[實(shí)用新型]一種低阻尼可變截面渦輪增壓器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220432729.2
• 申請(qǐng)日: 2012-08-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202756087U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 湯俊;韓青;曹紅艷;胡兵;陸仁杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州市索特動(dòng)力工程有限公司
• 主分類號(hào): F02B37/22
• 分類號(hào): F02B37/22;F02B39/14;F16C33/10
• 代理公司: 常州市維益專利事務(wù)所 32211
• 代理人: 周祥生

【技術(shù)領(lǐng)域】

本實(shí)用新型涉及一種渦輪增壓器，尤其涉及排氣式可變截面渦輪增壓器。

【背景技術(shù)】

排氣式渦輪增壓器是利用柴油機(jī)排出的壓力高溫廢氣作為動(dòng)力源，柴油機(jī)排出的壓力高溫廢氣引入渦輪增壓器中的渦輪機(jī)，利用廢氣所含有的能量推動(dòng)渦輪機(jī)中的渦輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)與之同軸的壓氣機(jī)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，由壓氣機(jī)將吸入空縮壓升壓后輸送到柴油機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)，向柴油機(jī)氣缸內(nèi)充入高密度空氣，可以提高每次柴油噴射量，既可以提高同型號(hào)柴油機(jī)的輸出功率，也能顯著改善柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，促使柴油充分燃燒，提高柴油機(jī)的熱效率，降低燃油消耗率，減少有害氣體排放，降低噪聲。

隨著內(nèi)燃機(jī)功率密度不斷提高，內(nèi)燃機(jī)的平均有效壓力與渦輪增壓器的增壓比越來(lái)越高，內(nèi)燃機(jī)與渦輪增壓器之間匹配問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。目前，普通的渦輪增壓器都是按內(nèi)燃機(jī)的額定功率來(lái)匹配的，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)處于低工況運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，由于轉(zhuǎn)速低，內(nèi)燃機(jī)的排氣壓力低，導(dǎo)致渦輪增壓器產(chǎn)生壓縮空氣密度也低，內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣空氣充量數(shù)會(huì)快速降低，造成進(jìn)氣量不足，使得內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)的燃料不能充分燃燒，不僅燃油消耗率高，而且會(huì)產(chǎn)生冒黑煙，排氣溫度過(guò)高，有害氣體排放超標(biāo)，低速扭矩小等缺陷。為了解決內(nèi)燃機(jī)在不同工況條件下都能滿足燃料充分燃燒，必須使普通渦輪增壓器的排氣進(jìn)口截面能夠適時(shí)調(diào)節(jié)，在這種理論指導(dǎo)下產(chǎn)生了可變截面的渦輪增壓器。

目前通用的可變截面渦輪增壓器都包括渦輪殼1、渦輪2、氣道截面調(diào)節(jié)裝置3、渦殼連接板4、中間體5、渦輪軸6、滑動(dòng)軸承7、壓殼8和增壓葉輪9，渦輪2和增壓葉輪9分別安裝在渦輪軸6的兩端，渦輪2位于渦輪殼1中，增壓葉輪9位于壓殼8中，氣道截面調(diào)節(jié)裝置3設(shè)置在渦輪殼1和渦殼連接板4所形成的氣道中，渦輪軸6通過(guò)滑動(dòng)軸承7安裝在中間體5上，渦殼連接板4和壓殼8分別密封地固定安裝在中間體5的兩側(cè)，滑動(dòng)軸承7由潤(rùn)滑系統(tǒng)中的帶壓潤(rùn)滑油進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻。同時(shí)潤(rùn)滑油對(duì)整個(gè)渦輪增壓器的冷卻也起到很大作用。

