CN107366570A - 涡轮增压器组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涡轮增压器组件。涡轮增压器系统可包括:壳体,该壳体包括通孔、多个润滑剂孔、多个润滑剂孔到通孔的开口和部分限定流体地联接润滑剂孔中的至少两个的通路的凹进的压气机侧表面;至少部分布置在壳体的通孔中的滚动元件轴承单元;和遮盖壳体的凹进的压气机侧表面的至少一部分的板。

Description

涡轮增压器组件
技术领域
本文所公开的主题总的涉及涡轮增压器组件或系统。
背景技术
涡轮增压器中心壳体旋转组件(CHRA)可包括附接到轴的涡轮机叶轮和压气机叶轮,所述轴由定位在中心壳体的孔中的滚珠轴承组件可旋转地支撑。作为示例,滚动元件轴承组件(例如,或者REB筒)可包括构造成接收轴的外座圈和内座圈,其中外座圈和内座圈由滚动元件(例如,滚珠、滚柱等)分隔开。例如,作为另一个示例,轴可构造成内座圈,其中滚动元件直接接触轴。作为示例,轴颈轴承可包括以轴向距离间隔开的多个内轴颈表面,其中一个内轴颈表面可以是压气机侧内轴颈表面,另一个轴颈表面可以是涡轮机侧内轴颈表面。在这样的示例中,在轴的一个或多个外表面与内轴颈表面之间可存在间隙,其中润滑剂可流动到这些间隙中。在这样的示例中,轴颈轴承可支撑轴的旋转,其中轴颈轴承可以是可旋转的或非可旋转的(例如,通过防旋转机构限制其旋转)。
在涡轮增压器运行期间,润滑剂被供应到CHRA以润滑不同部件,并且例如被用作能传递热能的介质。润滑剂(例如,油等)的足够供应可帮助在期望的工作寿命期间确保性能。
附图说明
当结合附图中示出的示例时,通过参考下列详细说明,可更加全面地理解本文中描述的各种方法、装置、组件、系统、布置等及其等同物,在附图中:
图1是涡轮增压器和内燃机以及控制器的示意图;
图2是涡轮增压器组件的示例的截面图;
图3是系统的示例的视图;
图4是图3的系统的截面图;
图5A、5B、5C和5D是壳体的示例的一系列视图;
图6是板的示例的视图;
图7A、7B、7C和7D是壳体的示例的一系列视图;
图8是板的示例的视图;
图9是系统的示例的截面图;
图10A和10B是图9的系统的一部分的一系列视图;
图11A、11B和11C是壳体的示例的一系列截面图;
图12是壳体的示例的一系列视图;
图13A、13B和13C是壳体的示例的一系列视图;
图14A、14B、14C和14D是板和壳体的特征的示例的一系列视图;
图15A和15B是壳体的示例的一系列截面图;并且
图16A、16B、16C和16D是系统的示例的一系列视图。
具体实施方式
在涡轮增压器运行期间,轴承组件(例如,滚动元件轴承组件等)可遭受到不平衡力、推力等。这样的力可导致轴承组件的一个或多个表面磨损,这进而可降低性能,引起失效等。
可在涡轮增压器的部件上执行旨在最小化不平衡的一种或多种平衡过程。例如,可利用低转速过程平衡各独立部件,而可利用较高转速过程平衡组件(例如,中心壳体旋转组件或CHRA)。然而,在涡轮增压器的寿命期间,各种现象可引起不平衡(例如,磨损、焦化等)。
关于推力,这些推力可发生在操作瞬变期间,比如在需求改变、可变几何形状涡轮机单元或压气机单元的几何形状改变等期间。操作瞬变可产生轴向推力,当滚珠轴承组件中的部件变得更加靠近在一起时,例如挤出这些部件之间的润滑剂或以另外的方式使这些部件之间的润滑剂膜厚度变薄,轴向推力加速了磨损。
就大部分类型的机械而言,制造商会根据例如使用的小时数建议涡轮增压器或涡轮增压器中的一个或多个部件的检查、维修、更换等。然而,即使采用了这些建议,涡轮增压器还是会时不时地故障。涡轮增压器的不期望的故障可引起依赖于涡轮增压器的设备的未计划的停机时间,这可具有关联的成本。
作为示例,轴承组件可形成润滑剂膜,其可用作挤压膜或挤压膜阻尼器(SFD)。挤压膜阻尼器可在涡轮增压器中提供粘性阻尼。作为示例,挤压膜阻尼器可提供结构隔离,减小对失衡的转子响应幅度,协助抑制转子动态的不稳定等。在操作期间,流体动力学的挤压膜压力可施加反作用力,其可帮助衰减所传递的力并减小部件振幅。
对于特定的应用,可形成旨在提供期望的阻尼量的一个或多个SFD。例如,在SFD用作对于转子-轴承系统的刚性约束(例如,传递到支撑结构的力)的情况下,阻尼可被定义成大的,或者例如在SFD可容许振动运动和可能的次同步运动的振幅的情况下,阻尼被定义成是少量的。作为示例,例如,在SFD允许在支撑的位置处的运动(例如,关于感兴趣的一种或多种振动模态)的情况下,SFD的特征可以是软的。
SFD可由不同的参数表征,比如例如阻尼器几何形状(例如,长度、直径和间隙)、运行速度和流体特性(例如,密度和粘度)。会影响SFD性能的一些因素可包括运动学(例如,如与转子系统和作用力有关系的运动学)、用于充足的流量和冷却的润滑剂/流体供应压力水平、供给机构和端密封机构、流体惯性效应等。
作为示例,可利用数学阻尼模型来对SFD建模。这样的模型可包括与元件有关的方程。例如,SFD可被建模为粘性元件,比如阻尼器。
阻尼可被描述成影响振动系统从而减小、限制、和/或防止振动。可关于阻尼来描述系统特性,例如,考虑过阻尼、临界阻尼、欠阻尼、或无阻尼。作为示例,系统可被建模为质量-弹簧-阻尼器系统,具有质量m,弹簧常数k,和具有粘性系数c的粘性阻尼器。这样的系统可受到振动力和/或阻尼力。
作为示例,轴承组件或单一的轴颈轴承可布置在壳体的孔内。在这样的示例中,壳体可以是涡轮增压器的一部分,比如例如涡轮增压器的中心壳体或轴承壳体,该壳体可以是铸造壳体(例如,金属或合金)或例如是多件式壳体(例如,由多个铸造件制成等)。作为示例,轴可至少部分通过轴承组件被支撑,所述轴承组件包括可形成SFD的表面。在这样的示例中,轴可配合到一个或多个滚动元件轴承组件的一个或多个内座圈。这样的轴可以是“轴和叶轮组件”(SWA)的一部分,其中叶轮是涡轮机叶轮(例如,被焊接到轴),并且其中压气机叶轮可通过轴的自由端装配。
以下,描述了涡轮增压式发动机系统的示例,随后是部件、组件、方法等的各种示例。
涡轮增压器常被用来增加内燃机的输出。参考图1,作为示例,系统100可包括内燃机110和涡轮增压器120。如图1所示,系统100可以是车辆101的一部分,其中系统100布置在发动机舱中并连接到排气导管103,该排气导管将排气引导到例如定位在乘客舱105后面的排气出口109。在图1的示例中,处理单元107可设置来处理排气(例如,从而通过分子的催化转化来减少排放物等)。
如图1所示,内燃机110包括发动机气缸体118,该发动机气缸体容纳了工作地驱动轴112(例如,通过活塞)的一个或多个燃烧室。如图1所示,进气口114给到发动机气缸体118的空气提供流动路径,而排气口116给来自发动机气缸体118的排气提供流动路径。
