專(zhuān)利名稱(chēng)：增壓裝置以及用于這種增壓裝置的軸承體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
增壓裝置以及用于這種增壓裝置的軸承體技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及一種增壓裝置，特別涉及一種廢氣渦輪增壓器，其具有裝配了旋轉(zhuǎn)器 (rotor)的軸承體。本發(fā)明還涉及一種用于這種增壓裝置的軸承體。
背景技術(shù)：
[0002]增壓裝置用于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。具體表現(xiàn)為廢氣渦輪增壓器的增壓裝置，利用 內(nèi)燃機(jī)廢氣的動(dòng)能來(lái)壓縮空氣以注入內(nèi)燃機(jī)。為了這個(gè)目的，增壓裝置包括渦輪機(jī)和壓縮 機(jī)，其中由廢氣引起的旋轉(zhuǎn)器的旋轉(zhuǎn)被傳送給壓縮機(jī)。在此，旋轉(zhuǎn)器通常裝配在增壓裝置的 軸承體中，其中軸承體通常由金屬制成。在這里，不利之處是，軸承體一般來(lái)說(shuō)通過(guò)一種鑄 造方法而制得，且隨后的加工，比如以切割作業(yè)的形式，是必需的。發(fā)明內(nèi)容[0003]本發(fā)明涉及處理下述問(wèn)題，即提供用于通用類(lèi)型增壓裝置的一種改進(jìn)的或至少可 替換的實(shí)施方式，具體地，其特征是節(jié)約了所述增壓裝置的軸承體的成本。[0004]根據(jù)本發(fā)明，這個(gè)問(wèn)題通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的主題來(lái)解決。有利的實(shí)施方式是從屬 權(quán)利要求的主題。[0005]本發(fā)明基于以下基本構(gòu)思，即用塑料或輕金屬和金屬形成增壓裝置的軸承體，且 如此做以簡(jiǎn)化并因此提供更經(jīng)濟(jì)的軸承體的生產(chǎn)，尤其是塑料形成的部件。因而，所述軸承 體作為復(fù)合部件形成，其中所述軸承體配有所述增壓裝置的旋轉(zhuǎn)器。特別地，所述旋轉(zhuǎn)器在 這里的服務(wù)目的是將從所述增壓裝置的渦輪機(jī)獲得的能量以旋轉(zhuǎn)的形式傳送給所述增壓 裝置的壓縮機(jī)。相應(yīng)地，所述軸承體可被分成毗鄰于所述壓縮機(jī)的壓縮機(jī)部分和毗鄰于所 述渦輪機(jī)的渦輪機(jī)部分。[0006]根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思，所述增壓裝置現(xiàn)在具有如此的軸承體，其中所述軸承體被設(shè) 計(jì)為復(fù)合部件。因此，所述軸承體特別為塑料或輕金屬和金屬的混合元件。本文中，由于溫 度主要集中在所述渦輪機(jī)側(cè)，所以所述渦輪機(jī)部分在實(shí)踐中是由金屬組成的部分。相應(yīng)地， 所述壓縮機(jī)部分是由塑料或輕金屬制成的部分。因此，所述軸承體包括由塑料或輕金屬形 成的且毗鄰于所述壓縮機(jī)的所述壓縮機(jī)部分和由金屬形成的毗鄰于所述渦輪機(jī)的所述渦 輪機(jī)部分。[0007]由輕金屬形成的所述壓縮機(jī)部分優(yōu)選地由鋁或鎂制成。以下實(shí)施方式也是可想到 的，其中所述壓縮機(jī)部分是由含鋁和鎂的合金制成。同樣優(yōu)選的實(shí)施方式是，其中由塑料形 成的所述壓縮機(jī)部分是由熱塑性塑料和/或熱硬化性塑料和/或纖維增強(qiáng)塑料制成。[0008]根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述渦輪機(jī)部分包括水套。