JPH03249331A - Turbocharger cooling device of water cooled - Google Patents
Turbocharger cooling device of water cooledInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、水冷エンジンのターボチャージャ冷却装置に
関し、特に、冷却水の放熱器容量を小さくできるように
した、ターボチャージャの冷却装置に関するものである
。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a turbocharger cooling device for a water-cooled engine, and particularly relates to a turbocharger cooling device that can reduce the radiator capacity of the cooling water. be.
一般に、エンジンに付設されるターボチャージャにおい
ては、タービンとコンプレッサホイールあるいはブロア
とを連結する回転軸がセンタハウジングに回転自在に枢
支されている。この回転軸は毎分数百回転ないし数十万
回転という高速回転をするので、エンジンの潤滑油をセ
ンタハウジング内に循環させて、回転軸の潤滑とターボ
チャージャの冷却とを図るように構成しである。Generally, in a turbocharger attached to an engine, a rotating shaft connecting a turbine and a compressor wheel or a blower is rotatably supported by a center housing. Since this rotating shaft rotates at high speeds ranging from hundreds to hundreds of thousands of revolutions per minute, the engine's lubricating oil is circulated within the center housing to lubricate the rotating shaft and cool the turbocharger. It is.
ところで、エンジンを停止させると、潤滑油の流れはエ
ンジン停止と同時に停止されるのに対し、エンジン本体
からターボチャージャへの熱の流れはエンジン本体が周
囲温度と同じになるまで続く。By the way, when the engine is stopped, the flow of lubricating oil is stopped at the same time as the engine is stopped, whereas the flow of heat from the engine body to the turbocharger continues until the temperature of the engine body becomes the same as the ambient temperature.
このため、ターボチャージャ内に残留するオイルが加熱
され、その粘度が低下したり、炭化したりするという問
題がある。Therefore, there is a problem that the oil remaining in the turbocharger is heated, and its viscosity decreases or it becomes carbonized.
このようなターボチャージャ内でのオイル劣化を防止す
るため、従来、水冷エンジンに付設したターボチャージ
ャでは、センタハウジングに回転自在に支持された回転
軸の周囲に冷却水ジャケットを形成し、水冷エンジンの
冷却水を冷却水通路に循環させる循環路を設けている。In order to prevent such oil deterioration in the turbocharger, conventionally, turbochargers attached to water-cooled engines have a cooling water jacket formed around the rotating shaft rotatably supported by the center housing. A circulation path is provided to circulate cooling water through the cooling water passage.
この従来の水冷エンジンの冷却装置では、水冷エンジン
の冷却水通路とターボチャージャの冷却水ジャケットが
常時連通されているので、水冷エンジンの運転中にもタ
ーボチャージャから冷却水に熱が吸収される。従って、
ターボチャージャから冷却水に吸収された熱を放熱させ
るため、冷却水の放熱器の容量を大きくする必要があり
、コストダウンを図る上で不利になる。In this conventional water-cooled engine cooling system, the cooling water passage of the water-cooled engine and the cooling water jacket of the turbocharger are always in communication, so that heat is absorbed from the turbocharger into the cooling water even while the water-cooled engine is operating. Therefore,
In order to radiate the heat absorbed by the cooling water from the turbocharger, it is necessary to increase the capacity of the cooling water radiator, which is disadvantageous in terms of cost reduction.
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、冷
却水の放熱器容量を小さくできるようにした、ターボチ
ャージャの冷却装置を提供することを目的とするもので
ある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a cooling device for a turbocharger that can reduce the radiator capacity of cooling water.
本発明は、例えば第１図に示すように、水冷エンジン１
に付設されたターボチャージャ２のセンタハウジング３
に回転自在に支持された回転軸４の周囲に冷却水ジャケ
ット５を形成し、水冷エンジン１の冷却水を冷却水通路
４に循環させる循環路６を設けた、水冷エンジンのター
ボチャージャ冷却装置を前提とし、上記の目的を達成す
るたｂ、次のような手段を講じている。The present invention provides a water-cooled engine 1, for example, as shown in FIG.
