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一种带有智能润滑装置的发动机涡轮增压器及其系统   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2019-06-13
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2020-06-16
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2029-06-13
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 实用新型
申请号 CN201920890501.X 申请日 2019-06-13
公开/公告号 CN210769017U 公开/公告日 2020-06-16
授权日 2020-06-16 预估到期日 2029-06-13
申请年 2019年 公开/公告年 2020年
缴费截止日
分类号 F02B39/14F01M1/16 主分类号 F02B39/14
是否联合申请 独立申请 文献类型号 U
独权数量 1 从权数量 3
权利要求数量 4 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 3 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 盐城工业职业技术学院 当前专利权人 盐城工业职业技术学院
发明人 罗文华 第一发明人 罗文华
地址 江苏省盐城市解放南路285号 邮编 224005
申请人数量 1 发明人数量 1
申请人所在省 江苏省 申请人所在市 江苏省盐城市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
南京经纬专利商标代理有限公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
马严龙
摘要
本实用新型公开了一种带有智能润滑装置的发动机涡轮增压器及其系统,结构包括发动机油底壳、机油泵、涡轮增压器,涡轮增压器包括电动机油泵、常闭电磁阀、常开电磁阀、补充油路、常通油路;系统包括系统控制单元、油泵电机单元、常闭电磁阀单元、常开电磁阀单元、发动机控制单元、舒适系统控制单元、车门闭锁器信号单元、安全带锁扣信号单元以及若干CAN网络线。与现有技术相比,本实用新型的一种带有智能润滑装置的发动机涡轮增压器及其系统,不改变原发动机结构,解决发动机起动前和熄火后涡轮增压器润滑不良的缺陷。
  • 摘要附图
    一种带有智能润滑装置的发动机涡轮增压器及其系统
  • 说明书附图:图1
    一种带有智能润滑装置的发动机涡轮增压器及其系统
  • 说明书附图:图2
    一种带有智能润滑装置的发动机涡轮增压器及其系统
  • 说明书附图:图3
    一种带有智能润滑装置的发动机涡轮增压器及其系统
  • 说明书附图:图4
    一种带有智能润滑装置的发动机涡轮增压器及其系统
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2020-06-16 授权
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种带有智能润滑装置的发动机涡轮增压器,包括发动机油底壳(1)、机油泵(2)、涡轮增压器(3),所述发动机油底壳(1)内填充有机油,发动机油底壳(1)与涡轮增压器(3)油路管道连接,所述机油泵(2)位于该油路管道上,其特征在于:发动机油底壳(1)与涡轮增压器(3)之间设置有智能润滑装置,所述智能润滑装置包括电动机油泵(4)、常闭电磁阀(5)、常开电磁阀(6)、补充油路(8)、常通油路(9),所述补充油路(8)和常通油路(9)分别连接涡轮增压器(3)的油路端口以及发动机油底壳(1),所述电动机油泵(4)和常闭电磁阀(5)均设置在补充油路(8)上,所述常开电磁阀(6)设置在常通油路(9)上。

2.根据权利要求1所述的一种带有智能润滑装置的发动机涡轮增压器,其特征在于:还包括调压油路(10)以及布置在调压油路(10)上的调压阀(7),所述调压油路(10)的两端均连接在补充油路(8)上。

3.根据权利要求2所述的一种带有智能润滑装置的发动机涡轮增压器,其特征在于:所述调压油路(10)一端连接于发动机油底壳(1)和电动机油泵(4)之间的补充油路(8)上,另一端连接于常闭电磁阀(5)和涡轮增压器(3)之间的补充油路(8)上。

4.一种包括权利要求1-3任一所述的一种带有智能润滑装置的发动机涡轮增压器的系统,其特征在于:包括系统控制单元、油泵电机单元、常闭电磁阀单元、常开电磁阀单元、发动机控制单元、舒适系统控制单元、车门闭锁器信号单元、安全带锁扣信号单元以及若干CAN网络线;舒适系统控制单元分别通过CAN网络线连接系统控制单元和发动机控制单元,所述油泵电机单元、常闭电磁阀单元、常开电磁阀单元分别线路连接系统控制单元,所述车门闭锁器信号单元、安全带锁扣信号单元分别线路连接舒适系统控制单元。
说明书