在該實(shí)施方式中，所述水套優(yōu)先 沿圓周方向運(yùn)行，其中所述圓周方向由相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)器的旋轉(zhuǎn)軸來(lái)限定。所述水套因此 以環(huán)形方式包圍所述旋轉(zhuǎn)器，其中所述水套優(yōu)先沿圓周方向形成閉環(huán)。由此所述水套特別 布置在所述渦輪機(jī)和由比如塑料形成的所述軸承體的所述壓縮機(jī)部分之間，并使得與所述 旋轉(zhuǎn)器流體分開(kāi)的空腔可用，同時(shí)冷卻液，特別是水，可流經(jīng)此空腔。因此，所述水套特別地用于保護(hù)所述壓縮機(jī)部分在所述增壓裝置運(yùn)轉(zhuǎn)期間免受出現(xiàn)于所述渦輪機(jī)側(cè)的高溫。[0009]根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方式，由塑料制成的所述壓縮機(jī)部分由塑料注射成型。因?yàn)榭蓽p 少所述壓縮機(jī)部分的再加工，從而獲得了所述軸承體的特別經(jīng)濟(jì)的的生產(chǎn)，并相應(yīng)獲得所 述增壓裝置的特別經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)。[0010]為了改進(jìn)軸承體中的所述旋轉(zhuǎn)器的安裝，優(yōu)選一個(gè)實(shí)施方式，其中在所述壓縮機(jī) 部分中布置一個(gè)軸承座套，其中所述軸承座套將所述旋轉(zhuǎn)器固定。所述軸承座套在這里實(shí) 際上與所述旋轉(zhuǎn)器形成互補(bǔ)，即，特別地是作為空心圓筒。另外，所述軸承座套優(yōu)先地布置 為與所述軸承體或所述壓縮機(jī)部分同軸，并延伸貫穿所述的整個(gè)壓縮機(jī)部分。另外，所述軸 承座套優(yōu)先由金屬制成，且因此包括不同于由塑料制成的所述壓縮機(jī)部分的材料。在這里 優(yōu)選這樣的實(shí)施方式，其中所述軸承座套被膠水粘合，被壓緊或被注入鑄模到所述壓縮機(jī) 部分。[0011]應(yīng)該理解的是，所述渦輪機(jī)部分和所述壓縮機(jī)部分是彼此連接的。在這里，優(yōu)選 地，所述渦輪機(jī)部分和所述壓縮機(jī)部分彼此間的連接是通過(guò)膠水粘合和/或螺絲釘擰緊和 /或夾子夾緊來(lái)實(shí)現(xiàn)的。[0012]為了提高對(duì)所述壓縮機(jī)部分關(guān)于渦輪機(jī)側(cè)高溫的保護(hù)，所述渦輪機(jī)部分在另一實(shí) 施方式中可包括一扇墻，該墻沿圓周方向延伸并徑向保持距離，其中所述徑向由所述旋轉(zhuǎn) 器的旋轉(zhuǎn)軸限定。因此所述渦輪機(jī)部分的所述墻特別地充當(dāng)擋熱板，保護(hù)所述壓縮機(jī)部分 免受所述渦輪機(jī)側(cè)高溫的影響。在這里，所述墻優(yōu)選地毗鄰所述壓縮機(jī)部分。因此，所述墻 優(yōu)選地布置在所述水套和所述壓縮機(jī)部分之間，且另外也優(yōu)選地用于連接所述渦輪機(jī)部分 到所述壓縮機(jī)部分。[0013]在另一優(yōu)選實(shí)施方式中，所述壓縮機(jī)部分包括一個(gè)潤(rùn)滑油箱。所述潤(rùn)滑油箱在這 里充當(dāng)存儲(chǔ)用于所述旋轉(zhuǎn)器的潤(rùn)滑劑，其中所述潤(rùn)滑劑用于改進(jìn)特別是在所述軸承體中的 所述旋轉(zhuǎn)器的旋轉(zhuǎn)。潤(rùn)滑油特別地被用作潤(rùn)滑劑。于是，所述潤(rùn)滑油箱使得所述潤(rùn)滑劑可 用于所述旋轉(zhuǎn)器，特別是在所述增壓裝置的冷啟動(dòng)期間。所述潤(rùn)滑油箱在這里優(yōu)選地形成 為所述壓縮機(jī)部分的空腔，該壓縮機(jī)部分與所述旋轉(zhuǎn)器或所述軸承襯相毗鄰。