一种水力补偿的涡轮增压器改善装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种水力补偿的涡轮增压器改善装置，包括：发动机；以及涡轮，其设置在所述发动机的排气通道处，在排放尾气的驱动下转动；压气机，其叶轮设置在所述发动机的进气通道处，且与所述涡轮同轴连接，并与所述涡轮同步转动；高速水轮，其同轴设置在所述涡轮和所述压气机叶轮之间，且与所述涡轮能够选择性的连接或者断开；高压水泵，其通过工作水路与所述高速水轮连接，用于驱动所述高速水轮转动，当发动机在转速较低时，压气机也能够正常介入工作，改善涡轮迟滞现象，提高发动机的动力性。

An improvement device of turbocharger with hydraulic compensation

【技术实现步骤摘要】
一种水力补偿的涡轮增压器改善装置
本技术涉及汽车发动机
，更具体的是，本技术涉及一种水力补偿的涡轮增压器改善装置。
技术介绍
涡轮增压是一种利用发动机废气能量来驱动增压器运行由此提高进气密度的一种技术。内燃机工作时产生的废气按照一定的动量进入涡轮直接驱动涡轮内的叶轮旋转，由此带动同轴相连的压气机，实现进气增压。由于废气涡轮增压回收利用了排气能量，所以内燃机的经济性比机械增压和非增压内燃机都好。增压迟滞是涡轮增压需要面临的问题。由于涡轮是流体机械，转速取决于排气流速，当内燃机在转速下工作时，排气流速低，涡轮增压器无法介入，此时内燃机动力性较差。当内燃机突然提高转速时，涡轮增压器瞬态响应较差，无法立即介入。当增压器突然介入时，发动机动力陡增，影响驾驶安全性及舒适性。因此，急需要一种涡轮增压器迟滞改善装置。
技术实现思路
本技术的一个目的是设计开发了一种水力补偿的涡轮增压器改善装置，通过在涡轮和压气机叶轮之间设置高速水轮，且高速水轮能够选择性与涡轮连接或者断开，并通过工作水路实现高速水轮的转动，使得发动机在转速较低时，压气机也能够正常介入工作，改善涡轮迟滞现象，提高发动机的动力性。本技术提供的技术方案为：一种水力补偿的涡轮增压器改善装置，包括：发动机；以及涡轮，其设置在所述发动机的排气通道处，在排放尾气的驱动下转动；压气机，其叶轮设置在所述发动机的进气通道处，且与所述涡轮同轴连接，并与所述涡轮同步转动；高速水轮，其同轴设置在所述涡轮和所述压气机叶轮之间，且与所述涡轮能够选择性的连接或者断开；高压水泵，其通过工作水路与所述高速水轮连接，用于驱动所述高速水轮转动。优选的是，还包括：涡轮轴，其同轴连接所述涡轮和所述压气机，且所述高速水轮套设在位于所述涡轮和所述压气机之间的涡轮轴上；离合装置，其设置在所述高速水轮和涡轮轴之间，用于选择性的连接或者断开所述涡轮轴和所述高速水轮。优选的是，还包括：第一壳体，其用于容纳涡轮，第二壳体，其用容纳压气机叶轮；第三壳体，其用于容纳所述高速水轮；进水口，其设置在所述第三壳体一侧，用于进水；出水口，其设置在靠近所述进水口的第三壳体一侧，用于出水；其中，所述进水口和所述出水口通过所述工作水路连通，所述第三壳体设置在所述第一壳体和第二壳体之间；所述涡轮轴可旋转穿过所述第三壳体，且两端可旋转支撑设置在所述第一壳体和第二壳体上。优选的是，还包括：第一浮动轴承，其固定套设在位于所述第一壳体和工作水路之间的涡轮轴上；第二浮动轴承，其固定套设在位于所述第二壳体和工作水路之间的涡轮轴上；其中，在所述涡轮轴穿过所述第三壳体的两侧处对称套设有密封圈，且所述密封圈位于所述第一浮动轴承和第二浮动轴承之间，用于密封所述高速水轮和工作水路。优选的是，还包括空气滤清器，其设置在所述发动机的进气通道处，用于对进气进行过滤。优选的是，所述发动机内设置有多个气缸，所述气缸的进气歧管与所述进气通道连通，所述气缸的气歧管与所述排气通道连通。优选的是，还包括：多个转速传感器，其分别设置在所述发动机和所述涡轮上，用于检测发动机转速和涡轮转速。本技术所述的有益效果：本技术设计开发的水力补偿的涡轮增压器改善装置，通过在涡轮和压气机叶轮之间设置高速水轮，且高速水轮能够选择性与涡轮连接或者断开，并通过工作水路实现高速水轮的转动，使得发动机在转速较低时，压气机也能够正常介入工作，改善涡轮迟滞现象，提高发动机的动力性。附图说明图1为本技术所述水力补偿的涡轮增压器改善装置的示意图。图2为本技术所述水力补偿的涡轮增压器改善装置的局部放大示意图。图3为本技术所述水力补偿的涡轮增压器改善装置的局部放大结构示意图。图4为本技术所述高速水轮的结构示意图。图5为本技术所述水力补偿的涡轮增压器改善装置的局部放大结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1-5所示，本技术提供一种水力补偿的涡轮增压器改善装置，包括：发动机100，其内设置有多个气缸，且所有气缸的进气歧管与发动机的进气通道110连通，所有气缸的排气歧管与发动机的排气通道120连通；在发动机100的排气通道120处设置有涡轮130，其在排放尾气的驱动下转动，相当于将尾气的动力转化为涡轮130转动的动力；在发动机100的进气通道110处设置有压气机的叶轮140，该叶轮140与涡轮130通过涡轮轴131同轴连接，并与涡轮130同步转动。因此，在尾气排放时尾气的动力驱动涡轮130转动进而驱动同轴连接的压气机叶轮140转动，实现进气增压。由于废气涡轮增压回收利用了排气能量，所以内燃机的经济性比机械增压和非增压内燃机都好。在涡轮130和压气机叶轮140之间同轴设置有高速水轮150，所述的高速水轮150通过离合装置200套设在涡轮轴131上，通过离合装置的连接或者断开能够使得高速水轮150与涡轮130选择性的连接或者断开；并且该高速水轮设置在工作水路160中，并与高压水泵170通过工作水路连通，通过控制高压水泵170的工作功率，能够控制高压水泵170的流量，进而控制工作水路160中水的流速，实现高速水轮150转速的控制。本实施例中，还包括第一壳体132和第二壳体141，用于分别容纳涡轮130和压气机的叶轮140，还包括第三壳体151，用于容纳高速水轮150，在第三壳体151的上下两端分别设置有进水口1511和出水口1512，并通过工作水路160连通，通过控制高压水泵170的流量进而控制高速水轮150的转速，所述第三壳体151设置在第一壳体132和第二壳体141之间，所述涡轮轴131可旋转穿过第三壳体151工作水路160，且两端可旋转支撑设置在第一壳体132和第二壳体141上。在位于第一壳体132和工作水路160之间的涡轮轴131上(即涡轮轴131与第三壳体151的可旋转连接处)固定套设有第一浮动轴承133，在位于第二壳体141和工作水路160之间的涡轮轴131上(即涡轮轴131与第三壳体151的可旋转连接处)固定套设有第二浮动轴承142，在涡轮轴131穿过第三壳体151的两侧处且位于第一浮动轴承133和第二浮动轴承142之间的涡轮轴131上对称套设有密封圈152，将高速水轮150密封设置在第三壳体151中，即密封高速水轮和工作水路。由于涡轮是流体机械，转速取决于排气流速，当内燃机在低转速下工作时，排气流速低，使得压气机(即涡轮增压器)无法介入，此时内燃机动力性较差。此时，控制离合装置工作，使得高速水轮150和涡轮轴131连接，控制高压水泵170工作，带动高速水轮150运动，进而带动同轴连接的涡轮130和压气机叶轮140转动，实现压气机的进气增压，并改善涡轮增压器的迟滞性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水力补偿的涡轮增压器改善装置，其特征在于，包括：/n发动机；以及/n涡轮，其设置在所述发动机的排气通道处，在排放尾气的驱动下转动；/n压气机，其叶轮设置在所述发动机的进气通道处，且与所述涡轮同轴连接，并与所述涡轮同步转动；/n高速水轮，其同轴设置在所述涡轮和所述压气机叶轮之间，且与所述涡轮能够选择性的连接或者断开；/n高压水泵，其通过工作水路与所述高速水轮连接，用于驱动所述高速水轮转动。/n