Center housing 3 of turbocharger 2 attached to
A turbocharger cooling device for a water-cooled engine is provided, in which a cooling water jacket 5 is formed around a rotary shaft 4 that is rotatably supported by a water-cooled engine, and a circulation path 6 is provided for circulating the cooling water of a water-cooled engine 1 into a cooling water passage 4. In order to achieve the above objectives, we have taken the following measures.
すなわち、同図に示すように、循環路６に循環路６を開
閉する遮断弁７・８を介在させる一方、エンジン回転数
を検出し、エンジン回転数が所定値以下の時に前記遮断
弁７・８を開弁させ、所定値を上回る時には前記遮断弁
７・８を閉弁させる制御装置１０を設ける。That is, as shown in the figure, the circulation path 6 is provided with cutoff valves 7 and 8 for opening and closing the circulation path 6, while the engine speed is detected and the cutoff valves 7 and 8 are opened when the engine speed is below a predetermined value. A control device 10 is provided that opens the shutoff valves 7 and 8 and closes the shutoff valves 7 and 8 when the voltage exceeds a predetermined value.
本発明にふいては、水冷エンジン１の停止操作がなされ
て水冷エンジン１の回転数が所定値以下になると、遮断
弁７・８が開弁され、水冷エンジン１の冷却水が循環路
６を介してターボチャージャ２の冷却水ジャケット５に
循環される。水冷エンジン１の停止後も冷却水はその慣
性や自然対流によってターボチャージャ２の冷却水ジャ
ケット５に循環される。このような冷却水の循環によっ
てターボチャージャ２は冷却され、ターボチャージャ２
内に残留する潤滑油の加熱が緩和されるので、ターボチ
ャージャ２内で潤滑油の粘度低下や炭化の発生を防止で
きる。According to the present invention, when the water-cooled engine 1 is stopped and the rotational speed of the water-cooled engine 1 becomes less than a predetermined value, the shutoff valves 7 and 8 are opened, and the cooling water of the water-cooled engine 1 flows through the circulation path 6. The cooling water is circulated to the cooling water jacket 5 of the turbocharger 2 through the cooling water jacket 5 of the turbocharger 2. Even after the water-cooled engine 1 is stopped, the cooling water is circulated to the cooling water jacket 5 of the turbocharger 2 due to its inertia and natural convection. The turbocharger 2 is cooled by this circulation of cooling water, and the turbocharger 2
Since the heating of the lubricating oil remaining within the turbocharger 2 is alleviated, a decrease in the viscosity of the lubricating oil and occurrence of carbonization within the turbocharger 2 can be prevented.
液冷エンジン１の回転数が所定値を上回る場合には、遮
断弁７・８が閉弁されるので、冷却液を媒体としてター
ボチャージャ２の熱が液冷エンジン１側に運ばれない。When the rotational speed of the liquid-cooled engine 1 exceeds a predetermined value, the cutoff valves 7 and 8 are closed, so that the heat of the turbocharger 2 is not carried to the liquid-cooled engine 1 using the coolant as a medium.
従って、ターボチャージャ２の熱を放熱するために冷却
液の放熱器の容量を増大させる必要はない。Therefore, there is no need to increase the capacity of the coolant radiator in order to radiate the heat of the turbocharger 2.
