具有混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)的渦輪增壓器的制造方法
【專利摘要】一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器包括，限定軸承孔眼的軸承殼體和設(shè)置在孔眼中的混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)?；旌蟿?dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)包括第一和第二軸頸軸承。第一軸頸軸承是半浮動(dòng)軸承且第二軸頸軸承是全浮動(dòng)軸承。渦輪增壓器還包括軸，所述軸具有第一端和第二端，其中軸通過(guò)軸頸軸承系統(tǒng)支撐而用于在孔中繞軸線旋轉(zhuǎn)。渦輪增壓器還包括渦輪，所述渦輪被固定到軸且靠近第一端且配置為通過(guò)由發(fā)動(dòng)機(jī)放出的燃燒后氣體而繞軸線旋轉(zhuǎn)。另外，渦輪增壓器包括壓縮機(jī)輪，所述壓縮機(jī)輪被固定到軸且靠近第二端且配置為對(duì)從周圍接收的氣流增壓，以用于輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)。
【專利說(shuō)明】
具有混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)的渦輪増壓器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及具有混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)的渦輪增壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(ICE)通常被用于以可靠的基礎(chǔ)產(chǎn)生長(zhǎng)時(shí)間的顯著水平的動(dòng)力。許多這樣的ICE組件使用增壓裝置，例如排氣渦輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的渦輪增壓器，以讓氣流在進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣總管之前壓縮氣流，以便增加功率和效率。
[0003]具體說(shuō)，渦輪增壓器是離心的氣體壓縮機(jī)，與通過(guò)周圍大氣壓力所獲得的空氣和氧氣相比，其使得更多空氣和更多氧氣進(jìn)入ICE的燃燒室。被迫進(jìn)入ICE的額外質(zhì)量的含有氧氣的空氣改善發(fā)動(dòng)機(jī)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]典型的渦輪增壓器采用中心軸，其在排氣驅(qū)動(dòng)的渦輪機(jī)葉輪和空氣壓縮機(jī)輪之間傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這種軸通常被一個(gè)或多個(gè)軸承支撐，所述一個(gè)或多個(gè)軸承被發(fā)動(dòng)機(jī)油冷卻和潤(rùn)滑，且經(jīng)常從特別配方的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑接收額外的冷卻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器，其包括限定軸承孔眼的軸承殼體和設(shè)置在孔眼中的混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)?；旌蟿?dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)包括第一軸頸軸承和第二軸頸軸承。第一軸頸軸承是半浮動(dòng)軸承且第二軸頸軸承是全浮動(dòng)軸承。渦輪增壓器還包括軸，所述軸具有第一端和第二端，其中軸通過(guò)軸頸軸承系統(tǒng)支撐而用于在孔中繞軸線旋轉(zhuǎn)。渦輪增壓器還包括渦輪，所述渦輪被固定到軸且靠近第一端且配置為通過(guò)由發(fā)動(dòng)機(jī)放出的燃燒后氣體而繞軸線旋轉(zhuǎn)。另外，渦輪增壓器包括壓縮機(jī)輪，所述壓縮機(jī)輪被固定到軸且靠近第二端且配置為對(duì)從周圍接收的氣流增壓，以用于輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0006]第一軸頸軸承可布置在軸的第一端附近且第二軸頸軸承可布置在軸的第二端附近。