涡轮增压器120用于从排气中汲取能量并将能量提供给进气空气,该进气空气可与燃料组合以形成燃烧气体。如图1所示,涡轮增压器120包括空气入口134、轴122、用于压气机叶轮125的压气机壳体124、用于涡轮机叶轮127的涡轮机壳体126、另一个壳体128和排气出口136。壳体128可被称为中心壳体,因为它布置在压气机壳体124与涡轮机壳体126之间。轴122可以是包括多个部件的轴组件。轴122可由布置在壳体128(例如,由一个或多个孔壁限定的孔)中的轴承系统(例如,轴颈轴承、滚动元件轴承等)可旋转地支撑,使得涡轮机叶轮127的旋转引起压气机叶轮125的旋转(例如,如由轴122可旋转地联接)。
在图1的示例中,可变几何形状组件129被示出为部分布置在壳体128与壳体126之间。这样的组件可包括叶片或其它部件,以改变引导到涡轮机壳体126中的涡轮机叶轮空间的通路的几何形状。作为示例,可提供可变几何形状压气机单元。
在图1的示例中,废气门阀(或简称废气门)135邻近涡轮机126的入口定位。废气门阀135可被控制以允许来自排气口116的排气绕过涡轮机126。另外,可提供排气再循环(EGR)导管115,可选地例如带有一个或多个阀117,以允许排气流动到压气机叶轮125上游的位置。
图1还示出用于排气到排气涡轮机壳体152的流动的示例布置150,和用于排气到排气涡轮机壳体172的流动的另一个示例布置170。在布置150中,气缸盖154在其中包括用以将来自气缸的排气引导到涡轮机壳体152的通路,而在布置170中,例如,歧管176提供壳体172的安装,无需任何单独的、中间长度的排气管道。在示例布置150和170中,涡轮机壳体152和172可构造成与可变几何形状组件,比如组件129或例如本文中描述的其它组件,一起使用。
在图1中,控制器190的示例被示出为包括一个或多个处理器192、存储器194和一个或多个接口196。这样的控制器可包括电路,比如发动机控制单元(ECU)的电路。如本文中描述的,例如,可以通过控制逻辑结合控制器可选地实施不同的方法或技术。控制逻辑可取决于一种或多种发动机运行工况(例如,工作时长、涡轮转速、发动机转速、温度、负荷、润滑剂、冷却等)。例如,传感器可通过一个或多个接口196将信息发送给控制器190。控制逻辑可依赖于这些信息,进而,控制器190可输出控制信号以控制发动机操作。控制器190可配置成控制润滑剂流、温度、可变几何形状组件(例如,可变几何形状压气机或可变几何形状涡轮机)、废气门、电动机、或与发动机相关的一个或多个其它部件、一个(或多个)涡轮增压器等。作为示例,控制器190可配置成执行与滚动元件轴承单元/组件有关的方法,例如,可响应于所产生的噪音、振动、温度、润滑剂流等发出通知的方法。
作为示例,系统可包括一个或多个致动器和/或一个或多个传感器198。在这样的示例中,控制器190的接口196可接收一个或多个传感器的信号并且/或者将信号发送到一个或多个致动器。例如,控制器190可至少部分基于信号来执行控制逻辑以输出控制信号(例如,到一个或多个致动器、通知机构等)。
排气驱动式涡轮增压器可包括支承涡轮机叶轮和压气机叶轮的旋转轴,其中轴可通过一个或多个润滑轴承(例如,油润滑轴承)可旋转地支撑在中心壳体(例如,介于压气机与涡轮机之间)内。在操作期间,来自内燃机的排气可通过一个或多个导管、通路等被引导,从而驱动涡轮增压器的涡轮机叶轮,这进而驱动压气机叶轮以使到内燃机的充入空气增压。
在操作期间,涡轮增压器的旋转组件可达到超过100000 rpm的转速(例如,一些可达到250000 rpm或更高的转速)。为了操控这么高的速度,涡轮增压器的中心壳体旋转组件(CHRA)需要平衡和足够的润滑。比如噪音、振动和粗糙度(NVH)的因素和效率经常是相互联系的,并且必须在可接受的界限范围内。
关于操作温度,考虑具有在约860℃下的排气的柴油机作为一个示例,并考虑具有在约1050℃下的排气的汽油机作为一个示例。排气可导致包括轴承等的CHRA的各种部件变热,并且热能会被传递到流经CHRA的润滑剂。作为相互关联性的示例,振动可产生噪音并降低效率,而热能,尤其关于循环的热能,可导致磨损、对一个或多个间隙的改变等。例如,根据润滑剂的类型(例如,考虑烃焦化等),热能还可起到改变润滑剂的化学结构的作用。在比如排气流增加的动态情况下,轴向推力可引起不同CHRA部件之间的接触。接触可导致磨损,这进而可改变平衡,导致增加的噪音、振动等和降低的效率。比如噪音、振动、磨损等的因素可引起涡轮增压器的一个或多个部件失效。
涡轮增压器轴承系统可提供支撑和阻尼两者来控制涡轮增压器轴的运动,以例如帮助隔离来自旋转部件的振动,同时例如允许涡轮增压器轴以可以是最大发动机转速(例如,考虑柴机油)约60倍的速度旋转。涡轮增压器轴承系统可通过保持低的摩擦损失和低的NVH来帮助确保涡轮增压器工作效率,使得来自发动机排气的能量是可获得来驱动涡轮增压器的。在运行条件可变化的情况下,涡轮增压器轴承系统可选择成帮助平衡低功率损失与控制由变化的机械负载施加的力(例如,推力和其它力)的能力。
关于涡轮增压器轴承系统流体动力学,流体(例如,油或者其它润滑剂)可润滑部件,并还影响涡轮增压器轴的运动。作为示例,“全浮动的”轴承系统可包括轴颈轴承,其利用布置在中心壳体的孔壁与轴颈轴承的外表面之间的外膜和布置在轴颈轴承的内表面与轴的外表面之间的内膜支撑轴。在这样的示例中,轴颈轴承可以以大约一半的轴速度(方位角地)旋转,且轴向和径向地移动(也就是,轴颈轴承是完全浮动的)。
至于“半浮动”的方案,防旋转机构可用来限制轴颈轴承或者例如旋转元件轴承(REB)组件的外座圈的(方位角)旋转。作为例子,半浮动的轴颈轴承或半浮动的REB组件可部分利用布置在轴颈轴承的外表面或REB组件的外表面与中心壳体的孔壁之间的外油膜支撑轴,其中例如外油膜用作挤压膜(SFD)以减弱不期望的轴运动。
作为例子,涡轮增压器可包括一个或多个滚动元件轴承(REB)组件或单元,例如,其可以是一个或多个滚珠轴承组件。REB组件可包括外座圈、内座圈和布置在内座圈与外座圈之间(例如,在一个或多个滚道中)的滚动元件。例如,考虑这样的REB组件,其包括单一的外座圈、和配合到涡轮增压器轴的两段式内座圈(例如,轴和叶轮组件(SWA),其中滚动元件允许轴和两段式内座圈相对于外座圈旋转)。在这样的示例中,REB组件的外座圈可“定位”在壳体,比如(例如,布置在压气机壳体与涡轮机壳体之间的)中心壳体的孔中。作为示例,为了将外座圈轴向定位在中心壳体的孔中,扩孔和板可位于中心壳体的涡轮机侧和压气机侧,其中扩孔和板各自形成具有小于外座圈的外径的直径的开口。在这样的例子中,REB组件(例如,一个或多个单元)可被安置在孔中,随后该孔接收轴(例如,SWA),或者,例如,REB组件可装配到轴(例如,SWA),然后(例如,作为包括REB组件和轴的单元)插入到孔中。另外,可设置防旋转机构,其通过限制外座圈的旋转(例如,方位角方向)而使外座圈定位在中心壳体的孔中。在这样的例子中,REB组件可以是“半浮动的”,例如,具有沿径向方向移动的能力,其中在外座圈的外表面与中心壳体的孔表面之间的径向间隙提供挤压膜形成物(例如,一个或更多个润滑剂膜)。
