用于车辆发动机的涡轮增压器制造技术

技术编号:19237785 阅读:25 留言:0更新日期:2018-10-24 02:16
用于内燃机的涡轮增压器包括中心壳体,该中心壳体限定孔、凹口和环形凹槽。环形凹槽和凹口可以配置为接收流体。轴承设置在接近涡轮机叶轮的孔内,使得轴承连同旋转轴一起将流体供给到环形凹槽和凹口。轴可进一步联接到近端处的涡轮机叶轮和远端处的压缩机叶轮。轴具有纵向轴线并由轴承支撑用于在孔内围绕轴线旋转。环形凹槽经由导管与排放通道流体连通。

Turbocharger for vehicle engine

A turbocharger for an internal combustion engine includes a central shell that defines holes, notches, and annular grooves. Annular grooves and notches can be configured to receive fluid. The bearing is arranged in a hole close to the turbine impeller so that the bearing, together with the rotating shaft, supplies fluid to the annular groove and groove. The shaft can be further connected to the turbine impeller at the near end and the compressor impeller at the far end. The shaft has a longitudinal axis and is supported by a bearing to rotate around the axis in the hole. The annular groove is communicated with the discharge channel through a conduit.

【技术实现步骤摘要】
用于车辆发动机的涡轮增压器
本公开总体涉及用于车辆发动机的涡轮增压器,且具体地涉及管理涡轮增压器壳体中的高密度油。
技术介绍
内燃机(ICE)常常被调用以在可靠基础上在延长的时间段生成相当水平的动力。许多这种ICE组件应用增压设备(诸如废气涡轮机驱动涡轮增压器)来在空气流进入发动机的进气歧管之前压缩空气流以增加功率和效率。具体地,涡轮增压器是离心式气体压缩机,其迫使更多气体并且因而更多氧气进入ICE的燃烧室,而不是以其他方式采用环境大气压力获得。迫入ICE的含氧空气附加质量提高发动机的容积效率,从而允许其在给定周期燃烧更多燃料,并由此产生更多动力。典型的涡轮增压器应用中心转子轴,该中心转子轴在排气驱动涡轮机叶轮和空气压缩机叶轮之间传输旋转运动。这种转子轴通常通过止推轴承(球、轴颈等)在中心壳体内侧被支撑,该轴承通过发动机油被润滑和冷却并频繁地接收来自特别配制的发动机冷却剂的附加冷却。驱动涡轮机的废气被阻止通过活塞环形密封件进入中心壳体。涡轮增压器通常包括用于将来自排气入口的废气引导至横跨涡轮机转子的排气出口的涡轮机壳体。涡轮机转子驱动支撑在中心壳体区的轴和轴承。压缩机转子在轴的另一端上被驱动。压缩机转子被容纳在压缩机壳体中,该压缩机壳体将来自空气过滤器的转子引导入压缩机并引出到增压空气冷却器。中心壳体轴承空腔通过活塞环形密封件免受涡轮机侧上的废气和来自压缩机侧的压缩空气的影响。曲轴箱油通常用于润滑旋转轴承界面以及限制转子轴的轴向偏移的止推面。在柴油机的情况下,高于800℃的温度可发生在废气涡轮机中,且在奥拓循环发动机的情况下,高于1000℃的温度可发生在废气涡轮机中。