CN211819623U - 一种增压器、发动机及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的增压器、发动机及车辆，应用于汽车术领域，本增压器同时设置基本供油管路和辅助供油管路，基本供油管路和辅助供油管路的进油口分别与润滑油主油路相连通，且基本供油管路和辅助供油管路的出油口分别与增压器本体的进油口相连通，即通过基本供油管路和辅助供油管路都可以实现为增压器提供润滑油。辅助供油管路设置有可控阀门，该可控阀门可以根据控制信号开启和关闭。在增压器转速超过设定的转速上限的情况下，通过辅助供油管路和基本供油管路同时为增压器本体内部提供润滑油，增加增压器内部的润滑油，从而避免现有技术中增压器内部润滑油温度快速升高，转子表面油膜变薄，会造成增压器转子稳定性变差，轴承磨损等问题。

Description

一种增压器、发动机及车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，特别涉及一种增压器、发动机及车辆。

背景技术

对于设置有发动机增压器的车辆，在发动机工作时，需要通过预设的润滑油管路同步为增压器提供一定量的润滑油，以冷却来自涡端和轴承运转产生的热量、向轴承系统提供润滑，以及为增压器转子动平衡提供油膜支撑。

在实际使用中，如果发动机处于高转速、高负荷工况，极有可能导致增压器转速超过设定的转速上限，此种情况下，传递给增压器内部的热量增多，增压器内部润滑油温度快速升高，转子表面油膜变薄，会造成增压器转子稳定性变差，轴承磨损，甚至会造成增压器报废。

实用新型内容

本实用新型提供一种增压器、发动机及车辆，在增压器现有润滑油供油管路的基础上，设置辅助供油管路，在增压器转速超限时增大润滑油供给量，确保增压器的正常稳定运行，延长增压器的使用寿命。

为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：

第一方面，本实用新型提供一种增压器，包括：基本供油管路、辅助供油管路，以及增压器本体，其中，

所述基本供油管路和所述辅助供油管路的进油口分别与润滑油主油路相连通；

所述基本供油管路和所述辅助供油管路的出油口分别与所述增压器本体的进油口相连通；

所述辅助供油管路设置有可根据控制信号开启和闭合的可控阀门。

可选的，本实用新型第一方面提供的增压器，还包括：与所述可控阀门的控制端相连、可根据增压器转速输出所述控制信号的控制器。

可选的，所述可控阀门的控制端与发动机控制器相连。

可选的呢，所述可控阀门包括电磁阀。

可选的，所述辅助供油管路的直径不大于所述基本供油管路的直径。

可选的，所述基本供油管路和所述辅助供油管路的进油口分别与所述润滑油主油路中的润滑油精滤器的出口相连通。

第二方面，本实用新型提供一种发动机，包括：进气管路、排气管路、缸体，以及本实用新型第一方面任一项所提供的增压器，其中，

所述增压器设置于所述进气管路；

所述进气管路的排气口与所述缸体的进气口相连；

所述缸体的排气口与所述排气管路相连。

第三方面，本实用新型提供一种车辆，包括：传动系统、驾驶系统，以及本实用新型第二方面提供的发动机。

本实用新型提供的增压器，同时设置基本供油管路和辅助供油管路，基本供油管路和辅助供油管路的进油口分别与润滑油主油路相连通，且基本供油管路和辅助供油管路的出油口分别与增压器本体的进油口相连通，即通过基本供油管路和辅助供油管路都可以实现为增压器提供润滑油。辅助供油管路设置有可控阀门，该可控阀门可以根据控制信号开启和关闭。

通过本实用新型提供的增压器，在增压器转速超过设定的转速上限的情况下，相应的控制装置可向本实用新型提供的增压器中的可控阀门发送控制信号，进而控制可控阀门开启，通过辅助供油管路和基本供油管路同时为增压器本体内部提供润滑油，增加增压器内部的润滑油，从而避免现有技术中增压器内部润滑油温度快速升高，转子表面油膜变薄，会造成增压器转子稳定性变差，轴承磨损等问题。

进一步的，如果控制装置判定不需要辅助供油管路为增压器提供润滑油，则可控制可控阀门关闭，使得辅助供油管路的润滑油油路断开，由基本供油管路确保增压器的基本润滑需求。由此可见，本实用新型提供的增压器，能够通过辅助供油管路在增压器转速超限时增大润滑油供给量，进而确保增压器的正常稳定运行，延长增压器的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术内的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述内的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1是现有技术中柴油机增压器的润滑油油路结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种增压器的结构框图；

