一种活塞式内燃机废气涡轮增压器的安全措施，尤其涉及一种废气涡轮增压器自动保护装置。所述自动保护装置主要解决现有增压器保护装置技术的以下缺陷：结构复杂节流阻力大、保护局限有明显阶梯性、适应性差只适用某种增压器和保护装置工作过程干扰增压器正常润滑。所述自动保护装置采用阀块式结构，有一阀块12，装配上适配接头1、单向阀2、大蓄能器5、单向节流阀6、电控单向阀7、下适配接头8、滤网9、小蓄能器11和测压点10，元件均为插装式。所述自动保护装置结构简单，便于制造，节流阻力小；设计精巧，可实现多种工况连续性保护。可实现多种工况连续性保护。可实现多种工况连续性保护。
【技术实现步骤摘要】
一种基于蓄能器的涡轮增压器自动保护装置
[0001]本技术涉及一种活塞式内燃机废气涡轮增压器的安全措施，尤其涉及一种废气涡轮增压器自动保护装置。
技术介绍
[0002]活塞式内燃机废气涡轮增压器利用发动机废气能力驱动涡轮高速旋转，带动同轴的叶轮将外界空气压送入气缸，使燃油得到充分的燃烧，达到提高功率、降低油耗和改善排放的目的。废气涡轮增压器在高温(500℃-700℃)、高转速(每分达几万至二十几万转)的恶劣环境中工作，需要可靠的润滑和冷却。目前，增压器依靠来自发动机主油道的机油进行润滑和冷却，但在以下时机存在润滑冷却不良的问题：1.发动机启动时增压器润滑冷却不良。启动发动机时，机油泵转速低，提供的润滑油压力低流量小，但增压器转子已处于高速运转状态，因此发动机润滑系统不能为增压器提供匹配的润滑和冷却。特别是对停用时间长、增压器维修或发动机更换润滑油后的发动机，情况会更糟；2.发动机长时间怠速运转时增压器润滑冷却不良。发动机怠速工作时，机油压力较低流量较小，加之增压器位置较高，对其供应的润滑油相对较少，而此时增压器转子仍保持在20000-30000转/分的较高转速，润滑和冷却需求依然较高；3.发动机急减速或熄火停车时增压器润滑冷却不良。高速运转的发动机，增压器转子的转速可达每分钟二十几万转，此时急减速或熄火停车，增压器转子在惯性作用下，仍将以较高转速运转，且温度较高，仍然需要相匹配的润滑和冷却，但此时发动机急减速或熄火，机油泵供油压力急剧降低或失压，润滑冷却作用严重不足。
[0003]在高温高转速恶劣环境中工作的废气涡轮增压器润滑或冷却需求得不到满足，必然导致其过度磨损、早期损坏、性能下降，使发动机功率降低油耗增加排放恶化。为了解决以上问题，规定如下：1.停用时间长、增压器维修或发动机更换润滑油后的发动机，启动前应从增压器进油口加入少许机油，对增压器进行预润滑；2.发动机怠速运行时间最长不能超过20分钟；3.发动机启动后或停机前应怠速运转 3-5分钟。
[0004]然而，在实际使用中特别对军用车辆发动机而言，由于时间或任务的需要往往不能执行以上规定。为此，王华兵、李志强、李本正于 2017年3月发表于《汽车运用》中的文章《废气涡轮增压器润滑装置原理与设计》披露了一种废气涡轮增压器预润滑装置；郭乐禧赵瑞平的第200910186808.2号专利技术专利申请于2009年12月25日披露了一种涡轮增压器自动保护装置。以上披露的两种装置均包括阀块、蓄能器、单向阀和电磁阀，具有一定的润滑保护作用，然而，这些设计存在以下问题和缺点：1.设计缺陷。装置设计仅考虑了增压器预润滑或润滑油压力突降时的补充润滑，而未考虑蓄能过程对增压器润滑的负面影响；2.结构复杂。装置设计复杂，阀块内部管路有弯，节流阻力大，影响增压器润滑油入口处的压力和流量，影响润滑油润滑冷却效果；3.保护局限。装置设计只能保证增压器启动前的预润滑或熄火停机后的润滑，而不能或不能连续保证增压器在发动机启动或急减速时的润滑。
技术实现思路
[0005]为了解决上述问题，本技术提供了一种基于蓄能器的废气涡轮增压器自动保护装置，其目的在于，提供一种结构简单、功能全面、无副作用并适用于多种增压器的自动保护装置，用来实现废气涡轮增压器在发动机启动前的预润滑和发动机在启动/急减速/熄火即润滑油压力突然降低时的补充润滑，并在其它时间将富余的润滑油量预储备用，具体来讲就是“发动机启动前能提供压力适当数量足够的润滑油对增压器进行预润滑；发动机启动时能持续提供压力适当的润滑油直到发动机启动并建立最低要求的润滑油压力；发动机正常工作时在保证润滑油压力流量满足工作需要的前提下蓄能器能蓄满润滑油；发动机急减速时蓄能器能及时释放蓄油弥补润滑油压力流量因发动机转速下降出现的不足；发动机停机后能持续释放压力适当数量充足的润滑油一段时间，使增压器完成要求的降速降温。”[0006]为实现上述目的，本技术提供的基于蓄能器的废气涡轮增压器自动保护装置是这样实现的：该增压器自动保护装置采用阀块式结构，可在-45℃～700℃的环境中工作，可承受≥600Kpa的内部压力，其组成元件均采用插装式，具体的技术方案是，有一长方体阀块，装配有蓄能器、单向阀和电磁阀等，其特征在于：
