專(zhuān)利名稱：渦輪增壓的壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及渦輪增壓的壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及 用于渦輪增壓的壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的部件以及具有此部件的壓燃式發(fā)動(dòng) 機(jī)。
背景技術(shù)：
采礦環(huán)境很顯然是危險(xiǎn)的環(huán)境，其中必須一直考慮并提高極度的 安全防范。特別重要的是要考慮到待開(kāi)采物質(zhì)的可燃性而采用的安全 措施。任何帶入礦山的東西會(huì)產(chǎn)生火花或簡(jiǎn)單地加熱至能引起爆炸的 臨界點(diǎn)燃溫度之上的溫度。這在煤礦中是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題，尤其，由 于煤塵在約160'C至170。C的溫度會(huì)自發(fā)地點(diǎn)燃。這意味著任何帶入礦 山的東西必須不能發(fā)出火焰或火花并且表面必須保持為遠(yuǎn)低于臨界溫 度。采礦業(yè)中到處都使用重型機(jī)械來(lái)移動(dòng)礦山周?chē)奈镔|(zhì)，尤其是 LHD (負(fù)載拖拉傾倒)機(jī)。這些機(jī)器需要很大的動(dòng)力來(lái)移動(dòng)沉重的負(fù) 載。理想地，應(yīng)當(dāng)使用渦輪增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)，因?yàn)樗鼈兒屯饶芰Φ淖?然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)相比增加了動(dòng)力而不會(huì)有大量燃料消耗的缺點(diǎn)。然而，壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器具有超過(guò)15(TC的表面溫度并 且因而在"過(guò)熱區(qū)"之上和其周?chē)娙∨R時(shí)措施以降低渦輪增壓器的表面溫度并增加安全措施。由于這種臨時(shí)措施不可靠，通常使用非 渦輪增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)，因?yàn)樗鼈兊谋砻鏈囟缺３衷谂R界溫度以下，盡管 根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)它們的效率仍然很低。除了與渦輪增壓器的表面溫度相關(guān)的問(wèn)題之外，從發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出或 在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)的火焰或火花，也帶來(lái)了潛在的危險(xiǎn)。于是，在發(fā) 動(dòng)機(jī)系統(tǒng)內(nèi)布置有消焰裝置以阻止火焰的傳播。目前的布置是消焰裝置位于渦輪增壓器的進(jìn)口處以使得后冷卻器 布置為正交地直接遠(yuǎn)離渦輪增壓器。這種布置沒(méi)有優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的空 間限制，并且此外，消焰裝置、渦輪增壓器和后冷卻器的布置沒(méi)有優(yōu) 化系統(tǒng)內(nèi)的流動(dòng)流速。因而需要一種改進(jìn)的方法來(lái)提高渦輪增壓的壓 燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和安全性。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了一種壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的消焰裝置 的消焰殼體，該殼體具有構(gòu)造為與渦輪增壓器的空氣出口相接合的進(jìn) 口以及構(gòu)造為與進(jìn)口后冷卻器的進(jìn)口相接合的出口，該殼體為雙層， 具有限定了消焰室的內(nèi)層以及布置為與內(nèi)層間隔的外層，從而在殼體 的內(nèi)層周?chē)薅ㄓ糜诶鋮s液流動(dòng)的流體流動(dòng)通路。該殼體可以限定流體流動(dòng)通路的冷卻液進(jìn)口和冷卻液出口。進(jìn)一 步，冷卻液出口可以位于殼體上距冷卻液進(jìn)口最遠(yuǎn)的位置處，從而在 使用中使冷卻液的效果最大化，這是因?yàn)槠錂M越了所述殼體的內(nèi)層的 較大部分并且因此增大了冷卻裝置的效率。根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的流體輸入 組件，該流體輸入組件包括 渦輪增壓器；連接至渦輪增壓器出口的如上所述的消焰裝置；以及連接至消焰裝置的出口的進(jìn)口后冷卻器。該渦輪增壓器可以包括如下部件，所述部件包括殼體，該殼體為渦輪增壓器的預(yù)定部分限定了腔室；以及圍繞著該殼體的外殼，該外殼布置為相對(duì)于殼體的外表面間隔開(kāi)， 從而限定圍繞該殼體的所述外表面的流體通路，該流體通路具有流體 進(jìn)口和流體出口。一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例可以包括流體通路，所述流體通路的流體出口位 于距流體進(jìn)口最遠(yuǎn)的位置，從而在使用中使冷卻液的效果最大化，這 是因?yàn)槠涓采w了所述殼體的外表面的較大部分并且因此增大了冷卻裝 置的效率。所述外殼可以為鋁質(zhì)并且利用合適選擇的焊接技術(shù)通過(guò)焊接連接 至所述殼體。所述外殼的流體通路的流體出口可以與消焰裝置的殼體的冷卻液 進(jìn)口流體相通。本發(fā)明還涉及一種包括如上所述的流體輸入組件的壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。