[0007]被發(fā)動(dòng)機(jī)流體栗增壓的流體可以被引導(dǎo)以潤(rùn)滑混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)和在混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)和軸之間形成第一流體膜。
[0008]增壓流體還可以被引導(dǎo)以產(chǎn)生在混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)和軸承殼體之間在孔眼中產(chǎn)生第二流體膜。
[0009]第一軸頸軸承和第二軸頸軸承每一個(gè)可以包括通過(guò)相應(yīng)內(nèi)徑限定的第一表面和通過(guò)相應(yīng)外徑限定的第二表面。另外，第一軸頸軸承和第二軸頸軸承每一個(gè)可以限定連接第一和第二表面的通道。
[0010]流體栗可以與第一軸頸軸承中的通道和第二軸頸軸承中的通道流體連通。
[0011]增壓流體可被引導(dǎo)以經(jīng)由第一軸頸軸承和第二軸頸軸承中的相應(yīng)通道形成第一流體膜和第二流體膜。
[0012]第一軸頸軸承和第二軸頸軸承中每一個(gè)相應(yīng)通道可以包括多個(gè)通道且流體栗可以通過(guò)多個(gè)通道每一個(gè)供應(yīng)增壓流體。
[0013]第一軸頸軸承和第二軸頸軸承中的至少一個(gè)用黃銅和青銅中之一構(gòu)造。
[0014]混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)可以配置為使得軸的次同步共振最小化。
[0015]本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及具有如上所述的渦輪增壓器的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0016]本發(fā)明提供一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，包括:發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，限定具有燃燒室的汽缸，所述燃燒室配置為在其中接收用于燃燒的空氣燃料混合物且配置為從中排出燃燒后氣體;和渦輪增壓器，包括:軸承殼體，限定軸承孔眼;混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)，設(shè)置在孔眼中且具有第一軸頸軸承和第二軸頸軸承;軸，具有第一端和第二端，軸被軸頸軸承系統(tǒng)支撐，以用于在孔眼中繞軸線旋轉(zhuǎn);渦輪機(jī)葉輪，在第一端附近固定到軸且配置為通過(guò)燃燒后氣體而繞軸線旋轉(zhuǎn);和壓縮機(jī)輪，在第二端附近固定到軸且配置為將從環(huán)境接收的氣流增壓，以用于輸送到汽缸;其中第一軸頸軸承是半浮動(dòng)軸承且第二軸頸軸承是全浮動(dòng)軸承。
[0017]所述的發(fā)動(dòng)機(jī)中，第一軸頸軸承布置在軸的第一端附近且第二軸頸軸承布置在軸的第二端附近。
[0018]所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)一步包括流體栗，配置為使得流體增壓，其中加壓流體被引導(dǎo)為潤(rùn)滑混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)且在混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)和軸之間產(chǎn)生第一流體膜。
[0019]如權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中增壓流體被引導(dǎo)以在混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)和軸承殼體之間產(chǎn)生第二流體膜。
[0020]如權(quán)利要求4所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中第一軸頸軸承和第二軸頸軸承每一個(gè)包括通過(guò)相應(yīng)內(nèi)徑限定的第一表面和通過(guò)相應(yīng)外徑限定的第二表面，且其中第一軸頸軸承和第二軸頸軸承每一個(gè)限定連接第一和第二表面的通道。
