[发明专利]一种负压冷却系统及具有该冷却系统的离心增压器

说明书

技术领域

本发明属于内燃发动机相关配件技术领域，更具体地，涉及一种负压冷却系统及具有该冷却系统的离心增压器。

背景技术

为了提高内燃发动机的效率和输出功率，在空气进入到气缸以前，通常需要为其配置增压器，用以将进入气缸的空气压缩，使得在同样的汽缸体积下，能够吸入更多的空气来燃烧更多的燃料，达到增大功率的效果。

目前普遍采用的发动机增压器主要有机械增压和电机增压等类别，而机械增压又包括离心式机械增压、螺旋式增压和鲁兹式机械增压等，其中运用较多的是离心增压器。其主要利用发动机引擎主轴来驱动增压器，将进入增压器的空气压缩为高密度空气送入气缸，提高引擎的输出功率。经过多年的研究与应用，离心增压器的技术水平已经得到长足的发展，在其结构不断简化、体积不断缩小的同时，其转速也在不断提高，增压效率也有了显著的进步；但是，离心增压器的弹性摩擦轮组件在高速旋转工作时产生大量的热量，这些热量聚集在摩擦轮所处的机座内，难以排除机座外部，影响离心增压器的工作效率。

传统的散热结构为在机座外壁设一个开口，机座内聚集的热量从该开口排除到机座外面，达到为离心增压器降温的目的。本申请人在先申请的专利CN 201410580117.1中提出了一种具备行星齿轮机构的高传动比悬浮轴离心增压器，该增压器包括传动单元、风机增压单元及冷却单元，所述冷却单元包括齿轮泵和油冷却器等，其中齿轮泵可直接由齿轮箱内的部分齿轮组设计而成，用于将太阳齿轮、行星齿轮、摩擦轮和悬浮主轴之间高速旋转所导致升温的润滑油泵出，并送至油冷却器进行降温处理，然后返回至密封箱体，从而为离心增压器执行降温和降温处理。

但专利CN 201410580117.1公开的离心增压器，其冷却系统主要是通过润滑油和油冷却器对增压器进行降温和冷却处理，存在如下不足：

(1)在低速情况下，由于机座内聚集的热空气涡流相对较少，其可以取得较好的冷却效果，但随着弹性摩擦轮旋转速度的提高，通过传统机座开口的方式送风量偏小，不能满足摩擦轮冷却的需求；

(2)高速工况下，摩擦轮高速，带动热空气在基座内转形成涡流而难以排除到机座外部，离心增压器工作时间越长，机座内的热量聚集越多，温度不断升高，尤其是夏季，机座内的温度高达70～80℃，极易造成摩擦副损坏，影响弹性摩擦轮组的使用寿命。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种负压冷却系统及具有该冷却系统的离心增压器，其目的在于利用增压器工作时压气机进风管道内产生的负压，将机座内的大量热风吸入压气机的进风管道内进入压气机，经压气机增压后排出机座外部，达到给增压器降温的效果。

为了实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种负压冷却系统，用于为离心增压器执行冷却降温处理，包括传动系统冷却进风管、传动系统冷却风管及压气机进风管；

所述离心增压器包括离心叶轮组、机座和安装于机座一端的压气机壳，其中，所述机座的两侧壁上分别设有第一开口和第二开口，所述传动系统冷却进风管与所述第一开口连接，用于为所述机座内提供自然风；所述压气机进风管的侧壁上设有第三开口，所述传动系统冷却风管的一端与所述第二开口连接，另一端与所述第三开口连接，从而形成完整的气流管路；

所述离心叶轮组高速旋转产生负压，所述负压用于将所述机座内的高温旋涡气流吸入所述传动系统冷却风管，并进入压气机壳内，经所述离心叶轮组增压后，送入发动机，从而实现对所述离心增压器的冷却降温。

进一步地，所述冷却系统还包括冷却风机，所述冷却风机的一端与所述传动系统冷却进风管连接，另一端与所述压气机进风管连接，所述压气机进风管安装于所述压气机壳的一端，所述冷却风机用于为所述机座内提供自然风，实现对其冷却降温，同时用于为所述压气机进风管送入自然风，增加进风量。

优选地，所述冷却风机的一侧设有发动机空气滤清器，用于对所述自然风进行过滤，去除其中的杂质。

优选地，所述传动系统冷却风管内设有冷却风过滤器，用于对所述高温涡旋气流进行过滤，清除所述高温涡旋气流中的油污。

按照本发明的另一个方面，提供一种具有所述负压冷却系统的离心增压器。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：