CN210483876U - 一种涡轮增压器的高效自散热轴承壳体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种涡轮增压器的高效自散热轴承壳体，包括中间体、位于所述中间体两端的第一壳体和第二壳体、位于所述第一壳体内部的压气机叶轮和位于第二壳体内部的涡轮机叶轮，所述第一壳体的端侧设有空气进气管，所述第一壳体的上侧设有空气输送管，所述第二壳体的上侧设置有废气进气管，所述第二壳体的端侧设置有废气出气管。本实用新型中，将第二壳体置于第三壳体的内部，通过自吸阀、控制阀和冷却气管向第三壳体的内部导入冷空气，冷空气与散热片进行热交换，从而带走第二壳体上的热量，并且第三壳体与中间体的固定处与隔热板所在的位置对应，进一步降低了热量向中间体传递，有效降低第二壳体的温度。

Description

一种涡轮增压器的高效自散热轴承壳体

技术领域

本实用新型涉及涡轮增压器领域，尤其涉及一种涡轮增压器的高效自散热轴承壳体。

背景技术

涡轮增压器是通过压缩空气来增加进气量，通包括压气机和涡轮机，压气机吸入空气在通过涡轮机排出废气，由于车体空间有限，涡轮增压器将压气机和涡轮机设置于中间体的两端处，通过增压器轴将压气机叶轮和涡轮机叶轮共同连接并支撑在中间体内。

涡轮增压器的转速很高，最高能达到15万转的转速，由于涡轮机位于排气管道上，导致涡轮机上时间高速运转后，温度上升较高，涡轮机的散热系统负荷严重。

专利文献CN205936719U提供的技术方案是在自散热轴承壳体设置水箱，通过持续进水投入至冷水设备中进行降温，并快速对进油口进行作用，已实现对整个涡轮增压器的有效降温，但是，进油口位于中间体上，中间体与涡轮机之间都会设置有隔热板，而通过水冷设备对进油口处降温之前，涡轮机已经产生大量热量，并传递到中间体上，涡轮机始终处于较高的温度，因此是不能够对涡轮机进行有效的降温的。

因此，设计一种涡轮增压器的高效自散热轴承壳体是必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为了解决涡轮增压器的散热效果不够理想的问题，而提出的一种涡轮增压器的高效自散热轴承壳体。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种涡轮增压器的高效自散热轴承壳体，包括中间体、位于所述中间体两端的第一壳体和第二壳体、位于所述第一壳体内部的压气机叶轮和位于第二壳体内部的涡轮机叶轮，所述第一壳体的端侧设有空气进气管，所述第一壳体的上侧设有空气输送管，所述第二壳体的上侧设置有废气进气管，所述第二壳体的端侧设置有废气出气管，所述第二壳体位于第三壳体的内部，且第三壳体的上侧通过冷却气管与空气输送管连通，所述第三壳体的下侧设置有自吸阀，所述第三壳体通过排气管与废气出气管连通。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述冷却气管上设置有控制阀，所述控制阀的输入端通过控制系统与位于废气出气管上的流量测量装置的输出端电性连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第二壳体的外壁与第三壳体的内壁之间设置有若干个散热片，所述散热片垂直于第二壳体的外壁。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述中间体靠近第二壳体处的内部设置有隔热板，且中间体对应隔热板的外侧位于第三壳体内部。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述散热片之间形成的流道的截面之和小于冷却气管的内径截面面积。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述废气出气管与排气管之间的夹角小于90°，且排气管与废气出气管的连接处位于流量测量装置的右侧。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中，将第二壳体置于第三壳体的内部，通过自吸阀、控制阀和冷却气管向第三壳体的内部导入冷空气，冷空气与散热片进行热交换，从而带走第二壳体上的热量，并且第三壳体与中间体的固定处与隔热板所在的位置对应，进一步降低了热量向中间体传递，有效降低第二壳体的温度。

2、本实用新型中，在冷气流经过散热片所在区域时，由于有效流通截面变窄，导致通过冷却气管或经过自吸阀流经此处的空气流速会加快，气流的内能转化为动能，在与散热片进行热交换时，能够带走更多的热能，进一步提高降温效果。

附图说明

图1为本实用新型的侧视图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为图2中A处的局部放大图。

图例说明：

1、中间体；2、第一壳体；3、第二壳体；4、压气机叶轮；5、涡轮机叶轮；6、空气进气管；7、空气输送管；8、废气进气管；9、废气出气管；10、第三壳体；11、冷却气管；12、自吸阀；13、排气管；14、控制阀；15、流量测量装置；16、散热片；17、隔热板。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种涡轮增压器的高效自散热轴承壳体，包括中间体1、位于中间体1两端的第一壳体2和第二壳体3、位于第一壳体2内部的压气机叶轮4和位于第二壳体3内部的涡轮机叶轮5，第一壳体2的端侧设有空气进气管6，第一壳体2的上侧设有空气输送管7，第二壳体3的上侧设置有废气进气管8，第二壳体3的端侧设置有废气出气管9，第二壳体3位于第三壳体10的内部，且第三壳体10的上侧通过冷却气管11与空气输送管7连通，第三壳体10的下侧设置有自吸阀12，第三壳体10通过排气管13与废气出气管9连通。