[0021]如權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中流體栗與第一軸頸軸承中的通道和第二軸頸軸承中的通道每一個(gè)流體連通。
[0022]所述的發(fā)動(dòng)機(jī)中，增壓流體被引導(dǎo)以經(jīng)由第一軸頸軸承和第二軸頸軸承中的相應(yīng)通道形成第一流體膜和第二流體膜。
[0023]所述的發(fā)動(dòng)機(jī)中，第一軸頸軸承中的每一個(gè)相應(yīng)通道和第二軸頸軸承中的通道包括多個(gè)通道，且流體栗通過(guò)多個(gè)通道每一個(gè)供應(yīng)增壓流體。
[0024]所述的發(fā)動(dòng)機(jī)中，第一軸頸軸承和第二軸頸軸承中的至少一個(gè)用黃銅和青銅中之一構(gòu)造。
[0025]所述的發(fā)動(dòng)機(jī)中，混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)配置為使得軸的次同步共振最小化。
[0026]本發(fā)明提供一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器，所述渦輪增壓器包括:軸承殼體，限定軸承孔眼；混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)，設(shè)置在孔眼中且具有第一軸頸軸承和第二軸頸軸承;軸，具有第一端和第二端，軸被軸頸軸承系統(tǒng)支撐，以用于在孔眼中繞軸線旋轉(zhuǎn);渦輪機(jī)葉輪，在第一端附近固定到軸且配置為通過(guò)燃燒后氣體而繞軸線旋轉(zhuǎn);和壓縮機(jī)輪，在第二端附近固定到軸且配置為將從環(huán)境接收的氣流增壓，以用于輸送到汽缸;其中第一軸頸軸承是半浮動(dòng)軸承且第二軸頸軸承是全浮動(dòng)軸承。
[0027]所述的渦輪增壓器中，第一軸頸軸承布置在軸的第一端附近且第二軸頸軸承布置在軸的第二端附近。
[0028]所述的渦輪增壓器進(jìn)一步包括流體栗，配置為使得流體增壓，其中增壓流體被引導(dǎo)以潤(rùn)滑混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)且在混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)和軸之間產(chǎn)生第一流體膜。
[0029]所述的渦輪增壓器中，增壓流體被引導(dǎo)以在混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)和軸承殼體之間產(chǎn)生第二流體膜。
[0030]所述的渦輪增壓器中，第一軸頸軸承和第二軸頸軸承每一個(gè)包括通過(guò)相應(yīng)內(nèi)徑限定的第一表面和通過(guò)相應(yīng)外徑限定的第二表面，且其中第一軸頸軸承和第二軸頸軸承每一個(gè)限定連接第一和第二表面的通道。
[0031]所述的渦輪增壓器中，流體栗與第一軸頸軸承中的通道和第二軸頸軸承中的通道每一個(gè)流體連通。
[0032]所述的渦輪增壓器中，增壓流體被引導(dǎo)以經(jīng)由第一軸頸軸承和第二軸頸軸承中的相應(yīng)通道形成第一流體膜和第二流體膜。
[0033]所述的渦輪增壓器中，第一軸頸軸承中的通道和第二軸頸軸承中的通道中的每一個(gè)相應(yīng)包括多個(gè)通道，且流體栗通過(guò)多個(gè)通道每一個(gè)供應(yīng)增壓流體。
[0034]所述的渦輪增壓器中，第一軸頸軸承和第二軸頸軸承中的至少一個(gè)用黃銅和青銅中之一構(gòu)造。
[0035]所述的渦輪增壓器中，混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)配置為使得軸的次同步共振最小化。
[0036]在下文結(jié)合附圖進(jìn)行的對(duì)實(shí)施本發(fā)明的較佳模式(一個(gè)或多個(gè))和實(shí)施例(一個(gè)或多個(gè))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(diǎn)以及其他的特征和優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0037]圖1是根據(jù)本發(fā)明的具有渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的示意性透視圖。
