本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種蝸輪增壓器結(jié)構(gòu)，和一種設(shè)置有這種蝸輪增壓器結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)總成。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代車(chē)輛當(dāng)中，為了提升發(fā)動(dòng)機(jī)低速扭矩，渦輪增壓型發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但隨之也帶來(lái)不少亟待解決的問(wèn)題和優(yōu)化空間。

現(xiàn)階段渦輪增壓的車(chē)輛一般是利用廢氣能量驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器來(lái)提升發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速進(jìn)氣能力，增大低速扭矩，從而提升發(fā)動(dòng)機(jī)性能。但是目前廢氣渦輪增壓系統(tǒng)仍存在一些缺陷。例如，渦輪增壓器本體由于工作轉(zhuǎn)速較高，工作狀態(tài)下本身會(huì)產(chǎn)生高溫，影響工作可靠性，需要額外的冷卻系統(tǒng)，這將增加系統(tǒng)復(fù)雜程度，增加車(chē)身重量從而增加油耗。另外，渦輪工作時(shí)，進(jìn)氣增壓隨著轉(zhuǎn)速升高而升高，進(jìn)氣壓力達(dá)到限值時(shí)一般會(huì)將排氣旁通閥打開(kāi)，以將排氣能量浪費(fèi)掉，或者會(huì)將進(jìn)氣泄壓閥打開(kāi)，來(lái)將增大的壓力釋放掉，從而降低進(jìn)氣壓力，這樣，這部分能量將被浪費(fèi)掉。

此外，由于渦輪增壓器靠近排氣歧管，排氣歧管本身工作溫度較高，工作環(huán)境惡劣，而排氣歧管的排氣冷卻通常依靠自然風(fēng)來(lái)冷卻。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種蝸輪增壓器結(jié)構(gòu)，以能夠充分利用進(jìn)氣壓力高時(shí)多余的能量對(duì)渦輪增壓器本體進(jìn)行冷卻，從而簡(jiǎn)化渦輪增壓器結(jié)構(gòu)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種蝸輪增壓器結(jié)構(gòu)，所述蝸輪增壓器結(jié)構(gòu)包括具有渦輪端和葉輪端的蝸輪增壓器，所述渦輪端用于和發(fā)動(dòng)機(jī)本體的排氣歧管連通，所述蝸輪增壓器結(jié)構(gòu)還包括罩殼，所述蝸輪增壓器設(shè)置在所述罩殼內(nèi)，其中，所述葉輪端連接有用于與所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體的進(jìn)氣歧管連通的進(jìn)氣管，所述進(jìn)氣管的位于所述罩殼內(nèi)的管段上形成有支管，所述支管上設(shè)置有排氣閥，所述排氣閥能夠打開(kāi)以將所述進(jìn)氣管和所述罩殼內(nèi)部連通。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的蝸輪增壓器結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)勢(shì)：

由于渦輪端能夠和發(fā)動(dòng)機(jī)本體的排氣歧管連通，這樣，渦輪端將在廢氣的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)葉輪端轉(zhuǎn)動(dòng)，由于葉輪端能夠連接有進(jìn)氣管，而進(jìn)氣管能夠和發(fā)動(dòng)機(jī)本體的進(jìn)氣歧管連通，這樣，葉輪端的轉(zhuǎn)動(dòng)能夠?qū)⑼獠啃迈r空氣吸入并輸送到進(jìn)氣歧管以供發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒，同時(shí)，進(jìn)氣管的位于罩殼內(nèi)的管段上形成有支管，支管上設(shè)置有能夠打開(kāi)以將進(jìn)氣管和罩殼內(nèi)部連通的排氣閥，這樣，在車(chē)輛的正常行駛中，排氣閥關(guān)閉，而當(dāng)排氣閥打開(kāi)時(shí)，例如在車(chē)輛緊急制動(dòng)或急收油門(mén)或發(fā)動(dòng)機(jī)處于高轉(zhuǎn)速(根據(jù)排氣閥壓力限制調(diào)整)時(shí)，排氣閥將打開(kāi)，這樣外部的新鮮空氣，例如經(jīng)增壓并通過(guò)中冷器冷卻的新鮮空氣能夠通過(guò)排氣閥從進(jìn)氣管進(jìn)入到罩殼內(nèi)，由于進(jìn)入的新鮮空氣的溫度低于蝸輪增壓器的自身溫度，從而能夠?qū)ξ佪喸鰤浩鞅倔w進(jìn)行冷卻，也就是，進(jìn)氣管壓力過(guò)高時(shí)，葉輪端轉(zhuǎn)動(dòng)吸入的多余新鮮空氣能夠進(jìn)入到罩殼內(nèi)對(duì)渦輪增壓器本體進(jìn)行冷卻。