【技术特征摘要】
1.一种水力补偿的涡轮增压器改善装置，其特征在于，包括：
发动机；以及
涡轮，其设置在所述发动机的排气通道处，在排放尾气的驱动下转动；
压气机，其叶轮设置在所述发动机的进气通道处，且与所述涡轮同轴连接，并与所述涡轮同步转动；
高速水轮，其同轴设置在所述涡轮和所述压气机叶轮之间，且与所述涡轮能够选择性的连接或者断开；
高压水泵，其通过工作水路与所述高速水轮连接，用于驱动所述高速水轮转动。


2.如权利要求1所述的水力补偿的涡轮增压器改善装置，其特征在于，还包括：
涡轮轴，其同轴连接所述涡轮和所述压气机，且所述高速水轮套设在位于所述涡轮和所述压气机之间的涡轮轴上；
离合装置，其设置在所述高速水轮和涡轮轴之间，用于选择性的连接或者断开所述涡轮轴和所述高速水轮。


3.如权利要求2所述的水力补偿的涡轮增压器改善装置，其特征在于，还包括：
第一壳体，其用于容纳涡轮，
第二壳体，其用容纳压气机叶轮；
第三壳体，其用于容纳所述高速水轮；
进水口，其设置在所述第三壳体一侧，用于进水；
出水口，其设置在靠近所述进水口的第三壳体一侧，用于出水；
其中，所述进水口和所述出水口通过所...

【专利技术属性】
技术研发人员：于秀敏，崔世科，郭泽洲，李德成，李依楠，徐明佳，于龙龙，郑通，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22