具有直接安裝軸承殼體的蝸輪增壓器組件的制作方法
【專利摘要】一種渦輪增壓器，其對氣流增壓以輸送到內(nèi)燃發(fā)動機，內(nèi)燃發(fā)動機具有汽缸體、汽缸蓋、形成在汽缸體和汽缸蓋中的至少一個中的供油通道。渦輪增壓器包括軸承殼體，所述軸承殼體具有用于直接安裝到汽缸體和汽缸蓋中的一個的安裝凸緣，以由此建立與供油通道的流體連通。軸承殼體還包括軸頸軸承、止推軸承組件和旋轉(zhuǎn)組件。安裝凸緣限定供油開口，所述供油開口配置為對應汽缸體和汽缸蓋中的一個的供油通道和在安裝凸緣附接到發(fā)動機時將油引導到軸頸軸承和止推軸承組件。還公開一種采用這種渦輪增壓器的內(nèi)燃發(fā)動機。
【專利說明】具有直接安裝軸承殼體的蝸輪增壓器組件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及渦輪增壓器組件，該組件具有直接安裝的軸承殼體。

【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃發(fā)動機(ICE)通常被用于以可靠的基礎(chǔ)產(chǎn)生長時間的大水平的動力。許多這樣的ICE組件使用增壓裝置，例如排氣渦輪驅(qū)動的渦輪增壓器，以讓氣流在進入發(fā)動機的進氣總管之前壓縮氣流，以便增加功率和效率。
[0003]具體說，渦輪增壓器是離心的氣體壓縮機，其與通過周圍大氣壓力所獲得的相比使得更多空氣和更多氧氣進入ICE的燃燒室。被迫進入ICE的額外質(zhì)量的含有氧氣的空氣改善發(fā)動機的容積效率，允許在給定循環(huán)中燃燒更多燃料，且由此產(chǎn)生更多功率。
[0004]典型的渦輪增壓器包括中心軸，其被一個或多個軸承支撐且在排氣驅(qū)動的渦輪和空氣壓縮機輪之間傳遞旋轉(zhuǎn)運動。渦輪和壓縮機輪被固定到軸，其與各種軸承部件組合構(gòu)成渦輪增壓器的旋轉(zhuǎn)組件。
[0005]因為旋轉(zhuǎn)組件經(jīng)常以100000轉(zhuǎn)每分鐘(RPM)的速度運行且從發(fā)動機的排氣氣體吸收大量的熱量，排氣氣體的溫度可以接近2000華氏度，渦輪增壓器軸承的冷卻對渦輪增壓器的長期耐久性很關(guān)鍵。為了由此冷卻渦輪增壓器軸承，水和油通常被供應到旋轉(zhuǎn)組件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個實施例涉及渦輪增壓器組件，其用于對氣流增壓以輸送到具有汽缸體和汽缸蓋的內(nèi)燃發(fā)動機。渦輪增壓器組件包括軸承殼體，所述軸承殼體具有用于直接安裝到汽缸體和汽缸蓋中的一個的安裝凸緣。渦輪增壓器組件還包括軸頸軸承，所述軸頸軸承沿軸線設(shè)置在軸承殼體的孔中。渦輪增壓器組件還包括旋轉(zhuǎn)組件，所述旋轉(zhuǎn)組件被軸頸軸承支撐且配置為通過燃燒后的氣體繞軸線旋轉(zhuǎn)。渦輪增壓器組件另外包括止推軸承組件，所述止推軸承組件配置為在氣流被增壓時吸收通過旋轉(zhuǎn)組件產(chǎn)生的頂推力。安裝凸緣限定供油開口，所述供油開口配置為對應汽缸體和汽缸蓋中的至少一個中的供油通道和在安裝凸緣附接到汽缸體和汽缸蓋中的一個時將油引導到軸頸軸承和止推軸承組件。
[0007]渦輪增壓器旋轉(zhuǎn)組件可以包括軸，所述軸具有第一端和第二端，軸被軸頸軸承支撐，以用于繞軸線旋轉(zhuǎn)。渦輪增壓器旋轉(zhuǎn)組件也可以包括渦輪，所述渦輪在第一端附近被固定到軸且配置為通過燃燒后氣體而繞軸線旋轉(zhuǎn)。渦輪增壓器旋轉(zhuǎn)組件可以另外包括壓縮機輪，其在第二端附近被固定到軸且配置為對從周圍環(huán)境接收的氣流增壓，以用于輸送到汽缸。