[0038]圖2是如圖1所示的渦輪增壓器的示意性截面圖，其中渦輪增壓器包括具有混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)的軸承殼體。
[0039]圖3是如圖2所示的軸承殼體的示意性近距截面圖，具體顯示了混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)的細(xì)節(jié)，且具有半浮動(dòng)軸承和全浮動(dòng)軸承。
【具體實(shí)施方式】
[0040]參見(jiàn)附圖，其中幾幅圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同或類似的部件，圖1示出了內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10。發(fā)動(dòng)機(jī)10還包括氣缸體12，所述氣缸體12具有布置在其中的多個(gè)汽缸14。如所示的，發(fā)動(dòng)機(jī)10還包括汽缸蓋16。每一個(gè)汽缸14包括配置為在其中往復(fù)運(yùn)動(dòng)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配置為接收燃料空氣混合物用于在其中隨后燃燒。
[0041 ]發(fā)動(dòng)機(jī)1還包括配置為在氣缸體12中旋轉(zhuǎn)的曲軸22。因適當(dāng)比例的燃料_空氣混合物在燃燒室20中燃燒，曲軸22被活塞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(fù)運(yùn)動(dòng)用于將燃燒后的氣體24從相應(yīng)汽缸14排出。發(fā)動(dòng)機(jī)10還包括流體栗26。流體栗26配置為供應(yīng)潤(rùn)滑流體28，例如發(fā)動(dòng)機(jī)油。因而，流體栗26可將潤(rùn)滑流體28供應(yīng)到各種軸承，例如曲軸22。流體栗26可以直接地被發(fā)動(dòng)機(jī)10或被電動(dòng)機(jī)(未示出)驅(qū)動(dòng)。
[0042]發(fā)動(dòng)機(jī)10另外包括吸氣系統(tǒng)30，所述吸氣系統(tǒng)配置為將氣流31從環(huán)境導(dǎo)通到汽缸14。吸氣系統(tǒng)30包括進(jìn)入空氣導(dǎo)管32、渦輪增壓器34、和進(jìn)氣總管36。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34上游的空氣過(guò)濾器，用于去除來(lái)自氣流31的外來(lái)顆粒和其他空氣攜帶的碎片。進(jìn)入空氣導(dǎo)管32配置為將氣流31從周圍環(huán)境引導(dǎo)到渦輪增壓器34，而渦輪增壓器配置為讓接收的氣流增壓，和將增壓的氣流排放到進(jìn)氣歧管36。進(jìn)氣總管36又將之前增壓的氣流31分配到汽缸14，用于與適當(dāng)量的燃料混合和隨后燃燒最終的燃料空氣混合物。
[0043]如圖2所示，渦輪增壓器34包括具有第一端40和第二端42的鋼軸38。渦輪機(jī)葉輪46在第一端40附近安裝在軸38上且配置為通過(guò)從汽缸14排出的燃燒后氣體24而與軸38—起繞軸線43旋轉(zhuǎn)。渦輪機(jī)葉輪46設(shè)置在渦輪機(jī)殼體48中，所述渦輪機(jī)殼體包括渦螺或渦道50。渦道50接收燃燒后排出氣體24且將排出氣體引導(dǎo)到渦輪機(jī)葉輪46。渦道50配置為實(shí)現(xiàn)渦輪增壓器34的具體性能特點(diǎn)，例如效率和響應(yīng)性。