進(jìn)一步地，所述進(jìn)氣管的位于所述支管和所述葉輪端之間的管段上設(shè)置有對(duì)所述葉輪端吸入的空氣進(jìn)行冷卻的中冷器。

進(jìn)一步地，所述排氣閥設(shè)置為與控制器通過(guò)信號(hào)連接，使得所述控制器能夠控制所述排氣閥的打開(kāi)和關(guān)閉。

進(jìn)一步地，所述罩殼的內(nèi)表面設(shè)置為能夠?qū)νㄟ^(guò)所述排氣閥進(jìn)入所述罩殼內(nèi)部的空氣進(jìn)行整流的流線形內(nèi)表面。

另外，本發(fā)明還提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)總成，所述發(fā)動(dòng)機(jī)總成包括發(fā)動(dòng)機(jī)本體，所述發(fā)動(dòng)機(jī)總成還設(shè)置有以上所述的蝸輪增壓器結(jié)構(gòu)，其中，所述渦輪端與所述排氣歧管連通，所述進(jìn)氣管與所述進(jìn)氣歧管連通，所述進(jìn)氣管的位于所述進(jìn)氣歧管和所述支管之間的管段上設(shè)置有節(jié)氣門(mén)。

這樣，如上所述的，由于蝸輪增壓器結(jié)構(gòu)能夠在進(jìn)氣管壓力過(guò)高時(shí)，葉輪端轉(zhuǎn)動(dòng)吸入的多余新鮮空氣能夠進(jìn)入到罩殼內(nèi)對(duì)渦輪增壓器本體進(jìn)行冷卻，從而能夠顯著地提升發(fā)動(dòng)機(jī)總成的性能。

進(jìn)一步地，所述進(jìn)氣管的位于所述節(jié)氣門(mén)和所述支管之間的管段上設(shè)置有溫度壓力傳感器。

進(jìn)一步地，所述蝸輪增壓器和所述排氣歧管的至少一部分一同容納在所述罩殼內(nèi)。

在發(fā)動(dòng)機(jī)總成的該實(shí)施方式中，由于發(fā)動(dòng)機(jī)本體的排氣歧管的至少一部分容納在罩殼內(nèi)，這樣，如上所述的，在進(jìn)氣管壓力過(guò)高時(shí)，排氣閥將打開(kāi)，葉輪端轉(zhuǎn)動(dòng)吸入的多余新鮮空氣能夠通過(guò)排氣閥從進(jìn)氣管進(jìn)入到罩殼內(nèi)，以對(duì)渦輪增壓器本體和排氣歧管同時(shí)進(jìn)行冷卻，從而能夠顯著地提升發(fā)動(dòng)機(jī)總成的性能。

進(jìn)一步地，所述罩殼連接在所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體上。

另外，所述葉輪端連接有空氣濾清器。

另外，所述渦輪端連接有催化器。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的發(fā)動(dòng)機(jī)總成的原理結(jié)構(gòu)中，其中，顯示了本發(fā)明實(shí)施例提供的蝸輪增壓器結(jié)構(gòu)。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1-蝸輪端，2-葉輪端，3-蝸輪增壓器，4-發(fā)動(dòng)機(jī)本體，5-排氣歧管，6-罩殼，7-進(jìn)氣歧管，8-進(jìn)氣管，9-支管，10-排氣閥，11-中冷器，12-節(jié)氣門(mén)，13-溫度壓力傳感器，14-空氣濾清器，15-催化器。

具體實(shí)施方式

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。

圖1的本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)總成的原理結(jié)構(gòu)中顯示了本發(fā)明實(shí)施例提供的蝸輪增壓器結(jié)構(gòu)。如圖1所示，本發(fā)明提供的蝸輪增壓器結(jié)構(gòu)包括蝸輪增壓器3和罩殼6，其中，蝸輪增壓器3具有渦輪端1和葉輪端2，渦輪端1用于和發(fā)動(dòng)機(jī)本體4的排氣歧管5連通，以在發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣的作用下能夠轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)葉輪端2轉(zhuǎn)動(dòng)，葉輪端2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能夠?qū)⑼獠康男迈r空氣吸入，蝸輪增壓器3設(shè)置在罩殼6內(nèi)，其中，葉輪端2連接有用于與發(fā)動(dòng)機(jī)本體4的進(jìn)氣歧管7連通的進(jìn)氣管8，這樣，葉輪端2轉(zhuǎn)動(dòng)吸入的新鮮空氣能夠通過(guò)進(jìn)氣管8進(jìn)入到進(jìn)氣歧管7內(nèi)，進(jìn)氣管8的位于罩殼6內(nèi)的管段上形成有支管9，支管9上設(shè)置有排氣閥10，排氣閥10能夠打開(kāi)以將進(jìn)氣管8和罩殼6內(nèi)部連通。