图3是本申请实施例提供的另一种增压器的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

可选的，以柴油机增压器为例，说明现有技术中增压器所用润滑油的油路结构。具体的，参见图1，图1是现有技术中柴油机增压器润滑油油路的结构示意图。

如图1所示，现有柴油机增压器机油供给系统，与柴油机内部机油系统是一体式的，即增压器的润滑油是由柴油机内部机油系统提供的。可选的，柴油机内部机油系统主要包括油底壳、机油泵、热交换器、柴油机机油滤清器、柴油机、增压器机油精滤器、增压器等，油底壳的机油经机油泵抽出在热交换器中进行冷却、然后经过柴油机机油滤清器过滤后，进入柴油机主油道。

同时，柴油机的主油道还与增压器的润滑油油路相连通，在实际应用中，为提高进入增压器内部的润滑油，即机油的纯净度，柴油机主油道流出的润滑油往往先经增压器机油精滤器进行精滤，由精滤器过滤后的润滑油再进一步供增压器使用。

需要说明的是，图1所示示例仅仅是为了更好的说明增压器的润滑油供给情况，不代表现有技术中的所有内燃机的润滑油油路结构，更不作为对本实用新型实施例提供的增压器的任何限定。

基于上述内容，本实用新型实施例提供一种增压器，可选的，参见图2，图2是本申请实施例提供的一种增压器的结构框图，本实用新型实施例提供的增压器，可以包括：基本供油管路10、辅助供油管路20，以及增压器本体30，其中，

基本供油管路10的进油口与发动机的润滑油主油路40相连通，基本供油管路10的出油口与增压器本体30的进油口相连通，具体的，与润滑油主油路40中设置的润滑油精滤器的出口相连通。通过基本供油管路10，发动机润滑油主油路40内的润滑油可以流入增压器本体30内部，对增压器本体30内的转子、轴承等部件进行润滑和降温。

辅助供油管路20的进油口同样与发动机的润滑油主油路40相连通，辅助供油管路20的出油口与增压器本体30的进油口相连通，具体的，与润滑油主油路40中设置的润滑油精滤器的出口相连通。通过辅助供油管路20同样可以使得发动机润滑油主油路40内的润滑油流入增压器本体30的内部，进而增加增压器本体30内部的润滑油油量。

为了实现对辅助供油管路20开启和关闭的控制，本实用新型实施例提供的增压器的辅助供油管路20上还设置有可控阀门50，通过可控阀门50可以实现对辅助供油管路20工作状态的控制。具体的，可控阀门50串联设置于辅助供油管路20之上，可控阀门50的进油侧朝向发动机润滑油主油路40，可控阀门50的出油侧朝向增压器本体30。

当可控阀门50关闭时，辅助供油管路20处于断开状态，发动机润滑油主油路40内的润滑油无法通过辅助供油管路20进入增压器本体30内部，即停止通过辅助供油管路20向增压器本体30供油；相应的，当可控阀门50开启时，辅助供油管路20处于闭合状态，发动机润滑油主油路40内的润滑油可以通过辅助供油管路20进入增压器本体30内部，从而实现通过辅助供油管路20向增压器本体30供油，以增加增压器本体30内润滑油的油量。

在具体应用中，本实用新型实施例提供的增压器的可控阀门50的控制端需要与预设的控制装置(图中未示出)相连，从而接收控制装置的控制信号，即通过相应的控制装置控制可控阀门50的开启和闭合，进而实现对辅助供油管路20的工作状态控制。

结合前述内容可知，如果发动机处于高转速、高负荷工况，极有可能导致增压器转速超过设定的转速上限，此种情况下，传递给增压器内部的热量增多，增压器内部润滑油温度快速升高，转子表面油膜变薄，会造成增压器转子稳定性变差，轴承磨损，甚至会造成增压器报废。

因此，作为一种可选的实现方式，与本实用新型实施例提供的增压器中的可控阀门的控制端相连的控制装置，可以根据增压器的实际转速对本实用新型实施例提供的增压器的工作状态进行控制。具体的，控制装置获取增压器的运行转速，并将所得运行转速与预设的转速限值进行比对，当增压器转速超过该预设的转速限值时，即可向增压器辅助供油管路中的可控阀门发送控制信号，控制可控阀门开启，实现通过辅助供油管路向增压器本体内部供油，以使增压器获得更多的润滑油。

