CN212337441U - 一种并联式强制润滑增压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于发动机领域，具体是一种并联式强制润滑增压系统，包括主油路和独立油路；主油路包括增压器、单向阀和设置在增压器上游的发动机主机油泵，独立油路包括电子机油泵，电子机油泵与主油路的三通管设置在增压器和发动机主机油泵之间的管路上，单向阀设置在三通管与发动机主机油泵之间的管路上，单向阀的流通方向设置成与主油路一致。采用电子机油泵避免了增压器转子系统干磨、高温结焦等问题，降低了电子机油泵的运行时间，提升了电子机油泵的使用寿命。

Description

一种并联式强制润滑增压系统

技术领域

本实用新型属于发动机领域，具体是一种并联式强制润滑增压系统。

背景技术

增压器因其对提高发动机功率、降低燃油消耗率、改善排放方面的功效，已广泛应用于发动机中。涡轮增压器由于工作时增压器与排气管连接，且涡轮增压器在正常工作时转速高达每分钟十几万转，因此必须保证增压器的转轴和轴承得到良好润滑，同时将增压器内部大量热量通过润滑油的流动带离增压器，从而起到保护作用。

对增压器，传统的润滑和冷却方式是通过机油泵提供的一定的机油及机油压力，对发动机的增压器进行润滑，同时利用润滑油的流动将热量带回至油底壳，起到润滑和冷却作用。发动机正常停机后，增压器系统管路的润滑油会由于重力作用，大部分回流至油底壳。通常发动机正常启动时，通过发动机怠速运行约1分钟的方式，使增压器转子系统充分润滑，以实现对增压器的保护；发动机正常停机时，通过发动机怠速运行3-5分钟的方式，降低排气系统温度，从而降低轴承温度，以实现对增压器的保护。

传统的增压器润滑和冷却方式，如中国专利CN103184928A公开的涡轮增压器停油保护装置，包括一个三通油管，该三通油管的第一支路连接涡轮增压器，第二支路连接发动机的润滑油路，第三支路连接增压器停油保护装置，其中：所述第一支路中设置有一个从发动机到三通油管单向导通的单向阀；所述停油保护装置在发动机正常运行时储存润滑油，在发动机停止时将所储存的润滑油输入到增压器中。该涡轮增压器停油保护装置在发动机运行时可以储存润滑油，在发动机停止时可以将储存的润滑油输入到涡轮增压器内进行降温和润滑，既可以节能，又适合于发动机频繁启停和意外停机的情况。但其存在以下缺点：

1、增压器在发动机启动时会有一个供油迟滞时间，一般为5s～8s，这样对增压器进油系统有很大设计局限性，如进油管不能设计过长等，保证5s～8s供油延迟时间；同时，由于增压器存在供油迟滞时间，如用户误操作启动发动机时直接踩油门或混合动力为节省油耗控制模式为发动机启动后直接将发动机动力拉至燃油经济点，会导致增压器转子系统还未开始润滑就已达到很高转速，转子系统干磨，出现轴承磨损、断轴等故障；

2、正常停机时，要冷却增压器，就需要发动机怠速足够长的时间，会浪费很多能源；

3、若由于不确定因素导致发动机突然停机，此时无法继续向增压器提供机油进行润滑保护，聚集在增压器转轴和轴承处的大量热量无法及时散去，并且发动机停机后，由于惯性，增压器的叶轮仍然会在没有机油的情况下持续转动一段时间，这就可能造成增压器局部过热，烧毁增压器转轴和轴承，降低增压器乃至整机的使用寿命；

4、在一些常常频繁启停的发动机上，如柴油与电力混合动力发动机，没有足够的时间去怠速散热，怠速方式无法满足对增压器进行有效保护的要求。

又如，中国专利CN206158851U，公开了混合动力发动机增压器润滑油路，采用电机机油泵，实现在发动机停机后，电子机油泵继续泵油，为混合动力车辆的增压器的润滑和冷却来提供机油，依靠第二机油循环回路来为增压器的润滑和冷却提供机油，这样就可以实现在发动机停机后，电子机油泵继续泵油，为混合动力车辆的增压器的润滑和冷却来提供机油，避免因车辆的启停功能使增压器的轴承缺油干磨、局部高温结焦等情况而造成的增压器故障，从而提高用户对混合动力车辆的使用经济性。但上述结构在发动机停止工作后，由于三通管的结构，电子机油泵会把机油倒灌如主机油道中，但对流阻的设计和电子机油泵的润滑油匹配要求较高，造成了增压器的冷却效果不佳。

