冷却的涡轮增压器压缩机制造技术

本公开提供了“冷却的涡轮增压器压缩机”。提供了用于压缩机冷却剂室的方法和系统。在一个示例中，一种系统包括将冷却剂室分成两个部分，第一部分适于联接到第二部分并且在其间成形冷却剂室。

Cooled turbocharger compressor

【技术实现步骤摘要】
冷却的涡轮增压器压缩机
本说明书总体上涉及用于带冷却的内燃发动机的涡轮增压器压缩机的系统。
技术介绍
发动机可以使用压缩机来改善发动机扭矩/功率输出密度。压缩机可以经由驱动轴联接到涡轮机。另外地或替代地，压缩机可以联接到电动马达。当压缩机的机械部分旋转时，温度会增加，这可以经由冷却系统来对抗。由Qing等人在CN202707158中示出了一个示例方法。其中，涡轮机包括蜗壳水套和轴承体水套。轴承体水套可以联接到蜗壳水套。轴承体水套可以冷却涡轮机的轴承系统，而蜗壳水套可以冷却涡轮机的蜗壳。Heusler在U.S.2011/0180026中示出了另一种示例方法。其中，涡轮机包括双壁，其中冷却剂套被布置在内壁和外壁之间。然而，本文的专利技术人已经认识到这种系统的潜在问题。作为一个示例，先前示例仅冷却涡轮机。因此，可能不调整压缩机温度。即使先前示例的冷却剂套被结合到压缩机壳体中，仍然会出现问题。作为一个示例，冷却通道可以增加压缩机壳体的封装尺寸，这可能降低燃料经济性。另外，先前示例的冷却剂套可以增加制造成本。更具体地，铸造具有内部冷却室的压缩机壳体可能是相对昂贵的。此外，由于铸造造成的几何形状限制，冷却剂套的形状可能不能提供足够的冷却，这仍然可能经受与油焦化相关联的副作用。因此，可能需要其他冷却剂通道设计。
技术实现思路
在一个示例中，上述问题可以通过包括压缩机的系统来解决，所述压缩机包括冷却元件，所述冷却元件被分成第一部分和第二部分，其中所述第一部分是盖，并且所述第二部分包括冷却剂室，所述冷却剂室包括多个翅片。以这种方式，可以增强由冷却剂室提供的冷却效果。作为一个示例，将冷却元件分成两个不同的部分可以有助于更容易地制造压缩机，同时提供用于将冷却剂室引入到压缩机的各个部分的方法。例如，冷却元件可以是布置在压缩机叶轮和涡轮机之间的背板，其中背板包括成形为减轻涡轮机和压缩机之间热传递的冷却剂室。另外地或替代地，冷却元件可以是压缩机壳体，其中冷却室可以沿着壳体的一部分布置。翅片可以布置在冷却剂室内部。冷却元件可以是3D打印的，或者可以通过将元件分成第一部分和第二部分而通过常规铸造来制造。通过这样做，可以用(一个或多个)冷却元件来阻止和/或对抗油焦化和其他不想要的情况，从而可以避免压缩机效率的劣化。应理解，提供以上
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一些概念。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由随附于具体实施方式的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题并不限于解决以上或本公开的任何部分中指出的任何缺点的实现方式。附图说明图1示出了混合动力车辆中所包括的发动机的示意图。图2A示出了分成两件的背板的示例。图2B示出了处于组装配置的背板。图3A示出了分成两件的压缩机壳体的第一实施例。图3B示出了处于至少部分组装配置的压缩机壳体的第一实施例。图4A示出了被分成两件的压缩机壳体的第二实施例。图4B示出了处于至少部分组装配置的压缩机壳体的第二实施例。图2A至图4B大致按比例示出，但是如果需要，也可以使用其他相对尺寸。图5示出了说明用于先前示例的压缩机以及本公开的压缩机的压缩机效率随时间变化的曲线图。图6示出了结合的第一实施例和第二实施例的实施例，并且可选地包括在压缩机的护罩侧上的导叶。具体实施方式以下描述涉及用于在压缩机壳体附近布置冷却室的系统和方法。压缩机壳体可以用于包括在涡轮增压器或机械增压器中的压缩机。如在图1中所示，发动机可以被成形为从压缩机接收增压空气，而不管其结合在涡轮增压器和/或机械增压器中。图1还示出了布置在包括混合动力配置的车辆中的发动机，其中发动机可以在一些状况期间从马达接收辅助。通过将冷却室分成两件，冷却室可以布置在压缩机壳体内或邻近压缩机壳体。冷却室可以被分成包括第一件和第二件，其中第二件包括被成形为接收冷却剂(例如，水等)的区域。在压缩机的制造过程中，第一件可以联接到第二件，其中第一件可以成形为密封第二件，以阻止冷却剂从第二件逸出。图2A、图2B、图3A、图3B、图4A和图4B中示出了可以被分成两件以包括冷却室的压缩机壳体和/或背板的不同部分的示例。压缩机冷却可能是期望的，以减轻油焦化到压缩机壳体内的表面上和压缩机的部分上。在一些情况下，发动机可能需要高增压来实现目标扭矩和功率。在没有充分的冷却的情况下，高压缩机出口温度可能产生并导致劣化。尽管压缩机壳体的一些先前示例包括冷却室，但是这些示例被制造成单件，这可能限制了可以布置在冷却室中以增强冷却的多个特征。另外，与本文所描述的铸造方法相比，作为单件铸造可能相对昂贵。通过将冷却室铸造为两件，可以在冷却室中布置多个翅片，这可以增强由冷却室提供的冷却效果。这可以在比单个铸造压缩机壳体冷却室更宽的整个发动机工况范围内提供充分的冷却，其中足够的冷却阻止油焦化压缩机及其零件。在图5中示出了两件式冷却室和先前示例的单件式冷却室之间的比较。图1至图4B和图6示出了各种部件的相对定位的示例配置。在至少在一个示例中，如果被示为直接彼此接触或直接联接，则这种元件可以相应地被称为直接接触或直接联接。类似地，至少在一个示例中，被示出为彼此邻接或相邻的元件可以相应地是彼此邻接或相邻的。作为示例，放置成彼此处于共面接触的部件可以被称为共面接触。作为另一个示例，在至少一个示例中，被定位成彼此间隔开并且其间仅具有空间而没有其他部件的元件可以被称作如此。作为又一个示例，被示出为在彼此的上方/下方、在彼此的相对侧或在彼此的左侧/右侧的元件可以相对于彼此被称作如此。此外，如图所示，在至少一个示例中，最顶部的元件或元件的最顶点可以被称为部件的“顶部”，而最底部的元件或元件的最底点可以被称为部件的“底部”。如本文所使用的，顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相对于附图的竖直轴线而言的，并且用于描述附图中的元件相对于彼此的定位。因此，在一个示例中，被示出为在其他元件上方的元件竖直地定位在其他元件上方。作为又一个示例，附图内所描绘的元件的形状可以被称为具有那些形状(诸如，诸如圆形的、直线的、平面的、弯曲的、倒圆的、倒角的、成角度的等等)。此外，在至少一个示例中，被示出为彼此相交的元件可以被称为相交元件或彼此相交。此外，在一个示例中，被示出为在另一个元件内的元件或被示出为在另一个元件外部的元件可以被称作如此。应理解，被称为“基本上相似和/或相同”的一个或多个部件根据制造公差(例如，在1％-5％的偏差内)而彼此不同。图1描绘了用于车辆的发动机系统100。车辆可以是具有与路面接触的驱动轮的路上车辆。发动机系统100包括发动机10，所述发动机包括多个气缸。图1详细地描述了一个这种气缸或燃烧室。发动机10的各种部件可由电子发动机控制器12控制。发动机10包括气缸体14和气缸盖16，气缸体14包括至少一个气缸孔，气缸盖16包括进气门152和排气门154。在其他示例中，在发动机10被配置为二冲程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，其包括：/n压缩机，其包括冷却元件，所述冷却元件被分成第一部分和第二部分，其中所述第一部分是盖，并且所述第二部分包括冷却剂室，所述冷却剂室包括多个翅片。/n