なあ、遮断弁７・８は循環路６の冷却水ジャケット５の
上流側に設けてもよく、また、循環路６の冷却水ジャケ
ット５の下流側に設けてもよく、更に、循環路６の冷却
水ジャケット５の上流側と下流側との両側に設けてもよ
い。遮断弁８を冷却水ジャケット５の下流側に設ける場
合には、この遮断弁８をバイパスする圧抜き通路９を循
環路６に接続することが好ましい。圧抜き通路９は、冷
却水ジャケット５の内圧が所定値以上になればその圧力
を遮断弁８の下流側に逃がすように構成してあれば良く
、例えば絞り弁９ａやリリーフ弁を介在させるように構
成すればよい。The shutoff valves 7 and 8 may be provided on the upstream side of the cooling water jacket 5 in the circulation path 6, or may be provided on the downstream side of the cooling water jacket 5 in the circulation path 6. It may be provided on both the upstream and downstream sides of the cooling water jacket 5. When the cutoff valve 8 is provided on the downstream side of the cooling water jacket 5, it is preferable to connect a pressure relief passage 9 that bypasses the cutoff valve 8 to the circulation path 6. The pressure relief passage 9 may be configured to release the pressure to the downstream side of the cutoff valve 8 when the internal pressure of the cooling water jacket 5 exceeds a predetermined value. It should be configured as follows.
このように、冷却水ジャケット５の下流側に設けた遮断
弁８をバイパスする圧抜き通路９を設ける場合には、遮
断弁８の閉弁に伴いターボチャージャ２内に冷却液の一
部分が堰き止められた時にこの冷却水の一部分が沸騰し
て冷却水ジャケット５の内圧が高まると、圧抜き通路９
を介して冷却水ジャケット５の圧抜きが行われ、冷却水
ジャケット５の内圧が一定以上になることを防止できる
。In this way, when providing the pressure relief passage 9 that bypasses the cutoff valve 8 provided on the downstream side of the cooling water jacket 5, a portion of the coolant is dammed up in the turbocharger 2 when the cutoff valve 8 is closed. When a portion of this cooling water boils and the internal pressure of the cooling water jacket 5 increases, the pressure relief passage 9
The cooling water jacket 5 is depressurized through the cooling water jacket 5, thereby preventing the internal pressure of the cooling water jacket 5 from exceeding a certain level.
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
第１図は本発明の一実施例に係る水冷エンジンのターボ
チャージャ冷却装置の構成図である。FIG. 1 is a block diagram of a turbocharger cooling device for a water-cooled engine according to an embodiment of the present invention.
この水冷エンジン１に付設されたターボチャージャ２は
、センタハウジング３と、これの−側に固定されたター
ボハウジング２１と、センタハウジング３の他側に固定
されたコンプレッサハウジング２２とを備えている。タ
ーボハウジング２１内には横軸のタービン２３を収容す
るタービン室２４が形成され、コンプレッサハウジング
２２にはコンプレッサホイール２５を収容するコンプレ
ッサ室２６が形成される。そして、タービン室２４に収
納されたタービン２３とコンプレッサ室２６に収容され
たコンプレッサホイール２５とはセンタハウジング３に
回転自在に支持された回転軸４によって互いに連動連結
される。The turbocharger 2 attached to the water-cooled engine 1 includes a center housing 3, a turbo housing 21 fixed to the negative side of the center housing 3, and a compressor housing 22 fixed to the other side of the center housing 3. A turbine chamber 24 for accommodating a turbine 23 having a horizontal axis is formed in the turbo housing 21, and a compressor chamber 26 for accommodating a compressor wheel 25 is formed in the compressor housing 22. The turbine 23 housed in the turbine chamber 24 and the compressor wheel 25 housed in the compressor chamber 26 are interlocked and connected to each other by a rotating shaft 4 rotatably supported by the center housing 3.
そして、水冷エンジン１の排気路２７をタービン室２４
に接続することにより、排気ガスによってタービン２３
、回転軸４及びコンプレッサホイール２５を駆動し、吸
気路２８を介して水冷エンジン１に吸入される吸気を加
圧するように構成しである。Then, the exhaust passage 27 of the water-cooled engine 1 is connected to the turbine chamber 24.
by connecting the exhaust gas to the turbine 23
, the rotary shaft 4 and the compressor wheel 25 are driven, and the intake air taken into the water-cooled engine 1 through the intake passage 28 is pressurized.