[0008]渦輪可以設(shè)置在渦輪殼體內(nèi)部，所述渦輪殼體具有渦輪渦道，而壓縮機輪可以設(shè)置在具有壓縮機渦道的壓縮機覆蓋件中。在這種情況下，壓縮機渦道和渦輪渦道每一個可以附接到軸承殼體。
[0009]渦輪增壓器組件可以另外包括排氣連接管，其配置為將燃燒后氣體從汽缸蓋引導到渦輪渦道。
[0010]汽缸蓋可以包括具有安裝表面的整合排氣總管。在這種情況下，排氣連接管可以配置為在安裝表面處附接到汽缸蓋。
[0011]排氣連接管可以包括柔性聯(lián)接部，其配置為吸收汽缸蓋和渦輪渦道之間的振動和定位差。
[0012]柔性聯(lián)接部可以限定多個孔，所述孔配置為接收用于將渦輪增壓器組件附接到汽缸體和汽缸蓋中的一個的緊固件。
[0013]柔性聯(lián)接部可以配置為波紋管和網(wǎng)套中的一個，其每一個可以是不銹鋼結(jié)構(gòu)的。
[0014]發(fā)動機可以另外包括冷卻劑供應通道、配置為使冷卻劑增壓的冷卻劑泵、和配置為使油增壓的油泵。軸承殼體可以包括置為靠近軸頸軸承和止推軸承組件每一個的冷卻劑或水套。安裝凸緣可以另外限定冷卻劑供應開口，所述冷卻劑供應開口配置為在安裝凸緣附接到汽缸體和汽缸蓋中的一個時匹配到冷卻劑供應通道且將冷卻劑供應到冷卻劑套。被增壓的油可以經(jīng)由供油通道而被引導到軸承殼體，以潤滑軸頸軸承和止推軸承組件。冷卻劑可以經(jīng)由冷卻劑供應通道而被引導到軸承殼體，以吸收和除去從對軸頸軸承和止推軸承組件進行潤滑的油而來的熱量。
[0015]安裝凸緣可以限定多個孔，所述孔配置為接收用于將軸承殼體附接到汽缸體和汽缸蓋中的一個的緊固件。
[0016]進而，軸承殼體可以用鋁合金形成。
[0017]本發(fā)明的另一實施例涉及具有如上所述的渦輪增壓器的內(nèi)燃發(fā)動機。一種用于對氣流增壓的渦輪增壓器組件，所述氣流從周圍環(huán)境接收以用于輸送到內(nèi)燃發(fā)動機，所述內(nèi)燃發(fā)動機具有安裝到限定了汽缸的汽缸體的汽缸蓋、設(shè)置在汽缸中的往復運動活塞、和形成在汽缸體和汽缸蓋中的至少一個中的供油通道，其中汽缸蓋配置為將空氣燃料混合物供應到汽缸以用于在其中燃燒和將燃燒后的氣體由此排出，渦輪增壓器組件包括:軸承殼體，具有安裝凸緣，所述安裝凸緣配置為直接安裝到汽缸體和汽缸蓋中的一個；軸頸軸承，沿軸線設(shè)置在軸承殼體中；旋轉(zhuǎn)組件，被軸頸軸承支撐且配置為通過燃燒后的氣體繞軸線旋轉(zhuǎn)；和止推軸承組件，配置為在氣流被增壓時吸收通過旋轉(zhuǎn)組件產(chǎn)生的頂推力；其中安裝凸緣限定供油開口，所述供油開口配置為對應供油通道且在安裝凸緣附接到汽缸體和汽缸蓋中的一個時將油以引導到軸頸軸承和止推軸承組件。
[0018]在上述渦輪增壓器組件中，旋轉(zhuǎn)組件包括:軸，具有第一端和第二端，軸被軸頸軸承支撐，以用于繞軸線旋轉(zhuǎn)；渦輪，在第一端附近被固定到軸且配置為通過燃燒后氣體繞軸線旋轉(zhuǎn)；和壓縮機輪，在第二端附近被固定到軸且配置為對從周圍環(huán)境接收的氣流增壓，以用于輸送到汽缸；其中:渦輪設(shè)置在具有渦輪渦道的渦輪殼體中；壓縮機輪設(shè)置在具有壓縮機渦道的壓縮機覆蓋件中；和，壓縮機渦道和渦輪渦道每一個附接到軸承殼體。
[0019]上述渦輪增壓器組件進一步包括排氣連接管，所述排氣連接管配置為將燃燒后的氣體從汽缸蓋引導到渦輪渦道。
[0020]在上述渦輪增壓器組件中，汽缸蓋包括具有安裝表面的整合排氣總管，且其中排氣連接管配置為在安裝表面處附接到汽缸蓋。
