CN212337442U - 一种串联式强制冷却增压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽车冷却系统领域，具体是一种串联式强制冷却增压系统，包括增压器，连接所述增压器的进水侧的进水管道，连接所述增压器的出水侧的回水管道，电子水泵和发动机主水泵，所述发动机主水泵设置在所述进水管道上；沿着冷却液的流动方向看，在所述电子水泵串联设置在所述发动机主水泵的下游。本实用新型降低了涡轮增压器转子系统温度，解决了发动机频繁启停、混合动力特殊应用带来的增压器转子系统高温结焦等问题。

Description

一种串联式强制冷却增压系统

技术领域

本实用新型属于汽车冷却系统领域，具体是一种串联式强制冷却增压系统。

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水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，目前也广泛使用水冷中间壳增压器，水循环动力来源于发动机主水泵。通常发动机正常停机时，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、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；

2、若由于不确定因素导致发动机突然停机，此时水泵和水泵停止运行，无法继续向增压器提供机油和冷却液进行冷却保护，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；

3、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。

实用新型内容

本实用新型是为了克服上述现有技术中的缺陷，公开一种串联式强制冷却增压系统，在发动机停机时，电子水泵可以继续运行，带走排气系统的热量，降低涡轮增压器转子系统温度，解决了发动机频繁启停、混合动力特殊应用带来的增压器转子系统高温结焦等问题。

本实用新型的技术方案如下：一种串联式强制冷却增压系统，包括增压器，连接所述增压器的进水侧的进水管道，连接所述增压器的出水侧的回水管道，电子水泵和发动机主水泵，所述发动机主水泵设置在所述进水管道上；沿着冷却液的流动方向看，在所述电子水泵串联设置在所述发动机主水泵的下游。电子水泵为一种常规使用的水泵，与发动机主水泵串联布置，增压冷却系统于发动机内循环主水泵高压侧取水，在发动机停机时，电子水泵可以继续运行，带走排气系统的热量，降低涡轮增压器转子系统温度，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高温结焦等问题；

本实用新型中，所述电子水泵可根据发动机整机的布置需求选择安装位置，所述电子水泵可设置在进水管道上或回水管道上，两种设置方式均能实现电子水泵的正常工作。

优选的，本实用新型还包括设置在所述增压器上的轴承温度传感器，轴承温度传感器，根据轴承温度传感器监测到的轴承温度，形成闭环控制，精确控制电子水泵的冷却液流量和增压器轴承温度；

此外，本实用新型也可不带轴承温度传感器，电子水泵和发动机主水泵根据发动机标定，定义出安全的冷却液流量。

优选的，所述电子水泵为常开式结构，即电子水泵要求为常开，即发动机运行时，电子水泵也需要一直运行；电子水泵可定转速供冷却液，可根据发动机标定确定不同负荷下的转速，也可进行PWM调节控制；当发动机停机时，电子水泵继续运行一段时间，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；电子水泵可定转速定时间延迟供冷却液。

附图说明

图1是本实用新型所述的一种串联式强制冷却增压系统的结构示意图。

图2是本实用新型所述的一种串联式强制冷却增压系统的实施例2的结构示意图。

图3是本实用新型所述的一种串联式强制冷却增压系统的实施例3的结构示意图。

图中：1-增压器，2-进水管道，3-水循环通路，4-回水管道，5-电子水泵，6-发动机主水泵，7-轴承温度传感器，8-发动机控制器。

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，一种串联式强制冷却增压系统，包括增压器1，连接所述增压器1的进水侧的进水管道2，连接所述增压器1的出水侧的回水管道4，电子水泵5和发动机主水泵6，其特征在于：所述发动机主水泵6设置在所述进水管道2上；沿着冷却液的流动方向看，在所述电子水泵5串联设置在所述发动机主水泵6的下游。

本实施例中：

电子水泵5与发动机主水泵6串联布置，增压冷却系统于发动机内循环主水泵高压侧取水，电子水泵5要求为常开，即发动机运行时，电子水泵5也需要一直运行；电子水泵5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；

当发动机停机时，电子水泵5继续运行一段时间，降低排气系统温度，从而降低轴承温度，以实现对增压器1的保护，电子水泵5可定转速定时间延迟供冷却液。

实施例2：

如图2所示，一种串联式强制冷却增压系统，包括增压器1，连接所述增压器1的进水侧的进水管道2，连接所述增压器1的出水侧的回水管道4，电子水泵5和发动机主水泵6，其特征在于：所述发动机主水泵6设置在所述进水管道2上；沿着冷却液的流动方向看，在所述电子水泵5串联设置在所述发动机主水泵6的下游。

所述电子水泵5设置在进水管道2上；

本实施例还包括设置在所述增压器1上的轴承温度传感器7；

所述电子水泵5为常开式结构。

本实施例的工作原理如下：

冷却液依次经过进水管道2、发动机主水泵6、电子水泵5、增压器1、回水管道4，最后进入水循环通路3。

电子水泵5布置于增压器1进水侧，电子水泵5为一种常规使用的水泵，与发动机主水泵6串联布置，增压冷却系统于发动机内循环主水泵高压侧取水，电子水泵5要求为常开，即发动机运行时，电子水泵5也需要一直运行；增加了轴承温度传感器7，轴承温度传感器7和电子水泵5均电性连接发动机控制器8，本实施例可根据轴承温度，闭环控制，精确控制电子水泵5的冷却液流量和增压器1轴承温度；

当发动机正常运行时，电子水泵5为常开状态；当发动机停机时，电子水泵5继续运行一段时间，降低排气系统温度，从而降低轴承温度，以实现对增压器1的保护。

实施例3：

如图3所示，本实施例与上述实施例2的不同之处仅在于：所述电子水泵5设置在回水管道4上，即电子水泵5设置在增压器1之后，本实施例没有设置轴承温度传感器7，电子水泵5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。本实施的工作原理与上述实施例2相同。

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 (5)

1.一种串联式强制冷却增压系统，包括增压器(1)，连接所述增压器(1)的进水侧的进水管道(2)，连接所述增压器(1)的出水侧的回水管道(4)，电子水泵(5)和发动机主水泵(6)，其特征在于：所述发动机主水泵(6)设置在所述进水管道(2)上；沿着冷却液的流动方向看，在所述电子水泵(5)串联设置在所述发动机主水泵(6)的下游。

2.根据权利要求1所述的一种串联式强制冷却增压系统，其特征在于：所述电子水泵(5)设置在进水管道(2)上。

3.根据权利要求1所述的一种串联式强制冷却增压系统，其特征在于：所述电子水泵(5)设置在回水管道(4)上。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的一种串联式强制冷却增压系统，其特征在于：还包括设置在所述增压器(1)上的轴承温度传感器(7)。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的一种串联式强制冷却增压系统，其特征在于：所述电子水泵(5)为常开式结构。

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