本發(fā)明涉及一種用于在車輛的兩級渦輪增壓器中減少潤滑油泄漏的裝置，其中兩級渦輪增壓器由高壓渦輪增壓器和低壓渦輪增壓器組成。

背景技術：

在使用渦輪增壓器發(fā)動機的車輛中，配備有高壓渦輪增壓器和低壓渦輪增壓器的兩級渦輪增壓器系統(tǒng)被使用，以提供最佳的加壓空氣而覆蓋寬的驅動范圍。兩級渦輪增壓器系統(tǒng)包括具有不同流通能力的兩個渦輪增壓器，它們布置在排氣歧管的排氣通路上，以在低速和低負載范圍內使用高壓渦輪增壓器、并在高速和高負載范圍內使用低壓渦輪增壓器進行高壓增壓。此外，在渦輪增壓器于中速和中負載操作的區(qū)域中，兩級增壓使用串聯的高壓渦輪增壓器和低壓渦輪增壓器來執(zhí)行。

在配備有兩級渦輪增壓器的車輛中，軸承箱的內部壓力(活塞環(huán)內到軸頸軸承的壓力)通過發(fā)動機潤滑油的壓力來控制，使得高壓渦輪增壓器處的壓力和低壓渦輪增壓器處的壓力相等，從而適當地潤滑軸承系統(tǒng)。然而，由于兩級渦輪增壓使用高壓增壓和低壓增壓，在低壓渦輪增壓器處的壓縮機葉輪的背側壓力(渦輪增壓壓力)比在高壓渦輪增壓器處的壓縮機葉輪的背側壓力低。因此，由于活塞環(huán)的前端和后端處的壓力不平衡而導致低壓渦輪增壓器在結構上容易泄漏潤滑油。特別是在負載的卡車下坡行駛時的發(fā)動機的高怠速范圍內，發(fā)動機較高的每分鐘轉數(RPM)將增加潤滑油壓力，由此增加了軸承箱的內部壓力。相反，由于施加于發(fā)動機的負載減小，所以壓縮機葉輪的背側壓力也相對減小。因此，低壓渦輪增壓器比高壓渦輪增壓器更容易發(fā)生潤滑油泄漏。

公開于該發(fā)明背景技術部分的信息僅僅旨在加深對本發(fā)明的背景 的理解，并且不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。

技術實現要素：

相應地，本發(fā)明已經注意到現有技術中出現的上述問題，并且本發(fā)明致力于提供一種用于在車輛的兩級渦輪增壓器中減少潤滑油泄漏的裝置，該裝置可防止在兩級渦輪增壓器系統(tǒng)(包括高壓渦輪增壓器和低壓渦輪增壓器)中潤滑油由于高壓壓縮機葉輪和低壓壓縮機葉輪之間的背側壓力不同導致的泄漏。

為了實現上述目的，根據本發(fā)明的一個方面，提供在兩級渦輪增壓器中用于減少潤滑油泄漏的裝置。該裝置包括傳輸部，該傳輸部將高壓渦輪增壓器連接到低壓渦輪增壓器，允許潔凈的空氣從高壓渦輪增壓器傳輸到低壓渦輪增壓器。

根據本發(fā)明的實施方案，傳輸部可將高壓渦輪增壓器的壓縮機葉輪的后表面連接到低壓渦輪增壓器的壓縮機葉輪的后表面。

該裝置可進一步包括單向閥，其設置在傳輸部上的高壓渦輪增壓器側，該單向閥阻止?jié)崈舻目諝獾沽鳌?/p>

該裝置可進一步包括軸承箱，其設置在高壓渦輪增壓器或低壓渦輪增壓器上，該軸承箱允許潤滑油供給使壓縮機葉輪旋轉的軸。每個軸承箱包括軸承、套筒和腔室。傳輸部將高壓渦輪增壓器的腔室連接到低壓渦輪增壓器的腔室。

根據具有如上所述的結構的用于在兩級渦輪增壓器中減少潤滑油泄漏的裝置，通過設置將高壓渦輪增壓器的高壓壓縮機葉輪后表面連接到低壓渦輪增壓器的低壓壓縮機葉輪的后表面的傳輸部，使得在高壓渦輪增壓器的壓縮機側的活塞環(huán)的前端和后端之間的壓力差異與在低壓渦輪增壓器的壓縮機側的活塞環(huán)的前端和后端之間的壓力差異相等。由此，這防止了軸承箱內的潤滑油穿過活塞環(huán)分散到壓縮機葉輪的后表面，從而減少了潤滑油的泄漏和消耗。