[0021]在上述渦輪增壓器組件中，排氣連接管包括柔性聯(lián)接部，其配置為吸收汽缸蓋和渦輪渦道之間的振動和定位差。
[0022]在上述渦輪增壓器組件中，柔性聯(lián)接部限定多個孔，所述孔配置為接收用于將渦輪增壓器組件附接到汽缸蓋的緊固件。
[0023]在上述渦輪增壓器組件中，柔性聯(lián)接部配置為波紋管和網(wǎng)套中的一個。
[0024]在上述渦輪增壓器組件中，發(fā)動機另外包括冷卻劑供應通道、配置為使冷卻劑增壓的冷卻劑泵、和配置為使油增壓的油泵；軸承殼體包括冷卻劑套，所述冷卻劑套布置為靠近軸頸軸承和止推軸承組件每一個；安裝凸緣另外限定冷卻劑供應開口，所述冷卻劑供應開口配置為在安裝凸緣附接到汽缸體和汽缸蓋中的一個時匹配到冷卻劑供應通道且將冷卻劑供應到冷卻劑套；增壓的油經(jīng)由供油通道而被引導到軸承殼體，以潤滑軸頸軸承和止推軸承組件；和，冷卻劑經(jīng)由冷卻劑供應通道而被引導到軸承殼體，以吸收和除去從對軸頸軸承和止推軸承組件進行潤滑的油而來的熱量。
[0025]在上述渦輪增壓器組件中，安裝凸緣部限定多個孔，所述孔配置為接收用于將軸承殼體附接到汽缸體和汽缸蓋中的一個的緊固件。
[0026]在上述渦輪增壓器組件中，軸承殼體用鋁合金形成。
[0027]在下文結(jié)合附圖進行的對實施本發(fā)明的較佳模式(一個或多個)和實施例(一個或多個)做出的詳盡描述中能容易地理解上述的本發(fā)明的特征和優(yōu)點以及其他的特征和優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是具有根據(jù)本發(fā)明實施例的渦輪增壓器的發(fā)動機的透視圖。
[0029]圖2是具有根據(jù)本發(fā)明另一實施例的渦輪增壓器的發(fā)動機的透視圖
[0030]圖3是圖1-2所示的渦輪增壓器的部分截面圖。
[0031]圖4是根據(jù)本發(fā)明的如圖1所示的渦輪增壓器的透視圖，其顯示了安裝凸緣。
[0032]圖5是用于圖1-4所示的渦輪增壓器的軸承殼體的近距側(cè)視圖，軸承殼體具有在安裝凸緣中的供油開口和冷卻劑供應開口。
[0033]圖6是如圖5所示的軸承殼體的近距俯視圖。

【具體實施方式】
[0034]參見附圖，其中幾幅圖中相同的附圖標記指示相同或類似的部件，圖1示出了內(nèi)燃發(fā)動機10。發(fā)動機10還包括汽缸體12，所述汽缸體12具有布置在其中的多個汽缸14。發(fā)動機10可以限定供油通道10-1、油返回通道10-2、冷卻劑供應通道10-3、冷卻劑返回通道10-4(在圖5-6顯示)。
[0035]如圖1所示，發(fā)動機10還包括安裝在汽缸體12上的汽缸蓋16。供油通道10_1、油返回通道10-2、冷卻劑供應通道10-3、冷卻劑返回通道10-4可以通過汽缸體12或汽缸蓋16限定。每一個汽缸14包括配置為在其中往復運動的活塞18。燃燒室20形成在汽缸14中且在汽缸蓋16的底部表面和活塞18的頂部之間。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，燃燒室20每一個從汽缸蓋16接收燃料和空氣，其形成燃料空氣混合物，以隨后用于在目標燃燒室內(nèi)部燃燒。汽缸蓋16還配置為將燃燒后氣體從燃燒室20排出。
[0036]發(fā)動機10還包括配置為在汽缸體12中旋轉(zhuǎn)的曲軸22。曲軸22由于在燃燒室20中燃燒的適當比例的燃料空氣混合物而通過活塞18旋轉(zhuǎn)。在空氣燃料混合物在具體燃燒室20內(nèi)部燃燒之后，具體活塞18的往復運動用于將燃燒后的氣體24從相應汽缸14排出。發(fā)動機10還包括油泵26。油泵26配置為將增壓的發(fā)動機油28供應到各種軸承，例如曲軸22的軸承。油泵26可以直接地通過發(fā)動機10或通過電動機(未示出)驅(qū)動。
