涡轮增压机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具备涡轮箱、压缩机箱及轴承箱的内燃机的涡轮增压机。
【背景技术】
[0002]在专利文献I记载的涡轮增压机的冷却结构中，在压缩机箱、轴承箱、涡轮箱的内部分别形成水路。依次使冷却水在压缩机箱的水路、轴承箱的水路及涡轮箱的水路中流动，由此对涡轮增压机整体进行冷却。
[0003]专利文献1:日本实开昭63-61548号公报
【发明内容】
[0004]在此，在专利文献I记载的冷却结构中，在轴承箱的温度低时，若利用冷却水进一步冷却该轴承箱，则轴承箱的温度上升迟缓。因此，对叶轮轴进行润滑的润滑油的温度上升也迟缓。其结果是，维持叶轮轴旋转时的高摩擦状态而导致涡轮增压机的增压效率下降。
[0005]本发明的目的在于提供一种即使在轴承箱的温度低时也能够减少叶轮轴旋转时的摩擦的涡轮增压机。
[0006]用于实现上述目的的涡轮增压机具备:涡轮箱、压缩机箱及轴承箱，在涡轮箱、压缩机箱及轴承箱的内部分别具有冷却用的水路；切换阀，能够切换各水路中的冷却水的流通状态，使得从涡轮箱的水路向轴承箱的水路供给冷却水、或者从其他水路向上述轴承箱的水路供给冷却水；及控制部，切换切换阀的阀位置；上述控制部切换切换阀的阀位置，使得从内燃机起动时到经过预定期间为止从涡轮箱的水路向轴承箱的水路供给冷却水。
【附图说明】
[0007]图1是涡轮增压机的侧向剖视图。
[0008]图2是表示起动时的冷却水的流通状态的示意图。
[0009]图3是表示起动时的冷却水的流通状态的涡轮增压机的侧向截面。
[0010]图4是表示稳定时的冷却水的流通状态的示意图。
[0011]图5是表示稳定时的冷却水的流通状态的涡轮增压机的侧向剖视图。
[0012]图6(a)?(C)是表示另一例的冷却水的流通状态的示意图。
【具体实施方式】
[0013]以下，参照图1?图5，说明涡轮增压机的一实施方式。
[0014]如图1所示，涡轮增压机具备压缩机箱10、涡轮箱20及轴承箱30。这些压缩机箱10、涡轮箱20及轴承箱30通过铝合金而一体形成。压缩机箱10的内部与内燃机40的吸气通路41连通，涡轮箱20的内部与内燃机40的排气通路42连通。
[0015]另外，在轴承箱30上形成有孔32。贯通孔32的叶轮轴33由安装在该孔32内的轴承34支撑为能够旋转。向该孔32供给用于叶轮轴33相对于轴承34的润滑的润滑油。在该叶轮轴33的一端部固定有压缩机叶轮12，在叶轮轴33的另一端部固定有涡轮叶轮22。
[0016]另外，在壳体10、20、30的内部分别形成有用于对涡轮增压机进行冷却的冷却水通过的压缩机水路11、涡轮水路21、轴承水路31。另外，配置在涡轮增压机的外部的冷却系统50的冷却水在这些水路11、21、31中循环。这样的冷却水的循环形态通过切换阀60的阀位置来切换。
[0017]并且，冷却系统50的供给水路51在其下游分支。分支的其中一方是与压缩机水路11连通而向该压缩机水路11供给冷却水的压缩机供给水路52。分支的另一方是与涡轮水路21连通而向该涡轮水路21供给冷却水的涡轮供给水路53。因此，冷却系统50的冷却水通过供给水路51而向压缩机水路11及涡轮水路21供给。
[0018]另外，从该压缩机水路11排出冷却水的压缩机排出水路54及从涡轮水路21排出冷却水的涡轮排出水路55都与切换阀60连接。在切换阀60上，除了上述排出水路54、55之外，还连接有向轴承水路31供给冷却水的轴承供给水路56。而且，排出水路57在其上游分支，分支的一方作为使冷却水向冷却系统返回的返回水路59而与切换阀60连接。相对于此，排出水路57的分支的另一方与轴承水路31连通而与从该轴承水路31排出冷却水的轴承排出水路58连接。并且，这样的各水路11、21、31、51?59中的冷却水的流通状态通过切换阀60在第一流通状态与第二流通状态之间切换。另外，在该切换时，切换阀60的阀位置由控制部70控制。