可以想到的是，控制装置发送的控制信号的具体形式，应该根据实际选用的可控阀门的控制方式选定，以实现能够有效驱动可控阀门动作为准。必要时，还可以设置相应的信号转换电路，通过信号转换电路实现对可控阀门的有效控制。

可选的，在现有技术中，发动机控制器是汽车发动机控制系统的核心，它可以根据发动机的不同工况，向发动机提供最佳空燃比的混合气和最佳点火时间，使发动机始终处在最佳工作状态。它和普通的电脑一样,由微处理器(MCU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成。发动机控制器不仅控制每个引擎周期的注油量，同时，还控制点火时间、可变阀门时间、涡轮增压器维持的推进级别和其他外围设备。

而为实现上述功能，发动机控制器除了需要预设相应的控制程序或算法以外，还需要通过外围传感器获取相应的车辆运行参数，比如车速、发动机转速，冷却液温度等等。

基于上述内容可以看出，本实施例中述及的控制装置可以直接选择车辆的发动机控制器实现。在现有技术的基础上，不需要付出任何创造性的劳动即可实现相应的控制算法。如前所述，现有技术中，发动机控制器已然可以通过相应的传感器获取增压器的转速，进一步的，将所得的增压器转速与程序中预设的转速限值进行比较，并根据比较结果对可控阀门的动作进行控制，这显然是不需要付出创造性劳动的。本实用新型实施例提供的增压器并未涉及控制算法或控制程序的任何改进。

进一步的，在很多现有车型中，不仅设置有发动机控制器，同时还设置有其他类型或功能的控制器，以减少发动机控制器所负担的工作，降低发动机控制器的负荷。比如，防锁死刹车系统、4轮驱动系统、电控自动变速器、主动悬架系统、安全气囊系统、多向可调电控座椅等都配置有各自的控制器。因此，本实用新型实施例中述及的向增压器中设置的可控阀门发送控制信号的控制装置，还可以选用车辆中现有的其他控制器实现，本实用新型对于车辆中控制器的具体选用不做限定。

综上所述，本实用新型实施例提供的增压器，在增压器转速超过设定的转速上限的情况下，相应的控制装置可向本实用新型提供的增压器中的可控阀门发送控制信号，进而控制可控阀门开启，通过辅助供油管路和基本供油管路同时为增压器本体内部提供润滑油，增加增压器内部的润滑油，从而避免现有技术中增压器内部润滑油温度快速升高，转子表面油膜变薄，会造成增压器转子稳定性变差，轴承磨损等问题。

进一步的，如果控制装置判定不需要辅助供油管路为增压器提供润滑油，则可控制可控阀门关闭，使得辅助供油管路的润滑油油路断开，由基本供油管路确保增压器的基本润滑需求。由此可见，本实用新型提供的增压器，能够通过辅助供油管路在增压器转速超限时增大润滑油供给量，进而确保增压器的正常稳定运行，延长增压器的使用寿命。

可选的，参见图3，图3是本实用新型实施例提供的另一种增压器的结构框图，在图2所示实施例的基础上，本实用新型还包括控制器60，即前述控制装置不再选用车辆中现有的控制器，而是为本实用新型提供的增压器单独设置一个控制器60。

控制器60的控制信号输出端与增压器中可控阀门50的控制端相连，向可控阀门50输出相应的控制信号，实现对辅助供油管路20工作状态的控制。当然，与图2所示实施例一样，控制器60同样需要获取增压器的实时转速，并与预设的转速限值进行比对，如果增压器实时转速大于预设的转速限值，控制器60控制可控阀门50开启，通过辅助供油管路20向增压器本体30内部供给润滑油；相应的，如果增压器实时转速不大于预设的转速限值，控制器60则控制可控阀门50关闭，停止通过辅助供油管路20向增压器本体30内部供给润滑油。

当然，基于前述理由，本实用新型实施例中的控制器内设的控制算法，包括增压器转速的获取过程，都是基于现有技术实现的，本实用新型实施例并未对控制算法做出创造性改进，本实施例的重点已然在于对增压器结构以及连接关系的改进。

