涡轮增压器及内燃发动机制造技术

一种涡轮增压器及内燃发动机，所述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，所述轴使涡轮机叶轮和压缩机叶轮互连。轴承装置沿第一挤压膜直径（SFD）、第二挤压膜直径、第三挤压膜直径和进一步的挤压膜直径接合轴承壳体，使得第一SFD不同于第三SFD，第一SFD等于第二SFD，而第三SFD等于第四SFD。

【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，所述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，所述轴使涡轮机叶轮和压缩机叶轮互连。轴承装置沿第一挤压膜直径（SFD）、第二挤压膜直径、第三挤压膜直径和进一步的挤压膜直径接合轴承壳体，使得第一SFD不同于第三SFD，第一SFD等于第二SFD，而第三SFD等于第四SFD。【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。为使该燃烧过程生成的动力最大化，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W另外方式吸入燃烧室中的空 气更多的空气进入发动机的燃烧室。运种增加的空气供应允许燃料供给增加，从而使发动 机的动力输出增加。 在常规满轮增压器中，提供发动机润滑油W润滑并且冷却轴承壳体中的轴承，轴 承壳体可旋转地支撑将动力从满轮机传送到压缩机的满轮增压器轴。除冷却和润滑W外， 当润滑油W油膜被提供时，在其穿过控制表面或轴承表面时，其还提供用于轴和轴承振动 的阻尼。有时被称为挤压膜阻尼的运种阻尼可提供振动阻尼，但在滑动轴承中通常不足W 提供充分的阻尼。
技术实现思路
在一方面，本技术描述了一种满轮增压器。满轮增压器包括具有满轮机叶轮 的满轮机，具有压缩机叶轮的压缩机，W及设置并且连接在满轮机与压缩机之间的轴承壳 体。轴承壳体形成具有第一供油通道和第二供油通道的轴承孔。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。满轮机叶轮连接到轴的一端，而压缩机叶轮连接到轴 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，并且包括设置在轴承孔中的外轴承座圈元件。在 一个实施例中，外轴承座圈元件具有中空圆柱形形状，中空圆柱形形状沿第一圆柱形轴承 表面、第二圆柱形轴承表面、第=圆柱形轴承表面和第四圆柱形轴承表面接合轴承孔，并且 具有与第一圆柱形轴承表面相邻设置的第一端W及与第四圆柱形轴承表面相邻设置的第 二端。外轴承座圈元件靠近第一端形成第一供油室，第一供油室与第一供油通道至少部分 重叠并且沿轴承孔在轴向方向上设置在第一圆柱形轴承表面与第二圆柱形轴承表面之间。 外轴承座圈元件靠近第二端形成第二供油室，第二供油室与第二供油通道至少部分重叠并 且在轴向方向上设置在第=圆柱形轴承表面与第四圆柱形轴承表面之间。在工作期间，通 过第一供油通道提供的油充满第一供油室并且穿过轴承孔与第一圆柱形轴承表面和第二 圆柱形轴承表面之间的径向缝隙，而通过第二供油通道提供的油充满第二供油室并且穿过 轴承孔与第=圆柱形轴承表面和第四圆柱形轴承表面之间的附加径向缝隙。第一圆柱形轴 承表面和第二圆柱形轴承表面中的每个具有第一相应的直径并且沿第一轴向长度轴向延 伸，而第=圆柱形轴承表面和第四圆柱形轴承表面中的每个具有第二相应的直径并且沿第 二长度轴向延伸，使得第一圆柱形轴承表面、第二圆柱形轴承表面、第=轴圆柱形承表面和 第四圆柱形轴承表面中的每个容许油的相应第一挤压膜直径(SFD)、第二挤压膜直径、第= 挤压膜直径和第四挤压膜直径在其中。第一S抑不同于第SS抑。 所述第一挤压膜直径等于所述第二挤压膜直径，而所述第=挤压膜直径等于所述 第四挤压膜直径。 所述第一挤压膜直径或第二挤压膜直径与轴承孔直径之间的差与所述轴承孔直 径的比值为0.0021。 所述第一圆柱形轴承表面或第二圆柱形轴承表面中的每个在所述轴向方向上的 长度与所述轴承孔的比值为0.3。 所述第=挤压膜直径或第四挤压膜直径与轴承孔直径之间的差与所述轴承孔直 径的比值为0.0031。 所述第=圆柱形轴承表面或第四圆柱形轴承表面中的每个在所述轴向方向上的 长度与所述轴承孔的比值为0.2。 所述轴承装置进一步包括内轴承座圈元件，所述内轴承座圈元件接合所述轴并且 可旋转地支撑在所述外轴承座圈元件内，所述内轴承座圈元件形成扩张部分，所述扩张部 分相对于其接合所述轴的端部具有增大的内径。 