[0019]如图2及图3所示，在第一流通状态下，通过切换阀60将涡轮排出水路55及轴承供给水路56相互连通。其结果是，冷却系统50的冷却水依次流通于涡轮供给水路53、涡轮水路21、涡轮排出水路55、切换阀60、轴承供给水路56、轴承水路31及轴承排出水路58，并返回到冷却系统50。而且，在第一流通状态下，通过切换阀60将压缩机排出水路54与返回水路59相互连通。其结果是，冷却系统50的冷却水依次流通于压缩机供给水路52、压缩机水路11、压缩机排出水路54、切换阀60及返回水路59，并返回到冷却系统50。
[0020]这样一来，在第一流通状态下，供给到涡轮箱20内的冷却水在被供给到轴承箱30内之后，向冷却系统50排出，并且供给到压缩机箱10内的冷却水直接向冷却系统50排出。
[0021]如图4及图5所示，在第二流通状态下，通过切换阀60将压缩机排出水路54及轴承供给水路56连通。其结果是，冷却系统50的冷却水依次流通于压缩机供给水路52、压缩机水路11、压缩机排出水路54、切换阀60、轴承供给水路56、轴承水路31及轴承排出水路58，并返回到冷却系统50。而且，在第二流通状态下，通过切换阀60将涡轮排出水路55与返回水路59连通。其结果是，冷却系统50的冷却水依次流通于涡轮供给水路53、涡轮水路21、涡轮排出水路55、切换阀60及返回水路59，并返回到冷却系统50。
[0022]这样一来，在第二流通状态下，供给到压缩机箱10内的冷却水在供给到轴承箱30内之后，向冷却系统50排出，并且供给到涡轮箱20内的冷却水直接向冷却系统50排出。
[0023]并且，从内燃机40的内燃机起动时到经过预定时间为止(以下，称为“起动时”)，通过控制部70对切换阀60的控制，冷却水的流通状态被切换成第一流通状态。其结果是，在起动时，从涡轮水路21向轴承水路31供给冷却水。
[0024]另一方面，在从内燃机40的内燃机起动时起经过了预定时间之后(以下，称为“稳定时”)，通过控制部70对切换阀60的控制，冷却水的流通状态被切换成第二流通状态。其结果是，在稳定时，从压缩机水路11向轴承水路31供给冷却水。
[0025]接着，说明这样的本实施方式的涡轮增压机的作用。
[0026]如上所述，在起动时，从涡轮水路21向轴承水路31供给冷却水。并且，供给到涡轮水路21的冷却水在该涡轮水路21中流通，由此因涡轮箱20的热量而温度上升。在此，涡轮箱20因排气的热量而温度上升，因此温度比压缩机箱10高。因此，从涡轮水路21排出的冷却水的温度比从压缩机水路11排出的冷却水的温度高。因此，与从压缩机水路11向轴承水路31供给冷却水的情况相比，在从涡轮水路21向轴承水路31供给冷却水的情况下，轴承箱30的叶轮轴33及轴承箱30的温度迅速上升。因此，即使在起动时的轴承箱30的温度低的情况下，也能够促进用于润滑叶轮轴33的润滑油的温度上升。
[0027]另一方面，如图4及图5所示，在稳定时，从压缩机水路11向轴承水路31供给冷却水。在此，从压缩机水路11排出的冷却水的温度比从涡轮水路21排出的冷却水的温度低。因此，即使在稳定时的轴承箱30的温度高的情况下，也能够抑制叶轮轴33及用于润滑叶轮轴33的润滑油的温度上升。
[0028]如以上说明那样，根据本实施方式，能够起到以下所示的效果。
[0029