一种涡轮增压器及内燃发动机，涡轮增压器包括涡轮机、压缩机和形成轴承孔的轴承壳体。轴承装置设置在轴与轴承壳体之间，所述轴使所述涡轮机叶轮和压缩机叶轮互连。轴承装置包括在外轴承座圈元件与内轴承座圈元件之间形成的第一轴承和第二轴承，其中外轴承座圈元件设置在轴承孔内，内轴承座圈元件设置在外轴承座圈元件内并且在外轴承座圈元件与轴之间。内轴承座圈元件包括扩张部分，该扩张部分径向向外延伸，从而为轴提供扭转刚度和弯曲刚度。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种涡轮增压器及内燃发动机，涡轮增压器包括涡轮机、压缩机和形成轴承孔的轴承壳体。轴承装置设置在轴与轴承壳体之间，所述轴使所述涡轮机叶轮和压缩机叶轮互连。轴承装置包括在外轴承座圈元件与内轴承座圈元件之间形成的第一轴承和第二轴承，其中外轴承座圈元件设置在轴承孔内，内轴承座圈元件设置在外轴承座圈元件内并且在外轴承座圈元件与轴之间。内轴承座圈元件包括扩张部分，该扩张部分径向向外延伸，从而为轴提供扭转刚度和弯曲刚度。【专利说明】满轮増压器及内燃发动机
本技术总体设及满轮增压器，并且更具体地设及在内燃发动机上使用的满轮 增压器。
技术介绍
内燃发动机被供应有空气和燃料的混合物用于在发动机内的燃烧，该燃烧转换成 机械动力。为使该燃烧过程转换的动力最大化，发动机通常装备有满轮增压进气系统。 满轮增压进气系统包括具有满轮机的满轮增压器，满轮机使用来自发动机的排气 来压缩流入发动机中的空气，从而促使比自然进气式发动机吸入到燃烧室中更多的空气量 进入发动机的燃烧室。运种增加的空气供应能够相应地增加燃料供给量，从而使发动机的 动力输出功率增加。 发动机的燃料能量转换效率取决于许多因素，包括发动机满轮增压器的效率。先 前提出的满轮增压器的设计包括连接满轮机叶轮和压缩机叶轮的轴，所述轴如同实际一样 短且具有刚性，W避免工作期间的振动和其他动力学效应。应当理解，满轮增压器轴在正常 工作期间W每分钟数万转进行高速旋转，因此需要良好平衡并且刚性的组件。 然而，对于某些应用例如在其中气体在轴向和径向上均驱动满轮机叶轮的混流式 满轮机来说，包括至少一个轴和满轮机叶轮的整个旋转组件必须变得更长。为保持刚度，更 长的轴通常也制得轴径更粗，运增加了旋转组件的质量，并且因此相对于长度更短且轴径 更细的满轮机轴降低了其瞬态响应，运通常是不期望的。
技术实现思路
本技术适用于内燃发动机的满轮增压器。满轮增压器包括满轮机、压缩机和 形成轴承孔的轴承壳体。轴承装置设置在轴与轴承壳体之间，所述轴使满轮机叶轮和压缩 机叶轮互连。轴承装置包括在外轴承座圈元件与内轴承座圈元件之间形成的第一轴承和第 二轴承，其中外轴承座圈元件设置在轴承孔内，内轴承座圈元件设置在外轴承座圈元件内 并且在外轴承座圈元件与轴之间。内轴承座圈元件包括径向向外延伸的扩张部分，从而为 轴提供扭转刚度和弯曲刚度。 在一方面，本技术具体描述了一种满轮增压器，其包括满轮机和压缩机，满轮 机包括满轮机叶轮，压缩机包括压缩机叶轮。轴承壳体设置并且连接在满轮机与压缩机之 间。轴承壳体形成从中通过的轴承孔。轴可旋转地设置在轴承壳体内，并且延伸到满轮机和 压缩机中。满轮机叶轮连接到所述轴的一端，而压缩机叶轮连接到所述轴的相对端，使得满 轮机叶轮可旋转地设置在满轮机中，而压缩机叶轮可旋转地设置在压缩机中。轴承装置设 置在轴与轴承壳体之间。轴承装置包括第一轴承和第二轴承，第一轴承和第二轴承中的每 个由相应的第一多个滚动体元件和第二多个滚动体元件形成，所述多个滚动体元件接合在 相应的第一内座圈和第二内座圈之间W及相应的第一外座圈和第二外座圈之间。外轴承座 圈元件设置在轴承孔内并且形成相应的第一外座圈和第二外座圈。内轴承座圈元件设置在 外轴承座圈元件内并且在外轴承座圈元件与轴之间。内轴承座圈元件形成相应的第一内座 圈和第二内座圈，使得相应的第一内座圈与相应的第一外座圈轴向对齐，并且相应的第二 内座圈与相应的第二外座圈轴向对齐。内轴承座圈元件包括扩张部分，扩张部分相对于相 应的第一内座圈和第二内座圈径向向外延伸，从而为轴提供扭转刚度和弯曲刚度。 所述扩张部分形成所述内轴承座圈元件的增大内径。 所述轴在端部连接到所述第一、第二内座圈，所述端部具有第一直径，所述轴在所 述端部之间进一步形成细长部分，所述细长部分具有小于所述第一直径的第二直径。 所述内轴承座圈元件的所述增大内径与所述轴的所述细长部分在轴向方向上重 叠。 所述内轴承座圈元件由两个部件形成，即，压缩机侧杯状件和满轮机侧杯状件。 所述满轮机侧杯状件和所述压缩机侧杯状件中的一个形成凸部和壁，所述壁在其 中接纳其他杯状件的自由环形面。 所述扩张部分的两侧为两个过渡部分，所述过渡部分减小了所述扩张部分的内径 W匹配所述轴的外径，并且其中所述两个过渡部分中的每个具有平滑或倾斜的轮廓。 