[0044]如進(jìn)一步在圖2所示的，渦輪增壓器34還包括在第二端42附近安裝在軸38上的壓縮機(jī)輪52。壓縮機(jī)輪52配置為將從周圍環(huán)境接收的氣流31增壓，以用于最后輸送到汽缸14。壓縮機(jī)輪52設(shè)置在壓縮機(jī)覆蓋件54內(nèi)，所述覆蓋件包括渦螺或渦道56。渦道56接收氣流31和將氣流引導(dǎo)到壓縮機(jī)輪52。禍道56配置為實(shí)現(xiàn)具體性能特點(diǎn)，例如渦輪增壓器34的峰值氣流和效率。因而，通過(guò)為渦輪機(jī)葉輪46提供能量的燃燒后排出氣體24對(duì)軸38賦予旋轉(zhuǎn)，且該旋轉(zhuǎn)又由于壓縮機(jī)輪被固定在軸上而傳遞到壓縮機(jī)輪52。如本領(lǐng)域技術(shù)人員理解的，燃燒后排出氣體24的力和可變流量影響增壓壓力的量，所述增壓壓力可以通過(guò)壓縮機(jī)輪52在發(fā)動(dòng)機(jī)10的整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)產(chǎn)生。
[0045]繼續(xù)參考圖2，軸38經(jīng)由混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)58而被支撐為繞軸線43旋轉(zhuǎn)。混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)58設(shè)置在軸承殼體62的孔眼60中且配置為控制軸38的徑向運(yùn)動(dòng)和變化。進(jìn)而，混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)58配置為使得軸38的次同步共振最小化，如下所述。混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)58包括第一軸頸軸承58-1和第二軸頸軸承58-2。第一軸頸軸承58-1和第二軸頸軸承58-2通過(guò)將經(jīng)由流體栗26供應(yīng)的增壓潤(rùn)滑流體28供應(yīng)到軸承殼體62而被潤(rùn)滑和冷卻。軸承殼體62可以用強(qiáng)韌材料鑄造，例如鐵，以便在渦輪增壓器34運(yùn)行過(guò)程中且在高溫度和載荷下為孔60提供尺寸穩(wěn)定性。
[0046]第一軸承58-1是半浮動(dòng)的軸承，其通常用相對(duì)軟的金屬形成，例如黃銅或青銅，從而在軸承中將發(fā)生因軸和軸承之間任何接觸造成的大部分磨損。半浮動(dòng)的第一軸頸軸承58-1通常被限制沿軸線43移位，但是在孔60中有徑向移位的一些自由度，即沿與軸線43橫向的方向。提供徑向移位將允許第一軸頸軸承58-1占據(jù)軸38的任何徑向位移，這種徑向位移會(huì)由于軸、渦輪46、和/或壓縮機(jī)輪52中的不平衡造成。通常，半浮動(dòng)軸頸軸承在軸承和軸38之間設(shè)置了足夠間隙以形成第一油膜28A，且在孔眼60處在軸承和軸承殼體62之間設(shè)置了足夠間隙以在目標(biāo)間隙位置形成第二油膜28B。另外，半浮動(dòng)軸頸軸承配置為保持孔眼60中的第二油膜28B，同時(shí)被防止在孔眼中旋轉(zhuǎn)。因而，通過(guò)鄰近的部件(例如抗旋轉(zhuǎn)銷或鍵59)限制第一軸頸軸承58-1相對(duì)于軸承殼體62旋轉(zhuǎn)，但是第一軸頸軸承58-1仍被配置為抵靠孔眼擠壓第二油膜28B。另外，第一軸頸軸承58-1配置為抵靠軸38擠壓第一油膜28A。
[0047]第二軸頸軸承58-2是全浮動(dòng)軸承，其被限制沿軸線43移位，但是在軸承和軸38之間且在孔眼60處在軸承和軸承殼體62之間設(shè)置足夠間隙，以在兩間隙位置產(chǎn)生油膜。在孔眼60處，第一油膜28A形成在第二軸頸軸承58-2和軸38之間，而第二油膜28B形成在第二軸頸軸承和軸承殼體62之間。另外，全浮動(dòng)軸頸軸承在孔眼60中自由旋轉(zhuǎn)。因而，第二軸頸軸承58-2可相對(duì)于軸承殼體62旋轉(zhuǎn)，同時(shí)還被配置為保持第一和第二油膜28A、28B。
[0048]通常，全浮動(dòng)軸頸軸承能比非浮動(dòng)軸頸軸承允許大得多的油流動(dòng)，主要是因?yàn)槿?dòng)軸承能在孔眼中旋轉(zhuǎn)的能力。因此，對(duì)于滑動(dòng)表面之間相等的間隙來(lái)說(shuō)，與非浮動(dòng)軸頸軸承比較，全浮動(dòng)軸頸軸承具有增強(qiáng)的冷卻特點(diǎn)。因而，通過(guò)使用全浮動(dòng)軸頸軸承代替非浮動(dòng)軸頸軸承，通常可在高旋轉(zhuǎn)速度下獲得減小的操作溫度。類似于第一軸頸軸承58-1，第二軸頸軸承58-2可以用相對(duì)軟的金屬(例如黃銅或青銅)形成，使得在軸承中發(fā)生因軸和軸承之間以及殼體和軸承之間的任何接觸造成的大部分磨損。