現(xiàn)在參考附圖以示例的方式描述本發(fā)明，在附圖中 圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面用于壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的流體輸入組件的 側(cè)視圖；圖2是流體輸入組件的平面圖；和圖3是流體冷卻的渦輪增壓的、壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
首先參考附圖中的圖1和2，用于渦輪增壓的壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)裝置 的流體輸入組件的一個(gè)實(shí)施例在圖中示出并且用附圖標(biāo)記IO標(biāo)識(shí)。組件10包括用于壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)11 (圖3)的渦輪增壓器12。根 據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，渦輪增壓器12包括殼體14，該殼體限定了用 于渦輪增壓器12的預(yù)定部分(更具體地說(shuō)，壓縮器18)的腔室16。 壓縮器18包括多個(gè)徑向延伸的葉片18.1，其通過(guò)進(jìn)口 20吸入空氣并 將所引起的空氣通過(guò)出口 22排出。組件10還包括具有殼體36的消焰裝置34，這也是根據(jù)本發(fā)明的 一個(gè)方面并將在以下進(jìn)行更詳細(xì)地描述。渦輪增壓器12的殼體14周?chē)耐鈿?4布置為與殼體14的外表 面26間隔以限定在殼體14的所述外表面周?chē)牧黧w通路28，流體通 路28具有流體進(jìn)口 30和流體出口 32。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，流體通路28的流體出口 32位于 距流體進(jìn)口 30最遠(yuǎn)的位置，因此在使用中最大化了冷卻液的作用，因 為其覆蓋了殼體14的外表面26的較大部分并且因此增大了通常標(biāo)識(shí) 為12的冷卻裝置的熱交換效率。由于殼體14基本上為圓形，這就要 求流體進(jìn)口 30和流體出口 32布置在外殼24上大致直徑地相對(duì)的位置 上。消焰裝置34的殼體36具有構(gòu)造為與渦輪增壓器12的出口 22相 接合的進(jìn)口 38以及構(gòu)造為與進(jìn)口后冷卻器44的進(jìn)口 42相接合的出口 40。消焰裝置34的殼體36被流體冷卻。因此殼體36具有兩層外殼 其內(nèi)表面與消焰室35相通的內(nèi)層46，以及布置為與殼體36的內(nèi)層46 間隔以形成流體通路52的外層48。流體通路52限定了冷卻液進(jìn)口 50和冷卻液出口54。流體圈閉部件(未示出)容納在室35中。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，消焰裝置的殼體36包括流體通路52，其 帶有距冷卻液進(jìn)口 50最遠(yuǎn)的冷卻液出口 54，因此在使用中最大化了熱 交換效果，因?yàn)槠浯┻^(guò)了消焰殼體36的內(nèi)層46的較大部分并且因而 增大了冷卻裝置的效率。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，消焰裝置34包括主體部分58，其具 有第一表面60和間隔的第二表面62并且限定了消焰裝置的出口 40。 殼體36具有兩個(gè)從主體部分58的表面60延伸的彼此平行的三角形側(cè) 壁64和66 (圖2)。壁64， 66被從主體部分58的表面60延伸的底 部構(gòu)件68橋接起來(lái)。消焰裝置的進(jìn)口 38被限定為穿過(guò)底部構(gòu)件68。 外板70限定了一個(gè)通向消焰室35的進(jìn)口 。此外，主體部分58的表面62毗鄰進(jìn)口后冷卻器44。主體部分58 提供了用于將消焰殼體36連接至進(jìn)口后冷卻器44的連接裝置，比如 利用螺栓72。消焰裝置的殼體36用作將渦輪增壓器12連接至進(jìn)口后冷卻器44 的肘節(jié)，并且用于抑制任何來(lái)自壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的倒流以防止火花的逸 出。在使用中，用于壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)11的流體輸入組件IO包括渦輪增 壓器12、連接至渦輪增壓器的出口 22的消焰裝置34以及連接至殼體 36的室35的出口 38的進(jìn)口后冷卻器44。渦輪增壓器12的流體通路28與消焰殼體36的流體通路52流體 相通。因而，冷卻液通過(guò)渦輪增壓器12的流體進(jìn)口 30進(jìn)入組件10，循環(huán)過(guò)冷卻液通路28并且通過(guò)流體出口 32排放出去。渦輪增壓器12的 流體通路28借助于適當(dāng)?shù)墓艿?