現(xiàn)有的排氣式渦輪增壓器的運(yùn)行阻力比較大，影響到渦輪增壓器增壓效果的進(jìn)一步提高，經(jīng)申請(qǐng)人長(zhǎng)期的實(shí)踐和分析，排氣式渦輪增壓器的運(yùn)行阻力主要來(lái)自于渦輪軸與中間體兩端間的轉(zhuǎn)動(dòng)密封處磨擦力和渦輪軸與滑動(dòng)軸承之間磨擦力；其中，渦輪軸與中間體兩端的密封結(jié)構(gòu)之間轉(zhuǎn)動(dòng)磨擦不可避免，否則就無(wú)法密封，而滑動(dòng)軸承與渦輪軸之間配合磨擦力則有進(jìn)一步改進(jìn)的空間，對(duì)此配合結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化是減少排氣式渦輪增壓器運(yùn)動(dòng)阻力的有效途徑。

【實(shí)用新型內(nèi)容】

本實(shí)用新型的目的是提供一種低阻尼可變截面渦輪增壓器。

本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：

一種低阻尼可變截面渦輪增壓器，包括渦輪殼、渦輪、氣道截面調(diào)節(jié)裝置、渦殼連接板、中間體、渦輪軸、滑動(dòng)軸承、壓殼和增壓葉輪，渦輪和增壓葉輪分別安裝在渦輪軸的兩端，渦輪位于渦輪殼中，增壓葉輪位于壓殼中，氣道截面調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在渦輪殼和渦殼連接板所形成的氣道中，渦輪軸通過(guò)滑動(dòng)軸承安裝在中間體上，渦殼連接板和壓殼分別密封地固定安裝在中間體的兩側(cè)，滑動(dòng)軸承與潤(rùn)滑系統(tǒng)相通連，其特征是：所述滑動(dòng)軸承的外圓表面上沿周向均勻地設(shè)有進(jìn)油孔，在滑動(dòng)軸承配合內(nèi)孔的中部設(shè)有壓力油腔，在配合內(nèi)孔中沿周向均勻設(shè)有油膜槽，壓力油腔與油膜槽相通，在油膜槽與軸承端面之間設(shè)有保壓帶。

進(jìn)一步，在滑動(dòng)軸承的配合內(nèi)孔表面上沿周向均勻地設(shè)有3~6條油膜槽。

進(jìn)一步，所述油膜槽的橫截面形狀為契塊形，油膜槽的深度沿渦輪軸旋轉(zhuǎn)方向逐漸減小。

進(jìn)一步，所述油膜槽的頂面為平面。

進(jìn)一步，所述油膜槽的頂面為弧面。

進(jìn)一步，在軸承端面上設(shè)有卸油槽。

由于在滑動(dòng)軸承的配合內(nèi)孔沿周向開(kāi)設(shè)有橫截面形狀為契塊形的油膜槽，且進(jìn)油孔與壓力油腔相通，而壓力油腔又與油膜槽相通連，當(dāng)高壓潤(rùn)滑油進(jìn)入中間體的潤(rùn)滑油道后，從滑動(dòng)軸承上的進(jìn)油孔進(jìn)入壓力油腔后，便同步壓入油膜槽中，橫截面形狀為契塊形的油膜槽既能在滑動(dòng)軸承和渦輪軸之間快速形成支承渦輪軸的壓力油膜層，又能使渦輪軸自動(dòng)處于滑動(dòng)軸承的內(nèi)孔中心，在運(yùn)行時(shí)渦輪軸與滑動(dòng)軸承之間實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸支承，最大限度地減小了渦輪增壓器的運(yùn)行阻力；同時(shí)將油膜槽的橫截面形狀設(shè)計(jì)成沿渦輪軸旋轉(zhuǎn)方向逐漸減小的結(jié)構(gòu)，有利于渦輪軸與滑動(dòng)軸承之間在壓力潤(rùn)滑油作用下實(shí)現(xiàn)輔助轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)一步減少渦輪軸的旋轉(zhuǎn)阻力，使得渦輪增壓器實(shí)現(xiàn)低阻尼運(yùn)行。

【附圖說(shuō)明】

圖1為現(xiàn)有變截面渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)示圖；

圖2為本實(shí)用新型中滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中A-A剖視圖；