一種集成式冷卻增壓系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及發(fā)動機【技術領域】，特別涉及一種集成式冷卻增壓系統，其包括渦輪增壓器、排氣歧管和流動冷卻水套，所述流動冷卻水套設置在所述渦輪增壓器和排氣歧管上。本實用新型可通過流動冷卻水套有效降低發(fā)動機排氣側溫度，可明顯提升發(fā)動機動力性及燃油經濟性，降低環(huán)境污染；提高排氣側各個零部件使用的安全系數，滿足渦輪增壓器與排氣歧管耐溫材料的使用要求。而且，本實用新型采用集成結構，結構緊湊，便于裝配。
【專利說明】一種集成式冷卻增壓系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)動機【技術領域】，特別涉及一種集成式冷卻增壓系統。
【背景技術】
[0002]在當今汽車行業(yè)迅猛發(fā)展的大背景下，顧客對汽車新技術的感知程度不斷得到提升，也就導致了顧客對汽車新技術的要求也越來越高，越來越嚴格。高效的動力性、良好的經濟性、穩(wěn)定的可靠性已成為了顧客選擇汽車產品的前提條件。所以降低發(fā)動機油耗、提高發(fā)動機工作效率，滿足日益嚴格的排放法規(guī)要求勢在必行。內燃機技術的創(chuàng)新，對于能源節(jié)約、滿足消費者需求、減輕環(huán)境污染有重大意義。
[0003]隨著渦輪增壓及缸內直噴等新技術的發(fā)展與應用，發(fā)動機的動力性能得到了進一步的提升。在動力性得到提升的同時，其燃油消耗率也得到了降低，但伴隨其左右的是發(fā)動機排氣溫度越來越高，已達到甚至超出目前渦輪增壓器與排氣歧管耐溫材料的極限，這已成為制約其動力性提升的最大阻礙因素，所以一個良好的冷卻系統是保證發(fā)動機動力性提升，降低排氣溫度、降低燃油消耗率的重要保證手段和方法。
[0004]現有技術中，普遍存在以下技術問題:
[0005]I)渦輪增壓器與排氣系統無冷卻系統，發(fā)動機排氣側熱負荷高，受排氣溫度限制，發(fā)動機動力性能不能得到有效提升且燃油消耗率高；
[0006]2)因增壓器與排氣系統無良好冷卻系統，發(fā)動機最高排氣溫度達到或臨界材料承受限值，為降低排溫，在局部油耗加濃區(qū)域會使發(fā)動機油耗增加；
[0007]3)現有的渦輪增壓器與排氣歧管集成可緩解排氣歧管部位的排氣溫度，但不能進一步對渦輪增壓器進行有效地冷卻降溫，冷卻效果不明顯；
[0008]4)現有技術中存在只單獨為渦輪增壓器與排氣歧管其中一個零部件進行冷卻，且冷卻液溫度不可控制和調節(jié)，冷卻效果不理想，且不明顯。
[0009]為了解決以上問題，本實用新型做了有益改進。
實用新型內容
[0010](一)要解決的技術問題
[0011]本實用新型的目的是提供一種集成式冷卻增壓系統，克服現有技術中的發(fā)動機排氣溫度高、動力性能差和油耗高的問題。
[0012](二)技術方案
[0013]本實用新型是通過以下技術方案實現的:一種集成式冷卻增壓系統，包括渦輪增壓器和排氣歧管，所述集成式冷卻增壓系統還包括流動冷卻水套，所述流動冷卻水套設置在所述渦輪增壓器和排氣歧管上。
[0014]其中，所述流動冷卻水套內設有水套擋板，且該流動冷卻水套通過水套擋板分隔為排氣歧管冷卻水套和渦輪增壓器冷卻水套；所述流動冷卻水套的進水口和出水口均設置在所述排氣歧管冷卻水套上；所述水套擋板上設有流量控制閥和單向閥。[0015]進一步，所述水套擋板設置在所述排氣歧管主路位置。
[0016]再進一步，所述集成式冷卻增壓系統還包括控制模塊，所述控制模塊與所述流量控制閥相連。
[0017]其中，所述控制模塊包括控制器和用于監(jiān)測所述流動冷卻水套內冷卻液溫度的溫度傳感器，所述控制器分別與所述流量控制閥和溫度傳感器相連。