热量从涡轮机壳体和涡轮机叶轮迁移到轴和中心壳体使温度升至足够高以使油降解或“焦化”,该油与转子轴和接近涡轮机级的中心壳体接触。当涡轮增压器正在运行时,轴轴承和涡轮机密封件之间的轴的区域(称为“焦化带”)可达到高至300至400摄氏度的温度,从而在油与轴的该区域接触时致使油焦化。这样形成的焦化油可束缚在邻近涡轮机密封件的轴和中心壳体之间。该束缚限制轴旋转,从而导致差的涡轮增压器升压性能。鉴于非常高的操作温度以及鉴于来自废气的热量趋于沿着涡轮机转子和轴被传导,焦化是伴随涡轮增压器的持续问题。涡轮机转子被固定到涡轮增压器轴,且涡轮机密封件可以在涡轮机转子、轴和中心壳体之间的接头附近实现。随着润滑油穿过轴、壳体、涡轮机转子和轴承之间的狭窄间隙,当润滑油接触接近涡轮机转子的加热的轴时油可以被加热至升高温度。如所示,焦化可能发生在该区域。因此,需要一种简单、低成本且有效的手段来降低涡轮增压器的中心壳体中的焦化。在
技术介绍
部分中公开的上述信息仅为了加强对本专利技术
技术介绍
的理解,因此,其可能含有并不构成这个国家的本领域普通技术人员已经知晓的现有技术的信息。因此,需要一种降低涡轮机轴处的焦化的改进的涡轮增压器。
技术实现思路
本公开提供一种用于内燃机的涡轮增压器。涡轮增压器包括旋转组件和中心壳体,该中心壳体限定孔和环形凹槽。环形凹槽可以与孔流体连通且可以配置为接收流体。轴承可以设置在孔内。旋转组件包括带有涡轮机叶轮的轴,该涡轮机叶轮配置为由燃烧室排放的燃烧后气体驱动。旋转组件还包括压缩机叶轮,该压缩机叶轮配置为对空气流加压用于传递到燃烧室。轴包括纵向轴线并由轴承系统支撑用于在孔内围绕纵向轴线旋转。本公开还提供了具有涡轮增压器的内燃车辆。发动机包括发动机缸体和涡轮增压器。发动机缸体限定至少一个燃烧室,该至少一个燃烧室配置为接收用于在其中燃烧的空气燃料混合物并配置为从其排放燃烧后气体。涡轮增压器可以配置为接收来自环境的空气流和来自发动机缸体的燃烧室的燃烧后气体。涡轮增压器进一步包括轴承、旋转组件和中心壳体,该中心壳体限定孔、环形凹槽,该环形凹槽具有凹口和在环形凹槽内的肩部。具有凹口和肩部的环形凹槽配置为接收流体或高密封油。凹口和/或肩部可以配置为经由导管朝排放通道引导流体或高密度油。轴承可以设置在孔内。旋转组件可包括轴,该轴带有配置为由燃烧后气体驱动的涡轮机叶轮和配置为对空气流加压用于传递到燃烧室的压缩机叶轮。该轴可以由轴承支撑用于在孔内旋转。该轴可以在旋转期间将流体供给到环形凹槽和凹口。从下面参考附图进行的详细说明中,本公开及其特定特征和优点将变得更加明显。附图说明从以下详细描述、最佳模式、权利要求和附图中,本公开的这些以及其他特征和优点将显而易见,其中:图1示出了根据本公开的各实施例具有涡轮增压器的车辆发动机。图2示出了根据本公开的各实施例的涡轮增压器的示意性剖视图。图3示出了中心壳体的放大横截面图。图4示出了可以用于图2和图3的涡轮增压器的示例性非限制性轴承。图5是在具有肩部的环形凹槽的截面内的油流的放大视图。在附图的几个视图的描述中,相同的附图标记表示相同的部件。具体实施方式将详细参考本公开目前所优选的成分、实施例和方法,这些成分、实施例和方法构成专利技术人目前所知的实施本公开的最佳模式。附图并不一定是成比例的。然而,应当理解,所公开实施例仅仅是可以具体化为各种形式和备选形式的本公开的示例。因此,本文公开的具体细节不应被解释为限制性的,而仅仅作为本公开的任何方法的代表性基础,和/或作为教导本领域技术人员多方面应用本公开的代表性基础。除了实例或以其他方式明显指明的地方之外,本说明书中表示物质的量或反应条件和/或用途的所有数值数量应理解为,通过词“约”的修饰来描述本公开最宽泛的范围。通常优选在所述的数字界限内实践。