CN104454136A - 涡轮增压器 - Google Patents

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CN104454136A
CN104454136A CN201310717054.5A CN201310717054A CN104454136A CN 104454136 A CN104454136 A CN 104454136A CN 201310717054 A CN201310717054 A CN 201310717054A CN 104454136 A CN104454136 A CN 104454136A
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CN
China
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center hole
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discharge orifice
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CN201310717054.5A
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杨性振
李昇衍
金光焕
陈暻旭
朴义然
朴俊宽
李吉范
丁庚宰
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Hyundai Motor Co
Hyundai Wia Corp
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Hyundai Motor Co
Hyundai Wia Corp
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/18—Lubricating arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/40—Application in turbochargers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明提供了一种涡轮增压器，其可包括轴，所述轴具有中心孔、供应孔和排放孔，所述中心孔在该轴中纵向形成，所述供应孔用于将油供应至所述中心孔，所述排放孔用于将油从所述中心孔排放至所述轴的外部。所述涡轮增压器还可包括涡轮机、压缩机、轴承和中心外壳，所述涡轮机设置于所述轴的一侧，并由排放气体旋转；所述压缩机设置于所述轴的另一侧，并压缩进入的空气；所述轴承可旋转地支撑所述轴；所述中心外壳安装有所述轴承。

Description

涡轮增压器
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年9月25日提交的韩国专利申请第10-2013-0113910号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及一种涡轮增压器，其中涡轮机由排放气体旋转，由涡轮操作的压缩机通过压缩进入的空气而增加发动机的动力，并且改进了排放气体的品质。
背景技术
涡轮增压器通常用于内燃发动机，特别地用于重型卡车或船舶的发动机。近来，那些涡轮增压器用于车辆，以从小发动机获得更大的动力。此外，涡轮增压器通过使燃料更完全地燃烧而改进排放气体的品质。涡轮增压器的一般功能和设计是本领域已知的。
涡轮增压器包括涡轮机和压缩机，所述涡轮机由排放气体旋转，所述压缩机由涡轮机操作以压缩进入的空气，其中所述涡轮机和所述压缩机由轴连接。在另一方面，涡轮机、轴和压缩机的旋转反应延迟时间（涡轮迟滞）在涡轮增压器中产生，且已进行用于降低涡轮迟滞的研究。此外，已进行用于在轴高速旋转的同时有效润滑和冷却轴的周边的研究。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明已试图提供一种涡轮增压器，其具有如下优点：通过冷却和润滑轴而具有改进的耐久性和性能，所述轴在两侧配备涡轮机和压缩机，并通过轴承而在中心外壳中旋转。
本发明的各个方面提供了一种涡轮增压器，其包括：轴、涡轮机、压缩机、轴承以及中心外壳，所述轴具有中心孔、供应孔和排放孔，所述中心孔在该轴中纵向形成，所述供应孔用于将油供应至所述中心孔，所述排放孔用于将油从所述中心孔排放至所述轴的外部；所述涡轮机设置于所述轴的一侧，并由排放气体旋转；所述压缩机设置于所述轴的另一侧，并压缩进入的空气；所述轴承可旋转地支撑所述轴；所述中心外壳安装有所述轴承。
所述供应孔和所述排放孔可在所述轴的纵向方向上以所述供应孔和所述排放孔之间的预定距离设置。所述供应孔可接近所述压缩机形成，且所述排放孔可接近所述涡轮机形成。所述供应孔和所述排放孔各自可在所述轴的旋转方向上以预定角度形成。所述中心孔可在对应于所述轴承的区域中形成。油可在油管线中循环的同时冷却并润滑所述轴承和所述轴的周边，所述油管线在所述中心外壳、所述供应孔、所述中心孔和所述排放孔中形成。
根据本发明的各个方面，通过将轴（其在两侧具有涡轮机和压缩机，并设置于中心外壳中以可由轴承旋转）形成为具有中心孔的中空轴，并通过降低旋转惯性力矩，可降低涡轮迟滞。此外，由于通过使油循环通过在轴的中心处的中心孔而润滑和冷却轴承和轴，因此可改进性能和耐久性。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和设备所具有的其他特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
附图说明
图1为显示了涡轮增压器的横截面图。
图2为显示了根据本发明的一个示例性涡轮增压器的横截面图。
图3为根据本发明的一个示例性涡轮增压器的部分分解横截面图。
图4为根据本发明的一个示例性涡轮增压器的部分分解立体图。
具体实施方式
下面将对本发明的各个实施方案详细地作出引用，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
图1为显示了涡轮增压器的横截面图。参考图1，涡轮增压器包括涡轮机外壳100、中心外壳110、压缩机外壳120、压缩机130、轴140、涡轮机150和轴承160。
涡轮机150安装于轴140的一端，且压缩机130安装于轴140的另一端。轴承160在压缩机130与涡轮机150之间设置于轴140上，且所述轴通过轴承160而可旋转地设置于中心外壳110。
涡轮机外壳100与中心外壳110组合，从而覆盖涡轮机150，并且压缩机外壳120与中心外壳110组合，从而覆盖压缩机130。由排气歧管供应至涡轮机外壳100的排放气体旋转涡轮机150，并通过轴140而操作压缩机130。压缩机130吸入空气，并将其泵送至进气歧管。
图2为显示了根据本发明的各个实施方案的涡轮增压器的横截面图。与图1不同的图2的构造将详细描述，而不提供对相同或类似的构造的详细描述。
如图所示，中空类型的轴140在内部具有中心孔200和用于将油供应至中心孔200的供应孔210，用于从中心孔200排出油的排放孔220在轴140中形成。因此，供应至中心外壳110中的油循环通过轴承160、供应孔210、中心孔200和排放孔220。在本发明的各个实施方案中，通道或油管线在中心外壳110和轴承160中形成。
如上所述，油在循环通过轴承160、供应孔210、中心孔200和排放孔220的同时润滑轴承160和轴140，并冷却轴承160和轴140的周边，从而改进整个耐久性和性能。此外，由于中心孔200在轴140的中心处形成，因此轴140的重量减小，旋转惯性力矩降低，且涡轮迟滞降低，从而可改进发动机的反应性。
图3为根据本发明的各个实施方案的涡轮增压器的部分分解横截面图。参考图3，中心孔200在对应于轴承160的区域处在轴140中纵向形成。更详细地，中心孔200以距离安装涡轮机150的端部的预定长度通过轴140形成。
排放孔220从轴140的外周朝向中心孔200的中心形成，供应孔210从中心孔200形成至压缩机130，且排放孔220在安装涡轮机150的端部形成。因此，供应孔210和排放孔220形成为在轴140的纵向方向上在两者之间具有预定间隙或距离。此外，在许多情况中，轴140的直径在对应于中心孔200的部分较大，并在未形成中心孔200的部分较小。
图4为根据本发明的各个实施方案的涡轮增压器的部分分解立体图。参考图4，供应孔210和排放孔220从轴140的外周向内形成。供应孔210在轴140的旋转方向上以预定角度形成，且排放孔220在轴140的旋转方向上以预定角度形成。
在本发明的各个实施方案中，在轴140中形成的中心孔的直径为轴140的直径的0.5至0.25倍，供应孔210和排放孔220在对应于轴承160的区域中形成，供应孔210和排放孔220的内径为1至3mm，且供应孔210和排放孔220中的每一个的数量为两个或更多个。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“外”或“内”、“内部”或“外部”等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (6)