作为例子,涡轮增压器可包括轴颈轴承,其可以是包括多个内轴颈表面以支撑工作地联接到涡轮机叶轮和压气机叶轮的轴的旋转的单一的轴颈轴承。
图2示出了涡轮增压器组件200的示例,其包括布置在压气机组件240与涡轮机组件260之间在壳体210的孔230(例如,由一个或多个孔壁限定的通孔)中的滚珠轴承组件220(例如,滚珠轴承筒或滚珠轴承单元或滚动元件轴承单元),其中滚珠轴承组件220支撑轴280。在图2的示例中,压气机组件240包括压气机壳体242,其限定蜗壳246且装纳压气机叶轮244,涡轮机组件260包括涡轮机壳体262,其限定蜗壳266并装纳涡轮机叶轮264。涡轮机叶轮264可以是例如被焊接到轴280或以另外的方式附接到轴280,从而形成轴和叶轮组件(SWA),其中轴280的自由端允许压气机叶轮244的附接。
在图2的示例中,涡轮机组件260进一步包括可变几何形状组件250(例如,VGT或VNT筒或单元),其利用凸缘270(例如,可选地被成形为台阶状的环形盘)定位,该凸缘例如利用螺栓293-1到293-N和布置在筒250与壳体280之间的挡热板290(例如,可选地被成形为台阶状的环形盘)在壳体210与涡轮机壳体262之间夹紧。
关于排气流,蜗壳266中的较高压力的排气穿过筒250的通路以到达如布置在由筒250和涡轮机壳体262限定的涡轮机叶轮空间中的涡轮机叶轮264。在通过涡轮机叶轮空间之后,排气沿着由涡轮机壳体262的壁限定的通路268轴向向外行进,所述涡轮机壳体262的壁还限定开口269(例如,排气出口)。然后,排气可流动到可以可选地包括一个或多个排放部件等的排气系统,然后到外部环境(例如,在大气压力下)。
在涡轮增压器组件200的操作期间,对可变几何形状组件250的几何形状的调节可产生推力,例如,这可导致一个或多个部件之间的间隙的改变。作为例子,例如,测试方法可这样被执行:通过调节可变几何形状组件250的几何形状,以引起滚珠轴承组件220的一个或多个部件的间隙、位置等的改变。在这样的例子中,测试方法可测试滚珠轴承组件220的通知机构。
在图2中,以及在其它图中,可例如相对于具有径向、轴向和方位角坐标r,z和θ的一个柱坐标系(例如,或多个坐标系)分别描述各种部件。
图3是壳体组件300的示例的视图,其包括壳体310和端板340。在这样的示例中,例如,端板340可邻近凹进表面就位,以至少部分覆盖定位特征,比如定位垫圈,其中这样的定位机构可被包括成涡轮增压器的一部分。作为示例,端板340可用于堵住壳体的润滑剂通路,可选地通过一个或多个密封部件(例如,O形圈、塞子等)。
在图3的示例中,壳体310(例如,轴承壳体或中心壳体)包括压气机侧312和涡轮机侧314,以及布置在侧312与314之间的润滑剂入口313和润滑剂出口319,其中入口313和出口319可以可选地彼此相对。作为示例,例如,至少出口319可以可选地关于重力大致对准,以允许来自出口的润滑剂至少部分因为重力而排出。
壳体310还包括孔311,具有与通路315流体连通的端口316-1和316-2,所述通路315与入口313流体连通。通路315可以可选地在压气机侧312(例如,通过塞子、板等)被密封。例如,这样的通路可通过从压气机侧向壳体中钻孔到适当的轴向深度而钻成或以另外的方式形成在壳体中。
在图3的示例中,孔311至少部分由孔壁318限定,所述孔壁包括在通路315与孔311之间的径向厚度和在孔311与流出腔之间的径向厚度,所述流出腔与出口319流体连通,其中孔壁318中的开口317允许润滑剂通过,并且其中,例如,润滑剂也可在孔壁318的压气机端和/或涡轮机端处穿过。
如图3的示例所示,端口316-1和316-2被形成在孔壁318中,并可至少部分由方位角跨度(例如,以度为单位)和轴向尺寸限定。例如,端口可跨越约几度到约10度或更长的弧。作为例子,轴向尺寸可至少部分相对于轴承组件的润滑剂开口确定。例如,各特征的尺寸可至少部分基于润滑剂压力和/或一个或多个其它的润滑剂特性(例如,粘度等)确定。作为例子,各特征的尺寸可至少部分基于工作状况的一个或多个分析(例如,所需阻尼量、弹簧与粘滞作用之间的平衡等)确定。
图4是组件301的示例的截面图,其包括图3的组件300和轴承组件或滚动元件轴承单元400。图4还包括不带板340的组件301的压气机侧视图,其中壳体310被示出为包括滚动元件轴承单元400,以及防旋转机构(例如,可允许滚动元件轴承单元400在壳体310的孔311中的一些限制量的旋转的机构)。
如图4所示,板340例如通过一个或多个部件和/或特征,比如螺栓、螺纹、接合销钉等,安装到壳体310。
如图4的示例中所示,滚动元件轴承单元400包括外座圈410、内座圈430和滚动元件450,其中外座圈410可轴向定位在板340与壳体310的扩孔之间。例如,板340可用于限制在壳体310的压气机侧312处的轴向移动,扩孔可以是壳体310的一部分,其用于限制朝着壳体310的涡轮机侧314的轴向移动。作为示例,可存在间隙,其中在板340与扩孔面之间的轴向尺寸超过滚动元件轴承单元400的外座圈410的轴向尺寸。
如图4的示例中所示,防旋转机构可包括凹进部331和可在凹进部331中移动的部件333。部件333可大致成形为具有可例如限定为圆的弦(例如,弦长)的平部的币状件;注意到,币状件可具有另一种形状或另几种形状。作为例子,外座圈410可包括平部(例如,弦或弦长),其可处在与部件333的平部平行的位置。在这样的例子中,在外座圈410旋转时,两个平部可接触(例如,可选地用布置在其之间的润滑剂膜接触)。在接触时,部件333可移动。例如,部件333可在凹进部中旋转,使得这两个平部以限制外座圈410旋转的方式彼此接触。在图4的示例中,部件333可沿顺时针方向或沿逆时针方向在凹进部331中旋转。沿着壳体310的孔311的壁流动的润滑剂可润滑部件333和/或凹进部331。作为示例,润滑剂可通过壳体310的凹进表面330的切口部分或凹进部分335排出。
在图4的示例中,柱坐标系被示出为包括r,z和θ坐标,并且各种尺寸也被示出,包括孔半径rb、扩孔半径rcb,板开口半径rp、孔长度zb、润滑剂通路长度zlb和下孔壁长度zbwl,所述下孔壁长度可在压气机端尺寸设计成相对于板340形成至少轴向间隙。还示出了重力的方向,G,其中壳体310可以可选地与其大致对齐,以例如方便润滑剂在期望的地方的排出。
图5A、5B、5C和5D是壳体510的示例的一系列视图。如所示的,壳体510包括凹进表面530,该凹进表面包括绕着壳体510的通孔511的一部分跨越在端部552和端部554之间的角度φp的通路550。如图5A的放大的插入图所示,通路550可由径向宽度Δrp和例如一个或多个半径rp部分地限定。孔511可包括压气机侧端,其可被形成为凹进表面530(例如,压气机侧面对表面)中的开口,其中通道535可允许润滑剂从孔511中排出。