并且,除非明确地相反说明:百分数、“……的份”和比值是按长度;根据本公开的一组或一类材料描述为适用于或优选用于给定目的暗示该组或类的成员中的任意两个或多个的混合物同样适用或优选;首字母缩写或其他缩写的第一定义应用于本文中相同缩写的所有后续使用,并将必要的修正应用于最初定义的缩写的标准语法变型;且除非明确地相反说明,特性的测定是通过如之前或之后引用用于相同特征的相同技术确定的。还应该理解的是,本公开不限于以下所述的具体实施例和方法,因为具体的部件和/或条件当然可以加以改变。此外,本文使用的术语仅用于描述本公开的特定实施例的目的,且不旨在以任何方式进行限制。还必须注意的是,如说明书和所附权利要求中使用,单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数对象,除非上下文明确地另外指出。例如,以单数提及某部件意图包括多个部件。术语“包括”与“包含”、“具有”、“含有”或“特征在于”是同义的。这些术语是包含性质和开放式的,且不排除额外的、未记载的元件或方法步骤。短语“由……组成”排出权利要求中未指明的任何元件、步骤或成分。当该术语出现在权利要求项的条款中而不是立即跟在前序后时,其仅限制该条款中所述的元件。总的来说,其他元件不排除在权利要求之外。短语“基本上由……组成”将权利要求的范围限制在指定的材料或步骤,加上不实质上影响所要求保护主题的基本和新颖特征的那些材料和步骤。术语“包括”、“由……组成”和“基本上由……组成”可以可选地使用。当使用这三个术语之一时,所公开和要求保护的主题可包括其他两个术语任一的使用。贯穿本申请,在参考出版物的情况下,这些出版物的公开内容以其全部内容据此作为参考结合到本申请中以便更完全地描述本公开所属
的状况。以下详细描述在本质上本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种内燃机,其包括:限定至少一个燃烧室的发动机缸体,所述至少一个燃烧室配置为接收用于在其中燃烧的空气燃料混合物并配置为从其排放燃烧后气体;以及涡轮增压器,其配置为接收来自环境的空气流和来自所述燃烧室的所述燃烧后气体,所述涡轮增压器包括:中心壳体,其进一步包括:由所述中心壳体限定的孔、环形凹槽、凹口以及肩部,所述环形凹槽、所述肩部和所述凹口各自配置为接收流体并朝设置在所述孔内的导管或轴承中的至少一个引导流体;以及具有轴的旋转组件,所述轴带有配置为由所述燃烧后气体驱动的涡轮机叶轮和配置为对所述空气流加压用于传递到所述燃烧室的压缩机叶轮,所述轴由所述轴承支撑用于在所述孔内旋转并在旋转期间将所述流体供给到所述环形凹槽、所述凹口和所述肩部。

【技术特征摘要】
2017.03.29 US 15/4723891.一种内燃机,其包括:限定至少一个燃烧室的发动机缸体,所述至少一个燃烧室配置为接收用于在其中燃烧的空气燃料混合物并配置为从其排放燃烧后气体;以及涡轮增压器,其配置为接收来自环境的空气流和来自所述燃烧室的所述燃烧后气体,所述涡轮增压器包括:中心壳体,其进一步包括:由所述中心壳体限定的孔、环形凹槽、凹口以及肩部,所述环形凹槽、所述肩部和所述凹口各自配置为接收流体并朝设置在所述孔内的导管或轴承中的至少一个引导流体;以及具有轴的旋转组件,所述轴带有配置为由所述燃烧后气体驱动的涡轮机叶轮和配置为对所述空气流加压用于传递到所述燃烧室的压缩机叶轮,所述轴由所述轴承支撑用于在所述孔内旋转并在旋转期间将所述流体供给到所述环形凹槽、所述凹口和所述肩部。2.根据权利要求1所述的发动机,其中所述肩部可以取向为基本上平行于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:L·P·贝金吴冉F·施邓定峰
申请(专利权)人:通用汽车环球科技运作有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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