轴承体进水口15，一部分冷却液经过轴承体水套4冷却轴承系统，再由轴承体出水口17回到发动机冷却系统。同时另一部分冷却液经由轴承体法兰上的轴承体法兰出水口11进入到蜗壳法兰上的蜗壳进水口8，并在蜗壳水套2内流通，再经由蜗壳法兰上的蜗壳出水口10和轴承体法兰上的轴承体法兰回水口14回到轴承体水套4，最后通过轴承体出水口17回到发动机冷却系统。
两条流通路径为：1、轴承体进水口15——>轴承体腔51——>轴承体出水口17；
2、轴承体进水口15——>轴承体腔51——>轴承体法兰出水口11——>蜗壳进水口8——>蜗壳腔21——>蜗壳出水口10——>轴承体法兰回水口14——>轴承体腔51——>轴承体出水口17。
还可以在蜗壳上增加清砂孔以改善工艺性，或在蜗壳水套内增加隔板设计，以改善冷却液流动特性等设计方案。
采用这样的结构后，便可采用一条管路同时冷却轴承体5和蜗壳1，无需额外的管路布置。采用水冷，可有效冷却蜗壳1，减小蜗壳1的热负荷。便可不必采用昂贵的材料，降低成本，也降低了蜗壳1开裂的风险。另外减少了蜗壳1对外的热辐射，则可不必采用隔热罩，便可使其周围零件不受高温辐射。
上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种蜗壳水冷的涡轮增压器，包括蜗壳（1）、轴承体（5）、涡轮机（6）和压气机（7），所述轴承体（5）上设有用于通冷却水的轴承体水套（4），所述轴承体水套（4）上设有轴承体腔（51）和与轴承体腔（51）连通的轴承体进水口（15）、轴承体出水口（17），其特征在于，所述蜗壳（1）上设有蜗壳水套（2），所述蜗壳水套（2）与轴承体水套（4）连接，所述轴承体水套（4）上设有与所述轴承体腔（51）连通的轴承体法兰出水口（1）和轴承体法兰回水口（14），所述蜗壳水套（2）上设有与所述轴承体法兰出水口（1）相适配的蜗壳进水口（8）和与所述轴承体法兰回水口（14）相适配的蜗壳出水口（10）；所述蜗壳水套（2）内设有蜗壳腔（21），所述蜗壳进水口（8）和蜗壳出水口（10）与所述蜗壳腔（21）连通。
2.如权利要求1所述的蜗壳水冷的涡轮增压器，其特征在于，所述蜗壳水套（2）和轴承体水套（4）之间设有密封垫片（3）。
3.如权利要求1或2所述的蜗壳水冷的涡轮增压器，其特征在于，所述蜗壳水套（2）与轴承体水套（4）为螺栓连接，所述蜗壳水套（2）上设有蜗壳法兰螺栓安装孔（9），所述轴承体水套（4）上设有轴承体法兰螺栓安装孔（12）。
4.如权利要求3所述的蜗壳水冷的涡轮增压器，其特征在于，所述轴承体水套（4）上设有轴承体进油口（13）和轴承体回油口（16）。
5.如权利要求4所述的蜗壳水冷的涡轮增压器，其特征在于，所述蜗壳水套（2）内设有隔板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220296038 CN202707158U (zh) | 2012-06-21 | 2012-06-21 | 一种蜗壳水冷的涡轮增压器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220296038 CN202707158U (zh) | 2012-06-21 | 2012-06-21 | 一种蜗壳水冷的涡轮增压器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202707158U true CN202707158U (zh) | 2013-01-30 |
Family
ID=47587467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201220296038 Expired - Fee Related CN202707158U (zh) | 2012-06-21 | 2012-06-21 | 一种蜗壳水冷的涡轮增压器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202707158U (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103758631A (zh) * | 2013-12-28 | 2014-04-30 | 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 | 水冷式防爆可变增压装置 |
| CN104975888A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-10-14 | 江苏恒尚动力高科有限公司 | 一种带冷却系统的天然气涡轮增压器 |
| CN105041391A (zh) * | 2015-08-19 | 2015-11-11 | 江苏恒尚动力高科有限公司 | 一种自动调温装置的涡轮增压器 |
| CN106014605A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-10-12 | 奕森科技（上海）有限公司 | 一种集成式车用混流涡轮增压器 |
| US10487722B2 (en) | 2017-12-01 | 2019-11-26 | Ford Global Technologies, Llc | Compressor housing |
| US10865701B2 (en) | 2018-11-27 | 2020-12-15 | Ford Global Technologies, Llc | Cooled turbocharger compressor |
| US11060416B2 (en) | 2019-01-31 | 2021-07-13 | Transportation Ip Holdings, Llc | Systems for a turbocharger |