综上所述，本实用新型实施例提供的增压器，在增压器转速超过设定的转速上限的情况下，控制器可向本实用新型提供的增压器中的可控阀门发送控制信号，进而控制可控阀门开启，通过辅助供油管路和基本供油管路同时为增压器本体内部提供润滑油，增加增压器内部的润滑油，从而避免现有技术中增压器内部润滑油温度快速升高，转子表面油膜变薄，会造成增压器转子稳定性变差，轴承磨损等问题。

进一步的，如果控制器判定不需要辅助供油管路为增压器提供润滑油，则可控制可控阀门关闭，使得辅助供油管路的润滑油油路断开，由基本供油管路确保增压器的基本润滑需求。由此可见，本实用新型提供的增压器，能够通过辅助供油管路在增压器转速超限时增大润滑油供给量，进而确保增压器的正常稳定运行，延长增压器的使用寿命。

可选的，本实用新型实施例中的可控阀门可以通过电磁阀实现。电磁阀是用电磁控制的工业设备，是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，并不限于液压、气动，主要用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制的精度和灵活性都能够保证。电磁阀有很多种，不同的电磁阀在控制系统的不同位置发挥作用，最常用的是单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀等。

具体的，电磁阀大都设置有密闭的腔体，在不同位置设置有通孔，每个通孔连接不同的油管，腔体中间是阀体，两面是两块电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边，通过控制阀体的移动来开启或关闭不同的排油孔，从而使得液压油进入不同的排油管路之中。

进一步的，按照工作原理的不同，电磁阀大致可以分为三大类：直动式电池阀、分步直动式电磁阀和先导式电磁阀。其中，

直动式电磁阀在电磁线圈通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；在电磁线圈断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。

分步直动式电磁阀基于直动和先导式相结合的原理实现，当电磁阀的入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当电磁阀入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。

先导式电磁阀在电磁线圈通电时，电磁线圈产生的电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，最终使阀门打开；相应的，在电磁线圈断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门。

对于电磁阀的选用，则要综合考虑安全性、适用性、控制方式、环境条件等多方面因素。其中，

安全性主要考虑电磁阀中通过的流体是否具有腐蚀性，应针对具体的控制对象选择阀体材质，比如，对于腐蚀性流体：宜选用塑料电磁阀和全不锈钢电磁阀；对于强腐蚀的流体则必须选用隔离膜片式电磁阀等。其次，还要考虑相应的防爆等级，露天安装或粉尘多场合应选用防水，防尘的电磁阀。

可选的，对于电磁阀的其他选用规则，可以参照现有技术中的选用方式进行，此处不再赘述。

基于上述电磁阀的基本信息，本实用新型实施例提供的增压器选择电磁阀作为辅助供油管路中的可控阀门，不仅能够有效控制辅助供油管路的开启和闭合，同时，还具有成本低廉、动作可靠性高等优势。

进一步的，现有技术中的部分电磁阀，在上述基本功能的基础上，还可以根据控制信号的不同，实现不同阀门开度的控制。即除了具备简单的开启与关闭控制以外，还可对阀门的开度进行控制，使得电磁阀在不同的控制信号下，开启不同的程度。

可选的，如果本实用新型实施例提供的增压器选用开度可控的电磁阀，则可以以此为基础实现更好地控制效果。具体的，在控制器中预设多个不同大小的转速限值，每一转速限值对应不同的电磁阀门开度。可以想到的是，转速限值以及阀门开度的给定，都是在增压器实际投入运行前计算好的，具体的计算过程可以参照现有技术中的相关计算方式实现，本实用新型对此不做具体限定。当然，也可以采用重复试验的方式，或者根据设计经验对上述转速限值以及电磁阀门开度进行设定。

在将各转速限值以及对应的电磁阀门开度设定好之后，即可将相应的控制算法刷写到控制器之中，然后，控制器即可获取增压器的实时转速，并将所得实时转速与预设的转速限值进行比对，实现对电磁阀门开度的多级别控制，进而实现对增压器本体供油量的阶梯控制，以适应增压器本体不同的工作强度，确保增压器本体的正常工作。

可以想到的是，在本实用新型实施例中所述及的控制器，既可以是现有技术中车辆自身设置的控制器，比如发动机控制器、电控自动变速器的控制器等，同样，也可以是集成于增压器本身的控制器，只要是能够实现上述控制功能的设置方式都是可选的。

综上所述，本实用新型实施例提供的增压器，电磁阀门的开度可以根据增压器的实时转速进行调节，使得增压器本体中润滑油供给量的调节更加灵活，方便，同时，能够更好地与增压器本体的运行工况相适应。

