一种用于增压设备(500)的轴承组件(10)。轴承组件(10)包含轴承壳体(400)和轴(530)。轴承组件(10)进一步包含压缩机侧轴承衬套(100)和涡轮机侧轴承衬套(200)，这些轴承衬套一起将轴(530)支撑在轴承壳体(400)的轴承孔(410)内。轴承组件(10)被配置成向压缩机侧轴承衬套(100)的压缩机侧外部润滑间隙(115)以及向涡轮机侧轴承衬套(200)的涡轮机侧外部润滑间隙(215)供应不等量的润滑剂。轴承组件(10)进一步被配置成向压缩机侧轴承衬套(100)的压缩机侧内部润滑间隙(113)以及向涡轮机侧轴承衬套(200)的涡轮机侧内部润滑间隙(213)供应不等量的润滑剂。还公开了一种包含所述轴承组件的增压设备。增压设备。增压设备。
【技术实现步骤摘要】
用于增压设备的轴承组件和增压设备
[0001]本专利技术涉及一种用于增压设备的轴承组件和包括这种轴承组件的增压设备。
技术介绍
[0002]单个移动性扇区正在经历破坏性的改变。尤其是，越来越多的进入市场的电动车辆需要比传统内燃机(ICE)车辆更高的效率。因此，越来越多的车辆配备有效率增加措施，诸如增压设备和减排装置。例如，已知增压设备，其中，压缩机可以由电动马达(电动充电器)和/或排气动力涡轮机(涡轮增压器)驱动。通常，排气涡轮增压器具有带有涡轮机叶轮的涡轮机，该涡轮机叶轮由燃烧发动机的排气流驱动。在排气涡轮增压器的情况下，具有压缩机叶轮的压缩机布置在与涡轮机叶轮的共用轴上，在电子充电器的情况下，具有电子马达的压缩机布置在与涡轮机叶轮的共用轴上。压缩机压缩吸入用于发动机的新鲜空气。这增加了发动机可用于燃烧的空气或氧气的量。这又提高了内燃机的性能。
[0003]在许多已知的增压设备中，轴经由流体动力轴承组件安装在轴承壳体中。该轴承组件有规律地包含压缩机侧轴承衬套和涡轮机侧(或电动马达侧)轴承衬套，这些轴承衬套在该轴承壳体的轴承孔中围绕该轴。由此，径向支撑该轴。在通常的轴承组件中，例如油的润滑剂被提供给轴承组件以分别在衬套和轴承孔之间以及轴和衬套之间建立流体动力轴承膜。由此，实现半浮动或全浮动轴承。
[0004]在现有技术中，用于增压设备的各种轴承组件存在转子稳定性不足以及定音调和不平衡声学性能低的问题。因此，这些轴承组件的主要挑战中的一者是改善轴承组件的噪声振动和声振粗糙度(NVH)行为。该任务是至关重要的，因为次优的NVH行为可能传播通过该结构，从而可能不利地影响整个增压设备并且可能最终导致完全的系统故障。
[0005]因此，本专利技术的目的是提供一种用于具有改进的NVH行为的增压设备的轴承组件。
技术实现思路
[0006]本专利技术涉及一种用于增压设备的轴承组件。此外，本专利技术涉及一种具有这种轴承组件的增压设备。在下文中描述了其他配置。
[0007]本专利技术的用于增压设备的轴承组件包含轴承壳体、轴、压缩机侧轴承衬套和涡轮机侧轴承衬套。该压缩机侧轴承衬套和该涡轮机侧轴承衬套一起将该轴支撑在该轴承壳体的轴承孔内。该轴承组件在压缩机侧轴承衬套处形成压缩机侧内部润滑间隙和压缩机侧外部润滑间隙，并且在该涡轮机侧轴承衬套处形成涡轮机侧内部润滑间隙和涡轮机侧外部润滑间隙。该轴承组件被配置成使得该压缩机侧轴承衬套的内部润滑间隙和/或外部润滑间隙被供应有与该涡轮机侧轴承衬套的内部润滑间隙和/或外部润滑间隙不相等的润滑量。通过向轴承衬套的润滑间隙供应不等量的润滑剂可实现的主要效果是在压缩机侧轴承衬套和涡轮机侧轴承衬套处的相应润滑间隙中分别建立不同的润滑剂膜温度和粘度。由于润滑剂膜温度不相等，轴与轴承衬套之间的驱动扭矩的传递不同(并且还可以实现轴承衬套与轴承壳体之间的制动扭矩)，这使得轴承衬套以不同的转速旋转。例如，该内部润滑间隙