[0014]為了給所述旋轉(zhuǎn)器供應(yīng)所述潤(rùn)滑劑或?qū)⑺鰸?rùn)滑劑輸送到所述潤(rùn)滑油箱，所述軸 承體，特別是所述壓縮機(jī)部分，可包括一個(gè)通道系統(tǒng)。因此，所述通道系統(tǒng)特別起到將所述 潤(rùn)滑劑輸送到所述旋轉(zhuǎn)器的作用，并同時(shí)任選地也起到從所述旋轉(zhuǎn)器釋放所述潤(rùn)滑油的作 用。如此的通道系統(tǒng)例如通過(guò)至少部分在所述軸承體中運(yùn)行的開(kāi)口和通道來(lái)實(shí)現(xiàn)。由塑料 制成的壓縮機(jī)部分提供這些通道和開(kāi)口的一種特別經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)方法，因?yàn)樗鐾ǖ篮烷_(kāi)口 可通過(guò)在注射成型期間的鉆孔或注塑成型而產(chǎn)生。[0015]根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施方式，所述壓縮機(jī)部分包括加強(qiáng)肋。所述加強(qiáng)肋在這里特別起 到穩(wěn)固所述壓縮機(jī)部分的作用。在這里，所述加強(qiáng)肋最好軸向延伸且對(duì)稱(chēng)地布置在圓周方 向。另外，優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施方式，其中沿所述渦輪機(jī)部分的方向，所述加強(qiáng)肋與一個(gè)所述壓 縮機(jī)部分的凸緣保持距離。所述凸緣在這里被布置在所述壓縮機(jī)部分面向所述壓縮機(jī)的 一側(cè)，且在圓周方向沿環(huán)狀運(yùn)行。所述凸緣可另外包括共軸布置到所述旋轉(zhuǎn)器的一個(gè)開(kāi)口， 此開(kāi)口用于為所述壓縮機(jī)裝配壓縮機(jī)輪。[0016]應(yīng)該指出，根據(jù)本發(fā)明用于增壓裝置的作為復(fù)合部件形成的軸承體同樣屬于此發(fā) 明的范圍。[0017]本發(fā)明更多重要的特征和優(yōu)點(diǎn)獲自從屬權(quán)利要求、附圖和借助附圖的相關(guān)圖解描 述。[0018]這是可以理解的，在不脫離本發(fā)明的范圍下，上面提及的和下文中還將解釋的特 征不但可在各自陳述的組合中使用，而且可在其他組合中或單獨(dú)使用。


[0019]本發(fā)明的優(yōu)選示例性實(shí)施方式在附圖中示出，并在下列描述中更詳細(xì)地解釋。[0020]在這里，僅有的圖1示出了整個(gè)增壓裝置的側(cè)面橫截面。
具體實(shí)施方式
[0021]根據(jù)圖1，增壓裝置I包括裝配于軸承體2中旋轉(zhuǎn)器3，其中軸承體2包含未示出 的軸承組件。旋轉(zhuǎn)器3在這里將增壓裝置I的渦輪機(jī)4的渦輪機(jī)輪8的旋轉(zhuǎn)傳送至增壓裝 置I的壓縮機(jī)5的壓縮機(jī)輪24。軸承體2包括渦輪機(jī)部分6和壓縮機(jī)部分7，其中所述渦 輪機(jī)部分6和所述壓縮機(jī)部分7通過(guò)非正和/或正連接，而且該渦輪機(jī)部分6毗鄰渦輪機(jī) 4且壓縮機(jī)部分7毗鄰壓縮機(jī)5。對(duì)稱(chēng)形成的渦輪機(jī)部分6在背離壓縮機(jī)部分7 —側(cè)毗鄰 渦輪機(jī)4的渦輪機(jī)輪8。渦輪機(jī)部分6還包括對(duì)稱(chēng)的且與旋轉(zhuǎn)器3形成共軸的開(kāi)口 9，其中 該共軸布置涉及旋轉(zhuǎn)器3的旋轉(zhuǎn)軸10。渦輪機(jī)部分6的開(kāi)口 9包括第一部分11和第二部 分12，其中第一部分11設(shè)計(jì)用于接納密封圈，并包括與旋轉(zhuǎn)器3互補(bǔ)且布置在開(kāi)口 9面向 渦輪機(jī)輪8的一側(cè)的形狀。開(kāi)口 9的第二部分12以球截形的外形形成，并因此而形成排油 空間。