[0037]發(fā)動機10另外包括吸氣系統(tǒng)30，其配置為將氣流32從周圍環(huán)境引導到汽缸14。吸氣系統(tǒng)30包括進入空氣導管34、渦輪增壓器36、和進氣總管(未示出)。雖然未示出，但是吸氣系統(tǒng)30可以另外包括在渦輪增壓器36上游的空氣過濾器，用于去除來自氣流32的外來顆粒和其他空氣攜帶的碎屑。進入空氣導管34配置為將氣流32從周圍環(huán)境引導到渦輪增壓器36，而渦輪增壓器配置為對接收的氣流增壓，和將增壓的氣流排放到進氣總管。進氣總管又將之前增壓的氣流32分配到汽缸14，用于與適當量的燃料混合和隨后燃燒最終的燃料空氣混合物。圖1顯示了發(fā)動機10的一個實施例，其具有安裝到汽缸體12的渦輪增壓器36，而圖2顯示了發(fā)動機10的替換實施例，其具有安裝到汽缸蓋16的渦輪增壓器36。
[0038]如圖3所示，渦輪增壓器36可以包括旋轉(zhuǎn)組件37。旋轉(zhuǎn)組件37包括具有第一端40和第二端42的軸38。旋轉(zhuǎn)組件37還包括渦輪46，所述渦輪46在第一端40附近安裝在軸38上且配置為通過從汽缸14排出的燃燒后氣體24而繞軸線43與軸38 —起旋轉(zhuǎn)。渦輪46通常用耐熱和抗氧化材料形成，例如基于鎳-鉻的“鉻鎳鐵”超合金，以可靠地承受燃燒后氣體24的溫度，在一些發(fā)動機中所述氣體可以接近2000華氏度。渦輪46設(shè)置在渦輪殼體48內(nèi)部，其包括渦輪渦螺或渦道50。渦輪渦道50接收燃燒后排出氣體24且將排出氣體引導到渦輪46。渦輪渦道50配置為實現(xiàn)渦輪增壓器36的具體的性能特點，例如效率和響應性。
[0039]進一步如圖3所示，旋轉(zhuǎn)組件37還包括在第一和第二端部40、42之間安裝在軸38上的壓縮機輪52。壓縮機輪52經(jīng)由特別構(gòu)造的緊固件保持在軸38上，例如鎖緊螺母53。如本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的，鎖緊螺母53是包括壓緊的或不相等螺紋螺距的內(nèi)螺紋的一類緊固件，以接合配合部件的外螺紋，例如軸38。這種鎖緊螺母53的螺紋構(gòu)造用于使得在渦輪增壓器36運行期間鎖緊螺母從軸38松脫的可能性最小化。另外，鎖緊螺母53上螺紋的方向可以被選擇為使得在軸38被燃燒后氣體24向上旋轉(zhuǎn)時鎖緊螺母具有緊固的傾向而不松脫。
[0040]壓縮機輪52配置為將從周圍接收的氣流32增壓，以用于最后輸送到汽缸14。壓縮機輪52設(shè)置在壓縮機覆蓋件54內(nèi)部，所述壓縮機覆蓋件包括壓縮機渦螺或渦道56。壓縮機渦道56接收氣流32且將氣流引導到壓縮機輪52。渦道56配置為實現(xiàn)渦輪增壓器36的具體性能特點，例如峰氣流和效率。因而，通過為渦輪46提供能量的燃燒后排出氣體24而為軸38賦予旋轉(zhuǎn)，且由于壓縮機輪被固定在軸上，這種旋轉(zhuǎn)又被傳遞到壓縮機輪52。如本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的，燃燒后排出氣體24的力和可變的流動影響壓力升高的量，所述升高的壓力可以在發(fā)動機10的整個運行范圍內(nèi)通過壓縮機輪52實現(xiàn)。壓縮機輪52通常用高強度鋁合金形成，其提供具有減小旋轉(zhuǎn)慣性和更快開始轉(zhuǎn)動響應的壓縮機輪。
