CN207526568U - 液冷涡轮增压器及涡轮增压发动机 - Google Patents

液冷涡轮增压器及涡轮增压发动机 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供了一种液冷涡轮增压器及涡轮增压发动机,涉及发动机技术领域。液冷涡轮增压器包括:涡轮壳体,涡轮壳体的壳壁中具有用于供液体流动的空腔;第一叶轮,用于设置于发动机的迎风一侧;第二叶轮,与第一叶轮传动连接;连接管,与涡轮壳体连接且与空腔连通;涌液舱,涌液舱内部具有涌液腔室,第二叶轮可转动地设置于涌液腔室,连接管与涌液舱连接且与涌液腔室连通;空腔、连接管和涌液腔室构成用于液体流动的冷却通道,部分冷却通道位于发动机的迎风一侧。涡轮增压发动机,包括发动机主体和液冷涡轮增压器,液冷涡轮增压器设置于发动机主体。液冷涡轮增压器及涡轮增压发动机能够有一个良好的降温冷却效果,保障运行。

Description

液冷涡轮增压器及涡轮增压发动机
技术领域
本实用新型涉及发动机技术领域,具体而言,涉及一种液冷涡轮增压器及涡轮增压发动机。
背景技术
涡轮增压器实际上是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。
当发动机转速增大,废气排出速度与涡轮转速也同步增加,叶轮就压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整发动机的转速,就可以增加发动机的输出功率了。
现有的涡轮增压器存下这样的问题:
在工作时,涡轮增压器的温度会变得很高,不利于长期使用;
对与之相邻布置的零部件造成一定的影响,尤其是隔热层有损坏时,可能导致相邻的零部件高温损毁。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种液冷涡轮增压器,其能够有良好的降温效果。
本实用新型的另外一个目的在于提供一种涡轮增压发动机,其具有液冷涡轮增压器的全部特性。
本实用新型的实施例是这样实现的:
本实用新型的实施例提供了一种液冷涡轮增压器,包括:
涡轮壳体,所述涡轮壳体的壳壁中具有用于供液体流动的空腔;
第一叶轮,用于设置于发动机的迎风一侧;
第二叶轮,与所述第一叶轮传动连接;
连接管,与所述涡轮壳体连接且与所述空腔连通;
涌液舱,所述涌液舱内部具有涌液腔室,所述第二叶轮可转动地设置于所述涌液腔室,所述连接管与所述涌液舱连接且与所述涌液腔室连通;
所述空腔、所述连接管和所述涌液腔室构成用于液体流动的冷却通道,所述第一叶轮转动时,所述第二叶轮能够驱动填充于所述冷却通道内的液体循环涌动,部分所述冷却通道位于发动机的迎风一侧。
另外,根据本实用新型的实施例提供的液冷涡轮增压器,还可以具有如下附加的技术特征:
在本实用新型的可选实施例中,所述空腔包括进液口和出液口,所述连接管包括第一管和第二管,所述涌液舱包括进液端和出液端,所述进液口与所述出液端通过所述第一管连接,所述出液口与所述进液端通过所述第二管连接。
在本实用新型的可选实施例中,所述涌液腔室的截面尺寸,从靠近所述进液端的一侧向着靠近出液端的一侧逐渐减小。
在本实用新型的可选实施例中,所述冷却通道中填充有冷却液。
在本实用新型的可选实施例中,所述液冷涡轮增压器还包括连接杆组件,所述第二叶轮通过所述连接杆组件与所述第一叶轮连接。
在本实用新型的可选实施例中,所述连接杆组件包括第一连接杆,第一连接杆的一端穿设于所述涌液舱且与第二叶轮连接。
在本实用新型的可选实施例中,所述第一连接杆的另外一端与所述第一叶轮连接。
在本实用新型的可选实施例中,所述连接杆组件还包括第二连接杆,所述第一叶轮与所述第一连接杆通过所述第二连接杆传动连接。
在本实用新型的可选实施例中,所述第一连接杆与所述涌液舱接触的位置具有用于防止液体渗漏的密封唇。
本实用新型的另外一个目的在于提供一种涡轮增压发动机,包括发动机主体和上述任一项所述的液冷涡轮增压器,所述液冷涡轮增压器设置于所述发动机主体。
本实用新型的有益效果是:
液冷涡轮增压器,通过利用车辆行驶的风,带动涌液舱内的第二叶轮转动,从而驱动冷却通道中的冷却液流动,带走涡轮壳体的热量,为涡轮壳体降温,以一种环保的方式保障了涡轮壳体的使用寿命。