| CN113494352A (zh) * | 2020-03-18 | 2021-10-12 | 广州汽车集团股份有限公司 | 一种发动机余热回收装置、发动机及汽车 |
-
2012
- 2012-06-21 CN CN 201220296038 patent/CN202707158U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103758631A (zh) * | 2013-12-28 | 2014-04-30 | 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 | 水冷式防爆可变增压装置 |
| CN104975888A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-10-14 | 江苏恒尚动力高科有限公司 | 一种带冷却系统的天然气涡轮增压器 |
| CN105041391A (zh) * | 2015-08-19 | 2015-11-11 | 江苏恒尚动力高科有限公司 | 一种自动调温装置的涡轮增压器 |
| CN106014605A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-10-12 | 奕森科技（上海）有限公司 | 一种集成式车用混流涡轮增压器 |
| US10487722B2 (en) | 2017-12-01 | 2019-11-26 | Ford Global Technologies, Llc | Compressor housing |
| US10865701B2 (en) | 2018-11-27 | 2020-12-15 | Ford Global Technologies, Llc | Cooled turbocharger compressor |
| US11060416B2 (en) | 2019-01-31 | 2021-07-13 | Transportation Ip Holdings, Llc | Systems for a turbocharger |
| US11591931B2 (en) | 2019-01-31 | 2023-02-28 | Transportation Ip Holdings, Llc | Systems for a turbocharger |
| CN113494352A (zh) * | 2020-03-18 | 2021-10-12 | 广州汽车集团股份有限公司 | 一种发动机余热回收装置、发动机及汽车 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202707158U (zh) | 一种蜗壳水冷的涡轮增压器 | |
| US8459024B2 (en) | Turbocharger comprising a cooling device and an oil supply pipe | |
| EP3064734B1 (en) | Engine cooling system | |
| US8863514B2 (en) | Multi-stage turbocharger arrangement | |
| US20120192557A1 (en) | Engine System | |
| EP3033504B1 (en) | Turbine housing | |
| CN101131115A (zh) | 水冷中间壳涡轮增压机构 | |
| CN103603717A (zh) | 内外双循环水冷却系统大功率防爆柴油机 | |
| CN109072717B (zh) | 用于内燃机的涡轮增压器的涡轮机壳体和涡轮增压器 | |
| CN104632349B (zh) | 一种柴油机用水冷与风冷交互式散热装置 | |
| CN104533841B (zh) | 一种涡轮增压器水冷式压气机结构 | |
| CN101328828A (zh) | 一种内燃机涡轮增压系统 | |
| CN102135029B (zh) | 起重机及其发动机热管理冷却装置 | |
| AU2014200324A1 (en) | Turbocharger, system, and method for draining fluid from a turbocharger | |
| CN107288741B (zh) | 一种带甩油槽结构的涡轮增压器 | |
| Kech et al. | Exhaust Gas Recirculation: Internal engine technology for reducing nitrogen oxide emissions | |
| CN201786441U (zh) | 带旁通机构的egr冷却器 | |
| CN204492956U (zh) | 一种柴油机用水冷与风冷交互式散热装置 | |
| KR20120093024A (ko) | 컴프레서 하우징의 고온공기 냉각장치 | |
| CN205101152U (zh) | 一种在节气门体前端集成水冷中冷器的塑料进气歧管 | |
| CN201288603Y (zh) | 柴油机涡轮增压器出气壳 | |
| CN204627799U (zh) | Egr冷却结构 | |
| JP2013204491A (ja) | エンジン | |
| CN203655415U (zh) | 空-空中冷防爆柴油机 | |
| CN204225956U (zh) | 一种防止曲轴箱通风系统动态结冰的结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130130 Termination date: 20150621 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |