CN204783140U - 增压器及包括其的发动机冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种增压器及包括其的发动机冷却系统。所述增压器包括压壳，所述压壳中设置有用于通入增压气体的压气流道，所述增压器还包括水套，所述水套中设置有用于通入循环冷却液的冷却液流道，所述冷却液流道与所述压气流道通过所述压壳的外壁阻隔。所述发动机冷却系统包括如上所述的增压器，还包括水泵和冷却液水壶，所述水套、所述水泵和所述冷却液水壶通过管道串联连接。本实用新型所提供的增压器及包括其的发动机冷却系统可以通过额外强制冷却的方式实现对气体等温压缩过程，从而提高压气机的效率和流量特性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种增压器及包括该增压器的发动机冷却系统。
背景技术
发动机设计的小型化趋势使得增压器发动机的应用越来越广泛。增压器用于车用发动机上的作用是将新鲜空气在增压器的压气机内增压后进入发动机，从而增加进气量，相应地提高循环供油量，达到提高发动机的功率的效果。
但是，在使用过程中，随着增压比的不断升高，使得发动机在大负荷工况下增压后的温度不断提高，气体在增压器流道的温度上升会导致压气机的效率受到影响，同时，温度的升高使得增压器叶轮的强度也随之变弱，耐久性也受到影响。
因此，非常有必要设计一种能够在大负荷工况下降低发动机的温升的增压器。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种能够在大负荷工况下降低发动机的温升的增压器及包括其的发动机冷却系统，旨在克服现有技术中所存在的缺陷。
本实用新型所提供的增压器包括压壳，所述压壳中设置有用于通入增压气体的压气流道，所述增压器还包括水套，所述水套中设置有用于通入循环冷却液的冷却液流道，所述冷却液流道与所述压气流道通过所述压壳的外壁阻隔。
优选地，所述压气流道与所述冷却液流道并行设置。
优选地，所述水套的外壁上设置有散热翅。
优选地，所述水套上设置有冷却液入口和冷却液出口。
优选地，所述冷却液出口设置在所述水套的最高位置。
优选地，所述冷却液流道的直径大于或等于3mm。
本实用新型所提供的发动机冷却系统包括如上所述的任意一种增压器，还包括水泵和冷却液水壶，所述水套、所述水泵和所述冷却液水壶通过管道串联连接。
优选地，所述管道上设置有散热器。
优选地，所述管道上设置有温度传感器，所述温度传感器的信号输出端与所述水泵的控制输入端通信地连接。
本实用新型所提供的增压器及发动机冷却系统通过设计独立的冷却流道和散热翅，使气体在压气流道中能够得到有效的冷却，实现气体等温压缩，从而改善压气机效率特性，提高压气机的高效工作区域，同时拓宽压气机的流量区域，扩展增压器在发动机中的匹配区域；通过对增压器压壳冷却水与中间体总成的冷却水进行串联的设计，使用独立的冷却水系统实现对压壳温度的控制，即能降低高流量下的气体温度，同时能够解决低温下压气机结冰的问题。
附图说明
下面将通过附图详细描述本实用新型中优选实施例，将有助于理解本实用新型的目的和优点，其中:
图1是本实用新型的增压器的优选实施例。
图2是图1的另一视角图。
图3是图2的断面图。
图4是本实用新型的发动机冷却系统的优选实施例。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型进行详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
图1是本实用新型的增压器的优选实施例；图2是图1的另一视角图；图3是图2的断面图。结合图1、图2和图3所示，本实用新型所提供的增压器包括压壳1和水套2，所述压壳1中设置有用于通入增压气体的压气流道11，所述水套2布置在所述压壳1的外侧或内部，所述水套2中设置有用于通入循环冷却液的冷却液流道10，所述冷却液流道10与所述压气流道11通过所述压壳1的外壁阻隔。总体而言，本实用新型通过在压壳1的外部设置水套2，在水套2中通入循环的冷却液，从而实现增压器的降温。在具体的工作过程中，冷却液从所述水套2中的冷却液流道10循环流动，从而使所述压气流道11中的增压气体的温度降低。
结合图1、图2和图3所示，本实用新型所提供的增压器包括涡壳3、中间体总成3＇、以及如上所述的压壳1和水套2，其中，压壳1可以由铝浇铸后精加工而成。所述涡壳3和所述中间体总成3＇是增压器的固有部件，这里不做详细介绍。在一种优选的实施例中，所述涡壳3与所述中间体总成3＇可以通过卡箍进行连接，所述中间体总成3＇与所述压壳1可以通过内置卡子进行限位连接。
优选的，所述水套2上设置有冷却液入口5、6和冷却液出口4，其中，所述冷却液出口4可以设置在所述水套2的最高位置，连接冷却液的接头可以通过过盈装配固定在压壳1上。具体地，可以如图中设置两个所述冷却液入口5、6和一个冷却液出口4，使用两道水从下方的冷却液入口5、6进入冷却液流道10，然后从上方的冷却液出口4流出。而增压气体从增压气体入口7进入，经增压后从增压气体出口9流出，在这个增压的过程中，增压的气体同时会被冷却液加以冷却。在实际使用过程中，所述水套2可以位于所述压壳1的外侧，也可以设置在所述压壳1的内部，可以通过铸造的方式形成。
优选地，所述压气流道11与所述冷却液流道10可以并行设置，从而实现并行冷却，提高冷却的效果。同时，还可以在压壳1的外侧铸造成型利于散热的散热翅8，从而增加散热面积，提高与流动空气的对流换热。例如，散热翅8的规格可以优选为高4mm、宽2.5mm的片状翅片，可以直接通过铸造在压壳1外部形成。