附圖說明

本發(fā)明的上述和其它目的、特征以及優(yōu)點將結合附圖從以下的詳 細描述中被清楚地理解，其中：

圖1為顯示了根據本發(fā)明的用于在兩級渦輪增壓器中減少潤滑油泄漏的裝置的示例性實施方案的結構示意圖。

圖2為圖1中所示的傳輸部側的細節(jié)圖。

圖3為顯示了根據本發(fā)明的用于在兩級渦輪增壓器中減少潤滑油泄漏的裝置的另一個示例性實施方案的結構示意圖。

圖4為圖3中所示的傳輸部側的細節(jié)圖。

具體實施方式

現在將對根據本發(fā)明示例性實施方案的用于在兩級渦輪增壓器中減少潤滑油泄漏的裝置(其示例顯示在附圖中)做出更加詳細的說明。并且，相同的附圖標記將用在整個附圖和說明書中指代相同或相似的部分。

圖1為顯示了根據本發(fā)明的用于在兩級渦輪增壓器中減少潤滑油泄漏的裝置的示例性實施方案的結構示意圖，圖2為圖1中傳輸部側的細節(jié)圖。

根據本實施方案的用于在兩級渦輪增壓器中減少潤滑油泄漏的裝置，其包括將高壓渦輪增壓器100連接到低壓渦輪增壓器200的傳輸部500，使得潔凈的的空氣(介于壓縮機葉輪背面和軸承箱背板之間的加壓空氣)從高壓渦輪增壓器100傳輸到低壓渦輪增壓器200。傳輸部500可由任何結構實現，例如管道或圓管，通過它們傳輸潔凈的空氣。

用于減少潤滑油泄漏的裝置還包括：設置在高壓渦輪增壓器100中的軸承箱330，其允許潤滑油供給至使壓縮機葉輪310旋轉的軸320，以及設置在低壓渦輪增壓器200中的軸承箱430，其允許潤滑油供給至使壓縮機葉輪410旋轉的軸420。軸承箱330包括軸承331、套筒332和腔室333。軸承箱430包括軸承431、套筒432和腔室433。傳輸部500將高壓渦輪增壓器100的軸承箱330的腔室333連接到低壓渦輪增壓器200的軸承箱430的腔室433。

更詳細地描述，高壓渦輪增壓器100包括渦輪110和壓縮機300，通過軸320將渦輪葉輪111和壓縮機葉輪310彼此連接，而低壓渦輪增壓器200包括渦輪210和壓縮機400，通過軸420將渦輪葉輪211和 壓縮機葉輪410彼此連接。軸承箱330和軸承箱430提供用于潤滑軸320和軸420的功能。軸承箱330包括軸承331、止推軸承334、套筒332、插入環(huán)336和腔室333；該軸承331圍繞軸320，該止推軸承334設置在軸承331和壓縮機葉輪310之間，該套筒332具有在其外圓周上的活塞環(huán)335。軸承箱430包括軸承431、止推軸承434、套筒432、插入環(huán)436和腔室433；該軸承431圍繞軸420，該止推軸承434設置在軸承431和壓縮機葉輪410之間，該套筒432具有在其外圓周上的活塞環(huán)435。

在配備有兩級渦輪增壓器的車輛中，考慮到渦輪增壓器的特性，軸承箱330和軸承箱430的內部壓力(即壓縮機300和400側的套筒332和432的活塞環(huán)335和435的內部壓力)通過發(fā)動機的潤滑油壓力來控制。為了軸承箱330和軸承箱430的適當潤滑功能，高壓渦輪增壓器100側的壓力和低壓渦輪增壓器200側的壓力必須保持相等。然而，由于兩級渦輪增壓包括高壓渦輪增壓和低壓渦輪增壓，壓縮機葉輪310和壓縮機葉輪410的背側壓力(增壓壓力)在低壓渦輪增壓器200側比在高壓渦輪增壓器100側低。

軸320和軸420的軸承331和軸承431從潤滑油通道338和438經過潤滑油通路337和437被供給潤滑油。優(yōu)選地，用這種方式供給的潤滑油提供給止推軸承334和止推軸承434以及套筒332和套筒432，而并不提供給更遠的部件。然而，不像在高壓渦輪增壓器100側，在低壓渦輪增壓器200側的軸承箱430內，由于在活塞環(huán)435的前端和后端之間壓力不平衡導致潤滑油穿過套筒432的活塞環(huán)435而分散到腔室433。