实用新型内容

本实用新型公开一种并联式强制润滑增压系统，采用电子机油泵并联方式，解决了电子机油泵串联在发动机润滑通路阻力过大的问题，解决了发动机频繁启停、用户误操作及混合动力特殊应用带来的增压器转子系统干磨、高温结焦等问题；单向阀控制电子机油泵继续运行时机油油路的流向，保证增压器的润滑油足够，润滑效果好。

本实用新型的技术方案如下：一种并联式强制润滑增压系统包括主油路和独立油路；所述主油路包括增压器、单向阀和设置在所述增压器上游的发动机主机油泵，电子机油泵的进油口与发动机的油底壳连通，主油路末端连通发动机的油底壳，所述独立油路包括电子机油泵，所述电子机油泵通过三通管与所述主油路连接，所述三通管设置在所述增压器和所述发动机主机油泵之间，所述单向阀设置在所述三通管与所述发动机主机油泵之间的管路上，所述单向阀的流通方向设置成与所述主油路一致。

采用电子机油泵并联方式，即电子机油泵循环独立于发动机主润滑循环，解决了电子机油泵串联在发动机润滑通路阻力过大的问题，解决了发动机频繁启停、用户误操作及混合动力特殊应用带来的增压器的转子系统干磨、高温结焦等问题；

此外，单向阀控制电子机油泵继续运行时润滑油流动的流向，当发动机停机，电子机油泵继续运行一段时间，电子机油泵由于单向阀的作用，会全部流向增压器，电子机油泵仅需要达到能够冷却增压器的润滑油，保证增压器的润滑油足够，润滑油效果好，单向阀的旁通设计降低了电子机油泵的运行时间，提升了电子机油泵的使用寿命，同时避免了由于电子机油泵损坏堵塞增压器进油管路，导致增压器缺少润滑油的快速失效风险；避免了带内流通截面的特殊降低效率的润滑油设计。

优选的，本实用新型还包括发动机控制单元ECU和设置在所述增压器上的温度传感器，所述温度传感器和所述电子机油泵均电性连接所述发动机控制单元ECU。所述发动机控制单元ECU用于根据所述增压器温度控制电子机油泵的润滑油，采用闭环控制，精确控制电子机油泵的润滑油和增压器温度，保证系统工作的可靠性。

优选的，所述温度传感器设置在所述增压器的轴承上，能最实时快速的测量出增压器的工作温度，增加了发动机控制单元ECU控制的准确性，提高电子机油泵的润滑油输出的实时性。

此外，本实用新型也可不带轴承温度传感器，电子机油泵和发动机主机油泵根据发动机标定，定义出安全的润滑油润滑油。

本实用新型的有益效果是：

1、采用电子机油泵，解决了发动机频繁启停、用户误操作及混合动力特殊应用带来的增压器的转子系统干磨、高温结焦等问题。

2、采用电子机油泵并联方式，即电子机油泵循环独立于发动机主循环，解决了电子机油泵串联在发动机润滑通路阻力过大的问题。

3、电子机油泵并联布置设计降低了电子机油泵的运行时间，提升了电子机油泵的使用寿命，同时避免了由于电子机油泵损坏堵塞增压器进油管路，导致增压器缺油快速失效风险；避免了带内流通截面的特殊降低效率的机油泵设计。

附图说明

图1是本实用新型所述的一种并联式强制润滑增压系统的结构示意框图。

图中：1-主油路，101-增压器，102-发动机主机油泵，103-单向阀，2-独立油路，201-电子机油泵，202-三通管，3-温度传感器，4-油底壳，5-发动机控制单元ECU。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

实施例1：

如图1所示，一种并联式强制润滑增压系统包括主油路1和独立油路2；所述主油路1包括增压器101、单向阀103和设置在所述增压器101上游的发动机主机油泵102，电子机油泵201的进油口与发动机的油底壳4连通，主油路1末端连通发动机的油底壳4，所述独立油路2包括电子机油泵201，所述电子机油泵201通过三通管202与所述主油路1连接，所述三通管202设置在所述增压器101和所述发动机主机油泵102之间，所述单向阀103设置在所述三通管202与所述发动机主机油泵102之间的管路上，所述单向阀103的流通方向设置成与所述主油路1一致。