[0041]繼續(xù)參考圖3，旋轉(zhuǎn)組件37被支撐為用于經(jīng)由軸頸軸承58而繞軸線43旋轉(zhuǎn)。軸頸軸承58在軸承殼體62中沿軸線43而被安裝在孔60中且通過經(jīng)由泵26供應的增壓發(fā)動機油28而被潤滑和冷卻。軸承殼體62可以用合適強韌材料形成，例如鋁硅合金或球墨鑄鐵，其可耐受適當?shù)臒岷蜋C械應力，且保持孔60的尺寸穩(wěn)定性，以用于操作性地支撐旋轉(zhuǎn)組件37。軸頸軸承58配置為控制軸38的徑向運動和振動。如所示的，軸頸軸承58可以是完全浮動或半浮動類型的，其用相對軟的金屬形成，例如黃銅或青銅，從而經(jīng)過軸承系統(tǒng)的任何碎屑將嵌入軟的軸承材料且不損壞軸38或孔60。軸頸軸承58也可以配置為輥子或球軸承，以進一步在軸38的旋轉(zhuǎn)期間減少渦輪增壓器摩擦損失。
[0042]如圖3所示，軸承殼體62包括止推壁64。另外，渦輪增壓器36包括止推軸承組件66。止推軸承組件66配置為吸收通過旋轉(zhuǎn)組件37產(chǎn)生的頂推力，而渦輪增壓器36使得氣流32增壓。止推軸承組件66包括止推環(huán)圈70和止推墊圈72。止推軸承組件66還包括止推板74，其通過止推保持器76而抵靠止推壁64保持就位。止推板74的軸承表面通常用相對軟的金屬形成，例如黃銅或青銅，從而經(jīng)過軸承系統(tǒng)的任何碎屑將嵌入軟的軸承材料且不損壞止推環(huán)圈70或止推墊圈72。止推保持器76可以通過夾持件、一個或多個螺栓保持就位，或以其他方式附接到殼體62，以便將止推軸承組件66牢固地保持抵靠止推壁64。
[0043]渦輪增壓器36運行期間，從泵26而來的增壓發(fā)動機油28被輸送到軸承殼體62。在軸承殼體62內(nèi)，增壓的發(fā)動機油28經(jīng)由專用的鑄造通道弓I導以潤滑止推軸承組件66和在止推墊圈72和止推板74之間產(chǎn)生油膜。這種油膜用于減少止推墊圈72和止推板74之間直接物理接觸的可能性。進而，止推墊圈72和止推板74之間的直接接觸的這種減少用于延長止推軸承組件66的使用壽命，因此延長渦輪增壓器36的耐久性。
[0044]如圖3和4每一個所示，軸承殼體62包括安裝凸緣62_1，所述安裝凸緣配置為用于直接安裝到汽缸體12 (如圖1所示)或汽缸蓋16 (如圖2所示)。如圖4所示，安裝凸緣62-1可以限定多個孔62-2，所述孔每一個配置為接收緊固件78，用于將軸承殼體62可靠的附接到汽缸體12或汽缸蓋16。安裝凸緣62-1限定供油開口 63-1，所述供油開口配置為匹配或?qū)┯屯ǖ?0-1且在安裝凸緣附接到汽缸體12或汽缸蓋16時將油引導到軸頸軸承58和止推軸承組件66。安裝凸緣62-1還限定油返回開口 63-2，其配置為匹配油返回通道10-2且在油已經(jīng)經(jīng)過其循環(huán)流動并對軸頸軸承58和止推軸承組件66進行潤滑之后將油從軸承殼體62除去。增壓的油28經(jīng)由油供應通道10-1而被引導到軸承殼體62，以潤滑軸頸軸承58和止推軸承組件66。在油經(jīng)由油返回開口 63-2離開軸承殼體62之后，油經(jīng)由到油泵26的油返回通道10-2而回到發(fā)動機10。