[0018]進一步，所述流動冷卻水套的進水口設置進水口流量控制閥，且該進水口流量控制閥與所述控制模塊相連。
[0019](三)有益效果
[0020]與現有技術和產品相比，本實用新型有如下優(yōu)點:
[0021]1、本實用新型可通過流動冷卻水套有效降低發(fā)動機排氣側溫度，可明顯提升發(fā)動機動力性及燃油經濟性，降低環(huán)境污染；提高排氣側各個零部件使用的安全系數，滿足渦輪增壓器與排氣歧管耐溫材料的使用要求；
[0022]2、本實用新型可根據發(fā)動機的工況及轉速情況，適時通過控制模塊對渦輪增壓器及排氣系統溫度進行可變調節(jié)；
[0023]3、本實用新型采用集成結構，結構緊湊，便于裝配。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本實用新型的集成冷卻增壓系統的主視圖；
[0025]圖2是本實用新型的集成冷卻增壓系統的后視圖；
[0026]圖3是本實用新型的渦輪增壓器冷卻水套的結構圖；
[0027]圖4是本實用新型的水套擋板結構圖；
[0028]圖5是本實用新型的水套擋板、流量控制閥、單向閥及溫度傳感器的結構圖；
[0029]圖6是本實用新型的控制模塊結構框圖。
[0030]附圖中，各標號所代表的組件列表如下:
[0031]1-進水口，2-出水口，3-溫度傳感器，4-渦輪增壓器冷卻水套，5-水套擋板，6_單向閥，7-流量控制閥，8-排氣歧管冷卻水套，9-單向閥安裝孔，10-流量控制閥安裝孔，12-控制模塊，13-控制器，14-進水口流量控制閥，100-排氣歧管，200-渦輪增壓器。
【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做一個詳細的說明。
[0033]如圖1和圖2所示，本實施例提供一種集成式冷卻增壓系統，包括集成設計的渦輪增壓器200和排氣歧管100，所述集成式冷卻增壓系統還包括流動冷卻水套，所述流動冷卻水套設置在所述渦輪增壓器200和排氣歧管100上。本實用新型通過流動冷卻水套同時對渦輪增壓器和排氣歧管進行冷卻，降低發(fā)動機排氣溫度的同時，提升發(fā)動機整機性能，并能改善油耗效果。
[0034]如圖3、圖4和圖5所示，所述流動冷卻水套通過水套擋板5分隔為排氣歧管冷卻水套8和渦輪增壓器冷卻水套4 ;所述流動冷卻水套的進水口 I和出水口 2均可設置在所述排氣歧管冷卻水套8上；所述水套擋板5上設有流量控制閥7和單向閥6。所述流動冷卻水套內設有水套擋板；具體地，所述水套擋板5設置在所述排氣歧管100主路位置。該水套擋板5上設有流量控制閥安裝孔10用于安裝流量控制閥7 ;還設有單向閥安裝孔9，用于安裝單向閥6。通過流量控制閥7可控制進入渦輪增壓器冷卻水套4的冷卻液的流量，單向閥6可防止冷卻液的倒流。冷卻液通過流量控制閥7進入渦輪增壓器冷卻水套4，并對整個渦輪增壓器的蝸殼進行冷卻后通過單向閥6流出，可實現對冷卻液流量的控制并防止冷卻液的倒流。
[0035]進一步，如圖6所示，所述集成式冷卻增壓系統還包括控制模塊12，所述控制模塊12與所述流量控制閥7相連。本實用新型根據發(fā)動機轉速、工況條件以及冷卻液溫度的不同，可通過控制模塊12控制流量控制閥7，從而控制經過流量控制閥7進入渦輪增壓器冷卻水套4的冷卻液流量，實現渦輪增壓器溫度的可變調節(jié)。具體地，所述控制模塊12包括控制器13和用于監(jiān)測所述流動冷卻水套內冷卻液溫度的溫度傳感器3。其中，所述溫度傳感器3可與排氣歧管冷卻水套8相連，用于監(jiān)測排氣歧管冷卻水套8內的冷卻液溫度。所述控制器13分別與所述流量控制閥7和溫度傳感器3相連。控制器13可采用單片機處理器，用于接收溫度傳感器3探測的溫度數據，將數據處理后，根據設定的程序控制流量控制閥7。當然，控制模塊12還可以包括發(fā)動機轉速傳感器及排氣歧管的溫度傳感器，用于監(jiān)測發(fā)動機的工況?？刂颇K12通過上述傳感器提供的數據，控制經過流量控制閥7進入渦輪增壓器冷卻水套4的冷卻液流量，實現渦輪增壓器溫度的可變調節(jié)，有效提升發(fā)動機動力性能及改善燃油經濟性。