涡轮增压发动机通过使用上述液冷涡轮增压器,运转更加稳定,能够更加有力地输出动力,十分实用。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型的实施例1提供的液冷涡轮增压器的示意图;
图2为空腔的进液口和出液口的示意图;
图3为涌液舱的剖视图;
图4为安装有第二连接杆的液冷涡轮增压器的示意图。
图标:100-液冷涡轮增压器;10-涡轮壳体;112-进液口;114-出液口;20-第一叶轮;21-第二叶轮;31-第一管;33-第二管;50-涌液舱;51-进液端;53-出液端;501-涌液腔室;60-第一连接杆;61-第二连接杆。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例1
请参照图1至图4,本实施例提供了一种液冷涡轮增压器100,包括:
涡轮壳体10,涡轮壳体10的壳壁中具有用于供液体流动的空腔;
第一叶轮20,用于设置于发动机的迎风一侧;
第二叶轮21,与第一叶轮20传动连接;
连接管,与涡轮壳体10连接且与空腔连通;和
涌液舱50,涌液舱50内部具有涌液腔室501,第二叶轮21可转动地设置于涌液腔室501,连接管与涌液舱50连接且与涌液腔室501连通;
空腔、连接管和涌液腔室501构成用于液体流动的冷却通道,第一叶轮20转动时,第二叶轮21能够驱动填充于冷却通道内的液体循环涌动,部分所述冷却通道位于发动机的迎风一侧。
具体的,空腔包括进液口112和出液口114,连接管包括第一管31和第二管33,涌液舱50包括进液端51和出液端53,进液口112与出液端53通过第一管31连接,出液口114与进液端51通过第二管33连接。
详细的,涌液腔室501的截面尺寸,从靠近进液端51的一侧向着靠近出液端53的一侧逐渐减小。
在本实施例中,冷却通道中填充有冷却液。冷却通道中也可以填充其他具有良好吸热能力的液体。
液冷涡轮增压器100还包括连接杆组件,第二叶轮21通过连接杆组件与第一叶轮20连接。
连接杆组件包括第一连接杆60,第一连接杆60的一端穿设于涌液舱50且与第二叶轮21连接。
当布置空间充裕时,可以直接用第一连接杆60的另外一端与第一叶轮20连接。
连接杆组件还包括第二连接杆61,当布置空间比较狭窄并且有转向时,第一叶轮20与第一连接杆60通过第二连接杆61传动连接。第二连接杆61并不一定只有一根杆,只要是位于第一叶轮20和第一连接杆60之间的都统称为第二连接杆61,其中,只有穿设于涌液舱50的杆才称作第一连接杆60。
进一步的,第一连接杆60与涌液舱50接触的位置具有用于防止液体渗漏的密封唇。
本实施例的原理是:
涡轮增压器由于其工作特性,其自身的温度很高,不仅影响自身的使用寿命,对于相邻的零部件而言也是不利的。
因此,本实施例提供了一种具有液冷功能的液冷涡轮增压器100,涡轮壳体10的壳壁内具有一层空腔,空腔又分作进液口112和出液口114。
从进液口112进入的冷却液将在涡轮壳体10的壳壁内流转,并且只能从出液口114流出,这样能够保障冷却液能够尽可能多地吸收涡轮壳体10的热量,并带着热量流动出去。
而要实现冷却液在冷却通道中的流动,则是依靠第一叶轮20和第二叶轮21的配合。
当车辆行驶时,吹向发动机的风也将吹动第一叶轮20,第一叶轮20的传动通过连接杆组件传递给第二叶轮21,使得第二叶轮21在涌液舱50中转动并使得冷却通道中的冷却液朝着一个方向涌动。
冷却液的涌动自然而然地带走涡轮壳体10的热量,当冷却液流经位于发动机的迎风一侧的冷却通道时,吹进来的风又能够将升温的冷却液降温,使得冷却液继续流动后,依然能够在重新流动到涡轮壳体10时吸收涡轮壳体10的热量。
由于涡轮壳体10是在车辆行驶中发热,而冷却液的流动也是在车辆行驶时才会发生,因此,并不需要特别的控制,在车辆行驶时能够自然而然地对涡轮壳体10进行冷却,保障涡轮壳体10的一个良好的工作状态,保持一个较长的使用寿命。
而第一叶轮20的转动是利用了车辆行驶时产生的风,车辆的发动机的动力依然是用于驱动车辆,而不用分散一部分拿来驱动冷却液的流动,发动机的性能不会受到影响,也没有能源物质的消耗,对于环境也不会产生不利影响。