1.一种涡轮增压器，其包括：
轴，所述轴具有中心孔、供应孔和排放孔，所述中心孔在该轴中纵向形成，所述供应孔用于将油供应至所述中心孔，所述排放孔用于将油从所述中心孔排放至所述轴的外部；
涡轮机，所述涡轮机设置于所述轴的一侧，并由排放气体旋转；
压缩机，所述压缩机设置于所述轴的另一侧，并压缩进入的空气；
轴承，所述轴承以可旋转方式支撑所述轴；以及
中心外壳，所述中心外壳安装有所述轴承。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其中所述供应孔和所述排放孔在所述轴的纵向方向上以所述供应孔和所述排放孔之间的预定距离设置。
3.根据权利要求2所述的涡轮增压器，其中所述供应孔接近所述压缩机形成，且所述排放孔接近所述涡轮机形成。
4.根据权利要求2所述的涡轮增压器，其中所述供应孔和所述排放孔各自在所述轴的旋转方向上以预定角度形成。
5.根据权利要求2所述的涡轮增压器，其中所述中心孔在对应于所述轴承的区域中形成。
6.根据权利要求2所述的涡轮增压器，其中油在油管线中循环的同时冷却并润滑所述轴承和所述轴的周边，所述油管线在所述中心外壳、所述供应孔、所述中心孔和所述排放孔中形成。
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