[0049]如圖2-3所示，第一半浮動(dòng)軸頸軸承58-1可以布置為靠近第一端40且第二全浮動(dòng)軸頸軸承58-2可以布置為靠近軸38的第二端42。數(shù)學(xué)分析和經(jīng)驗(yàn)分析已經(jīng)顯示在渦輪增壓器34中使用混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)58能有效控制由于次同步共振造成的激勵(lì)力。次同步共振傾向于使得軸38的旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定且會(huì)在渦輪增壓器運(yùn)行期間造成噪聲、振動(dòng)、不順性(NVH)問(wèn)題。在后文詳述子通過(guò)混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)58抵消同步共振現(xiàn)象。
[0050]通常，旋轉(zhuǎn)設(shè)備(例如渦輪增壓器34)的軸具有自然共振頻率。這種共振頻率在旋轉(zhuǎn)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行速度以下。隨軸從停止加速到正常運(yùn)行頻率，存在瞬時(shí)速度經(jīng)過(guò)共振點(diǎn)的點(diǎn)且設(shè)備經(jīng)歷的振動(dòng)程度增加。軸的共振頻率還會(huì)與支撐軸頸軸承的自然共振頻率一致，使得軸和軸承之間有持續(xù)、循環(huán)的能量交換。這種能量交換造成軸的振動(dòng)和軸上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，這會(huì)導(dǎo)致軸和支撐軸頸軸承的損壞且是所述的“次同步共振”現(xiàn)象。因而，混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)58目的是使得軸38的這種次同步共振最小化。
[0051]渦輪增壓器34運(yùn)行期間，來(lái)自流體栗26的增壓潤(rùn)滑流體28輸送到軸承殼體62且被引導(dǎo)到混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)58，以潤(rùn)滑軸承58-1、58-2，且在軸承的內(nèi)徑和軸38之間產(chǎn)生第一油膜28A以及在其外徑和殼體孔眼60之間產(chǎn)生第二油膜28B。目標(biāo)油膜在渦輪增壓器34運(yùn)行期間提供液動(dòng)態(tài)(hydro-dynamic)緩沖層，用于支撐旋轉(zhuǎn)的軸38，由此降低軸承58-1、58-2和軸38之間以及軸承58-2和殼體62之間的直接物理接觸可能性。進(jìn)而，軸承58-1、58_
2、軸38和殼體62之間直接接觸的這種減少延長(zhǎng)軸承的使用壽命、減少渦輪增壓器34中的摩擦損失、減少NVH和在其運(yùn)行期間增強(qiáng)渦輪增壓器的響應(yīng)。
[0052]如圖3所示，第一軸頸軸承58-1和第二軸頸軸承58-2每一個(gè)包括通過(guò)相應(yīng)內(nèi)徑ID限定的第一表面64和通過(guò)相應(yīng)外徑OD限定的第二表面66。還如圖3所示，第一軸頸軸承58-1和第二軸頸軸承58-2每一個(gè)限定連接第一和第二表面64、66的一個(gè)或多個(gè)通道68。流體栗26與第一和第二軸頸軸承58-1、58-2中的通道68流體連通。因而，加壓流體28經(jīng)由相應(yīng)通道68引導(dǎo)，以在軸頸軸承58-1處形成第一和第二流體膜28A、28B，以及在第二軸頸軸承58-2處形成第一和第二流體膜28A、28B。
[0053]繼續(xù)參考圖2，軸承殼體62包括用于發(fā)動(dòng)機(jī)油的排油空間70，所述發(fā)動(dòng)機(jī)油被從流體栗26供應(yīng)到軸承殼體。排油空間70是并入到軸承殼體62中的內(nèi)貯存器，且可以具有鑄造形狀。參考圖1，在潤(rùn)滑第一和第二軸頸軸承58-1、58-2且在排油空間70中收集油之后，排放通道72將油從軸承殼體62去除。還如圖1所示，排放通道72與流體栗26流體連通，以便將來(lái)自排油空間70的油返回到栗。供應(yīng)通道74將來(lái)自流體栗26的油導(dǎo)通到軸承殼體62，由此在渦輪增壓器34運(yùn)行期間建立通過(guò)軸承殼體的潤(rùn)滑油的連續(xù)循環(huán)流動(dòng)。