[0045]安裝凸緣62-1還限定冷卻劑供應開口 63-3，所述冷卻劑供應開口配置為在安裝凸緣附接到汽缸體12(如圖1所示)或汽缸蓋16(如圖2所示)時匹配冷卻劑供應通道10-3。如圖4所示，冷卻劑供應開口 63-3將冷卻劑80引導到水套68(如圖5_6所示)，所述水套在軸頸軸承58和止推軸承組件66附近形成在軸承殼體62內(nèi)部。冷卻劑80從對軸頸軸承58和止推軸承組件66進行潤滑的油吸收并去除熱量。安裝凸緣62-1另外限定冷卻劑返回開口 63-4，所述冷卻劑返回開口配置為匹配冷卻劑返回通道10-4且在冷卻劑已經(jīng)在其中循環(huán)流動之后從水套68除去冷卻劑80。在冷卻劑經(jīng)80由冷卻劑返回開口 63-4離開軸承殼體62之后，冷卻劑經(jīng)由到冷卻劑泵82(如圖1所示)的冷卻劑返回通道10-4而回到發(fā)動機10。冷卻劑泵82安裝在發(fā)動機10上且可以是電促動的或被發(fā)動機本身機械地驅(qū)動，以對冷卻劑80增壓。
[0046]如圖1、2和4所示，渦輪增壓器組件36另外包括排氣連接管84，所述排氣連接管配置為將燃燒后氣體24從汽缸蓋16引導到渦輪渦道50。排氣連接管84包括第一端84_1和第二端84-2。第一連接件凸緣86定位在第一端84-1處且經(jīng)由緊固件附接到渦輪渦道50，例如如圖1、2和4所示的緊固件78。第二連接件凸緣88定位在第二端84_2處且配置為用于在汽缸蓋16處經(jīng)由緊固件78附接到排氣總管輸出口 90(如圖1-2所示)。如從發(fā)動機10包括多個汽缸14但是僅有單個輸出口 90的情況理解，排氣總管可以是內(nèi)鑄造(即整合)到汽缸蓋16中的。雖然整合的排氣總管本身未示出，這種總管的存在和構(gòu)造應是本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解的。
[0047]排氣連接管84包括定位在第二端84-2上的柔性聯(lián)接部92。柔性聯(lián)接部92配置為吸收汽缸蓋16和渦輪渦道50之間的定位差，且吸收在發(fā)動機10運行期間通過發(fā)動機10產(chǎn)生的振動。柔性聯(lián)接部92限定多個孔94，所述孔每一個配置為接收緊固件，例如圖1-2所示的緊固件78，用于將渦輪增壓器組件36附接到汽缸蓋16。柔性聯(lián)接部92可以配置(即設(shè)計和制造)為用合適的耐熱材料(例如不銹鋼)制造的波紋管(如圖1、2和3所示)或網(wǎng)套(未示出)。
[0048]附圖中的詳細的描述和顯示是對本發(fā)明的支持和描述，而本發(fā)明的范圍僅通過權(quán)利要求限定。盡管已經(jīng)對執(zhí)行本發(fā)明的較佳模式進行了詳盡的描述但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可得知在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的用來實施本發(fā)明的許多替換設(shè)計和實施例。進而，附圖所示的實施例或本發(fā)明說明書提到的各種實施例的特點不應被理解為是彼此獨立的實施例。相反，實施例的一個例子中所述的每一個特點可以與其他實施例的一個或多個其他期望特點組合，形成并未參考附圖所述的其他實施例，其形成未描述或通過參考附圖所述的其他實施例。因而，這種其他實施例落入所附權(quán)利要求的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)燃發(fā)動機，包括: 汽缸體，限定出汽缸； 往復運動的活塞，設(shè)置在汽缸內(nèi)部； 汽缸蓋，安裝到汽缸體且配置為將空氣燃料混合物供應到汽缸，用于在其中燃燒和由此排出燃燒后的氣體； 供油通道，形成在汽缸體和汽缸蓋中的至少一個中；和 渦輪增壓器組件，配置為使得從周圍環(huán)境接收的氣流增壓，以用于輸送到汽缸，渦輪增壓器組件包括: 軸承殼體，具有安裝凸緣，所述安裝凸緣配置為直接安裝到汽缸體和汽缸蓋中的一個，以由此建立與供油通道的流體連通； 軸頸軸承，沿軸線設(shè)置在軸承殼體中； 旋轉(zhuǎn)組件，被軸頸軸承支撐且配置為通過燃燒后的氣體繞軸線旋轉(zhuǎn)；和 止推軸承組件，配置為在氣流被增壓時吸收通過旋轉(zhuǎn)組件產(chǎn)生的頂推力； 其中安裝凸緣限定供油開口，所述供油開口配置為對應供油通道且在安裝凸緣附接到汽缸體和汽缸蓋中的一個時將油引導到軸頸軸承和止推軸承組件。