CN212774506U - 一种涡轮增压器强制润滑保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种涡轮增压器强制润滑保护装置，包括增压器、电子机油泵、油底壳、单向阀和控制器，增压器进油管连通发动机主机油泵，增压器回油管连接油底壳，在增压器进油管和增压器回油管中的一个管路上设置并联设计的电子机油泵和单向阀，所述单向阀的方向与管路的流向一致。本实用新型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，同时也解决了由于发动机布置因素增压器进油管路设计过长而导致的供油迟滞时间过长的问题。

Description

一种涡轮增压器强制润滑保护装置

技术领域

本实用新型属于发动机技术领域，具体涉及一种涡轮增压器强制润滑保护装置。

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。

传统的增压器润滑方式存在以下缺点：

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。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服上述现有技术中的缺陷，公开一种涡轮增压器强制润滑保护装置，解决发动机频繁启停、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。

为实现上述发明目的，本发实用新型采用的方案如下：一种涡轮增压器强制润滑保护装置包括增压器、电子机油泵、油底壳、单向阀，增压器进油管连通发动机主机油泵，增压器回油管连接油底壳，在增压器进油管和增压器回油管中的一个管路上设置并联设计的电子机油泵和单向阀，所述单向阀的方向与管路的流向一致。

进一步的，还包括发动机控制器ECU和温度传感器，所述温度传感器设置在增压器上，所述发动机控制器ECU分别与电子机油泵和温度传感器电性连接。

进一步的，所述温度传感器设置在增压器的轴承上。

本实用新型的优点：

本实用新型所述涡轮增压器强制润滑保护装置，电子机油泵可布置于增压器进油侧，为增压器供油；也可布置于增压器回油侧，反向抽油；单向阀与电子机油泵并联设计，该单向阀能实现在发动机大部分运行工况下，无需开启电子机油泵，也能实现增压器的冷却润滑；电子机油泵可根据发动机使用需求，通过发动机控制器ECU进行转速控制；增加温度传感器，根据增压器的温度，通过发动机控制器ECU闭环控制，精确控制电子机油泵的机油流量和增压器温度。本实用新型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，同时也解决了由于发动机布置因素增压器进油管路设计过长而导致的供油迟滞时间过长的问题。结构简单，可以减少零件数量和成本。

附图说明

图1为本实用新型所述的涡轮增压器强制润滑保护装置的一种结构示意图。

图2为本实用新型所述的涡轮增压器强制润滑保护装置的另一种结构示意图。

图3为本实用新型所述的涡轮增压器强制润滑保护装置的控制器连线图。

图中，1-增压器，11-增压器进油管、12-增压器回油管，13-温度传感器，3-电子机油泵，4-单向阀，5-发动机主油泵，2-油底壳，6-发动机控制器ECU。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

本实用新型提供了一种涡轮增压器强制润滑保护装置，如图1,一种涡轮增压器强制冷却润滑保护装置，包括增压器1、电子机油泵3、油底壳2、单向阀4，增压器进油管11连通发动机主机油泵5，增压器回油管12连接油底壳2，在增压器进油管11上设置并联设计的电子机油泵3和单向阀4，所述单向阀4的方向与管路的流向一致。所述并联设计的电子机油泵3和单向阀4也可设置于增压器回油管12上，如图2所示。电子机油泵3可布置于增压器1进油侧，也可布置于增压器1回油侧；电子机油泵3与发动机主机油泵5串联布置；单向阀4与电子机油泵3并联设计，该单向阀4能实现在发动机大部分运行工况下，无需开启电子机油泵3，也能实现增压器的冷却润滑；当发动机主油泵5通过单向阀4供油不足以冷却增压器1时，电子机油泵3启动，提供更高的机油流量；同时，单向阀4的设计，避免了电子机油泵3出口的机油直接返回电子机油泵3入口。该设计降低了电子机油泵3的运行时间，提升了电子机油泵3的使用寿命，也避免了带内流通截面的特殊降低效率的机油泵设计，同时避免了由于电子机油泵3损坏堵塞增压器1进油管路，导致增压器1缺油快速失效风险。

实施例2

在实施例1的基础上，如图1-3，还包括发动机控制器ECU6和温度传感器13，所述温度传感器13设置在增压器1上，所述发动机控制器ECU6分别与电子机油泵3和温度传感器电性连接。

在本实施例中，发动机控制器ECU6的控制策略是：

S1：接收温度传感器13的信号，当温度大于180℃，且小于210℃时，电子机油泵3启动，并按标定转速1500转/min转动；当温度大于210℃时，电子机油泵3转速变为2000转/min。

S2：接收温度传感器13的信号，当温度小于180℃时，电子机油泵31按标定转速1500转/min继续转动0.5min后停机。返回S1。

当发动机停机时，电子机油泵3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。通过上述根据增压器温度闭环控制策略，实现精确控制电子机油泵3流量和增压器1温度的目的。

本实施例中的控制策略只是示例性给出一个具体的温度、转速，并不作为温度和转速的范围限定。实际应用中，增压器的温度与电子机油泵的转速控制关系以各发动机标定为准，针对不同的需要，上述涉及的温度和转速可根据需要进行合理的调整。

实施例3

在上述实施例的基础上，如图1-2，所述温度传感器13设置在增压器1的轴承上。通过如此设计，增压器1的轴承更能准确及时反应增压器1的温度，使得控制更加及时有效。

由此描述了本实用新型的至少一个实施例的几个方面，可以理解，对本领域技术人员来说容易地进行各种改变、修改和改进。这种改变、修改和改进意于在本实用新型的精神和范围内。

Claims (3)

1.一种涡轮增压器强制润滑保护装置，其特征在于：包括增压器、电子机油泵、油底壳、单向阀和控制器，增压器进油管连通发动机主机油泵，增压器回油管连接油底壳，在增压器进油管和增压器回油管中的一个管路上设置并联设计的电子机油泵和单向阀，所述单向阀的方向与管路的流向一致。

2.根据权利要求1所述一种涡轮增压器强制润滑保护装置，其特征在于：还包括发动机控制器ECU和温度传感器，所述温度传感器设置在增压器上，所述发动机控制器ECU分别与电子机油泵和温度传感器电性连接。

3.根据权利要求2所述一种涡轮增压器强制润滑保护装置，其特征在于：所述温度传感器设置在增压器的轴承上。

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