[实用新型]一种蓄压空气冷却的涡轮增压器急停保护装置

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种内燃机领域的涡轮增压器保护装置。特别涉及一种蓄压空气冷却的涡轮增压器急停保护装置。

背景技术

柴油机的最高排气温度通常在650℃，汽油机的最高排气温度通常高于800℃。为了承受高温所带来的热负荷，涡轮增压器的涡轮通常采用耐热合金，涡轮增压器的转子轴则采用润滑油持续冷却的方法降温，避免转子轴高温退火和转子轴周围的润滑油结焦，降低转子轴和浮动轴承的磨损。实践表明，内燃机急停机造成的涡轮增压器转子轴退火或者润滑油结焦磨损是涡轮增压器失效的主要原因之一。因此，涡轮增压器的使用要求明确规定避免内燃机急停机。但在某些情况下，急停机是无法避免的。

实用新型专利ZL200520071800.9、实用新型专利ZL200720084860.3和实用新型专利ZL200420099527.6提供了不同的技术方案，在内燃机急停机后提供短时间的润滑油供给，继续对涡轮增压器转子和轴承发挥润滑和冷却作用。上述专利采用润滑油进行冷却，带走高温涡轮的热量，要求润滑油的温度不能过高，则会使润滑油性能恶化。本实用新型提供一种蓄压空气冷却的涡轮增压器急停保护装置，直接对涡轮和涡壳冷却，冷却空气的温度升高量不受限制，可以提高冷却空气的利用率，提高涡轮增压器的冷却效果。

发明内容

为了提高内燃机急停后涡轮增压器的冷却效果，本实用新型提供一种蓄压空气冷却的涡轮增压器急停保护装置，在内燃机正常熄火时，涡轮增压器温度较低，温控开关断开，电磁阀关闭，压缩空气不流入内燃机的排气管；在内燃机急停时，由于涡轮增压器得不到充分冷却，温度升高，温控开关连通，电磁阀开启，电磁阀前压缩空气管内压力升高，连接内燃机排气管的单向阀开启，压缩空气流入排气管并从涡轮出口流出，对涡轮增压器的涡轮和涡壳进行冷却，减少传入涡轮增压器转子轴和中间壳的热量。

本实用新型是通过以下技术方案实现的，它包括涡轮增压器、内燃机排气总管、冷却管、单向阀、电磁阀、电磁阀前压缩空气管、压缩空气管接头、电磁阀正极导线、电磁阀负极导线、直流电源、温控开关导线、温控开关和涡轮增压器后排气管。其特征在于：冷却管的一端连接内燃机排气总管，另一端连接单向阀，电磁阀的两端分别连接单向阀和电磁阀前压缩空气管，电磁阀前压缩空气管的另一端连接压缩空气管接头，温控开关安装在涡轮增压器上并通过温控开关导线和电磁阀正极导线分别连接直流电源和电磁阀，电磁阀的负极通过电磁阀负极导线连接直流电源的负极，涡轮增压器连接内燃机排气总管和涡轮增压器后排气管。

本实用新型的工作原理是：内燃机正常运行时，内燃机排气总管内压力较高，单向阀关闭，冷却管使单向阀处温度保持在较低水平，此时涡轮增压器由于得到润滑油的正常冷却，温度较低，温控开关断开，电磁阀断电关闭；柴油机紧急停机时，涡轮增压器温度升高，温控开关接通，电磁阀开启，单向阀前压力升高，单向阀开启，压缩空气通过冷却管流入内燃机排气总管，经过涡轮增压器的涡轮和涡壳，从涡轮出口流入涡轮增压器后排气总管，涡轮和涡壳得到冷却。

本实用新型的有益效果是：1)蓄压空气与涡轮和涡壳的换热系数大，能够加快冷却速度；2)空气的温度升高量没有限制，可以充分利用空气的吸热能力；3)对涡轮增压器的快速冷却能够提高其使用寿命；4)本实用新型机构简单，适于工程实用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1-本实用新型的系统示意图。

图中1-涡轮增压器，2-内燃机排气总管，3-冷却管，4-单向阀，5-电磁阀，6-电磁阀前压缩空气管，7-压缩空气管接头，8-电磁阀正极导线，9-电磁阀负极导线，10-直流电源，11-温度开关导线，12-温控开关，13-涡轮增压器后排气管。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括涡轮增压器1、内燃机排气总管2、冷却管3、单向阀4、电磁阀5、电磁阀前压缩空气管6、压缩空气管接头7、电磁阀正极导线8、电磁阀负极导线9、直流电源10、温控开关导线11、温控开关12和涡轮增压器后排气管13。其特征在于：冷却管3的一端连接内燃机排气总管2，另一端连接单向阀4，电磁阀5的两端分别连接单向阀4和电磁阀前压缩空气管6，电磁阀前压缩空气管6的另一端连接压缩空气管接头7，温控开关12安装在涡轮增压器1上并通过温控开关导线11和电磁阀正极导线8分别连接直流电源10和电磁阀5，电磁阀5的负极通过电磁阀负极导线9连接直流电源10的负极，涡轮增压器1连接内燃机排气总管2和涡轮增压器后排气管13。

本实用新型的工作原理是：内燃机正常运行时，内燃机排气总管2压力较高，单向阀4关闭，冷却管3使单向阀4处温度保持在较低水平，此时涡轮增压器1由于得到润滑油的正常冷却，温度较低，温控开关12断开，电磁阀5断电关闭；内燃机紧急停机时，涡轮增压器1温度升高，温控开关12接通，电磁阀5开启，单向阀4前压力升高，单向阀4开启，压缩空气通过冷却管3流入内燃机排气总管2，经过涡轮增压器1的涡轮和涡壳，从涡轮出口流入涡轮增压器后排气总管13，涡轮和涡壳得到冷却。