特别的,冷却通道整体为一个密封的通道,在第一连接杆60转动时,冷却液是最有可能在第一连接杆60与涌液舱50的转动连接处渗漏的,因此,本实施例在第一连接杆60与涌液舱50的转动连接处设置了密封唇,保障一个良好的密封环境。
特别的,为了使得冷却液在冷却通道中能够更为顺畅地流动,将涌液腔室501的截面,顺着冷却液的流动的方向,设计成一端向着另外一端逐渐减小的式样。
当第二叶轮21转动时,冷却液从涌液舱50的出液端53涌出,并由于涌液腔室501的形状,冷却液涌出的力道会更大。
而冷却液回流的时候,从进液端51这样一个开口,涌入到一下子变宽的涌液腔室501时,会变得更加容易,阻力更小。
正是这样的设计,使得冷却液的循环涌动不会需要太大的驱动力,以使得车辆在怠速运转时,也能够有足够的力量使得冷却液涌动并带走涡轮壳体10的热量。
本实施例的液冷涡轮增压器100,通过在涡轮壳体10的内部设置类似于一个夹层一样的空腔,并通过连接管与涌液舱50连通,结合第一叶轮20传动至第二叶轮21的驱动力,使得冷却液能够在冷却通道中循环流动,从而实现对于涡轮壳体10的降温冷却。
实施例2
本实施例提供了一种涡轮增压发动机,包括发动机主体和实施例1中的液冷涡轮增压器100,液冷涡轮增压器100设置于发动机主体。
通过使用实施例1中的液冷涡轮增压器100,涡轮增压发动机能够更加长效地运转,并保持一个良好的工作状态。液冷涡轮增压器100自身的温度不至于太高,不会影响周边零部件的安全与稳定。
综上所述,本实用新型的液冷涡轮增压器100,通过利用车辆行驶的风,带动涌液舱50内的第二叶轮21转动,从而驱动冷却通道中的冷却液流动,带走涡轮壳体10的热量,为涡轮壳体10降温,以一种环保的方式保障了涡轮壳体10的使用寿命。
涡轮增压发动机通过使用上述液冷涡轮增压器100,运转更加稳定,能够更加有力地输出动力,十分实用。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液冷涡轮增压器,其特征在于,包括:
涡轮壳体,所述涡轮壳体的壳壁中具有用于供液体流动的空腔;
第一叶轮,用于设置于发动机的迎风一侧;
第二叶轮,与所述第一叶轮传动连接;
连接管,与所述涡轮壳体连接且与所述空腔连通;和
涌液舱,所述涌液舱内部具有涌液腔室,所述第二叶轮可转动地设置于所述涌液腔室,所述连接管与所述涌液舱连接且与所述涌液腔室连通;
所述空腔、所述连接管和所述涌液腔室构成用于液体流动的冷却通道,所述第一叶轮转动时,所述第二叶轮能够驱动填充于所述冷却通道内的液体循环涌动,部分所述冷却通道位于发动机的迎风一侧。
2.根据权利要求1所述的液冷涡轮增压器,其特征在于,所述空腔包括进液口和出液口,所述连接管包括第一管和第二管,所述涌液舱包括进液端和出液端,所述进液口与所述出液端通过所述第一管连接,所述出液口与所述进液端通过所述第二管连接。
3.根据权利要求2所述的液冷涡轮增压器,其特征在于,所述涌液腔室的截面尺寸,从靠近所述进液端的一侧向着靠近出液端的一侧逐渐减小。
4.根据权利要求1所述的液冷涡轮增压器,其特征在于,所述冷却通道中填充有冷却液。
5.根据权利要求1所述的液冷涡轮增压器,其特征在于,所述液冷涡轮增压器还包括连接杆组件,所述第二叶轮通过所述连接杆组件与所述第一叶轮连接。
6.根据权利要求5所述的液冷涡轮增压器,其特征在于,所述连接杆组件包括第一连接杆,第一连接杆的一端穿设于所述涌液舱且与第二叶轮连接。
7.根据权利要求6所述的液冷涡轮增压器,其特征在于,所述第一连接杆的另外一端与所述第一叶轮连接。
8.根据权利要求6所述的液冷涡轮增压器,其特征在于,所述连接杆组件还包括第二连接杆,所述第一叶轮与所述第一连接杆通过所述第二连接杆传动连接。
9.根据权利要求6所述的液冷涡轮增压器,其特征在于,所述第一连接杆与所述涌液舱接触的位置具有用于防止液体渗漏的密封唇。
10.一种涡轮增压发动机,其特征在于,包括发动机主体和权利要求1-9任一项所述的液冷涡轮增压器,所述液冷涡轮增压器设置于所述发动机主体。
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