[0007]1.所述阀块沿其长边方向内部中间有一贯通油道，沿其短边方向内部中间偏上有一油道与贯通油道相通为大蓄能器油道，与大蓄能器油道相对在贯通油道另一侧中间偏下有一油道与贯通油道相通为小蓄能器油道；
[0008]2.所述贯通油道的直径与增压器进油口大小相匹配，其在所述阀块的开口处分别装有上适配接头和下适配接头，在其侧边开两个孔，靠所述上适配接头的一个孔插装单向阀，靠所述下适配接头的一个孔为测压点。所述上适配接头和下适配接头的内径有多种选择，以匹配不同种类的增压器，其中所述上适配接头连接发动机主油道，所述下适配接头连接增压器进油口。所述单向阀为插装式，必须选择压降小节流少的单向阀，保证输入增压器润滑油的压力和流量符合要求，其作用是阻止大蓄能器和小蓄能器释放的润滑油回流泄压，从而使其全部流进增压器。
[0009]3.所述大蓄能器油道在所述阀块的开口处插装大蓄能器，在其侧边开三个孔，自内向外，第一个孔插装单向节流阀，第二个孔插装滤网，第三个孔为测压点。所述大蓄能器为插装式弹簧蓄能器，与所述阀块间有隔热板，其外部有散热片，可选配多种型号，通常选择弹簧预紧力为69KPa，且当弹簧力达400KPa时所蓄润滑油数量能连续输出69KPa压力以上的润滑油3-5分钟给增压器。所述单向节流阀为插装式，可选配多种型号。选择的单向节流阀节流孔大小要合适，节流孔过小会使蓄能器蓄液缓慢数量不足，影响保护装置功能发挥且不能充分吸收小蓄能器释放润滑油时产生的尖峰压力，导致轴承漏油；节流孔过大，蓄能器蓄液分流大，不能保证各种工况下涡轮增压器进口压力符合要求。选择的单向节流阀的阀口大小能保证大蓄能器中的润滑油顺畅流入增压器，并能保证增压器进口处压力在69KPa以上。
[0010]4.所述小蓄能器油道在所述阀块的开口处插装小蓄能器，在其侧边开三个孔，自内向外，第一个孔插装电控单向阀，第二个孔插装滤网，第三个孔为测压点。所述小蓄能器为插装式弹簧蓄能器，与所述阀块间有隔热板，其外部有散热片，可选配多种型号，通常选择弹簧预紧力为300KPa，且当弹簧力达400KPa时所蓄润滑油数量能满足废气涡轮增压器预
润滑和启动建压需要的蓄能器；在低温环境中使用时可以考虑为其安装电加热器以增加其中润滑油的流动性保证增压器预润滑和启动润滑的效果，所述电加热器由起动蓄电池供电，由加热开关通过加热继电器控制，安装于所述小蓄能器底部。所述电控单向阀为插装式，可由并联的点火开关启动档即启动开关和预润滑开关分别控制，电气连接分别为：启动蓄电池-启动开关-延时继电器-电控单向阀线圈，启动蓄电池-预润滑开关-普通继电器-电控单向阀线圈。所述点火开关启动档即启动开关通过延时继电器控制电控单向阀，启动时继电器为电控单向阀供电使其反向导通，10秒后继电器自动断电使所述电控单向阀关闭，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于蓄能器的涡轮增压器自动保护装置，有一长方体阀块(12)，沿其长边方向内部中间有一贯通油道，沿其短边方向内部中间偏上有一油道与贯通油道相通为大蓄能器油道，与大蓄能器油道相对在贯通油道另一侧中间偏下有一油道与贯通油道相通为小蓄能器油道；所述贯通油道的直径与增压器进油口大小相匹配，其在阀块(12)的开口处分别装有上适配接头(1)和下适配接头(8)，在其侧边开两个孔，靠上适配接头(1)的一个孔插装单向阀(2)，靠下适配接头(8)的一个孔为测压点(10-3)；所述大蓄能器油道在阀块(12)的开口处插装大蓄能器(5)，在其侧边开三个孔，自内向外，第一个孔插装单向节流阀(6)，第二个孔插装滤网(9-1)，第三个孔为测压点(10-1)；所述小蓄能器油道在阀块(12)的开口处插装小蓄能器(11)，在其侧边开三个孔，自内向外，第一个孔插装电控单向阀...
【专利技术属性】
技术研发人员：于军飞，赵俊峰，
申请(专利权)人：于军飞，
类型：新型
国别省市：
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