所述内轴承座圈元件在与各自相应的第一内圈座和第二内圈座相邻的两侧处接 合所述轴，使得在所述扩张部分的内表面与所述轴的外表面之间形成封闭腔，所述封闭腔 大致没有润滑油进入其中。 所述内轴承座圈元件、所述外轴承座圈元件W及所述多个第一滚动体元件和所述 多个第二滚动体元件可作为整体组件一起从一端插入围绕所述轴的所述轴承壳体的所述 轴承孔中，并且通过连接到所述轴承壳体的轴承保持架保持在其中。 在另一方面，本技术描述了一种用于将轴可旋转地支撑在满轮增压器的轴承 壳体内的方法。所述方法包括，通过在第一内座圈和第一外座圈中接合第一多个滚动元件 形成第一滚动轴承，其中第一内座圈在内座圈元件中形成，第一外座圈在外座圈元件中形 成；W及通过在第二内座圈和第二外座圈中接合第二多个滚动元件形成第二滚动轴承，其 中第二内座圈在内座圈元件中形成，第二外座圈在外座圈元件中形成。外座圈元件接合在 轴承壳体中形成的轴承孔与延伸通过轴承孔的轴之间。内轴承座圈元件在两个端部接合所 述轴，并且包括在两个端部之间的扩张部分，使得扩张部分相对于端部径向向外延伸，从而 为轴提供扭转刚度和弯曲刚度。 在又一方面，本技术描述了一种内燃发动机，其具有在气缸体中形成的多个 燃烧室、设置成向燃烧室提供空气或空气与排气混合物的进气歧管，W及设置成从燃烧室 接收排气的排气歧管。所述内燃发动机进一步包括满轮机，该满轮机具有环绕满轮机叶轮 的满轮机壳体。满轮机壳体流体连接到排气歧管并且设置成从排气歧管接收排气，W驱动 满轮机叶轮。所述内燃发动机进一步包括压缩机，该压缩机具有环绕压缩机叶轮的压缩机 壳体。压缩机壳体流体连接到进气歧管并且设置成向进气歧管提供空气。轴承壳体设置并 且连接在满轮机与压缩机之间。轴承壳体形成从中通过的轴承孔，该轴承孔容纳使满轮机 叶轮与压缩机叶轮互连的轴，W在其间传送动力。 在一个所述实施例中，所述轴可旋转地装配在轴承壳体内，并且延伸到满轮机和 压缩机内，使得满轮机叶轮连接到轴的一端，而压缩机叶轮连接到轴的相对端。轴承装置在 轴与轴承壳体之间。轴承装置包括第一轴承和第二轴承，第一轴承和第二轴承中的每个由 相应的第一多个滚动体元件和第二多个滚动体元件形成，所述多个滚动体元件接合在相应 的第一内座圈和第二内座圈与相应的第一外座圈和第二外座圈之间。外轴承座圈元件设置 在轴承孔内，并且形成相应的第一外座圈和第二外座圈，而内轴承座圈元件在外轴承座圈 元件与轴之间设置在外轴承座圈元件内，并且形成相应的第一内座圈和第二内座圈，使得 相应的第一内座圈与相应的第一外座圈轴向对齐，并且相应的第二内座圈与相应的第二外 座圈轴向对齐。内轴承座圈元件包括扩张部分，扩张部分相对于相应的第一内座圈和第二 内座圈径向向外延伸，从而为轴提供扭转刚度和弯曲刚度。所述轴在端部处连接到内座圈。 端部具有第一本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种涡轮增压器，其特征在于包括：涡轮机，其包括涡轮机叶轮；压缩机，其包括压缩机叶轮；轴承壳体，其设置并且连接在所述涡轮机与所述压缩机之间，所述轴承壳体形成从中通过的轴承孔；轴，其可旋转地设置在所述轴承壳体内，并且延伸到所述涡轮机和所述压缩机中，其中，所述涡轮机叶轮连接到所述轴的一端，并且其中所述压缩机叶轮连接到所述轴的相对端，使得所述涡轮机叶轮可旋转地设置在所述涡轮机中，而所述压缩机叶轮可旋转地设置在所述压缩机中；轴承装置，其设置在所述轴与所述轴承壳体之间，所述轴承装置包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承中具有多个第一滚动体元件，所述第二轴承中具有多个第二滚动体元件，所述多个第一滚动体元件接合在第一内座圈与第一外座圈之间，所述多个第二滚动体元件接合在第二内座圈与第二外座圈之间；外轴承座圈元件，其设置在所述轴承孔内并且形成所述第一外座圈和所述第二外座圈；以及内轴承座圈元件，其设置在所述外轴承座圈内并且在所述外轴承座圈与所述轴之间，所述内轴承座圈元件形成所述第一内座圈和所述第二内座圈，使得所述第一内座圈与所述第一外座圈轴向对齐，并且所述第二内座圈与所述第二外座圈轴向对齐；其中，所述内轴承座圈元件包括扩张部分，所述扩张部分相对于所述第一内座圈和第二内座圈径向向外延伸，从而为所述轴提供扭转刚度和弯曲刚度。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·E·安娜缇，T·J·威廉姆斯，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：新型
国别省市：美国;US
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