未示出)結(jié)合至消焰裝置的殼體36 的流體通路52以使得渦輪增壓器12的流體出口 32將冷卻液排放到消 焰裝置的殼體36的流體進(jìn)口 50。冷卻液循環(huán)過(guò)殼體36的流體通路52 并通過(guò)流體出口 54排放回發(fā)動(dòng)機(jī)11的冷卻系統(tǒng)。在使用中，如附圖中的圖3所示，流體輸入組件10安裝在壓燃式 發(fā)動(dòng)機(jī)11上?？諝饨?jīng)由空氣進(jìn)口 20從進(jìn)口歧管74噴射入渦輪增壓器 12。壓縮空氣從渦輪增壓器12經(jīng)由出口 22排放到消焰裝置的殼體36。 隨后壓縮空氣經(jīng)由進(jìn)口后冷卻器44被噴射入發(fā)動(dòng)機(jī)11。發(fā)動(dòng)機(jī)11被冷卻系統(tǒng)76冷卻，該冷卻系統(tǒng)具有散熱器78以及由 風(fēng)扇馬達(dá)82控制的冷卻風(fēng)扇80。循環(huán)通過(guò)流體輸入組件10的冷卻液 被供應(yīng)回冷卻系統(tǒng)76。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，提供了一種流體輸入組件10，申請(qǐng)人相信其 能在比不利條件下的最高允許溫度低的溫度下運(yùn)行。這樣就能允許在 這種條件下使用渦輪增壓的壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能理解到，在不偏離本發(fā)明概括地描述的主旨 和范圍下，可對(duì)本發(fā)明作出多種變化和/或修改。因此，現(xiàn)有的實(shí)施例 在各個(gè)方面應(yīng)當(dāng)視為是示意性的而非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的消焰裝置的消焰殼體，該殼體具有構(gòu)造為與渦輪增壓器的空氣出口相接合的進(jìn)口以及構(gòu)造為與進(jìn)口后冷卻器的進(jìn)口相接合的出口，該殼體為雙層，具有限定了消焰室的內(nèi)層以及布置為與內(nèi)層間隔的外層，從而在殼體的內(nèi)層周?chē)薅ㄓ糜诶鋮s液流動(dòng)的流體流動(dòng)通路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的殼體，其特征在于，該殼體限定了流體流動(dòng)通路的冷卻液進(jìn)口和冷卻液出口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的殼體，其特征在于，冷卻液出口位于殼體上 距冷卻液進(jìn)口最遠(yuǎn)的位置處。
4. 一種壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的流體輸入組件，該流體輸入組件包括 渦輪增壓器；連接至渦輪增壓器出口的消焰裝置，該消焰裝置包括根據(jù)權(quán)利要 求1至3中任一項(xiàng)所述的殼體；以及連接至消焰裝置的殼體的出口的進(jìn)口后冷卻器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的組件，其特征在于，該渦輪增壓器包括如下 部件，所述部件包括殼體，該殼體為渦輪增壓器的預(yù)定部分限定了腔室；以及圍繞著該殼體的外殼，該外殼布置為相對(duì)于殼體的外表面間隔開(kāi)， 從而限定圍繞該殼體的所述外表面的流體通路，該流體通路具有流體 進(jìn)口和流體出口。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的組件，其特征在于，所述流體通路的流體出口位于距流體進(jìn)口最遠(yuǎn)的位置，從而在使用中使冷卻液的效果最大化, 這是因?yàn)槠涓采w了所述殼體的外表面的較大部分并且因此增大了冷卻裝置的效率。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5的組件，其特征在于，所述外殼為鋁質(zhì)并且通 過(guò)焊接連接至所述殼體。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5的組件，其特征在于，所述外殼的流體通路的 流體出口與消焰裝置的殼體的冷卻液進(jìn)口流體相通。
9. 一種壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括根據(jù)權(quán)利要求4所述的流體輸入組件。
全文摘要
一種壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的消焰裝置(34)的消焰殼體(36)，該殼體具有構(gòu)造為與渦輪增壓器的空氣出口相接合的進(jìn)口(38)以及構(gòu)造為與進(jìn)口后冷卻器的進(jìn)口相接合的出口(40)。該殼體(36)為雙層，具有限定了消焰室(35)的內(nèi)層(46)以及布置為與內(nèi)層(46)間隔的外層(48)，從而在殼體(36)的內(nèi)層(46)周?chē)薅ㄓ糜诶鋮s液流動(dòng)的流體流動(dòng)通路(52)。
文檔編號(hào)F02B39/16GK101260826SQ200710161349
公開(kāi)日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2003年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月25日
發(fā)明者彼得·卡采維, 格雷格·文提?？?申請(qǐng)人:Dbt澳大利亞有限公司