[發明專利]內燃機渦輪增壓器

有效

• 申請號: 201910369628.1
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110454430B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: D·佩杜托;T·科奈爾;I·丹尼爾;T·達克-舒爾茨
• 申請（專利權）人: 博格華納公司
• 主分類號: F04D29/056
• 分類號: F04D29/056;F04D29/057;F04D29/063;F02B39/14;F01D25/16;F01D25/18;F02C7/06
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 曾祥生

內燃機渦輪增壓器，包含帶空氣端壓縮機葉片(3)的外殼(2)，驅動壓縮機葉片(3)的軸(1)，和至少一個軸向作用的用于軸承連接軸(3)的旋轉軸承(5)，其中，旋轉軸承(5)由流體動力滑動軸承構成，其中，不可移動的軸承元件(6)被軸(1)貫穿，在軸承元件(6)的第一側面構成作用于隨軸旋轉的軸肩(7)的第一軸向作用軸承裝置，其中，尤其地，軸承元件(6)在相對的第二側面構成作用于隨軸(1)旋轉的密封套(8)的第二軸向作用軸承裝置，其中，在軸承元件(6)中構成為軸承裝置供油的供油裝置(9)，其中，在軸承元件(6)沿軸向朝向軸肩(7)的表面成形有大量流動面(10)，其具有沿圓周方向變化的高度(h)，其中，對于兩個軸承裝置中的任意一個而言，在供油裝置(9)中構成有一個個性化尺寸的扼流元件(11、12)。

技術領域

本發明涉及一種內燃機渦輪增壓器。此外，本發明還涉及另外一種內燃機渦輪增壓器。

背景技術

WO 2013/169505 A1說明了一種用于內燃機渦輪增壓器的軸向軸承。對此，軸承元件貫穿軸中心孔。在該軸承元件的軸向端構成有大量楔形面，其中，隨軸旋轉的軸肩緊貼軸承元件的該軸向端，并徑向伸出楔形面。為了對軸承裝置進行供油，在楔形面之間設有輸油孔，該輸油孔沿徑向大致位于楔形面的一半高度處。該輸油孔完全貫穿軸承元件，同時對軸向支撐在密封套上的軸承元件的背面供油。

本發明的任務在于，說明一種內燃機渦輪增壓器，其中，流體動力軸向軸承裝置具有有效的潤滑裝置。

發明內容

對于前述渦輪增壓器，該任務根據本發明通過第一種內燃機渦輪增壓器解決，其包含：帶空氣端壓縮機葉片的外殼；驅動壓縮機葉片的軸；和至少一個軸向作用的用于軸承連接軸的旋轉軸承，其中，旋轉軸承由流體動力滑動軸承構成，其中，不可移動的軸承元件被軸貫穿，在軸承元件的第一側面構成作用于隨軸旋轉的軸肩的第一軸向作用軸承裝置，其中，尤其地，軸承元件在相對的第二側面構成作用于隨軸旋轉的密封套的第二軸向作用軸承裝置，其中，在軸承元件中構成為軸承裝置供油的供油裝置，其中，在軸承元件沿軸向朝向軸肩的表面成形有大量流動面，其具有沿圓周方向變化的高度。對于兩個軸承裝置中的任意一個而言，在供油裝置中構成有一個個性化尺寸的扼流元件。

通過扼流元件個性化的尺寸，對于兩個軸承裝置中任意一個均可以提供理想的潤滑油量和油壓。對此，尤其需要考慮，在運行過程中，盡管兩個軸承裝置根據瞬時要求交替承受逆向的軸向支撐力，但其中的一個軸承裝置持續被施加負載和/或承受更大的最大力。此外，通過該方式可以優化潤滑油的冷卻效果。

根據本發明的渦輪增壓器包含一個通過軸驅動的壓縮機葉片。在驅動端，渦輪增壓器優選擁有一個廢氣渦輪。此外，備選地，也可以使用其他的軸驅動方式，例如通過電機。

尤其地，供油裝置可以和內燃機的潤滑油回路相連。

旋轉軸承的軸向作用優選理解為，軸承元件至少支撐在運行過程中沿軸向作用于旋轉軸的大部分力，優選支撐全部的軸向力，并傳遞至渦輪增壓器的外殼處。

本發明中的軸承元件優選以不可移動的方式相對于外殼進行支撐或固定。該軸承元件可以是一種本質上成圓盤形的部件，其中，盤狀物的兩個相對面用作軸承支承面或支撐面。該軸承支承面可以具有相應的表面造型或加工，以便形成流體動力軸承裝置。這一類的軸承元件優選由和外殼不同的合金(優選為銅合金)制成。

本發明中的流動面是指一種有針對性結構的表面，其中，通過其結構可以在運行過程中實現被輸送潤滑油有針對性的流體動力壓力分布。

在本發明的一般優選的實施方式中，供油裝置針對至少其中一個軸承裝置，優選針對兩個軸承裝置，連接至軸承元件基于軸的最小半徑處。由此避免，軸肩和/或密封套的徑向內側區域未被潤滑油潤滑。尤其地，通過該供油裝置，軸本身也可以被供油裝置中的潤滑油潤滑，由此可以進一步改善潤滑和冷卻效果。對此，潤滑油沿圓周方向被非常均勻地分配在不同的流動面。對此，每個流動面從徑向內部區域獲得潤滑油，由此實現相同的更低的溫度。