[0036]再進一步，本實施例中，流動冷卻水套的進水口 I也可設置進水口流量控制閥14，并且該進水口流量控制閥14與所述控制器13相連。此外，也可在出水口 2設置出水口流量控制閥，同樣能夠控制流動冷卻水套的冷卻液整體流量。本實用新型通過控制模塊12對冷卻液溫度的監(jiān)控，可通過進水口流量控制閥14或出水口流量控制閥實現該流動冷卻水套中的冷卻液流量可變調節(jié)，進一步實現該流動冷卻水套整體溫度的可變調節(jié)，使該流動冷卻水套實現對渦輪增壓器以及該集成式冷卻增壓系統中所述的整體機構溫度的可變調節(jié)。
[0037]本實施例中的集成式冷卻增壓系統的工作過程如下:
[0038]發(fā)動機冷卻液經設置在排氣歧管冷卻水套8上的進水口 I進入該流動冷卻水套，一部分冷卻液經排氣歧管冷卻水套8對排氣歧管進行冷卻，另外一部分冷卻液通過水套擋板5，經流量控制閥7進入到渦輪增壓器冷卻水套4并對增壓器蝸殼上部進行冷卻，并經單向閥6流出后與排氣歧管冷卻水套8中的冷卻液匯合經設置在排氣歧管冷卻水套8上的出水口 2流出。在發(fā)動機不同的工況轉速下，通過溫度傳感器3的監(jiān)控以及流量控制閥7、進水口流量控制器14的控制調節(jié)，控制器13使該流動冷卻水套實現對渦輪增壓器以及該系統中所述的整體機構溫度的可變調節(jié)。例如，在低速小負荷工況下，通過溫度傳感器3的輸出信號，控制器13控制流量控制閥7保持關閉或開啟較小狀態(tài)，使冷卻液不進入或少量進入渦輪增壓器冷卻水套4中，防止渦輪增壓器過冷導致催化器不能正常進行起燃，影響整車排放；在高速大負荷工況下，通過接收溫度傳感器3的輸出信號，控制器13控制流量控制閥7全部開啟，增加進入到渦輪增壓器冷卻水套4的冷卻液流量，提升渦輪增壓器冷卻效果，使渦輪增壓器工作效率提高，進一步提升發(fā)動機動力性。
[0039]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種集成式冷卻增壓系統，包括渦輪增壓器和排氣歧管，其特征在于，所述集成式冷卻增壓系統還包括流動冷卻水套，所述流動冷卻水套設置在所述渦輪增壓器和排氣歧管上。
2.根據權利要求1所述的集成式冷卻增壓系統，其特征在于，所述流動冷卻水套內設有水套擋板，且該流動冷卻水套通過水套擋板分隔為排氣歧管冷卻水套和渦輪增壓器冷卻水套；所述流動冷卻水套的進水口和出水口均設置在所述排氣歧管冷卻水套上；所述水套擋板上設有流量控制閥和單向閥。
3.根據權利要求2所述的集成式冷卻增壓系統，其特征在于，所述水套擋板設置在所述排氣歧管主路位置。
4.根據權利要求2所述的集成式冷卻增壓系統，其特征在于，所述集成式冷卻增壓系統還包括控制模塊，所述控制模塊與所述流量控制閥相連。
5.根據權利要求4所述的集成式冷卻增壓系統，其特征在于，所述控制模塊包括控制器和用于監(jiān)測所述流動冷卻水套內冷卻液溫度的溫度傳感器，所述控制器分別與所述流量控制閥和溫度傳感器相連。
6.根據權利要求4所述的集成式冷卻增壓系統，其特征在于，所述流動冷卻水套的進水口設置進水口流量控制閥，且該進水口流量控制閥與所述控制模塊相連。
【文檔編號】F02B37/00GK203626940SQ201320668796
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權日:2013年10月28日
【發(fā)明者】張帥, 王忠寧, 李鑫, 陳濤, 陳翔, 姜志永, 魯志遠 申請人:長城汽車股份有限公司