【技术特征摘要】
20181127 US 16/201,9911.一种系统，其包括：
压缩机，其包括冷却元件，所述冷却元件被分成第一部分和第二部分，其中所述第一部分是盖，并且所述第二部分包括冷却剂室，所述冷却剂室包括多个翅片。


2.如权利要求1所述的系统，其中所述第一部分和所述第二部分匹配以成形背板。


3.如权利要求1所述的系统，其中所述第一部分和所述第二部分匹配以成形压缩机壳体。


4.如权利要求1所述的系统，其中所述第一部分是背板第一部分并且所述第二部分是背板第二部分，所述系统还包括压缩机壳体第一部分和压缩机壳体第二部分，并且其中所述冷却元件是第一冷却元件，所述压缩机还包括第二冷却元件，其中所述第一冷却元件对应于所述背板第一部分和背板第二部分，并且所述第二冷却元件对应于所述压缩机壳体第一部分和压缩机壳体第二部分。


5.如权利要求1所述的系统，其中所述多个翅片布置在所述冷却室的外部或内部。


6.如权利要求1所述的系统，其中所述第一部分用螺栓连接到所述第二部分，其间布置有密封环。


7.一种压缩机，其包括：
冷却剂室，其经由第一部分和第二部分成形，其中所述第一部分密封所述冷却剂室，并且所述第二部分包括延伸到...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡良军，建文·詹姆斯·伊，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US