中的较高的润滑剂膜温度导致该轴与对应的轴承衬套之间的减小的驱动扭矩传递，这进而导致对应的轴承衬套在该轴的加速过程中的较慢的旋转以及该对应的轴承衬套在该轴的减速过程中的较快的旋转。内部润滑间隙中的较低的润滑剂膜温度类似地导致相反的效果。由于轴承壳体与相应的轴承衬套之间的润滑剂的剪切力减小，外部润滑间隙中更高的润滑剂膜温度导致减小的断裂扭矩，所以这又导致相应的轴承衬套在轴的加速期间和减速期间更快地旋转。外部润滑间隙中的较低的润滑剂膜温度类似地导致相反的效果，即，使相应的轴承衬套减速的较高的断裂扭矩。因此，这些效果导致可以防止润滑剂膜振动的同步效应的优点。通过扰动润滑剂固有频率的叠加，即通过扰动同步效应，可以限制声音和振动向周边的传递，从而可以实现改善的NVH行为。
[0008]在第一实施例中，压缩机侧轴承衬套的压缩机侧外部润滑间隙可以小于涡轮机侧轴承衬套的涡轮机侧外部润滑间隙。因此，在轴承衬套处存在不同量的润滑剂，由于在压缩机侧轴承衬套和涡轮机侧轴承衬套上的润滑剂膜中的不相等的剪切力，这导致不相等的断裂扭矩。不相等的断裂扭矩导致轴承衬套以不同的速度旋转。因此，可以干扰润滑剂的固有频率的叠加，即，可以防止同步效应。在该第一实施例的可选的方面中，特别有利的是，涡轮机侧的外部润滑间隙被配置成比涡轮机侧的外部润滑间隙的标准配置更大，因为这以协同的方式导致涡轮机侧的轴承衬套上的改善的冷却效果。
[0009]在可与前述方面组合的第一改进的另一方面中，压缩机侧外部润滑间隙和涡轮机侧外部润滑间隙之间的差异在室温下可为压缩机侧外部润滑间隙的至少6.5％，优选地为约10％。更确切地说，最小压缩机侧外部润滑间隙与最小涡轮机侧外部润滑间隙之间的差值可以在室温下是该最小压缩机侧外部润滑间隙的至少6.5％并且优选地约10％。该最小压缩机侧外部润滑间隙与该最小涡轮机侧外部润滑间隙之间的差值应当优选地不大于该最小压缩机侧外部润滑间隙的35％。可替代地，平均压缩机侧外部润滑间隙与平均涡轮机侧外部润滑间隙之间的差值可以在室温下是该平均压缩机侧外部润滑间隙的至少5.5％并且优选地至少8.5％。该平均压缩机侧外部润滑间隙与该平均涡轮机侧外部润滑间隙之间的差值优选地应不超过该平均压缩机侧外部润滑间隙的25％。在最小间隙之间具有大约或至少 10％的目标差导致特别有效地防止同步效应。最小外部润滑间隙应理解为由于制造公差的最小可接受外部润滑间隙。类似地，本领域技术人员将平均外部润滑间隙理解为基于目标尺寸而不考虑制造公差的外部润滑间隙。
[0010]在该第一实施例的可与前述方面中的任一方面相结合的另一方面中，该压缩机侧轴承衬套的压缩机侧内部润滑间隙可以等于该涡轮机侧轴承衬套的涡轮机侧内部润滑间隙。由此，防止或至少减少了该轴的倾斜，这因此导致了该轴的改进的运动和稳定，同时仍然防止了同步效应。
[0011]在可与先前实施例相结合的第二实施例中，该压缩机侧轴承衬套的压缩机侧周向润滑剂槽的深度可以不同于该涡轮机侧轴承衬套的涡轮机侧周向润滑剂槽的深度。这些周向润滑剂槽的不同深度影响这些轴承衬套的润滑剂供应孔，使得这些润滑剂供应孔的孔深度在该压缩机侧轴承衬套和该涡轮机侧轴承衬套上是不同的。这导致润滑剂在润滑剂供应孔内的不同杠杆臂，并由此分别导致压缩机侧轴承衬套和涡轮机侧轴承衬套的润滑剂供应孔内的不同离心力和反压力。因此，由于不同的润滑剂吞吐量，在相应的内部和外部润滑间隙中存在不同量的润滑剂。因此，在压缩机侧轴承衬套和涡轮机侧轴承衬套处分别建立了
不相等的润滑剂膜温度和粘度。由于润滑剂膜温度不相等，轴与轴承衬套之间的驱动扭矩的传递不同(并且还可以实现轴承衬套与轴承壳体之间的制动扭矩)，这使得轴承衬套以不同的速度旋转。因此，可以干扰润滑剂的固有频率的叠加，即，可以防止同步效应。