在实际使用过程中，所述压气流道11还可以是由压壳1和中间体总成3＇装配而形成的腔体，冷却液流道10可以设计在铸铝的压壳1中，进行合理的布置，并且尽量多地包围和覆盖压气流道11。考虑到实际的铸造工艺要求，冷却流道的最小高度可以设置为大于3mm；考虑到进气旁通阀的设计，冷却液的入口可以设计在进气旁通阀的下侧，冷却水的出口可以设计在压壳1的最高点处，便于添加冷却水时空气的排出，同时也有利于虹吸。入水和出水的接口可以使用不锈钢管，与压壳1进行过盈配合进行装配，达到密封的效果。接头与外部水管的连接可以使用快接头的连接。
由于压气机对气体压缩过程是一个复杂的多变过程，实际气体的压缩过程是一个不可逆的过程，必定存在一定的能量损耗，基于这种理论分析，本实用新型所设计的增压器可以通过额外强制冷却的方式实现对气体等温压缩过程，从而提高压气机的效率和流量特性。
图4是本实用新型的发动机冷却系统的优选实施例。结合图1-4所示，本实用新型所提供的发动机冷却系统包括如上所述的任意一种增压器，还包括水泵12和冷却液水壶14，所述水套2、所述水泵12和所述冷却液水壶14通过管道串联连接，所述管道上设置有散热器15，所述管道上设置有温度传感器13，所述温度传感器13的信号输出端与所述水泵12的控制输入端通信地连接。冷却液被水泵12从冷却液水壶14引出，由管路引入到带水套2的增压器压壳1，再经增压器中间总成对中间体轴承进行冷却，之后进入散热器15，对冷却液进行降温，最后回到冷却液水壶14，完成冷却循环。
具体的冷却的控制可以通过以下过程实现：1)通过实验设定最佳的控制温度范围，或者参考环境温度控制温差，确定冷却水流量；2)当环境温度过低时，压端入口极易结冰，可以通过减小循环水量，适当提高冷却温度，来加热压端，维持适当的温度，降低压端入口结冰风险。
此外，对于增压器发动机使用低压EGR(废气再循环)系统，废气通过压端入口进入压气机，在温度较低的环境下，极易在压端入口处结冰，形成冰粒，导致压叶轮损坏。因此，本实用新型所提供的增压器及发动机冷却系统可以用于增压发动机低压EGR系统，有效地解决结冰问题，防止叶轮损坏。
本实用新型所提供的增压器及发动机冷却系统通过设计独立的冷却流道和散热翅，使气体在压气流道中能够得到有效的冷却，实现气体等温压缩，从而改善压气机效率特性，提高压气机的高效工作区域，同时拓宽压气机的流量区域，扩展增压器在发动机中的匹配区域；通过对增压器压壳冷却水与中间体总成的冷却水进行串联的设计，使用独立的冷却水系统实现对压壳温度的控制，即能降低高流量下的气体温度，同时能够解决低温下压气机结冰的问题。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种增压器，包括压壳，所述压壳中设置有用于通入增压气体的压气流道，其特征在于，所述增压器还包括水套，所述水套中设置有用于通入循环冷却液的冷却液流道，所述冷却液流道与所述压气流道通过所述压壳的外壁阻隔。
2.根据权利要求1所述的增压器，其特征在于，所述压气流道与所述冷却液流道并行设置。
3.根据权利要求1所述的增压器，其特征在于，所述水套的外壁上设置有散热翅。
4.根据权利要求1所述的增压器，其特征在于，所述水套上设置有冷却液入口和冷却液出口。
5.根据权利要求4所述的增压器，其特征在于，所述冷却液出口设置在所述水套的最高位置。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的增压器，其特征在于，所述冷却液流道的直径大于或等于3mm。
7.一种发动机冷却系统，其特征在于，所述发动机冷却系统包括如权利要求1-6任意一项所述的增压器，还包括水泵和冷却液水壶，所述水套、所述水泵和所述冷却液水壶通过管道串联连接。
8.根据权利要求7述的发动机冷却系统，其特征在于，所述管道上设置有散热器。
9.根据权利要求7或8所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述管道上设置有温度传感器，所述温度传感器的信号输出端与所述水泵的控制输入端通信地连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520390391.2U CN204783140U (zh) | 2015-06-08 | 2015-06-08 | 增压器及包括其的发动机冷却系统 |
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| CN201520390391.2U CN204783140U (zh) | 2015-06-08 | 2015-06-08 | 增压器及包括其的发动机冷却系统 |
Publications (1)
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| CN201520390391.2U Active CN204783140U (zh) | 2015-06-08 | 2015-06-08 | 增压器及包括其的发动机冷却系统 |
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| CN (1) | CN204783140U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110374735A (zh) * | 2019-07-11 | 2019-10-25 | 宝鸡吉利发动机有限公司 | 一种用于车辆的增压器冷却系统及增压器冷却方法 |
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- 2015-06-08 CN CN201520390391.2U patent/CN204783140U/zh active Active
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