[0054]附圖中的詳細(xì)的描述和顯示是對(duì)本發(fā)明的支持和描述，而本發(fā)明的范圍僅通過(guò)權(quán)利要求限定。盡管已經(jīng)對(duì)執(zhí)行本發(fā)明的較佳模式進(jìn)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(lái)實(shí)施本發(fā)明的許多替換設(shè)計(jì)和實(shí)施例。進(jìn)而，附圖所示的實(shí)施例或本發(fā)明說(shuō)明書提到的各種實(shí)施例的特點(diǎn)不應(yīng)被理解為是彼此獨(dú)立的實(shí)施例。相反，實(shí)施例的一個(gè)例子中所述的每一個(gè)特點(diǎn)可以與其他實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)其他期望特點(diǎn)組合，形成并未參考附圖所述的其他實(shí)施例因而，這種其他實(shí)施例落入所附權(quán)利要求的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器，所述渦輪增壓器包括: 軸承殼體，限定軸承孔眼； 混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)，設(shè)置在孔眼中且具有第一軸頸軸承和第二軸頸軸承； 軸，具有第一端和第二端，軸被軸頸軸承系統(tǒng)支撐，以用于在孔眼中繞軸線旋轉(zhuǎn)； 渦輪機(jī)葉輪，在所述第一端附近固定到軸且配置為通過(guò)燃燒后氣體而繞軸線旋轉(zhuǎn);和 壓縮機(jī)輪，在所述第二端附近固定到軸且配置為將從環(huán)境接收的氣流增壓，以用于輸送到汽缸； 其中第一軸頸軸承是半浮動(dòng)軸承且第二軸頸軸承是全浮動(dòng)軸承。2.如權(quán)利要求1所述的渦輪增壓器，其中第一軸頸軸承布置在軸的第一端附近且第二軸頸軸承布置在軸的第二端附近。3.如權(quán)利要求1所述的渦輪增壓器，進(jìn)一步包括流體栗，配置為使得流體增壓，其中增壓流體被引導(dǎo)以潤(rùn)滑混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)且在混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)和軸之間產(chǎn)生第一流體膜。4.如權(quán)利要求3所述的渦輪增壓器，其中增壓流體被引導(dǎo)以在混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)和軸承殼體之間產(chǎn)生第二流體膜。5.如權(quán)利要求4所述的渦輪增壓器，其中第一軸頸軸承和第二軸頸軸承每一個(gè)包括通過(guò)相應(yīng)內(nèi)徑限定的第一表面和通過(guò)相應(yīng)外徑限定的第二表面，且其中第一軸頸軸承和第二軸頸軸承每一個(gè)限定連接第一和第二表面的通道。6.如權(quán)利要求5所述的渦輪增壓器，其中流體栗與第一軸頸軸承中的通道和第二軸頸軸承中的通道每一個(gè)流體連通。7.如權(quán)利要求6所述的渦輪增壓器，其中增壓流體被引導(dǎo)以經(jīng)由第一軸頸軸承和第二軸頸軸承中的相應(yīng)通道形成第一流體膜和第二流體膜。8.如權(quán)利要求7所述的渦輪增壓器，其中第一軸頸軸承中的通道和第二軸頸軸承中的通道中的每一個(gè)相應(yīng)包括多個(gè)通道，且流體栗通過(guò)該多個(gè)通道每一個(gè)供應(yīng)增壓流體。9.如權(quán)利要求1所述的渦輪增壓器，其中第一軸頸軸承和第二軸頸軸承中的至少一個(gè)用黃銅和青銅中之一構(gòu)造。10.如權(quán)利要求1所述的渦輪增壓器，其中混合動(dòng)力軸頸軸承系統(tǒng)配置為使得軸的次同步共振最小化。
【文檔編號(hào)】F01D25/16GK105822429SQ201610015328
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年1月11日
【發(fā)明人】L.P.貝讓, D.鄧, H-Y.I.杜
【申請(qǐng)人】通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司