在图5B中,示出了沿着线B-B的截面图(例如,见图5C),其中径向凹进部582和584从由壳体510的壁限定的孔511径向向外延伸。如图5B的示例所示,径向凹进部582与轴向孔562流体连通,径向凹进部584与轴向孔564流体连通。径向凹进部582可跨越角度φ1,径向凹进部584可跨越角度φ2。轴向孔562可相对于轴向孔564处在角度φh处,其中,例如,通路550的跨度可近似等于或大于轴向孔562与564之间的角度跨度(例如,角度φp可近似等于或大于角度φh)。
作为示例,径向凹进部可被称为新月部或半月部或其它类型的特征。作为示例,径向凹进部可由跨度、径向深度(例如,最大径向深度)和轴向厚度(例如,或者多个轴向厚度)限定。作为示例,例如,径向凹进部可与壳体的通孔流体地连通润滑剂,以润滑一个轴承、多个轴承等。作为示例,径向凹进部可与轴向孔流体连通,所述轴向孔是轴向润滑剂孔,润滑剂可在其中从源流动到径向凹进部。作为示例,壳体可包括关于一个或多个空间参数(例如,跨度、最大径向深度、轴向厚度等)有区别的多个径向凹进部。作为示例,径向凹进部可以是重力支撑径向凹进部,其中它跨越壳体的孔的可关于重力向下取向的至少一部分。在这样的示例中,润滑剂到径向凹进部的流动可帮助流体地支撑轴承、轴承组件、轴承单元等。例如,在重力加速度对部件(例如,或组件、单元等)起作用的情况下,流体到重力支撑径向凹进部的流动可抵消该影响,使得部件在壳体的通孔中升起离开孔壁。作为示例,例如,当发动机关闭时(例如,当到涡轮增压器的排气涡轮机的排气流动终止时),流体可协助部件(例如,或者组件、单元等)的安放的控制。
图5C示出壳体510的截面图,其中径向凹进部582的一部分和径向凹进部584的一部分被示出(也见图5B)。图5D示出沿着线A-A的壳体510的一部分的截面图,其中通路550的深度被图示。
作为示例,润滑剂可在轴向孔562中朝着凹进表面530轴向向外流动并到达通路550,然后在该处润滑剂可沿方位角方向流动到轴向孔564。然后,润滑剂可在轴向孔564中远离凹进表面530轴向向内流动并到达径向凹进部584。润滑剂也可在轴向孔562中远离凹进表面530轴向向内流动并到达径向凹进部582。作为示例,轴向孔可与一个或多个径向凹进部流体连通。例如,如图5D所示,壳体可包括一个或多个压气机侧径向凹进部和一个或多个涡轮机侧径向凹进部。
图6是板640的示例的视图。作为例子,组件可包括在壳体中的通路和/或在板中的通路,其中这样的通路或多个通路可至少部分绕着通孔沿方位角方向传送流体。例如,这样的流体可通过壳体中和/或板中的一个通路或多个通路从一个轴向孔被传送到另一个轴向孔。
如图6的示例所示,板640包括从端部652跨越到端部654的通路650。与壳体510的通路550有关描述的各种参数可被利用来限定板中的通路。作为示例,在壳体包括通路且板包括通路的情况下,流体可至少部分沿一个方位角方向(例如,或多个方向)在这些通路中流动。作为示例,这些通路可重叠。作为示例,板中的通路可包括截面形状,并且/或者壳体中的通路可包括截面形状。作为示例,截面形状可以是半圆形形状、多边形形状、半椭圆形形状等。
作为示例,板可包括大致平的表面,其用于遮盖凹进到壳体的表面中的通路。例如,壳体510的通路550可被比如板640的板遮盖,其中板640不具有通路650。作为示例,除了是通路550的镜像以外,通路650可大致等同于壳体510的通路550。在这样的例子中,两个截面形状可结合来形成通路,该通路部分由壳体510限定且部分由板640限定。作为示例,壳体510可不具有通路550,使得板640可连接到壳体510以允许流体至少部分沿方位角方向绕着壳体510的通孔511传送。如会被理解的,方位角跨度可通过板形成、通过壳体形成、部分通过壳体形成且部分通过板形成,等等。
作为示例,通路的一部分可部分通过防旋转机构形成。例如,具有平边缘的“币状件”可被成形为形成流体可流经的通路的至少一部分。作为示例,这样的币状件的任一面或两面可包括用于流体流动的特征(例如,以限定通路的至少一部分)。作为示例,这样的币状件可包括孔口,其中流体在币状件的一侧流动到孔口且在币状件的另一侧流动离开孔口。在这样的例子中,币状件的一侧或两侧可包括至少部分形成一个或多个通路的特征。
图7A、7B、7C和7D是壳体710的示例的一系列的视图。如所示的,壳体710包括凹进表面730,该凹进表面包括绕着壳体710的通孔711的一部分跨越在端部754与端部756之间的角度φp的通路750。如图7A的放大的插入图所示,通路750可部分由径向宽度Δrp和例如一个或多个半径rp限定。孔711可包括被形成为凹进表面730(例如,压气机侧面对表面)中的开口的压气机侧端,其中通道735可允许润滑剂从孔711排出。
如图7A的放大的插入图所示,凹进表面730可进一步包括防旋转机构凹进部731和可至少部分座在凹进部731中的币状件733(例如,如通过点线所勾勒的)。在这样的示例中,通路750的部分751可远离凹进表面730轴向移位。在这样的示例中,币状件733可遮盖通路750的部分751的至少一部分。在这样的示例中,在通路750的部分751中流动的润滑剂可帮助润滑凹进部731中的币状件733。这样的方案可帮助减少生热、接触磨损等。这样的方案可用于使壳体710和币状件733维持在大概相同的温度下,这可提供关于形成凹进部731的壳体710的部分和币状件733的热膨胀/热收缩的已知的分布图。作为示例,润滑剂膜可被形成在币状件733的至少一面与形成凹进部731的壁的至少一部分之间。
在图7B中,沿着线BB-BB的截面图被示出(例如,见图7C),其中径向凹进部782、784和786从由壳体710的壁限定的孔711径向向外延伸。如图7B的示例所示,径向凹进部782与轴向孔762流体连通,径向凹进部784与轴向孔764流体连通,并且径向凹进部789与轴向孔766流体连通。径向凹进部782可跨越角度Φ1,径向凹进部784可跨越角度Φ2,并且径向凹进部786可跨越角度Φ3。作为示例,这些跨度可合计达小于约360度的总数。例如,孔711的壁的一个或多个部分可被保持在孔半径rb处。轴向孔762可相对于轴向孔764成一个角度,并且轴向孔762可相对于轴向孔766成一个角度。
作为示例,一个或多个径向凹进部可以是一个或多个重力支撑径向凹进部,其中径向凹进部可填充有流体以沿如下方向支撑部件(例如,或组件、单元等),所述方向可包括远离地球重力加速度方向的力方向。例如,在图7B中,径向凹进部784和786可填充有流体,并用来提升部件使其远离限定壳体710的孔711的壁。