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种带有智能润滑装置的发动机涡轮增压器及其系统,属于发动机技术领域。

背景技术

[0002] 涡轮增压发动机动力性、经济性和排放等性能均优于传统的平吸式发动机;如何用小的排量,获得较大的动力和更少的排放,其技术重点将会聚集在小排量涡轮增压发动机上,因此涡轮增压技术也是目前燃油汽车发展的趋势。但涡轮增压器在应用的过程中存在的最大问题是润滑不足的现象,包括起动时润滑滞后和熄火后的润滑即停,使得轴承在启动初和熄火后的一段时间内得不到充分的润滑,而导致轴承磨损、油封损坏,润滑油被吸入发动机,造成烧机油的现象,同时也降低了涡轮增压器轴承的寿命。
[0003] 如图1所示,原车发动机涡轮增压器润滑原理:通过曲轴正时齿轮驱动机械机油泵工作,机油从发动机油底壳-------机油泵(加压到0.2Mpa至0.4 Mpa)------主油道------涡轮增压器------回油管------油底壳。机油润滑压力由发动机驱动机油泵产生,发动机熄火,机油泵停止工作。
[0004] 现阶段,国内外有关改善涡轮增压器润滑功能的研究,主要集中在轴承材料的摩擦性能、润滑供油方法、润滑供油压力和供油量等方面,而对于附加润滑装置的研究还比较少。
[0005] 内蒙古赤峰机务段技术室的柴文华就机车柴油机涡轮增压器进行了供油补偿装置的加装,以改善增压器轴承的润滑情况。该装置主要部件为一个储油罐,可用作机油能量的储备,以解决增压器瞬间缺油问题。方法是在增压器供油管路上加装一个单向阀,单向阀后并联一个储油罐,机油通过单向阀向增压器和储油罐供油,进入储油罐的机油将罐内气体压缩,当罐内气体压力与增压器供油主油路压力一致时,机油停止向储油罐供油(此时说明能量储备已满)。当增压器供油主油路压力减少时,由于储油罐压力高,这时储油罐就会向增压器主油路补充供油,对增压器供油起到补偿作用。这种供油补偿装置目前应用情况良好,适用于机车涡轮增压器的轴承保护,但储油罐的储油能力有限,若要达到更充分润滑,需增大储油罐尺寸,从而导致发动机的体积变大,重量增加,不利于整体结构的紧凑设计及动力的优化。
[0006] 山东东营胜利油田运输总公司的张怀勇制作了一种涡轮增压器辅助润滑装置,该装置由电动泵、蓄油罐、油管及三通、电路控制装置组成。当点火开关旋至3档时,给通电延时继电器通电,控制通电时间为5s,使油泵运转。机油由蓄油罐中吸出至增压器,达到辅助润滑的效果。当发动机熄火后,钥匙开关线路断电,通过断电继电器控制通电时间为3s,使油泵运转。机油由储油罐中吸出至增压器,达到辅助润滑和冷却的效果。储油罐内润滑油低于标准线时,将主油道手动阀打开,这时在发动机运转的情况下,将润滑油注入储油罐内。3min到达油位上限时,切断手动阀断开油路。该装置可有效起到辅助润滑增压器的作用,但辅助润滑装置的启动全由时间控制,精确度不高;需另外增加储油罐并附加油管及手动阀,机构过于繁冗;储油罐需手动储油,易造成储油不及时。