需要说明的是，如前所述，发动机控制器已然可以通过相应的传感器获取增压器的转速，进一步的，将所得的增压器转速与程序中预设的转速限值进行比较，并根据比较结果对可控阀门的动作进行控制，这显然是不需要付出创造性劳动的。本实用新型实施例提供的增压器并未涉及控制算法或控制程序的任何改进。那么，在此基础上，在控制器内部刷写多个转速限值，并将获取得到的增压器转速值分别与各个转速限值进行比对，进一步根据比对结果对电磁阀门进行控制，同样是不需要付出创造性劳动的，同样不是本实用新型实施例解决技术问题的关键。

进一步的，对于根据不同的比较结果，控制电磁阀门开启不同的开度，其实质是建立各个比较结果与电磁阀门不同开度之间的对应关系，在得到一个比较结果之后，查询该预设的对应关系，并输出相对应的控制信号，即可实现电磁阀门不同开度的控制，而这种通过预设对应关系，进行不同阀门开度控制的控制方式，显然是现有技术中极为常见的，技术人员可以根据现有技术直接实现。

可选的，在上述任一实施例中，辅助供油管路的直径不大于基本供油管路的直径。由于在正常情况下，或者说现有技术中提供增压器，其本身设置有的基本供油管路已经可以满足增压器的基本运行要求，辅助供油管路的作用在于，当增压器的实际运行转速超过增压器的预设转速限值时，在基本供油管路的基础上，为增压器本体提供额外的润滑油供给，增加增压器本体内部的润滑液总量，以确保增压器本体的正常、安全运行。因此，辅助供油管路不宜选取直径过大的管材，可以根据增压器本体的实际运行情况，特别是增压器超负荷运转的实际情况，选择辅助供油管路的直径。

进一步的，由于辅助供油管路的实际工作环境，特别是工作环境温度，与基本供油管路基本是一致的，因此，辅助供油管路的材质可以选取与基本供油管路相同的材质。

可选的，本实用新型提供一种发动机，包括：进气管路、排气管路、缸体，以及本实用新型上述任一实施例所提供的增压器，其中，

所述增压器设置于所述进气管路；

所述进气管路的排气口与所述缸体的进气口相连；

所述缸体的排气口与所述排气管路相连。

当然，可以想到的是，发动机中还包括有其他构成部件，以实现发动机的基本功能，对于本实施例中并未述及的其他部件，可以参照现有技术中提供的发动机实现，本实用新型对于发动机的其他构成部件，以及各部件之间的连接关系不做限定。

可选的，本实用新型还提供一种车辆，包括：传动系统、驾驶系统，以及本实用新型上述任一实施例提供的发动机。当然，车辆中还包括有为实现车辆基本功能的其他系统或装置，对于此部分内容，可以参照现有技术中的内容实现，此处不再赘述。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种增压器，其特征在于，包括：基本供油管路、辅助供油管路，以及增压器本体，其中，

所述基本供油管路和所述辅助供油管路的进油口分别与润滑油主油路相连通；

所述基本供油管路和所述辅助供油管路的出油口分别与所述增压器本体的进油口相连通；

所述辅助供油管路设置有可根据控制信号开启和闭合的可控阀门。

2.根据权利要求1所述的增压器，其特征在于，还包括：与所述可控阀门的控制端相连、可根据增压器转速输出所述控制信号的控制器。

3.根据权利要求1所述的增压器，其特征在于，所述可控阀门的控制端与发动机控制器相连。

4.根据权利要求1所述的增压器，其特征在于，所述可控阀门包括电磁阀。

5.根据权利要求1所述的增压器，其特征在于，所述辅助供油管路的直径不大于所述基本供油管路的直径。

6.根据权利要求1-5任一项所述的增压器，其特征在于，所述基本供油管路和所述辅助供油管路的进油口分别与所述润滑油主油路中的润滑油精滤器的出口相连通。

7.一种发动机，其特征在于，包括：进气管路、排气管路、缸体，以及权利要求1-6任一项所述的增压器，其中，

所述增压器设置于所述进气管路；

所述进气管路的排气口与所述缸体的进气口相连；

所述缸体的排气口与所述排气管路相连。

8.一种车辆，其特征在于，包括：传动系统、驾驶系统，以及权利要求7所述的发动机。

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