冷却气管11上设置有控制阀14，控制阀14的输入端通过控制系统与位于废气出气管9上的流量测量装置15的输出端电性连接，在涡轮机处于低转速时，此时第二壳体上的热量不高，利用虹吸原理，通过废气出气管9排气时产生的吸力，将冷空气从自吸阀12处吸入第三壳体10内部进行冷却，而在温度较高时，由于虹吸原理吸入的空气量不足以带走热量，而热量升高与废气出气管9中排出的废气成正比，因此通过流量测量装置15来检测废气的排出量，来作为触发控制阀14的工作信号，同时废气出气管9与排气管13之间的夹角小于90°，且排气管13与废气出气管9的连接处位于流量测量装置15的右侧，使得用于冷却的气流不对流量测量装置15的测量数据产生影响，调控更加准确。

第二壳体3的外壁与第三壳体10的内壁之间设置有若干个散热片16，散热片16垂直于第二壳体3的外壁，加快第二壳体3的散热，同时便于冷气流与散热片16和第二壳体3进行热交换，提高散热效率。

中间体1靠近第二壳体3处的内部设置有隔热板17，且中间体1对应隔热板17的外侧位于第三壳体10内部，一方面是通过中间体1给予第三壳体10一定的支撑，另一方面，避免将热量传递到中间体1上，

散热片16之间形成的流道的截面之和小于冷却气管11的内径截面面积，使得通过冷却气管11流经散热片16之间的气流流速加快，气流的内能转换为动能，从而加速散热片16上的热量传递到气流中。

工作原理：在低转速使用时，涡轮机工作负荷较低，因此产生的热量也较低，通过废气出气管9排出气体的同时对自吸阀12产生虹吸作用，导致冷空气通过自吸阀12进入第三壳体10的内部，再经过与散热片16的热交换后，通过排气管13排入废气出气管9中；在高转速使用时，通过废气出气管9排出的废气量通过流量测量装置15检测，当流量达到设定值时触发信号，此时控制系统调节控制阀14打开，空气输送管7中的部分高压气体通过冷却气管11进入第三壳体10，在流经散热片16之间时，由于腔道内径变小导致气流流速加快，气流的内能转换为动能，从而加速散热片16上的热量传递到气流中，再通过排气管13送入废气出气管9中，完成对第二壳体3的冷却。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种涡轮增压器的高效自散热轴承壳体，包括中间体(1)、位于所述中间体(1)两端的第一壳体(2)和第二壳体(3)、位于所述第一壳体(2)内部的压气机叶轮(4)和位于第二壳体(3)内部的涡轮机叶轮(5)，所述第一壳体(2)的端侧设有空气进气管(6)，所述第一壳体(2)的上侧设有空气输送管(7)，所述第二壳体(3)的上侧设置有废气进气管(8)，所述第二壳体(3)的端侧设置有废气出气管(9)，其特征在于，所述第二壳体(3)位于第三壳体(10)的内部，且第三壳体(10)的上侧通过冷却气管(11)与空气输送管(7)连通，所述第三壳体(10)的下侧设置有自吸阀(12)，所述第三壳体(10)通过排气管(13)与废气出气管(9)连通。

2.根据权利要求1所述的一种涡轮增压器的高效自散热轴承壳体，其特征在于，所述冷却气管(11)上设置有控制阀(14)，所述控制阀(14)的输入端通过控制系统与位于废气出气管(9)上的流量测量装置(15)的输出端电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种涡轮增压器的高效自散热轴承壳体，其特征在于，所述第二壳体(3)的外壁与第三壳体(10)的内壁之间设置有若干个散热片(16)，所述散热片(16)垂直于第二壳体(3)的外壁。

4.根据权利要求1所述的一种涡轮增压器的高效自散热轴承壳体，其特征在于，所述中间体(1)靠近第二壳体(3)处的内部设置有隔热板(17)，且中间体(1)对应隔热板(17)的外侧位于第三壳体(10)内部。

5.根据权利要求3所述的一种涡轮增压器的高效自散热轴承壳体，其特征在于，所述散热片(16)之间形成的流道的截面之和小于冷却气管(11)的内径截面面积。

6.根据权利要求2所述的一种涡轮增压器的高效自散热轴承壳体，其特征在于，所述废气出气管(9)与排气管(13)之间的夹角小于90°，且排气管(13)与废气出气管(9)的连接处位于流量测量装置(15)的右侧。

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