作为示例,方法可包括:致动润滑剂泵;使润滑剂流动到至少一个径向凹进部;以及对布置在壳体的孔中的部件(例如,或组件、单元等)施加力,其中力包括远离地球重力加速度方向的方向(例如,矢量分量方向)。作为示例,这样的方法可在内燃机内发生燃烧之前开始。例如,电功率(例如,电池功率)可促使电动机泵送润滑剂,并/或促使发动机曲柄轴以促使润滑剂泵送的方式旋转。在这样的例子中,可在燃烧排气流动到涡轮增压器组件的排气涡轮机之前在涡轮增压器组件的壳体内产生力,使得轴承、轴承组件、轴承单元等被提升和/或促进其被提升远离限定壳体的通孔的壳体的壁的支靠或安放部分(例如,考虑可与滚动元件轴承单元的外座圈发生接触的壁的部分)。
作为示例,例如,当发动机关闭时(例如,当到涡轮增压器的排气涡轮机的排气流动终止时),流体可协助部件(例如,或组件、单元等)的安放的控制。
图7C示出壳体710的截面图,其中径向凹进部782的一部分和径向凹进部784的一部分被示出(也见图7B)。图7D示出沿着线AA-AA(例如,见图7A)的壳体710的一部分的截面图,其中通路750的深度被图示,并且通路750的部分751的深度被图示。
在图7D的示例中,凹进表面730以及凹进部731被示出。作为示例,币状件733可至少部分座在凹进部731中以遮盖通路750的部分751的至少一部分。如提及的,币状件733可包括平部(例如,由圆的弦等限定),并且滚动元件轴承组件或单元的外座圈可包括平部(例如,由圆的弦等限定)。在这样的示例中,当彼此平行时两个平部可间隔开一段距离,使得在外座圈旋转一个量后,两个平部接触以限制外座圈在壳体的通孔中的旋转。在这样的示例中,币状件当至少部分地就座在壳体的凹进部中时绕着它的轴线旋转。在图7D的示例中,通路750的部分751可包括润滑剂(例如,油等),其中膜可在币状件733的面与凹进部731的表面之间逐渐形成,由于币状件可响应于外座圈的旋转沿顺时针方向或逆时针方向旋转,因此这可帮助润滑币状件733。作为示例,润滑剂可润滑币状件733的平部(例如,接触表面),这可帮助减少币状件733和/或外座圈的磨损。
作为示例,润滑剂可在轴向孔762中朝着凹进表面730轴向向外流动并到达通路750,然后在此处它可沿方位角方向流动到轴向孔764(例如,在图7A的视图中沿逆时针方向)。然后,润滑剂可在轴向孔764中远离凹进表面730轴向向内流动并到达径向凹进部784。润滑剂也可在轴向孔762中远离凹进表面730轴向向内流动并到达径向凹进部782。
作为示例,润滑剂可在轴向孔762中朝着凹进表面730轴向向外流动并到达通路750,然后在此它可沿方位角方向流动到轴向孔766(例如,在图7A的视图中沿顺时针方向)。然后,润滑剂可在轴向孔766中远离凹进表面730轴向向内流动并达到径向凹进部786。
作为示例,轴向孔可与一个或多个径向凹进部流体连通。例如,如图7D所示,壳体可包括一个或多个压气机侧径向凹进部和一个或多个涡轮机侧径向凹进部。
图8是板840的示例的视图。作为示例,组件可包括在壳体中的通路和/或在板中的通路,其中这样的一个或多个通路可至少部分沿方位角方向绕着通孔传递流体。例如,这样的流体可通过壳体中和/或板中的一个或多个通路从一个轴向孔传递到另一个轴向孔。
如图8的示例中所示,板840包括从端部852跨越到端部854的通路850。与壳体710的通路750有关描述的各种参数可被利用来限定板中的通路。作为示例,在壳体包括通路且板包括通路的情况下,流体可在这样的通路中至少部分沿一个方位角方向(例如,或多个方向)流动。作为示例,这些通路可重叠。作为示例,板中的通路可包括截面形状,并且/或者壳体中的通路可包括截面形状。作为示例,截面形状可以是半圆形形状、多边形形状、半椭圆形形状等。作为示例,币状件,比如防旋转币状件733,可包括可限定一个通路或多个通路(例如,可选地具有板和壳体中的一个或多个)的一部分的一个或多个特征(例如,表面、凹进部、孔口等)。
作为示例,板可包括大致平的表面,其用于遮盖凹进到壳体的表面中的通路。例如,壳体710的通路750可至少部分被比如板840的板遮盖,其中板840不具有通路850。作为示例,除了是通路750的镜像以外,通路850的至少一部分可大致等同于壳体710的通路750。在这样的示例中,两个截面形状可结合来形成部分由壳体710限定且部分由板840限定的通路。作为示例,壳体710可不具有通路750,使得板840可连接到壳体710以允许流体至少部分沿一个或多个方位角方向绕着壳体710的通孔711流通。如会被理解的,方位角跨度可通过板形成、通过壳体形成、部分通过壳体形成且部分通过板形成、部分通过币状件形成等。
作为示例,通路的一部分可部分通过防旋转机构形成。例如,具有平边缘的“币状件”可成形为形成流体可流经的通路的至少一部分。作为示例,这样的币状件的任一面或两个面可包括用于流体流动的特征(例如,以限定通路的至少一部分)。作为示例,这样的币状件可包括孔口,其中流体在币状件的一侧流动到孔口并在币状件的另一侧流动离开孔口。在这样的示例中,币状件的一侧或两侧可包括至少部分形成一个或多个通路的特征。
图9是系统901的示例的截面图,其包括壳体910和布置在壳体910的通孔中的轴承组件1000。如图9所示,轴承组件1000包括外座圈1010、内座圈1030和布置在外座圈1010与内座圈1030之间的滚动元件1050。作为示例,轴承组件可包括多组滚动元件,比如例如压气机侧组和涡轮机侧组。作为示例,内座圈可以是多段式内座圈。作为示例,外座圈可以是多段式外座圈。
如图9所示,壳体910包括压气机侧端912和涡轮机侧端914,以及润滑剂入口913和润滑剂出口919。壳体910包括凹进表面930(例如,凹进面),其从压气机侧端912轴向偏移且布置在压气机侧端912与涡轮机侧端914之间。在图9的示例中,系统901包括板940,其靠座在凹进表面930上且包括小于外座圈1010的外半径的内半径,使得板940可形成可用于将轴承组件1000轴向定位在可以是台阶状孔的壳体910的孔中的轴向止动表面,其中扩孔形成另一个轴向止动表面。作为示例,外座圈1010可包括小于板940的表面与壳体910的扩孔的表面之间的轴向距离的轴向长度。在图9的示例中,壳体910包括轴向孔962,其与润滑剂入口913流体连通,使得润滑剂可例如通过一个或多个路线从润滑剂入口913被传送到轴向孔962并进一步到通孔。
图10A和图10B是图9的系统901的一部分的一系列视图。如所示的,轴承组件1000可布置在壳体910的通孔中以限定不同的流体区域,例如润滑剂可在此处流动以形成润滑剂膜,该润滑剂膜可包括例如一个或多个挤压膜阻尼器(SFD)。
如所示的,轴承组件1000包括外座圈1010,该外座圈带有形成环形槽1082和1084的外表面部分,并带有布置在大致相同外径处的外表面部分1091、1093、1095和1097。如所示的,环形槽1082布置在表面部分1091与1093之间,环形槽1084布置在表面部分1095与1097之间。环形槽1082和1084各自可包括一个或多个喷射开口,其可将润滑剂引导到滚动元件1050,该滚动元件可以是滚珠或另一种类型的滚动元件。