[0007] 福州大学的张卫波等实用新型了一种涡轮增压器润滑装置,该装置中包含了瞬时补油机构。瞬时补油机构的零部件较多,包括储油室、补油管、进油管、开关阀、电磁铁、活塞与复位弹簧。储油室经补油管接入进油管,补油管上设有开关阀,储油室外设有电磁铁,储油室内设有活塞与复位弹簧。活塞由电磁铁驱动进行正向运动,压缩储油室的储油腔,实现补油;由复位弹簧驱动进行反向运动,增大储油室的储油腔,实现储油。该实用新型可有效改善润滑条件,但机构零部件较多,结构较为复杂;由于润滑油的阻力,导致活塞的运动不够灵敏。
[0008] 上述为我国科研人员以附加装置改善涡轮增压器润滑功能的几种代表方法,而国外的相关研究方法还鲜有报道。
[0009] 随着上市新车中涡轮增压器的配置比重增加,预计涡轮增压器需求增速,将超越汽车整车产量增速。我国涡轮增压器市场具有较大的增长前景,涡轮增压器的冷却和润滑环节已引起广泛的关注。目前市场上的涡轮增压器均采用发动机润滑系统主油道的机油润滑涡轮轴和轴承,由于涡轮增压器处于高温恶劣的工作环境,不可避免的影响到其润滑的效果。实用新型内容
[0010] 本实用新型需要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,而提供一种改善涡轮增压器的润滑环境、减少增压器的磨损、延长使用寿命的发动机涡轮增压器。
[0011] 为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:
[0012] 一种带有智能润滑装置的发动机涡轮增压器,包括发动机油底壳、机油泵、涡轮增压器,所述发动机油底壳内填充有机油,发动机油底壳与涡轮增压器油路管道连接,所述机油泵位于该油路管道上,发动机油底壳与涡轮增压器之间设置有智能润滑装置,所述智能润滑装置包括电动机油泵、常闭电磁阀、常开电磁阀、补充油路、常通油路,所述补充油路和常通油路分别连接涡轮增压器的油路端口以及发动机油底壳,所述电动机油泵和常闭电磁阀均设置在补充油路上,所述常开电磁阀设置在常通油路上。
[0013] 作为进一步的优选方案,还包括调压油路以及布置在调压油路上的调压阀,所述调压油路的两端均连接在补充油路上。
[0014] 作为进一步的优选方案,所述调压油路一端连接于发动机油底壳和电动机油泵之间的补充油路上,另一端连接于常闭电磁阀和涡轮增压器之间的补充油路上。
[0015] 作为进一步的优选方案,包括系统控制单元、油泵电机单元、常闭电磁阀单元、常开电磁阀单元、发动机控制单元、舒适系统控制单元、车门闭锁器信号单元、安全带锁扣信号单元以及若干CAN网络线;舒适系统控制单元分别通过CAN网络线连接系统控制单元和发动机控制单元,所述油泵电机单元、常闭电磁阀单元、常开电磁阀单元分别线路连接系统控制单元,所述车门闭锁器信号单元、安全带锁扣信号单元分别线路连接舒适系统控制单元。
[0016] 与现有技术相比,本实用新型的一种带有智能润滑装置的发动机涡轮增压器,不改变原发动机结构,结构及原理简单,尺寸小,重量轻,成本低,反应敏捷,润滑可靠,解决发动机起动前和熄火后涡轮增压器润滑不良的缺陷,适合推广应用。

