[发明专利]轴承组件

说明书

技术领域

本文公开的主要内容一般地涉及用于内燃发动机的涡轮机，并且更具体地涉及轴承组件。

背景技术

涡轮增压器轴承必须在升高的温度和显著的轴速下操作。例如，由汽油供能的内燃发动机可产生温度超过1000摄氏度的排气以将涡轮推进到超过100000转每分钟的轴速，其中，轴承摩擦损耗可产生显著的热量。足够的润滑剂和润滑剂流量对于提取热量以及润滑轴承或轴承表面及轴表面而言是重要的。润滑剂还可提供膜的形成，该膜可使得轴承浮置，例如用于对由轴、轴承或润滑剂动力引起的振动进行阻尼。如本文所描述的，各种部件、组件、方法等可提供增强的涡轮增压器轴承组件、性能、寿命等，并且可选地降低成本。

附图说明

参照以下详细描述并结合附图所示的示例，可对本文描述的各种方法、装置、组件、系统、布置等及其等同物形成更完整的理解，附图中：

图1是涡轮增压器和内燃发动机与控制器的示意图；

图2是包括轴承盒（bearing cartridge）的组件的一个示例的剖视图；

图3是外罩的一个示例的剖面图以及可被该外罩容纳的轴的一个示例的侧视图；

图4是被构造成座置两个轴承的壳体的一个示例的一系列视图（包括端视图、顶视图、底视图和剖视图）以及替代的壳体构造的一个示例的底视图；

图5是壳体、滚动元件轴承和轴颈轴承的示例的一系列视图，包括端视图和剖视图；

图6是壳体和滚动元件轴承的示例的一系列视图，包括端视图和剖视图；

图7是包括轴承盒的组件的一个示例的剖视图；并且

图8是一种方法的示例的方框图，该方法包括操作由滚动元件轴承支撑的轴，该滚动轴承元件布置在浮置壳体中。

具体实施方式

本文描述了各种涡轮增压器轴承组件。例如，涡轮增压器轴承盒组件可包括：轴承，该轴承具有内滚道、外滚道以及布置在内滚道和外滚道之间的滚动元件；轴颈轴承；以及壳体，该壳体包括内部压缩机侧环形表面和内部涡轮侧环形表面，内部压缩机侧环形表面构造成座置轴承的外滚道，内部涡轮侧环形表面构造成座置轴颈轴承。

如本文所描述的，轴承组件通常构造成插入涡轮增压器的外罩的孔中。例如，考虑一种涡轮增压器组件，其包括：壳体，该壳体构造成座置压缩机侧滚动元件轴承和涡轮侧轴颈轴承，其中，该壳体包括压缩机侧边缘和防旋转特征；以及外罩，该外罩包括孔、轴向面和防旋转特征，该孔构造成接收壳体，该轴向面构造成座置壳体的边缘以将壳体轴向地定位在孔中，该防旋转特征构造成与壳体的防旋转特征协作以限制壳体在孔中的旋转。在这种示例中，壳体和外罩之间的间隙可提供润滑剂膜的形成以将壳体浮置在外罩中。

作为另一示例，考虑一种涡轮增压器组件，其包括：轴承盒，该轴承盒具有带边缘的壳体，该壳体座置压缩机侧滚动元件轴承和涡轮侧轴颈轴承；外罩，该外罩具有轴向面和孔，轴向面和孔构造成分别轴向地定位和接收带边缘的壳体；以及轴，该轴由滚动元件轴承可旋转地支撑，其中，该轴包括带翅片部分，用于增强的传热。在前面的示例中，带边缘的壳体包括边缘和壳体主体，该壳体主体远离边缘轴向延伸，座置压缩机侧滚动元件轴承和涡轮侧轴颈轴承。在操作期间，轴的带翅片部分用于增大轴和润滑剂之间的传热（例如，至少部分地通过增大的传热面积）并降低压缩机侧滚动元件轴承所经历的温度。再次地，对于大多数涡轮增压器，排气是主要的热源。通过将滚动元件轴承定位在离开排气涡轮一距离处并且在滚动元件轴承和排气涡轮之间的位置处增大轴到润滑剂的传热，可使得滚动元件轴承的操作环境更加适宜，与常规布置相比，任选地允许使用低成本滚动元件轴承。