這樣，通過(guò)該技術(shù)方案，由于渦輪端1能夠和發(fā)動(dòng)機(jī)本體4的排氣歧管5連通，這樣，渦輪端1將在廢氣的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)葉輪端2轉(zhuǎn)動(dòng)，由于葉輪端2能夠連接進(jìn)氣管8，而進(jìn)氣管8能夠和發(fā)動(dòng)機(jī)本體4的進(jìn)氣歧管7連通，這樣，葉輪端2的轉(zhuǎn)動(dòng)能夠?qū)⑼獠啃迈r空氣吸入并輸送到進(jìn)氣歧管7以供發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒，同時(shí)，進(jìn)氣管8的位于罩殼6內(nèi)的管段上形成有支管9， 支管9上設(shè)置有能夠打開(kāi)以將進(jìn)氣管8和罩殼6內(nèi)部連通的排氣閥10，這樣，在車(chē)輛的正常行駛中，排氣閥10關(guān)閉，而當(dāng)排氣閥10打開(kāi)時(shí)，例如在車(chē)輛緊急制動(dòng)或急收油門(mén)或發(fā)動(dòng)機(jī)處于高轉(zhuǎn)速(根據(jù)排氣閥壓力限制調(diào)整)時(shí)，排氣閥10將打開(kāi)，這樣外部的新鮮空氣，例如經(jīng)增壓并通過(guò)下文所述的中冷器冷卻的新鮮空氣能夠通過(guò)排氣閥10從進(jìn)氣管8進(jìn)入到罩殼6內(nèi)，如圖1中的箭頭所示，由于進(jìn)入的新鮮空氣的溫度低于蝸輪增壓器3的自身溫度，從而能夠?qū)ξ佪喸鰤浩鞅倔w進(jìn)行冷卻，也就是，進(jìn)氣管8壓力過(guò)高時(shí)，葉輪端2轉(zhuǎn)動(dòng)吸入的多余新鮮空氣能夠進(jìn)入到罩殼6內(nèi)對(duì)渦輪增壓器本體進(jìn)行冷卻。

進(jìn)一步地，在滿足發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣需求的同時(shí)，能夠進(jìn)一步提高進(jìn)入到罩殼6內(nèi)部的新鮮空氣對(duì)蝸輪增壓器3冷卻的效果，優(yōu)選地，如圖1所示，進(jìn)氣管8的位于支管9和葉輪端2之間的管段上設(shè)置有對(duì)葉輪端2吸入的空氣進(jìn)行冷卻的中冷器11，這樣，車(chē)輛正常行駛中，葉輪端2轉(zhuǎn)動(dòng)吸入的新鮮空氣經(jīng)過(guò)中冷器11冷卻后通過(guò)進(jìn)氣管8進(jìn)入到進(jìn)氣歧管7內(nèi)，充分滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣需求。如上所述，當(dāng)排氣閥10打開(kāi)時(shí)，經(jīng)過(guò)中冷器11冷卻的新鮮空氣進(jìn)入到罩殼6內(nèi)，由于此時(shí)的新鮮空氣溫度很低，從而可以對(duì)蝸輪增壓器3的主體進(jìn)行更顯著的冷卻，從而能夠簡(jiǎn)化蝸輪增壓器3的整體結(jié)構(gòu)。

當(dāng)然，進(jìn)一步地，本發(fā)明的蝸輪增壓器結(jié)構(gòu)中，排氣閥10設(shè)置為能夠根據(jù)行車(chē)工況自動(dòng)打開(kāi)，例如，排氣閥10設(shè)置為與車(chē)載的控制器(未顯示)通過(guò)信號(hào)連接，例如，控制器可以向排氣閥10的執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)動(dòng)控制信號(hào)以使排氣閥10打開(kāi)或關(guān)閉，該控制器能夠根據(jù)進(jìn)氣管8的進(jìn)氣壓力來(lái)相應(yīng)地控制排氣閥10的打開(kāi)和關(guān)閉，或者該控制器能夠根據(jù)其他需求例如在不影響進(jìn)氣歧管7進(jìn)氣的前提下，能夠打開(kāi)排氣閥10將一部分新鮮空氣送入到罩殼6內(nèi)對(duì)蝸輪增壓器3進(jìn)行冷卻，并在需要時(shí)將排氣閥10關(guān)閉。

