[发明专利]用于运行机动车的包括至少一个气动轴承的流体输送装置的方法

说明书

本发明涉及一种用于运行机动车的包括至少一个气动轴承的流体输送装置的方法，包括下述步骤：1)使气动轴承的转速下降至休息转速n₀，该休息转速n₀低于浮起转速n_浮起，在浮起转速中轴承建立用于无混合摩擦地支承的气膜，并且该休息转速n₀高于降下转速n_降下，在降下转速中轴承减少气膜，以致出现混合摩擦，并且2)以休息转速n₀运行流体输送装置的轴承。

技术领域

在此公开的技术涉及一种用于运行机动车的包括至少一个气动轴承的流体输送装置的方法。气动(空气)轴承可用于径向或轴向支承可动构件。气动空气轴承的特点在于，其能够建立用于支承可动构件本身的气膜。但这只有在超过一定转速时才能实现，该转速常常被称为提离转速或者说浮起转速。

背景技术

根据轴承转速分为固体摩擦、空气摩擦和混合摩擦。当轴休息于轴承中时，存在固体摩擦。当流体机械处于低于提离转速的低转速中时在轴和轴承之间产生混合摩擦区，其会导致轴承较快磨损。当轴承高于提离转速运行时，则存在空气摩擦或者说流体摩擦。

DE 102012208762 A1公开了一种气动轴承，在该气动轴承中，最小转速尽可能低。但最小转速不低于气动轴承的提离转速。根据该文献，为了关停流体机械，应尽可能快地从最小转速制动至停止。

机动车的流体输送装置例如可构造为压缩机并且特别优选构造为空气支承的涡轮压缩机。这种涡轮压缩机通常具有怠速转速或者说待机转速，其选择为，使得可靠地避免在混合摩擦范围中运行。通常，该怠速转速略高于提离转速。在此，高于怠速转速的运行可确保无磨损的运行。

机动车中的流体输送装置通常不连续运行，只要特定环境条件、如寒冷不要求这点的话。包括气动轴承的流体输送装置从非常高的怠速转速(如25000U/min)出发的制动和重新起动需要一定时间。因此，包括气动轴承的流体输送装置具有一定的不希望的惯性。流体输送装置频繁的起动和关停还导致在混合摩擦范围中的运行增加并且因此引起轴承损伤，其会不利地影响气动轴承的使用寿命。这种轴承损伤只能通过昂贵的措施或通过定期更换流体输送装置的轴承来加以避免。

代替频繁关停和接通，压缩机也可连续运行。但这导致较多能量被消耗用于使压缩机在较高的怠速转速下运行。另外，压缩机还引起一定的最小噪声级，其优选应被减小或避免。

发明内容

本发明的优选任务在于，减弱或消除所述缺点。本发明的任务通过一种用于运行机动车的包括至少一个气动轴承的流体输送装置的方法解决，该方法包括下述步骤：使气动轴承的转速下降至休息转速，该休息转速低于浮起转速，在浮起转速中气动轴承建立用于无混合摩擦地支承的气膜，并且该休息转速高于降下转速，在降下转速中气动轴承减少气膜，以致出现混合摩擦，并且以休息转速运行流体输送装置的气动轴承。

在此公开的技术涉及一种用于运行机动车的包括至少一个气动轴承的流体输送装置的方法。优选地，流体输送装置包括两个气动轴承，它们支承流体输送装置的一个轴。这种流体输送装置例如用于向燃料电池或者说燃料电池系统输送氧化剂，这例如在下面被举例说明。优选地，流体输送装置构造为压缩机并且特别优选构造为空气支承的涡轮压缩机，其向燃料电池系统供应氧化剂、如氧气或空气。

在此公开的方法此外包括下述步骤：当流体输送装置不应输送流体或仅应输送可忽略的少量流体量时，气动轴承的转速减少至空转转速或者说休息转速(下面简化地使用术语“休息转速”)。气动轴承的转速此时相应于容纳在轴承中的构件(如轴)的转速，该构件相对于轴承旋转。换言之，当用于流体输送装置的控制装置发出控制信号，根据该信号流体输送装置不应输送流体时，流体输送装置的转速降低至休息转速。在休息持续时间期间基于休息转速产生的可能的少量流体量是不可避免的并被控制系统考虑或容忍或通过适合的措施补偿(如改道)。休息转速是这样的转速，在该转速中，输送装置在休息持续时间期间几乎不工作或以待机模式运行，然而被支承的轴本身不休息。