所述轴在端部处连接到所述内轴承座圈元件，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，W 及 其中所述内轴承座圈元件的所述增大的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，并 且其中螺母将所述压缩机侧杯状件接合到所述轴。 在另一方面，本技术描述了一种用于将轴可旋转并且可密封地支撑在满轮增 压器的轴承壳体内的方法。所述方法包括在轴的一端处连接满轮机叶轮;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轴承座 圈元件中形成，第一外座圈在外轴承座圈元件中形成；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轴承座圈元件中形 成，第二外座圈在外轴承座圈元件中形成。外轴承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，使得内轴承座圈元件随着轴相对于外轴承座圈元件旋转。 在一个实施例中，外轴承座圈元件具有形成外壁的中空圆柱形形状，外壁沿第一圆柱形轴 承表面、第二圆柱形轴承表面、第=圆柱形轴承表面和第四圆柱形轴承表面接合轴承孔。外 壁具有与第一圆柱形轴承表面相邻设置的第一端并且形成第一供油室，W及与第四轴承表 面相邻设置的第二端并且形成第二供油室，第一供油室设置成在第一圆柱形轴承表面与第 二圆柱形轴承表面之间流体连通，第二供油室设置成在第=圆柱形轴承表面与第四圆柱形 轴承表面之间流体连通。在工作期间，油通过第一供油室被提供，使得油穿过第一圆柱形轴 承表面和第二圆柱形轴承表面。在工作期间，油还通过第二供油室被提供，其中油穿过第= 圆柱形轴承和第四圆柱形轴承表面。第一圆柱形轴承表面和第二圆柱形轴承表面中的每个 具有第一相应的直径，并且沿第一轴向长度轴向延伸，而第=圆柱形轴承表面和第四圆柱 形轴承表面中的每个具有第二相应的直径，并且沿第二长度轴向延伸，使得第一圆柱形轴 承表面、第二圆柱形轴承表面、第=圆柱形轴承表面和第四圆柱形轴承表面中的每个容许 油的相应第一挤压膜直径(SFD)、第二挤压膜直径、第=挤压膜直径和第四挤压膜直径在其 中。该方法进一步包括通过将第一S抑布置并且配置成不同于第=S抑来抑制轴振动。 在又一方面，本技术描述了一种内燃发动机，该内燃发动机具有在气缸体中 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。所述内燃发动机包括满轮机、压缩机和轴承壳体，满轮机 包括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，压缩机包括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和所述压缩机之间，所述轴承壳体形成具有第一供油通道和第二供油通道的轴承孔；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，所述轴承装置包括设置在所述轴承孔中的外轴承座圈元件，其中所述外轴承座圈元件具有中空圆柱形形状，所述中空圆柱形形状沿第一圆柱形轴承表面、第二圆柱形轴承表面、第三圆柱形轴承表面、第四圆柱形轴承表面接合所述轴承孔，外轴承座圈元件具有与所述第一圆柱形轴承表面相邻设置的第一端和与所述第四圆柱形轴承表面相邻设置的第二端；其中所述外轴承座圈元件靠近所述第一端形成第一供油室，所述第一供油室与所述第一供油通道至少部分重叠并且沿所述轴承孔在轴向方向上设置在所述第一圆柱形轴承表面与第二圆柱形轴承表面之间；以及其中所述外轴承座圈元件靠近所述第二端形成第二供油室，所述第二供油室与所述第二供油通道至少部分重叠并且在所述轴向方向上设置在所述第三圆柱形轴承表面与第四圆柱形轴承表面之间；其中，在工作期间，通过所述第一供油通道提供的油充满所述第一供油室并且穿过所述轴承孔与所述第一圆柱形轴承表面和第二圆柱形轴承表面之间的径向缝隙，而通过所述第二供油通道提供的油充满所述第二供油室并且穿过所述轴承孔与所述第三圆柱形轴承表面和第四圆柱形轴承表面之间的附加径向缝隙；其中所述第一圆柱形轴承表面和第二圆柱形轴承表面各自具有第一相应的直径并且沿第一轴向长度轴向延伸，其中所述第三圆柱形轴承表面和第四圆柱形轴承表面各自具有第二相应的直径并且沿第二轴向长度轴向延伸，使得所述第一圆柱形轴承表面、第二圆柱形轴承表面、第三圆柱形轴承表面和第四圆柱形轴承表面中的每个容许油的相应第一挤压膜直径、第二挤压膜直径、第三挤压膜直径和第四挤压膜直径在其中；以及其中所述第一挤压膜直径不同于所述第三挤压膜直径。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R·E·安娜缇，T·哈特莱，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：新型
国别省市：美国;US