另外，在以上所述的各個(gè)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的蝸輪增壓器結(jié)構(gòu)中， 罩殼6的內(nèi)表面設(shè)置為能夠?qū)νㄟ^(guò)排氣閥10進(jìn)入罩殼6內(nèi)部的空氣進(jìn)行整流的流線形內(nèi)表面，例如便于氣流快速流動(dòng)的弧形內(nèi)表面或者平直表面和弧形表面的結(jié)合，這樣，通過(guò)這種流線形的內(nèi)表面，能夠便于新鮮空氣快速集中地流動(dòng)并接觸渦輪增壓器3，以對(duì)其進(jìn)行良好的冷卻。

另外，如圖1所示，本發(fā)明還提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)總成，該發(fā)動(dòng)機(jī)總成包括發(fā)動(dòng)機(jī)本體4，同時(shí)，該發(fā)動(dòng)機(jī)總成還設(shè)置有以上任一所述的蝸輪增壓器結(jié)構(gòu)，其中，渦輪端1與排氣歧管5連通，進(jìn)氣管8與進(jìn)氣歧管7連通，進(jìn)氣管8的位于進(jìn)氣歧管7和支管9之間的管段上設(shè)置有節(jié)氣門(mén)12。

這樣，渦輪端1帶動(dòng)葉輪端2旋轉(zhuǎn)，將外部新鮮空氣吸入，經(jīng)中冷器11冷卻后通過(guò)進(jìn)氣管8壓入進(jìn)氣歧管7供發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒，完成循環(huán)。車(chē)輛正常行駛時(shí)，排氣閥10關(guān)閉，當(dāng)緊急制動(dòng)或急收油門(mén)時(shí)，節(jié)氣門(mén)12迅速關(guān)閉，進(jìn)氣管8內(nèi)的壓力增高，當(dāng)進(jìn)氣壓力超過(guò)設(shè)定壓力值時(shí)，排氣閥10開(kāi)啟，經(jīng)壓縮和中冷器11冷卻后的新鮮空氣通過(guò)排氣閥10流入到罩殼6內(nèi)，并通過(guò)罩殼6的流線形內(nèi)表面整流后快速吹向蝸輪增壓器3，給高溫的蝸輪增壓器3降低溫度，保證系統(tǒng)可靠性，延長(zhǎng)壽命，達(dá)到能量完全利用的目的。

進(jìn)一步地，如圖1所示，進(jìn)氣管8的位于節(jié)氣門(mén)12和支管9之間的管段上設(shè)置有溫度壓力傳感器13，這樣，溫度壓力傳感器13可以監(jiān)測(cè)進(jìn)氣管8內(nèi)的進(jìn)氣壓力，例如，當(dāng)緊急制動(dòng)或急收油門(mén)時(shí)，節(jié)氣門(mén)12迅速關(guān)閉，進(jìn)氣管8內(nèi)的壓力增高，當(dāng)進(jìn)氣壓力超過(guò)溫度壓力傳感器13的限值時(shí)，溫度壓力傳感器13的信號(hào)將傳遞至控制器，控制器將控制排氣閥10打開(kāi)。

另外，如圖1所示，本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)總成中，蝸輪增壓器3和排氣歧管5的至少一部分一同容納在罩殼6內(nèi)，例如，排氣歧管5的排氣端口可以伸入到罩殼6內(nèi)與渦輪端1連通，這樣，排氣閥10打開(kāi)后，經(jīng)壓縮和中冷器11冷卻后的新鮮空氣通過(guò)排氣閥10流入到罩殼6內(nèi)，并通過(guò)罩殼6的流線形內(nèi)表面整流后快速吹向蝸輪增壓器3和排氣歧管5，如圖1中的箭頭所示， 給高溫的兩者進(jìn)行冷卻以降低溫度，從而能夠利用多余的高壓進(jìn)氣對(duì)蝸輪增壓器3及排氣歧管5進(jìn)行冷卻，提升能量利用率。

此外，為了便于罩殼6的定位，罩殼6可以直接連接在發(fā)動(dòng)機(jī)本體4上，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)總成的整體緊湊性。

此外，如圖1所示，和現(xiàn)有技術(shù)相同的，本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)總成中，蝸輪增壓器3的葉輪端2連接有空氣濾清器14，從而確保吸入的空氣的清潔度。另外，蝸輪增壓器3的渦輪端1連接有催化器15，從而對(duì)排出的廢氣進(jìn)行空氣凈化，以提高該發(fā)動(dòng)機(jī)總成的環(huán)保性。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。