特別是在負載的卡車(商用柴油車輛)下坡行駛的發(fā)動機的高怠速每分鐘的轉數(RPM)的范圍內，發(fā)動機的高RPM將增加潤滑油的壓力，由此增加了軸承箱330和軸承箱430的內部壓力。相反，由于施加于發(fā)動機的負載減小，壓縮機葉輪310和410的背側壓力也相對減小。因此，低壓渦輪增壓器400比高壓渦輪增壓器300更容易發(fā)生潤滑油溢出。在此，潤滑油溢出被定義為過多的潤滑油泄漏，并且傳輸部500為阻止?jié)櫥托孤┒O置。

為此，本發(fā)明設置了傳輸部500，其將高壓渦輪增壓器100的高壓 壓縮機葉輪310的背側連接到低壓渦輪增壓器200的低壓壓縮機葉輪410的背側，由此，在高壓渦輪增壓器100的壓縮機300側的活塞環(huán)335的前端和后端之間的壓力差異與在低壓渦輪增壓器200的壓縮機400側的活塞環(huán)435的前端和后端之間的壓力差異是相同的。更具體地，經由傳輸部500，通過將高壓壓縮機300的軸承箱330的腔室333連接到低壓壓縮機400的軸承箱430的腔室435，使得壓力被平均劃分。

因此，能夠阻止在軸承箱430中的潤滑油向壓縮機葉輪410的后表面分散，即軸承箱430的腔室433，由此減少了潤滑油的泄漏和消耗。由于潔凈的空氣能夠從高壓壓縮機300側傳輸到低壓壓縮機400側，高壓壓縮機葉輪310的背側壓力與低壓壓縮機葉輪410的背側壓力能夠相等，從而防止了潤滑油的泄漏。

此外，單向閥600設置于傳輸部500在高壓渦輪增壓器100側的部分。單向閥600防止?jié)崈舻目諝獾沽?。單向閥600可選擇性地應用。圖3為顯示了根據本發(fā)明另一個示例性實施方案的用于在兩級渦輪增壓器中減少潤滑油泄漏的裝置的結構示意圖，圖4為圖3中傳輸部側的細節(jié)圖。如圖3所示，兩級渦輪增壓器由于設置在高壓壓縮機300側的旁通閥340而具有旁通功能的情況下，當壓縮機旁通閥340操作時，高壓壓縮機300側不增壓，使得高壓壓縮機300側的壓力比低壓壓縮機400側的壓力低。這由此產生了壓力差，并通過傳輸部500而造成了潔凈的空氣從低壓壓縮機400向高壓壓縮機300倒流。因此，如圖3和圖4所示，單向閥600設置在高壓壓縮機300側，其目的在于，通過傳輸部500允許潔凈的空氣從高壓壓縮機300傳輸到低壓壓縮機400；而防止?jié)崈舻目諝庠谙喾吹那樾蜗聜鬏?，從而避免故障?/p>

然而，如圖1和圖2所示，在兩級渦輪增壓器中沒有旁通設置在高壓壓縮機300側，由于高壓壓縮機葉輪310的背側壓力總是高于低壓壓縮機葉輪410的背側壓力，潔凈的空氣的倒流并不會因為壓力差而產生。因此，單向閥600可以在圖1和圖2中所示的兩級渦輪增壓器中省略。

因此，根據如上所述的用于在兩級渦輪增壓器中減少潤滑油泄漏的裝置，通過設置將高壓渦輪增壓器的高壓壓縮機葉輪的后表面連接到低壓渦輪增壓器的低壓壓縮機葉輪的后表面的傳輸部，使得在高壓 渦輪增壓器的壓縮機側的活塞環(huán)前端和后端之間的壓力差異與在低壓渦輪增壓器的壓縮機側的活塞環(huán)前端和后端之間的壓力差異相等。由此，這防止了軸承箱內的潤滑油穿過活塞環(huán)分散到壓縮機葉輪的后表面，從而減少了潤滑油的泄漏和消耗。

盡管出于說明的目的已描述了本發(fā)明的示例性實施方案，但是本領域一般技術人員將意識到，各種修改形式、增加形式和替代形式都是可行的，并不脫離所附權利要求中所公開的本發(fā)明的范圍和精神。