本实施例工作原理如下：

当发动机接收启动信号时，电子机油泵201即开始运行，缩短增压器101供油迟滞时间；当发动机正常运行时，发动机主机油泵102直接给增压器101提供润滑油，大部分发动机工况无需开启电子机油泵201，即可实现增压器101的润滑，当发动机泵的润滑油不足以冷却润滑增压器101时，电子机油泵201启动，提供更高的液体润滑油，可根据发动机标定确定电子机油泵201的开启策略。

单向阀103控制电子机油泵201继续运行时油路的流向，当发动机停机，电子机油泵201继续运行一段时间，电子机油泵201由于单向阀103的作用，会全部流向增压器101，电子机油泵201仅需要达到能够冷却增压器101的润滑油，保证增压器101的润滑油足够，润滑效果好。

本实施例中，电子机油泵201可根据发动机使用需求，进行定转速控制，也可进行PWM调节控制。

实施例2：

如图1所示，一种并联式强制润滑增压系统包括主油路1和独立油路2；所述主油路1包括增压器101、单向阀103和设置在所述增压器101上游的发动机主机油泵102，电子机油泵201的进油口与发动机的油底壳4连通，主油路1末端连通发动机的油底壳4，所述独立油路2包括电子机油泵201，所述电子机油泵201通过三通管202与所述主油路1连接，所述三通管202设置在所述增压器101和所述发动机主机油泵102之间，所述三通管202为三通结构，所述单向阀103设置在所述三通管202与所述发动机主机油泵102之间的管路上，所述单向阀103的流通方向设置成与所述主油路1一致。

本实施例还包括发动机控制单元ECU5和设置在所述增压器101上的温度传感器3，所述温度传感器3和所述电子机油泵201均电性连接所述发动机控制单元ECU5。所述温度传感器3设置在所述增压器101的轴承上。

本实用新型中，所述发动机控制单元ECU5用于根据所述增压器101温度控制电子机油泵201的润滑油，采用闭环控制，精确控制电子机油泵201的润滑油和增压器101温度，保证系统工作的可靠性

本实施例中，主油路1中，机油依次经过进油管路、发动机主机油泵102、单向阀103、增压器101、回油管路，最后进入油底壳4，形成机油循环。

在独立油路2中，机油依次经过油底壳4、电子机油泵201、所述三通管202，然后进入到主油路1中。

本实施例的工作原理：当发动机接收启动信号时，电子机油泵201即开始运行，缩短增压器101供油迟滞时间；当发动机正常运行时，发动机主油泵直接给增压器101供油，大部分发动机工况无需开启电子机油泵201，即可实现增压器101的冷却润滑，当发动机主油泵供油不足以冷却增压器101时，电子机油泵201启动，提供更高的机油润滑油。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (3)

1.一种并联式强制润滑增压系统，包括主油路(1)和独立油路(2)；所述主油路(1)包括增压器(101)、单向阀(103)和设置在所述增压器(101)上游的发动机主机油泵(102)，电子机油泵(201)的进油口与发动机的油底壳(4)连通，主油路(1)末端连通发动机的油底壳(4)，其特征在于：所述独立油路(2)包括电子机油泵(201)，所述电子机油泵(201)通过三通管(202)与所述主油路(1)连接，所述三通管(202)设置在所述增压器(101)和所述发动机主机油泵(102)之间，所述单向阀(103)设置在所述三通管(202)与所述发动机主机油泵(102)之间的管路上，所述单向阀(103)的流通方向设置成与所述主油路(1)一致。

2.根据权利要求1所述的一种并联式强制润滑增压系统，其特征在于：还包括发动机控制单元ECU(5)和设置在所述增压器(101)上的温度传感器(3)，所述温度传感器(3)和所述电子机油泵(201)均电性连接所述发动机控制单元ECU(5)。

3.根据权利要求2所述的一种并联式强制润滑增压系统，其特征在于：所述温度传感器(3)设置在所述增压器(101)的轴承上。

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