センタハウジング３内の回転軸４の周囲の部分には潤滑
油通路２９が形成してあり、この潤滑油循環路３０は一
方では水冷エンジン１の圧油路に連通され、他方では水
冷エンジン１の戻り油路に連通させである。A lubricating oil passage 29 is formed in the area around the rotating shaft 4 in the center housing 3, and this lubricating oil circulation path 30 is communicated with a pressure oil passage of the water-cooled engine 1 on one side and a pressure oil passage of the water-cooled engine 1 on the other side. It communicates with the return oil path.
更に、センタハウジング３内の回転軸４の周囲の部分に
は冷却水ジャケット５が形成され、この冷却水ジャケッ
ト５は循環路６を介して水冷エンジン１のウォータジャ
ケットに接続されている。Further, a cooling water jacket 5 is formed in the center housing 3 around the rotating shaft 4, and this cooling water jacket 5 is connected to the water jacket of the water-cooled engine 1 via a circulation path 6.
循環路６には、冷却水ジャケット５の上流側で循環路６
を開閉する上流側遮断弁７と冷却水ジャケット５の下流
側で循環路６を開閉する下流側遮断弁８とを介在させる
。また、循環路６には、冷却水ジャケット５の下流側で
下流側遮断弁８をバイパスし、冷却水ジャケット５の内
圧が徐々に昇圧する時に冷却水ジャケット５の圧抜きを
する圧抜き通路９を接続しである。この圧抜き路９には
絞り弁９ａを介在させである。The circulation path 6 includes a circulation path 6 on the upstream side of the cooling water jacket 5.
An upstream shutoff valve 7 that opens and closes the cooling water jacket 5 and a downstream shutoff valve 8 that opens and closes the circulation path 6 on the downstream side of the cooling water jacket 5 are interposed. The circulation path 6 also includes a pressure relief passage 9 that bypasses the downstream cutoff valve 8 on the downstream side of the cooling water jacket 5 and relieves the pressure of the cooling water jacket 5 when the internal pressure of the cooling water jacket 5 gradually increases. Connect it. This pressure relief passage 9 is provided with a throttle valve 9a.
また、このターボチャージャ冷却装置では、前記上流側
遮断弁７及び下流側遮断弁８の開閉動作を制御する制御
装置１０が設けられる。この制御装置１０は、水冷エン
ジン１の回転数を検出する回転数センサ１１と、この回
転数センサ１１の出力に基づき、エンジン回転数が所定
値、例えば最低自刃回転数よりも僅かに低回転数の５０
Ｏｒ。Further, this turbocharger cooling device is provided with a control device 10 that controls the opening and closing operations of the upstream cutoff valve 7 and the downstream cutoff valve 8. This control device 10 includes a rotation speed sensor 11 that detects the rotation speed of the water-cooled engine 1, and a rotation speed that is slightly lower than a predetermined value, for example, the lowest self-blade rotation speed, based on the output of this rotation speed sensor 11. 50 of
Or.
ｐ、ｍ、以下の時に前記上流側遮断弁７と下流側遮断弁
８とを開弁させ、その所定値を上回る時には前記上流側
遮断弁７と下流側遮断弁８とを閉弁させる制御回路１２
とで構成する。A control circuit that opens the upstream shutoff valve 7 and the downstream shutoff valve 8 when p, m, or less, and closes the upstream shutoff valve 7 and the downstream shutoff valve 8 when the predetermined values are exceeded. 12
It consists of
なお、上記水冷エンジン１には、冷却水を冷却するラジ
ェータ３１、ラジェータ３１の冷却風を起こすラジェー
タファン３２及び冷却水をラジェータ３１、水冷エンジ
ン１のウォータジャケット及び冷却水ジャケット５にわ
たって循環させるウォーターポンプ３３が設けられてい
る。The water-cooled engine 1 includes a radiator 31 that cools cooling water, a radiator fan 32 that generates cooling air for the radiator 31, and a water pump that circulates the cooling water across the radiator 31, the water jacket of the water-cooled engine 1, and the cooling water jacket 5. 33 are provided.