[0012]在第二实施例的一个方面中，涡轮机侧周向润滑剂槽的深度可以小于压缩机侧周向润滑剂槽的深度。这导致涡轮机侧轴承衬套处的内部润滑间隙的润滑剂吞吐量减小，这再次导致轴与涡轮机侧轴承衬套之间的驱动扭矩传递减小，这是由于与压缩机侧轴承衬套相比，涡轮本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于增压设备(500)的轴承组件(10)，包括：轴承壳体(400)，轴(530)，压缩机侧轴承衬套(100)和涡轮机侧轴承衬套(200)，所述压缩机侧轴承衬套(100)和涡轮机侧轴承衬套(200)一起将所述轴(530)支撑在所述轴承壳体(400)的轴承孔(410)内，其特征在于，所述轴承组件(10)被配置成用于向所述压缩机侧轴承衬套(100)的压缩机侧外部润滑间隙(115)和所述涡轮机侧轴承衬套(200)的涡轮机侧外部润滑间隙(215)供应不等量的润滑剂，和/或所述轴承组件(10)被配置成用于将不等量的润滑剂供应至所述压缩机侧轴承衬套(100)的压缩机侧内部润滑间隙(113)以及所述涡轮机侧轴承衬套(200)的涡轮机侧内部润滑间隙(213)。2.根据权利要求1所述的用于增压设备(500)的轴承组件(10)，其特征在于，所述轴承壳体(400)包括润滑剂供应系统(420)，该润滑剂供应系统具有第一供应通道(424)和第二供应通道(426)，其中，该第一供应通道(424)在所述涡轮机侧轴承衬套(200)的轴向位置处或在所述压缩机侧轴承衬套(100)的轴向位置处通向所述轴承孔(410)的内表面(412)，并且其中，所述第二供应通道(426)在所述压缩机侧轴承衬套(100)与所述涡轮机侧轴承衬套(200)之间沿轴向通向所述轴承孔(410)的所述内表面(412)。3.根据权利要求2所述的用于增压设备(500)的轴承组件(10)，其特征在于，所述第一供应通道(424)直接流体联接至所述涡轮机侧轴承衬套(200)或所述压缩机侧轴承衬套(100)，并且其中，所述第二供应通道(426)直接流体联接至一个间隔件(300)上，所述间隔件轴向地布置在所述压缩机侧轴承衬套(100)与所述涡轮机侧轴承衬套(200)之间。4.根据权利要求3所述的用于增压设备(500)的轴承组件(10)，其特征在于，所述润滑剂供应系统(420)进一步包括润滑剂室(422)，其中，所述第一供应通道(424)将所述润滑剂室(422)直接流体联接至所述涡轮机侧轴承衬套(200)或所述压缩机侧轴承衬套(100)，并且其中，所述第二供应通道(426)将所述润滑剂室(422)直接流体联接至间隔件(300)。5.根据权利要求4所述的用于增压设备(500)的轴承组件(10)，其特征在于，所述间隔件(300)包括润滑剂供应孔(340)，所述润滑剂供应孔(340)从所述间隔件(300)的外护套表面(324)延伸至所述间隔件(300)的内护套表面(322)。6.根据权利要求5所述的用于增压设备(500)的轴承组件(10)，其特征在于，所述第二供应通道(426)从所述润滑剂室(422)延伸至所述间隔件(300)的所述润滑剂供应孔(340)。7.根据权利要求5或6中任一项所述的用于增压设备(500)的轴承组件(10)，其特征在于，所述第二供应通道(426)从所述润滑剂室(422)延伸至压缩机侧台肩(332)，或者，所述第二供应...
【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：新型
国别省市：
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