如所示的,壳体910包括孔壁部分991、992、993、994、996、997、998和999,其可相对于外座圈1010的外表面形成流体腔971、972、973、974、975、976、977、978和979。作为示例,孔壁部分992、994、996和998可布置在第一半径r1处,孔壁部分991、993、995、997和999可布置在第二半径r2处,其中r2大于r1。如所示的,壳体910包括开口982和984,其中开口982与流体腔973流体连通,并且其中,开口984与流体腔977流体连通。在这样的示例中,润滑剂孔可将润滑剂提供到开口982和984,其中,这些润滑剂可分别流动到流体腔973和977中,并分别进入环形槽1082和1084中,以例如通过喷射开口流动到轴承组件1000的相应组的滚动元件。在内座圈1030装配到轴的情况下,滚动元件1050的润滑可促进轴的旋转;注意到,外座圈1010可轴向定位在壳体910内且通过一个或多个防旋转机构(例如,见图4的凹进部331和部件333等)可选地限制其旋转。
如图10A所示,外座圈1010可包括表面部分1091、1093、1095和1097,其布置在外半径ro处,ro小于r1。当涡轮增压器的轴不工作时,外座圈1010可离心地定位在壳体910的通孔中。在润滑剂流动到通孔的情况下,润滑剂可用来提升外座圈1010,更具体地,润滑剂可用来提升包括轴承组件、压气机叶轮、轴和涡轮机叶轮的旋转组件。在提升时,外座圈1010可不那么离心地布置(例如,更加均匀地居中)在壳体910的通孔内,且因此在例如ro处的外座圈表面部分与r1处的孔壁部分之间的间隙可以是更加均匀的环形。
图10B对应于如下状态,其中外座圈1010大致均匀地居于壳体910的通孔中。例如,外座圈1010的纵轴线和壳体910的通孔的纵轴线可以是大致共轴的(例如,共轴地对齐)。
在图10B中,箭头表示润滑剂可流动的大概方向。作为示例,当与流体腔971、975和979比较时,流体腔973和977可被认为是高压流体腔,所述流体腔971、975和979可被认为是低压流体腔。作为示例,流体腔973和977可被称为供给腔(例如,润滑剂供给腔),流体腔971、975和979可被称为排出腔(例如,润滑剂排出腔)。
如图10B所示,在高压流体腔973和977与对应的低压流体腔971、975和979之间的间隙被减小。如所示的,润滑剂可通过膜间隙从流体腔973轴向流动到流体腔971;润滑剂可通过膜间隙从流体腔973轴向流动到流体腔975;润滑剂可通过膜间隙从流体腔977轴向流动到流体腔975;以及润滑剂可通过膜间隙从流体腔977轴向流动到流体腔979。
作为示例,在图10B中,流体腔973和977可以是绕着外座圈1010形成360度流体环的环形流体腔。作为示例,在图10B中,膜间隙可以是绕着外座圈1010形成360度流体膜环的环形润滑剂膜间隙。
在图10A和图10B中,壳体910可包括除开口982和984之外的一个或多个开口,其可与一个或多个润滑剂进给流体连通,使得通过绕着壳体910的通孔的纵轴线在不同方位角角度处布置的多个开口进给流体腔973和977。
图11A、11B和11C是壳体1110的示例的一系列截面图,其包括分别带有对应的开口1182和1184、1183和1185的多个润滑剂孔1162和1164。如所示的,开口1182和1183与流体腔1173流体连通,开口1184和1185与流体腔1177流体连通。如图11C所示,一个或多个润滑剂孔可布置成与壳体1110的通孔的纵轴线成角度。例如,图11C示出润滑剂孔1164被布置在角度φb处。在这样的示例中,开口1183比开口1185径向更大。作为示例,角度可允许润滑剂孔被直接钻孔以形成到流体腔的开口(例如,考虑润滑剂孔1164具有在流体腔1177处的端部)。作为示例,润滑剂孔可被称为轴向孔或例如轴向润滑剂孔。这样的孔可充当用于润滑剂的通路,例如用于润滑剂从一个或多个源到一个或多个流体腔的流动。
图12是壳体1210、1230、1250和1270的示例的一系列视图,其中各种润滑剂孔以及开口和径向凹进部被图示;注意到,壳体1210、1230、1250和1270中的一个或多个可包括环形流体腔,比如在图11A、11B和/或11C的示例壳体1110中的环形流体腔。作为示例,图12的润滑剂孔中的一个或多个可倾斜布置。
图13A、13B和13C是壳体1310的示例的一系列视图,其包括润滑剂孔和开口。图13B是沿着线E-E的壳体1310的截面图,图13C是沿着线F-F的壳体1310的截面图。如图13A、13B和13C所示,润滑剂孔可至少部分轴向地延伸以进给一个或多个区域。
图14A、14B、14C和14D是板1410和壳体1420的特征的示例的一系列视图。如所示的,板1410可包括通路1415,壳体1420可包括通路1425。作为示例,壳体1430可包括多个润滑剂孔(例如,见标记为1432、1434和1436的润滑剂孔),其中润滑剂孔中的一个或多个润滑剂孔可包括塞子1435-1和1435-2。作为示例,塞子可以是密封塞或可以是流量调节器塞子。例如,流量调节器塞子可包括控制润滑剂流动的一个或多个开口、槽等。在这样的示例中,壳体可被机加工成带有多个润滑剂孔,并且塞子/流量调节器可以可选地布置在润滑剂孔中的一个或多个润滑剂孔中,例如以实现润滑剂到壳体1430的通孔的期望的流动。
如所示的,一个或多个润滑剂孔可通过壳体中的一个或多个通路进给,并且/或者一个或多个润滑剂孔可通过板(例如,止推板、密封板等)中的一个或多个通路进给。作为示例,板可以是止推板,其中板的一部分与轴承组件的外座圈一起用作轴向止动件。在这样的示例中,推力可引起外座圈轴向移动并接触止推板。作为示例,板可以是密封板,其可以包括或可以不包括可接触轴承组件的外座圈的部分。例如,密封板可用于密封一个或多个通路,而不从轴承组件的外座圈直接接受推力。
图15A和15B是壳体1510的示例的一系列截面图。在图15A和15B的示例中,各种尺寸被图示,其中径向凹进部可部分通过轴向尺寸限定。例如,壳体1510包括从限定壳体1510的通孔1511的孔壁凹进的径向凹进部1582、1584和1586,其中通孔1511的纵轴线可用作用于测量径向凹进部的轴向尺寸的轴线。在图15A和15B的示例中,径向凹进部1582可部分由轴向尺寸限定,所述轴向尺寸可以可选地与部分限定径向凹进部1584和/或径向凹进部1586的轴向尺寸不同。作为示例,径向凹进部的轴向尺寸可部分限定径向凹进部的体积和径向凹进部可容纳的润滑剂的量。