この水冷エンジン１のターボチャージャ冷却装置によれ
ば、水冷エンジン１の停止操作がなされて水冷エンジン
１の回転数が５００ｒ、ｐ、ｍ。According to this turbocharger cooling device for the water-cooled engine 1, when the water-cooled engine 1 is stopped, the rotational speed of the water-cooled engine 1 is 500 r, p, m.
以下になると、上流側遮断弁７及び下流側遮断弁８が開
弁され、水冷エンジン１の冷却水が循環路６を介してタ
ーボチャージャ２の冷却水ジャケット５に循環される。When the temperature is below, the upstream cutoff valve 7 and the downstream cutoff valve 8 are opened, and the cooling water of the water-cooled engine 1 is circulated through the circulation path 6 to the cooling water jacket 5 of the turbocharger 2.
このような冷却水の循環によってターボチャージャ２は
ターボチャージャ２内に残留する潤滑油に粘度低下、炭
化等の劣化現象が発生するおそれが生じる前から冷却水
により冷却される。また、水冷エンジン１の停止後も冷
却水はその慣性や自然対流によってターボチャージャ２
の冷却水ジャケット５に循環され、ターボチャージャ２
の冷却は液冷エンジン１の停止後も連続さることになる
。その結果、ターボチャージャ２内に残留する潤滑油の
加熱が緩和され、ターボチャージャ２内で潤滑油の粘度
低下や炭化の発生を確実に防止できる。By circulating the cooling water in this manner, the turbocharger 2 is cooled by the cooling water even before the lubricating oil remaining in the turbocharger 2 is at risk of deterioration such as a decrease in viscosity or carbonization. In addition, even after the water-cooled engine 1 stops, the cooling water flows into the turbocharger 2 due to its inertia and natural convection.
The cooling water is circulated through the cooling water jacket 5 of the turbocharger 2.
The cooling continues even after the liquid-cooled engine 1 is stopped. As a result, the heating of the lubricating oil remaining in the turbocharger 2 is alleviated, and a decrease in the viscosity of the lubricating oil and occurrence of carbonization in the turbocharger 2 can be reliably prevented.
一方、液冷エンジン１の回転数が所定値を上回る場合に
は、上流側遮断弁７及び下流側遮断弁８が閉弁されるの
で、ターボチャージャ２の熱が冷却液を媒体として液冷
エンジン１側に運ばれることはない。従って、ターボチ
ャージャ２の熱を放熱するためにラジェータ３１の容量
を増大させる必要はなく、従来のターボチャージャ付き
水冷エンジンに比べるとラジェータを小型にして、コス
トダウンを図ることができる。On the other hand, when the rotational speed of the liquid-cooled engine 1 exceeds a predetermined value, the upstream cutoff valve 7 and the downstream cutoff valve 8 are closed, so that the heat of the turbocharger 2 is transferred to the liquid-cooled engine using the coolant as a medium. It will not be carried to the 1st side. Therefore, there is no need to increase the capacity of the radiator 31 to radiate the heat of the turbocharger 2, and the radiator can be made smaller and costs can be reduced compared to conventional turbocharged water-cooled engines.
なお、上流側遮断弁７及び下流側遮断弁８の閉弁に伴い
ターボチャージャ２内に冷却液の一部分が封入されるが
、この冷却水の一部分が洟騰して冷却水ジャケット５の
内圧が高まると、圧抜き通路９を介して冷却水ジャケッ
ト５の圧抜きが行われるので、冷却水ジャケット５の内
圧が一定以上になることが防止され、高温蒸気化した冷
却水が噴出するあそれはなくなる。When the upstream shutoff valve 7 and the downstream shutoff valve 8 are closed, a portion of the cooling liquid is sealed in the turbocharger 2, but this portion of the cooling water rises and the internal pressure of the cooling water jacket 5 increases. When the pressure increases, the pressure of the cooling water jacket 5 is relieved through the pressure relief passage 9, so that the internal pressure of the cooling water jacket 5 is prevented from exceeding a certain level, and there is no risk of high-temperature vaporized cooling water spouting out. .