实施方案

[0021] 下面结合附图详细说明本实用新型的优选技术方案。
[0022] 本实用新型的一种带有智能润滑装置的发动机涡轮增压器,结构上包括发动机油底壳1、机油泵2、涡轮增压器3、电动机油泵4、常闭电磁阀5、常开电磁阀6、调压阀7、补充油路8、常通油路9、调压油路10,补充油路8和常通油路9分别连接涡轮增压器3的油路端口以及发动机油底壳1,所述电动机油泵4和常闭电磁阀5均设置在补充油路8上,所述常开电磁阀6设置在常通油路9上;调压阀7布置在调压油路10上,调压油路10的两端均连接在补充油路8上;调压油路10一端连接于发动机油底壳1和电动机油泵4之间的补充油路8上,另一端连接于常闭电磁阀5和涡轮增压器3之间的补充油路8上;通过补充油路8、常通油路9、调压油路10串接在原润滑油路中,解决发动机起动前和熄火后涡轮增压器润滑不良的缺陷。
[0023] 发动机起动前和熄火后,涡轮增压器由智能润滑装置润滑。其工作过程为:常开电磁阀切断原车润滑油路,常闭电磁阀打开。机油从发动机机油壳------电动机油泵------常闭电磁阀------涡轮增压器------回油管------油底壳。通过调整调压阀,可限制最高润滑油压力。
[0024] 发动机正常工作时,涡轮增压器由原车润滑装置润滑。其工作过程为:常开电磁阀打开原车润滑油路,常闭电磁阀关闭。机油从发动机机油壳------机油泵------常开电磁阀------涡轮增压器------回油管------油底壳。
[0025] 系统方面包括系统控制单元、油泵电机单元、常闭电磁阀单元、常开电磁阀单元、发动机控制单元、舒适系统控制单元、车门闭锁器信号单元、安全带锁扣信号单元以及若干CAN网络线;舒适系统控制单元分别通过CAN网络线连接系统控制单元和发动机控制单元,所述油泵电机单元、常闭电磁阀单元、常开电磁阀单元分别线路连接系统控制单元,所述车门闭锁器信号单元、安全带锁扣信号单元分别线路连接舒适系统控制单元。
[0026] 系统控制单元给电动机油泵、常闭电磁阀、常开电磁阀供电。
[0027] 系统控制原理:通过舒适系统控制单元和发动机控制单元之间CAN网络,提取车门开锁信息、发动机转速信息、安全带锁扣信息,智能分析出发动机处于起动前准备状态、正常运转状态还是熄火状态,然后由系统控制单元对涡轮增压器润滑油路进行切换。
[0028] 该发动机涡轮增压器智能润滑装置主要包括智能润滑控制器的软硬件设计和整套智能润滑系统润滑油路的建立,及其与整车CAN线的通信实现,工作过程如下:
[0029] (1)驾驶员用遥控钥匙或手动打开车门时,发动机涡轮增压器智能润滑装置的系统控制单元从车载CAN网络总线中读取开车门信息后,系统控制单元给电动机油泵、常闭电磁阀、常开电磁阀供电,控制电动机油泵和常闭电磁阀工作,润滑油从发动机油底壳----电动机油泵-----常闭电磁阀----涡轮增压器----回油管回到油底壳,为发动机起动准备润滑预压,从而保证发动机起动时涡轮增压器初始润滑良好,润滑油压建立时间小于8s。
[0030] (2)发动机启动后,当发动机涡轮增压器智能润滑装置控制单元从车载CAN网络总线中提取到发动机转速达到怠速转速时,系统控制单元给电动机油泵、常闭电磁阀、常开电磁阀断电,润滑油从发动机油底壳----机油泵----常开电磁阀----涡轮增压器----回油管回到油底壳,由原车润滑系统给涡轮增压器正常润滑。
[0031] (3)发动机熄火后,发动机涡轮增压器智能润滑装置的系统控制单元从车载CAN网络总线中提取到发动机转速,当为0转/分时,系统控制单元控制电动机油泵和常闭电磁阀工作,给电动机油泵、常闭电磁阀、常开电磁阀持续供电5分钟,润滑油从发动机油底壳----电动机油泵----常闭电磁阀----涡轮增压器----回油管回到油底壳,保证涡轮惯性转动时,仍可通过润滑油进行润滑和冷却。
[0032] 相关技术要求:持续供电时间的确定实验,在发动机电控实训台架上进行,具体操作为:将涡轮增压器进气管路拆去,观察发动机熄火后涡轮惯性转动情况,经反复实验测得,发动机熄火后涡轮的惯性转动可持续一段时间。综合考虑涡轮增压器的冷却问题,发动机熄火后,智能润滑装置的系统控制单元控制电动机油泵和常闭电磁阀工作,给电动机油泵、常闭电磁阀、常开电磁阀持续供电时间定为5分钟。
[0033] 发动机涡轮增压器智能润滑装置为保证涡轮增压器润滑良好,建立油压应满足润滑要求,对压力值测定实验,在发动机电控实训台架上进行,具体操作为:将压力表接入主油道与涡轮增压器润滑油进油口之间,起动发动机,实测润滑油压的结果为:发动机怠速时,油压约0.2MPa,当发动机转速达到3000转/分钟以上后油压接近0.35MPa。考虑不同车型涡轮增压器的润滑需求,需建立的润滑压力定为0.5MPa,油路中安装限压阀,实际应用时可根据需要调整具体压力。
[0034] 以上所述的具体实施方式,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已,并不用于限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

附图说明

[0017] 图1是原车发动机涡轮增压器润滑原理图;
[0018] 图2是本实用新型涡轮增压器油路总体框图;
[0019] 图3是本实用新型系统控制原理图;
[0020] 图4是本实用新型控制流程图。
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