如图15A和15B的示例所示,径向凹进部1582可与润滑剂孔1562流体连通,径向凹进部1584可与润滑剂孔1564流体连通,以及径向凹进部1586可与润滑剂孔1566流体连通。作为示例,径向凹进部可被机加工成使得开口直接形成为润滑剂孔,该润滑剂孔可以是轴向润滑剂孔(例如,可选地以相对于通孔1511的纵轴线的一角度设置)。
图16A示出涡轮增压器系统1600的示例的截面图,其包括轴1602、压气机壳体1604、压气机叶轮1609、涡轮机壳体1606、涡轮机叶轮1607、可选的防旋转机构1609、中心壳体1610、轴颈轴承1630和板1640。如所示的,轴1602在中心壳体1610的通孔中由轴颈轴承1630支撑,其中可选的防旋转机构1609(例如,销等)可被接收在中心壳体1610的横孔中以限制轴颈轴承1630绕着纵轴线在中心壳体1610的通孔内的旋转。涡轮机叶轮1607被示出为附接到轴1602以形成轴和叶轮组件(SWA),而压气机叶轮1605装配到轴1602的另一个部分,并且例如通过螺母等被固定;注意到,可利用带有局部孔的压气机叶轮与。
在图16A和图16D的示例中,中心壳体1610被示出为包括三个轴向润滑剂孔1662、1664和1666,它们通过板1640中的通路1650流体连通,例如,如图16A和图16C所示。如提及的,通路可处在中心壳体中和/或在板中,所示板可以是密封板或止推板(例如,取决于它是否能接收与轴相关的推力)。在图16A和图16D的示例中,中心壳体1610的通孔包括与润滑剂孔1662、1664和1666流体连通的开口1665和1667;注意到,可实施流体连通、塞子等的另一种布置(例如,见图11A、11B、11C、12、13A、13B、13C、14C和14D)。
作为示例,轴颈轴承1630可包括就其外表面来说相对固定的直径,中心壳体1610的通孔可包括具有相关的直径的不同区域,其中直径中的至少两个直径不同。作为示例,区域可以是跨越约360度的环,或者,例如,区域可以是跨越小于360度的径向凹进。
图16B示出轴颈轴承1630的截面图,所述轴颈轴承包括从压气机端延伸到涡轮机端的圆柱形壁,并包括在压气机端与涡轮机端之间的各种特征。例如,轴颈轴承1630可包括压气机侧内轴颈表面1632、可将润滑剂提供到内轴颈表面1632的压气机侧润滑剂喷口1633、涡轮机侧内轴颈表面1634和可将润滑剂提供到内轴颈表面1634的涡轮机侧润滑剂喷口1635。轴颈轴承1630可包括一个或多个开口,比如开口1637和1639。在这样的示例中,开口中的一个可适合于接收销作为防旋转机构的一部分。例如,防旋转结构1609可被接收在中心壳体1610的横孔中,并通过开口至少部分被接收在轴颈轴承1630中,以限制方位角的旋转且例如限制轴颈轴承1630在中心壳体1610的通孔中的轴向移动。在这样的示例中,防旋转机构1609可接收通过轴颈轴承1630传递的推力。
作为示例,轴颈轴承可包括平部,并且防旋转机构可包括具有平部的币状件,该币状件至少部分座在凹进部中使得两个平部可接触以限制轴颈轴承在壳体的通孔中的旋转。
作为示例,轴颈轴承可以是可旋转的轴颈轴承,其中,例如,它可响应于轴1602的旋转而旋转。在这样的示例中,在轴颈轴承的外表面与中心壳体1610的通孔的内表面之间的一个或多个间隙中形成的润滑剂膜可响应于该旋转。作为示例,在轴颈轴承1630通过防旋转机构1609被限制的情况下,轴颈轴承1630可例如在沿着防旋转机构1609的轴线的方向上(例如,在图16A的视图中上下)浮动在润滑剂膜上。
作为示例,中心壳体1610的润滑剂孔1662、1664和1666可帮助提升轴颈轴承1630和由轴1602、压气机叶轮1605和涡轮机叶轮1607组成的旋转组件。例如,给定用于润滑剂到中心壳体1610的通孔的多个进给点,润滑剂可更加均匀地分布并且/或者优选地分布到可关于重力、相对于系统1600的取向确定的一个或多个下部区域。这样的方案可在将排气引导到涡轮机壳体1606的内燃机的起动期间帮助提升,尤其在环境温度可能是低的使得润滑剂更加粘滞的情况下。作为示例,润滑剂可通过电动操作泵和/或通过机械操作泵被泵送到系统1600。作为示例,润滑剂泵可在排气流动到系统1600的涡轮机壳体1606之前可选地被致动,其中,润滑剂可通过润滑剂孔1662、1664和1666,例如,通过板1640的通路1650(例如,和/或通过在可利用板等密封的中心壳体1610的端处的通路)流动到中心壳体1610的通孔。
如图16C的示例中所示,板1640可包括内孔或开口1642,其可尺寸设计成接收来自轴颈轴承1630的推力、尺寸设计成与止推垫圈等协作。作为示例,板1640可包括环形凹进部1644,其可接收密封元件1645(例如,密封圈)使得润滑剂密封可绕着板1640的外周缘和中心壳体1610的一部分的内表面形成。在这样的示例中,在润滑剂可能泄漏的情况下,泄漏可朝着开口1642径向向内。作为示例,比如通路1650的通路可通过绕着通路的一个或多个沟槽和布置在所述或多个沟槽中的一个或多个密封元件被密封。作为示例,一个或多个密封特征可被包括在中心壳体上或在中心壳体中,例如,考虑在中心壳体1610的表面中的一个或多个沟槽,其可至少部分地接收一个或多个密封元件以相对于可使润滑剂从一个润滑剂孔传送到一个或多个其它润滑剂孔的通路形成一个或多个密封。
作为示例,挤压膜阻尼器(SFD)的效率可取决于润滑剂流量(例如,油进给)。例如,如果未绕着轴承组件的外座圈充分供给SFD,则会妨碍其作为振动阻尼器的有效性。作为示例,考虑如下情境,其中润滑剂会是粘滞的(例如,冷起动条件、低于0℃的环境温度等)。在涡轮增压器将以粘滞润滑剂运行的情况下、和/或在润滑剂粘度会是高的或会变高的情况下,涡轮增压器系统可包括可提供润滑剂绕着轴承组件的外座圈的更加均匀的分布的一个或多个特征。作为示例,一个或多个因素,比如例如转子重量、润滑剂喷口数目、润滑剂喷口尺寸等,可影响SFD有效性。作为示例,涡轮增压器系统可包括可说明这些因素中的一个或多个的一个或多个特征。
作为示例,涡轮增压器系统可包括:壳体,该壳体包括通孔、多个润滑剂孔、多个润滑剂孔到通孔的开口、和部分限定流体地联接润滑剂孔中的至少两个润滑剂孔的通路的凹进的压气机侧表面;至少部分布置在壳体的通孔中的滚动元件轴承单元;和遮盖壳体的凹进的压气机侧表面的至少一部分的板。在这样的示例中,板可以是密封板和/或止推板(例如,构造成例如通过滚动元件轴承单元的外座圈接收推力)。
作为示例,板可包括部分限定流体地联接至少两个润滑剂孔的通路的大致平的表面(例如,大致平面的表面)。作为示例,壳体的凹进的压气机侧表面可包括部分限定流体地联接至少两个润滑剂孔的通路的大致平的表面(例如,大致平面的表面)。
作为示例,板可包括部分限定流体地联接至少两个润滑剂孔的通路的沟槽。作为示例,壳体的凹进的压气机侧表面可包括部分限定流体地联接至少两个润滑剂孔的通路的沟槽。