なあ、上記の一実施例では、冷却水ジャケット５の上流
側で循環路６を開閉する上流側遮断弁７を設けているが
、下流側遮断弁８を設ける場合には、この上流側遮断弁
７は省略することが可能である。また、上流側遮断弁７
を設ける場合には、下流側遮断弁８及びバイパス通路９
を省略してもよい。Incidentally, in the above embodiment, an upstream shutoff valve 7 that opens and closes the circulation path 6 is provided on the upstream side of the cooling water jacket 5, but when a downstream shutoff valve 8 is provided, this upstream shutoff valve 7 can be omitted. In addition, the upstream shutoff valve 7
If a downstream cutoff valve 8 and a bypass passage 9 are provided,
may be omitted.
以上のように、本発明によれば、水冷エンジンの回転数
が所定値以上で有る場合には、ターボチャージャの冷却
水ジャケットに連通ずる循環路を遮断して、ターボチャ
ージャの熱がエンジン冷却水に吸収されないようにして
いるので、エンジ冷却水の放熱器の容量を小さくするこ
とができ、これにより、コストダウンを図ることができ
る。As described above, according to the present invention, when the rotation speed of the water-cooled engine is higher than a predetermined value, the circulation path communicating with the cooling water jacket of the turbocharger is cut off, and the heat of the turbocharger is transferred to the engine cooling water. Since the engine cooling water is prevented from being absorbed by the engine cooling water, the capacity of the radiator can be reduced, thereby reducing costs.
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例に係る水冷エンジンのターボ
チャージャ冷却装置の構成図である。
１・・・水冷エンジン、２・・・ターボチャージャ、３
・・・センタハウジング、４・・・回転軸、５・・・冷
却水ジャケット、６・・・循環路、７・・・上流側側遮
断弁、８・・・下流側遮断弁、９・・・圧抜き通路、１
０・・・制御装置。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a turbocharger cooling system for a water-cooled engine according to an embodiment of the present invention. 1... Water-cooled engine, 2... Turbocharger, 3
... Center housing, 4... Rotating shaft, 5... Cooling water jacket, 6... Circulation path, 7... Upstream side shutoff valve, 8... Downstream side shutoff valve, 9...・Pressure relief passage, 1
0...control device.
Claims (1)
（２）のセンタハウジング（３）に回転自在に支持され
た回転軸（４）の周囲に冷却水ジャケット（５）を形成
し、水冷エンジン（１）の冷却水を冷却水ジャケット（
５）に循環させる循環路（６）を設けた、水冷エンジン
のターボチャージャ冷却装置において、 循環路（６）に循環路（６）を開閉する遮断弁（７）・
（８）を介在させる一方、エンジン回転数を検出し、エ
ンジン回転数が所定値以下の時に前記遮断弁（７）・（
８）を開弁させ、所定値を上回る時には前記遮断弁（７
）・（８）を閉弁させる制御装置（１０）を設けた事を
特徴とする、ターボチャージャの冷却装置[Claims] 1. A cooling water jacket (5) is provided around a rotating shaft (4) rotatably supported by a center housing (3) of a turbocharger (2) attached to a water-cooled engine (1). The cooling water of the water-cooled engine (1) is transferred to the cooling water jacket (
5) In a turbocharger cooling system for a water-cooled engine, which is provided with a circulation path (6), a shutoff valve (7) for opening and closing the circulation path (6) is installed in the circulation path (6).
(8), while detecting the engine speed, and when the engine speed is below a predetermined value, the cutoff valves (7) and (
8) to open the valve, and when it exceeds a predetermined value, the shutoff valve (7) is opened.
) and (8).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5050090A JPH03249331A (en) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | Turbocharger cooling device of water cooled |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5050090A JPH03249331A (en) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | Turbocharger cooling device of water cooled |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03249331A true JPH03249331A (en) | 1991-11-07 |
Family
ID=12860668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5050090A Pending JPH03249331A (en) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | Turbocharger cooling device of water cooled |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03249331A (en) |
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