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機，其中旋轉(zhuǎn)組件包括: 軸，具有第一端和第二端，軸被軸頸軸承支撐，以用于繞軸線旋轉(zhuǎn)； 渦輪，在第一端附近被固定到軸且配置為通過燃燒后氣體繞軸線旋轉(zhuǎn)；和壓縮機輪，在第二端附近被固定到軸且配置為對從周圍環(huán)境接收的氣流增壓，以用于輸送到汽缸； 其中: 渦輪設(shè)置在具有渦輪渦道的渦輪殼體中； 壓縮機輪設(shè)置在具有壓縮機渦道的壓縮機覆蓋件中；和 壓縮機渦道和渦輪渦道每一個附接到軸承殼體。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機，其中渦輪增壓器組件另外包括排氣連接管，所述排氣連接管配置為將燃燒后氣體從汽缸蓋引導到渦輪渦道。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)動機，其中汽缸蓋包括具有安裝表面的整合排氣總管，且其中排氣連接管配置為在安裝表面處附接到汽缸蓋。
5.如權(quán)利要求3所述的發(fā)動機，其中排氣連接管包括柔性聯(lián)接部，其配置為吸收汽缸蓋和渦輪渦道之間的振動和定位差。
6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)動機，其中柔性聯(lián)接部限定多個孔，所述孔配置為接收用于將渦輪增壓器組件附接到汽缸蓋的緊固件。
7.如權(quán)利要求5所述的發(fā)動機，其中柔性聯(lián)接部配置為波紋管和網(wǎng)套中的一個。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機，進一步包括冷卻劑供應通道、配置為使冷卻劑增壓的冷卻劑泵、和配置為使油增壓的油泵； 其中: 軸承殼體包括冷卻劑套，所述冷卻劑套布置為靠近軸頸軸承和止推軸承組件每一個；安裝凸緣另外限定冷卻劑供應開口，所述冷卻劑供應開口配置為在安裝凸緣附接到汽缸體和汽缸蓋中的一個時匹配到冷卻劑供應通道且將冷卻劑供應到冷卻劑套； 增壓的油經(jīng)由供油通道而被引導到軸承殼體，以潤滑軸頸軸承和止推軸承組件；和冷卻劑經(jīng)由冷卻劑供應通道而被引導到軸承殼體，以吸收和除去從對軸頸軸承和止推軸承組件進行潤滑的油而來的熱量。
9.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機，其中安裝凸緣限定多個孔，所述孔配置為接收用于將軸承殼體附接到汽缸體和汽缸蓋中的一個的緊固件。
10.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機，其中軸承殼體用鋁合金形成。
【文檔編號】F02B37/00GK104251156SQ201410302808
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月28日
【發(fā)明者】R.L.巴爾斯利二世 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司