作为示例,涡轮增压器系统可包括防旋转机构,该防旋转机构包括凹进部和至少部分布置在凹进部中的可移动部件。在这样的示例中,可移动部件可包括平部,其中滚动元件轴承单元可包括包含平部的外座圈,并且其中,在两个平部之间的接触限制外座圈在壳体的通孔中的旋转。
作为示例,壳体的通孔可包括径向凹进部,其中径向凹进部中的每个由绕通孔的纵轴线的方位角跨度部分地限定。
作为示例,在涡轮增压器系统中,壳体的多个润滑剂孔到通孔的开口中的至少一个可由径向凹进部形成,所述径向凹进部由绕壳体的通孔的纵轴线的方位角跨度部分地限定。
作为示例,壳体可包括上半部分和下半部分,并且其中多个润滑剂孔中的至少一个润滑剂孔布置在下半部分中。在这样的示例中,至少一个润滑剂孔可与通路流体连通,该通路与另一个润滑剂孔流体连通,其中所述另一个润滑剂孔是将润滑剂供应到通路的供应润滑剂孔,其中该通路与至少一个润滑剂孔流体连通。作为示例,涡轮增压器系统的下半部分可被限定为相对于地球的重力大致向下取向(例如,在重力作用下,润滑剂将朝着下半部分流动)。
作为示例,壳体的通孔可包括多个环形流体腔。在这样的示例中,至少部分布置在通孔中的滚动元件轴承单元可包括外座圈,该外座圈包括布置在外径处的表面部分和环形槽,其中环形槽轴向定位在环形流体腔内。
作为示例,壳体的通孔可包括多个环形流体腔。在这样的示例中,至少部分布置在通孔中的轴颈轴承可包括布置在外径处的外表面部分和润滑剂喷口开口,其中润滑剂喷口开口轴向定位在环形流体腔内。作为示例,这样的轴颈轴承可包括环形槽,其中环形槽轴向定位在环形流体腔内。在这样的示例中,环形槽可与润滑剂喷口流体连通。例如,润滑剂喷口开口可布置在轴颈轴承的环形槽(例如,环形沟槽)内。
作为示例,涡轮增压器系统的壳体可包括至少三个润滑剂孔。在这样的示例中,壳体的通孔可包括至少三个径向凹进部,其中径向凹进部中的每个由绕通孔的纵轴线的方位角跨度部分地限定。
作为示例,涡轮增压器系统的壳体可包括这样的壳体,该壳体包括两个润滑剂孔和两个径向凹进部,其中径向凹进部中的每个由绕壳体的通孔的纵轴线的方位角跨度部分地限定。在这样的例子中,径向凹进部中的一个可包括比径向凹进部中的另一个大的方位角跨度。在这样的示例中,包括更大方位角跨度的径向凹进部可邻近通孔的在涡轮增压器系统的静止状态下接触滚动元件轴承单元(例如,或者在涡轮增压器系统的静止状态下接触轴颈轴承)的安放表面。作为示例,静止状态可以是如下状态,其中到涡轮机壳体的排气流不存在或要不然不足以引起涡轮增压器系统的旋转组件旋转。
作为示例,涡轮增压器系统可包括:壳体,该壳体包括通孔、多个润滑剂孔、多个润滑剂孔到通孔的开口和部分限定流体地联接润滑剂孔中的至少两个润滑剂孔的通路的凹进的压气机侧表面;至少部分布置在壳体的通孔中的轴颈轴承,其中轴颈轴承包括相对的两端、两个内轴颈表面、用于两个内轴颈表面中的每个内轴颈表面的一组润滑剂喷口和布置在润滑剂喷口组之间的轴向位置处的排出开口;和遮盖壳体的凹进的压气机侧表面的至少一部分的板。在这样的示例中,轴颈轴承可包括外表面,其中润滑剂喷口在轴颈轴承的外表面与内表面之间延伸,其中内表面可以是内轴颈表面。例如,轴颈轴承可包括压气机侧内轴颈表面、和可将润滑剂引导到压气机侧内轴颈表面的相关的压气机侧润滑剂喷口,以及涡轮机侧内轴颈表面、和可将润滑剂引导到涡轮机侧内轴颈表面的相关的涡轮机侧润滑剂喷口。作为示例,润滑剂膜可形成在轴颈轴承的内轴颈表面与轴的外表面(例如,轴的轴颈表面)之间。作为示例,润滑剂膜可形成在轴颈轴承的外表面与壳体的通孔的内表面之间。
尽管已在附图中图示且在前述具体实施方式中描述了方法、装置、系统、布置等的一些示例,但将理解的是,所公开的示例实施例不是限制性的,而是能够有许多的再布置、修改和替代。

Claims (20)

1.一种涡轮增压器系统,其包含:
壳体,所述壳体包含通孔、多个润滑剂孔、多个润滑剂孔到通孔的开口和部分限定流体地联接润滑剂孔中的至少两个润滑剂孔的通路的凹进的压气机侧表面;
至少部分布置在壳体的通孔中的滚动元件轴承单元;和
遮盖壳体的凹进的压气机侧表面的至少一部分的板。
2.如权利要求1所述的涡轮增压器系统,其中板包含止推板。
3.如权利要求1所述的涡轮增压器系统,其中板包含密封板。
4.如权利要求1所述的涡轮增压器系统,其中板包含部分限定通路的大致平的表面。
5.如权利要求1所述的涡轮增压器系统,其中壳体的凹进的压气机侧表面包含部分限定通路的至少平的表面。
6.如权利要求1所述的涡轮增压器系统,其中板包含部分限定通路的沟槽。
7.如权利要求1所述的涡轮增压器系统,其中壳体的凹进的压气机侧表面包含部分限定通路的沟槽。
8.如权利要求1所述的涡轮增压器系统,其包含防旋转机构,所述防旋转机构包含凹进部和至少部分布置在凹进部中的可移动部件。
9.如权利要求8所述的涡轮增压器系统,其中可移动部件包含平部,其中滚动元件轴承单元包括包含平部的外座圈,并且其中,所述平部之间的接触限制外座圈在壳体的通孔中的旋转。
10.如权利要求1所述的涡轮增压器系统,其中通孔包含径向凹进部,其中径向凹进部中的每个由绕通孔的纵轴线的方位角跨度部分限定。
11.如权利要求1所述的涡轮增压器系统,其中多个润滑剂孔到通孔的开口中的至少一个由径向凹进部形成,所述径向凹进部由绕着通孔的纵轴线的方位角跨度部分限定。
12.如权利要求1所述的涡轮增压器系统,其中壳体包含上半部分和下半部分,其中润滑剂孔中的至少一个润滑剂孔布置在下半部分中。
13.如权利要求12所述的涡轮增压器系统,其中下半部分相对于地球的重力大致向下取向。
14.如权利要求1所述的涡轮增压器系统,其中通孔包含多个环形流体腔。
15.如权利要求14所述的涡轮增压器系统,其中滚动元件轴承单元包含外座圈,所述外座圈包含布置在外径处的表面部分和环形槽,其中环形槽轴向定位在环形流体腔内。
16.如权利要求1所述的涡轮增压器系统,其中壳体包含至少三个润滑剂孔。
17.如权利要求16所述的涡轮增压器系统,其中壳体的通孔包含至少三个径向凹进部,其中径向凹进部中的每个由绕着通孔的纵轴线的方位角跨度部分限定。
18.如权利要求1所述的涡轮增压器系统,其中壳体包含两个润滑剂孔和两个径向凹进部,其中径向凹进部中的每个由绕着通孔的纵轴线的方位角跨度部分限定。
19.如权利要求18所述的涡轮增压器系统,其中径向凹进部中的一个包含比径向凹进部中的另一个大的方位角跨度。
20.一种涡轮增压器系统,其包含:
壳体,所述壳体包含通孔、多个润滑剂孔、多个润滑剂孔到通孔的开口和部分限定流体地联接润滑剂孔中的至少两个润滑剂孔的通路的凹进的压气机侧表面;
至少部分布置在壳体的通孔中的轴颈轴承,其中轴颈轴承包含相对两端、两个内轴颈表面、用于两个内轴颈表面中的每个内轴颈表面的润滑剂喷口组、和布置在润滑剂喷口组之间的轴向位置处的排出开口;和
遮盖壳体的凹进的压气机侧表面的至少一部分的板。
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