渦輪機(jī)部分6還包括包圍旋轉(zhuǎn)器3的在圓周方向運(yùn)行的水套13。例如，水套13具 有長(zhǎng)方形外部輪廓14，而開(kāi)口 9的外部輪廓15形成水套13的內(nèi)部輪廓16。水套13通過(guò) 下述方式定界，即通過(guò)在圓周方向運(yùn)行且徑向遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)器3的墻17在面向壓縮機(jī)部分7的 一側(cè)被定界。冷卻液，特別是水可流經(jīng)水套13，水套13和渦輪機(jī)部分6的墻17在這里用于 保護(hù)壓縮機(jī)部分7免受出現(xiàn)在渦輪機(jī)側(cè)18的高溫。增壓裝置I的渦輪機(jī)4在這里可被裝 配在渦輪機(jī)殼體中，其中在水套13上面的，徑向遠(yuǎn)離的渦輪機(jī)部分6的肩部19用于渦輪機(jī) 部分6之間因此也是軸承體2和渦輪機(jī)殼體之間的連接。軸承體2的渦輪機(jī)部分6是由金 屬形成。特別地，渦輪機(jī)部分6在這里通過(guò)成型鋼板制得。[0022]軸承體2的壓縮機(jī)部分7對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)并布置與旋轉(zhuǎn)器3和渦輪機(jī)部分6共軸。為了 共軸布置，壓縮機(jī)部分7包括軸向遠(yuǎn)離徑向布置的心軸20，此心軸與內(nèi)部輪廓21相互配合， 該內(nèi)部輪廓以渦輪機(jī)部分6的開(kāi)口 9的第二部分12的球截形的形式形成。在面向壓縮機(jī)5 的一側(cè)，壓縮機(jī)部分包括在圓周方向運(yùn)行且徑向遠(yuǎn)離的凸緣22。在這里凸緣22包括布置與 旋轉(zhuǎn)器3共軸的環(huán)形開(kāi)口，環(huán)形開(kāi)口中間布置了壓縮機(jī)5的壓縮機(jī)輪24。為了將壓縮機(jī)部 分7連接到渦輪機(jī)部分6，壓縮機(jī)部分7包括被徑向布置并軸向定位的帶螺紋圓頂25。在 這里，渦輪機(jī)部分6的墻17通過(guò)螺絲釘26連接到壓縮機(jī)部分7的帶螺紋圓頂25上。為了 穩(wěn)定壓縮機(jī)部分7，還提供了壓縮機(jī)部分7的加強(qiáng)肋27，加強(qiáng)肋27布置在壓縮機(jī)部分7的 圓周方向上。[0023]為了裝配旋轉(zhuǎn)器3和軸承組件，壓縮機(jī)部分7包括與凸緣22的開(kāi)口 23共軸運(yùn)行 且對(duì)稱(chēng)設(shè)計(jì)的空腔28，此空腔被壓縮機(jī)部分7的夾套29在圓周方向包圍。根據(jù)本發(fā)明的壓 縮機(jī)部分7由塑料或輕金屬形成，例如由鋁和/或鎂形成。[0024]優(yōu)選由金屬制成的軸承座套30被共軸布置在壓縮機(jī)部分7的空腔28中，并從凸 緣22的開(kāi)口 23延伸直到壓縮機(jī)部分7面向渦輪機(jī)部分6的一側(cè)。在這里，旋轉(zhuǎn)器3以可 旋轉(zhuǎn)地形式配裝軸承組件。此外，軸承座套30與壓縮機(jī)部分7的夾套29在圖1中示出的 上側(cè)形成潤(rùn)滑油箱31。軸承座套30也可由塑料形成并整體連接到由塑料形成的壓縮機(jī)部 分7上。在這里，潤(rùn)滑油箱31特別用于在增壓裝置I的冷啟動(dòng)期間為旋轉(zhuǎn)器3提供潤(rùn)滑 齊U。為了向潤(rùn)滑油箱31或旋轉(zhuǎn)器3提供潤(rùn)滑劑，壓縮機(jī)部分7具有徑向定位的開(kāi)口 32，此 開(kāi)口 32形成了潤(rùn)滑油用通道系統(tǒng)33。以球形部分的樣式形成的渦輪機(jī)部分6的開(kāi)口 9的 第二部分12在這里特別用作潤(rùn)滑劑的泄油區(qū)34。[0025]毗鄰?fù)咕?2的開(kāi)口 23和壓縮機(jī)部分7的夾套29，還布置了用于壓縮機(jī)部分7的 軸承組件的螺絲釘連接組件34。壓縮機(jī)汽缸被標(biāo)記為35。
