[发明专利]内燃机涡轮增压器

说明书

内燃机涡轮增压器，包含带空气端压缩机叶片(3)的外壳(2)，驱动压缩机叶片(3)的轴(1)，和至少一个轴向作用的用于轴承连接轴(3)的旋转轴承(5)，其中，旋转轴承(5)由流体动力滑动轴承构成，其中，不可移动的轴承元件(6)被轴(1)贯穿，在轴承元件(6)的第一侧面构成作用于随轴旋转的轴肩(7)的第一轴向作用轴承装置，其中，尤其地，轴承元件(6)在相对的第二侧面构成作用于随轴(1)旋转的密封套(8)的第二轴向作用轴承装置，其中，在轴承元件(6)中构成为轴承装置供油的供油装置(9)，其中，在轴承元件(6)沿轴向朝向轴肩(7)的表面成形有大量流动面(10)，其具有沿圆周方向变化的高度(h)，其中，对于两个轴承装置中的任意一个而言，在供油装置(9)中构成有一个个性化尺寸的扼流元件(11、12)。

技术领域

本发明涉及一种内燃机涡轮增压器。此外，本发明还涉及另外一种内燃机涡轮增压器。

背景技术

WO 2013/169505 A1说明了一种用于内燃机涡轮增压器的轴向轴承。对此，轴承元件贯穿轴中心孔。在该轴承元件的轴向端构成有大量楔形面，其中，随轴旋转的轴肩紧贴轴承元件的该轴向端，并径向伸出楔形面。为了对轴承装置进行供油，在楔形面之间设有输油孔，该输油孔沿径向大致位于楔形面的一半高度处。该输油孔完全贯穿轴承元件，同时对轴向支撑在密封套上的轴承元件的背面供油。

本发明的任务在于，说明一种内燃机涡轮增压器，其中，流体动力轴向轴承装置具有有效的润滑装置。

发明内容

对于前述涡轮增压器，该任务根据本发明通过第一种内燃机涡轮增压器解决，其包含：带空气端压缩机叶片的外壳；驱动压缩机叶片的轴；和至少一个轴向作用的用于轴承连接轴的旋转轴承，其中，旋转轴承由流体动力滑动轴承构成，其中，不可移动的轴承元件被轴贯穿，在轴承元件的第一侧面构成作用于随轴旋转的轴肩的第一轴向作用轴承装置，其中，尤其地，轴承元件在相对的第二侧面构成作用于随轴旋转的密封套的第二轴向作用轴承装置，其中，在轴承元件中构成为轴承装置供油的供油装置，其中，在轴承元件沿轴向朝向轴肩的表面成形有大量流动面，其具有沿圆周方向变化的高度。对于两个轴承装置中的任意一个而言，在供油装置中构成有一个个性化尺寸的扼流元件。

通过扼流元件个性化的尺寸，对于两个轴承装置中任意一个均可以提供理想的润滑油量和油压。对此，尤其需要考虑，在运行过程中，尽管两个轴承装置根据瞬时要求交替承受逆向的轴向支撑力，但其中的一个轴承装置持续被施加负载和/或承受更大的最大力。此外，通过该方式可以优化润滑油的冷却效果。

根据本发明的涡轮增压器包含一个通过轴驱动的压缩机叶片。在驱动端，涡轮增压器优选拥有一个废气涡轮。此外，备选地，也可以使用其他的轴驱动方式，例如通过电机。

尤其地，供油装置可以和内燃机的润滑油回路相连。

旋转轴承的轴向作用优选理解为，轴承元件至少支撑在运行过程中沿轴向作用于旋转轴的大部分力，优选支撑全部的轴向力，并传递至涡轮增压器的外壳处。

本发明中的轴承元件优选以不可移动的方式相对于外壳进行支撑或固定。该轴承元件可以是一种本质上成圆盘形的部件，其中，盘状物的两个相对面用作轴承支承面或支撑面。该轴承支承面可以具有相应的表面造型或加工，以便形成流体动力轴承装置。这一类的轴承元件优选由和外壳不同的合金(优选为铜合金)制成。

本发明中的流动面是指一种有针对性结构的表面，其中，通过其结构可以在运行过程中实现被输送润滑油有针对性的流体动力压力分布。

在本发明的一般优选的实施方式中，供油装置针对至少其中一个轴承装置，优选针对两个轴承装置，连接至轴承元件基于轴的最小半径处。由此避免，轴肩和/或密封套的径向内侧区域未被润滑油润滑。尤其地，通过该供油装置，轴本身也可以被供油装置中的润滑油润滑，由此可以进一步改善润滑和冷却效果。对此，润滑油沿圆周方向被非常均匀地分配在不同的流动面。对此，每个流动面从径向内部区域获得润滑油，由此实现相同的更低的温度。