權(quán)利要求1.一種增壓裝置(1)，特別是廢氣渦輪增壓器，其具有裝配了旋轉(zhuǎn)器(3)的軸承體(2)，其特征在于所述軸承體(2)被設(shè)計(jì)為復(fù)合部件，并包括由塑料或輕金屬形成的壓縮機(jī)部分(7)和由金屬形成的渦輪機(jī)部分(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增壓裝置，其特征在于所述壓縮機(jī)部分(7)由鋁和/或鎂制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的增壓裝置，其特征在于所述渦輪機(jī)部分(6)包括在圓周方向運(yùn)行且環(huán)形包圍所述旋轉(zhuǎn)器(3)的水套(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的增壓裝置，其特征在于所述壓縮機(jī)部分(7)由塑料注射成型而形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的增壓裝置，其特征在于在由塑料形成的所述軸承體(2)的所述壓縮機(jī)部分(7)中布置了被壓緊，用膠水粘合或被注塑成型的軸承座套(30)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的增壓裝置，其特征在于所述渦輪機(jī)部分(6)和所述壓縮機(jī)部分(7)通過(guò)非正和/或正連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的增壓裝置，其特征在于在所述軸承體(2)的所述壓縮機(jī)部分(7)中，布置了特別用于冷啟動(dòng)的潤(rùn)滑油箱(31)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的增壓裝置，其特征在于用于為所述旋轉(zhuǎn)器(3)提供潤(rùn)滑劑的通道系統(tǒng)(33)貫穿所述壓縮機(jī)部分(7)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的增壓裝置，其特征在于所述壓縮機(jī)部分(7)包括加強(qiáng)肋(27 )。
10.一種軸承體(2)，其特征在于所述軸承體形成為復(fù)合部件且包括由塑料或輕金屬形成的壓縮機(jī)部分(7)和由金屬形成的渦輪機(jī)部分(6)，用于根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的增壓裝置(I)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種增壓裝置(1)，特別涉及一種廢氣渦輪增壓器。所述增壓裝置具有通過(guò)軸承組件裝配于軸承體(2)中的旋轉(zhuǎn)器(3)。在此，本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)是所述軸承體(2)表現(xiàn)為復(fù)合部件，其中毗鄰所述增壓裝置(1)的壓縮機(jī)的所述軸承體(2)的壓縮機(jī)部分(7)由塑料或輕金屬制成，而毗鄰所述增壓裝置(1)的渦輪機(jī)(4)的渦輪機(jī)部分(6)由金屬或合金制成。本實(shí)用新型還涉及所述的用于增壓裝置(1)的軸承體(2)，所述軸承體形成為復(fù)合部件。特別地，因?yàn)檩S承體為復(fù)合部件，從而可減少再加工工作。
文檔編號(hào)F01D25/16GK202851095SQ20122035950
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者馬克斯·菲德勒 申請(qǐng)人:博世馬勒渦輪系統(tǒng)有限兩合公司