CN109915406A - 压缩机插件或背板中的再循环失速 - Google Patents

Abstract

在用于从内燃机接收排气并用于将压缩空气输送到内燃机的涡轮增压器中，背板可以包括润滑剂失速突起(诸如肋)，该润滑剂失速突起可以放置在背板的再循环或收集凹部中以使循环润滑剂流失速并将润滑剂引导到轴承壳体润滑剂芯部和排放口中，以减少活塞环附近和泄漏到涡轮增压器的压缩机壳体中的润滑剂量。当使用润滑剂偏转器时，润滑剂失速突起使得润滑剂偏转器外侧的再循环润滑剂失速，并且可以具有与润滑剂偏转器的外侧轮廓紧密匹配的外突起边缘以最小化其间的流动间隙。

Description

压缩机插件或背板中的再循环失速

技术领域

本发明总体上涉及用于增强内燃发动机性能的涡轮增压器，并且更具体地涉及涡轮增压器中的润滑剂密封。

背景技术

涡轮增压器用于增强内燃机的性能。涡轮增压器通常是由排气涡轮驱动的离心压缩机，该排气涡轮提高发动机动力、减少排放并提高燃料经济性。典型的涡轮增压器依赖于排气能量来提供动力，而不是如同机械涡轮增压器一样由发动机的皮带驱动，因而该涡轮增压器被设计成以比机械增压器高得多的速度旋转。

令人满意地润滑涡轮增压器的挑战是本领域技术人员公知的。通常，单个轴将排气驱动的涡轮叶轮连接到压缩机叶轮。轴沿其长度以轴颈安装在一对间隔开的套筒轴承内，并在压缩机叶轮端部处包括肩部，该肩部被配置为支撑止推轴承。在止推轴承端部处，甩油环和导油器可以被设计成协同工作以通过将大部分油保持在导油器的止推轴承侧上而将油驱离固定在轴周围的活塞环。因而，润滑油密封系统通常被设计成避免任何油泄漏经过活塞环；即，减少油进入涡轮增压器的压缩机部分的机会。

涡轮增压器可以超过100,000rpm的速度旋转。特别是与润滑问题有关，已经进行了许多改进以延长它们的寿命。例如，已经在一些应用中使用陶瓷轴承，而在其它应用中已经实现了油循环的各种改进。然而，由于包装要求不断减少分配给包括涡轮增压器的发动机罩部件的物理空间，所以为了确保涡轮增压器油封系统的持续有效性，与甩油环和导油器部件相关的附加修改可能是必要的。

发明内容

在本发明的一方面中，公开了一种用于从内燃机接收排气并用于将压缩空气输送到内燃机的涡轮增压器。涡轮增压器由润滑剂润滑。该涡轮增压器可以包括：压缩机壳体，其围绕涡轮增压器的纵向轴线设置并限定用于接收进气的进气通道；轴承壳体，其围绕纵向轴线设置，其中轴承壳体联接到压缩机壳体并限定润滑剂芯部，该润滑剂芯部具有用于从轴承壳体收集和排出润滑剂的润滑剂排出口；涡轮增压器轴，其延伸穿过压缩机壳体和轴承壳体，并具有与纵向轴线重合的轴旋转轴线；以及背板，其联接在压缩机壳体与轴承壳体之间。该背板可以包括：轴开口，其使得涡轮增压器轴延伸穿过其中；轴承壳体接合表面，其面向并接合轴承壳体；润滑剂再循环凹部，其从轴承壳体接合表面轴向向内延伸到背板中，环绕轴开口，并与润滑剂排出口流体连通，以及润滑剂失速突起，其从润滑剂循环凹部朝向轴承壳体接合表面轴向延伸。该润滑剂失速突起接合在润滑剂再循环凹部中流动的润滑剂，使得润滑剂被重新引导到润滑剂排出口。

根据本公开的另一方面，公开了一种用于涡轮增压器的背板。涡轮增压器从内燃机接收排气并将压缩空气输送到内燃机的并被润滑剂润滑。该涡轮增压器可以包括：压缩机壳体，其限定用于接收进气的进气通道；轴承壳体，其联接到压缩机壳体并限定润滑剂芯部，该润滑剂芯部具有用于从轴承壳体收集和排出润滑剂的润滑剂排出口；以及涡轮增压器轴，其延伸穿过压缩机壳体和轴承壳体，并具有与纵向轴线重合的轴旋转轴线。在安装时，背板联接在压缩机壳体与轴承壳体之间。该背板可以包括：轴开口，其使得涡轮增压器轴延伸穿过其中；轴承壳体接合表面，其在背板安装在涡轮增压器中时面向并接合轴承壳体；润滑剂再循环凹部，其从轴承壳体接合表面轴向向内延伸到背板中并环绕轴开口，其中当背板安装在涡轮增压器中时，润滑剂再循环凹部与润滑剂排出口流体连通；以及润滑剂失速突起，其从润滑剂循环凹部朝向轴承壳体接合表面轴向延伸。该润滑剂失速突起接合在润滑剂再循环凹部中流动的润滑剂，使得润滑剂被重新引导到润滑剂排出口。

在本发明的另一方面中，公开了一种用于从内燃机接收排气并用于将压缩空气输送到内燃机的涡轮增压器。涡轮增压器由润滑剂润滑。该涡轮增压器可以包括：压缩机壳体，其围绕涡轮增压器的纵向轴线设置并限定用于接收进气的进气通道；轴承壳体，其围绕纵向轴线设置，其中轴承壳体联接到压缩机壳体并限定润滑剂芯部，该润滑剂芯部具有用于从轴承壳体收集和排出润滑剂的润滑剂排出口；涡轮增压器轴，其延伸穿过压缩机壳体和轴承壳体，并具有与纵向轴线重合的轴旋转轴线；背板，其联接在压缩机壳体与轴承壳体之间；以及润滑剂偏转器，其联接在轴承壳体与背板之间。该背板可以包括：轴开口，其使得涡轮增压器轴延伸穿过其中；轴承壳体接合表面，其面向并接合轴承壳体；润滑剂再循环凹部，其从轴承壳体接合表面轴向向内延伸到背板中，环绕轴开口，并与润滑剂排出口流体连通，以及润滑剂失速突起，其从润滑剂循环凹部朝向轴承壳体接合表面轴向延伸。该润滑剂失速突起接合在润滑剂再循环凹部中流动的润滑剂，使得润滑剂被重新引导到润滑剂排出口。润滑剂偏转器可以包括：润滑剂偏转器通道，其环绕涡轮增压器轴和轴开口并通向轴承壳体以从轴承壳体接收润滑剂；以及润滑剂偏转器舌片，其从润滑剂偏转器通道朝向润滑剂排出口延伸。润滑剂偏转器舌片接合在润滑剂偏转器通道中流动的润滑剂，使得润滑剂被重新引导到润滑剂排出口。

这些和其它方面由本专利的权利要求限定。

附图说明

图1是其中可以实施根据本发明的润滑剂再循环失速的涡轮增压器的侧视横截面视图；

图2是图1的涡轮增压器的一部分的放大侧视横截面视图，其中压缩机壳体安装到轴承壳体上；

图3是根据本发明的图1的涡轮增压器的背板、润滑剂甩油环和润滑剂偏转器的局部组装等距视图；

图4是图3的背板的等距视图；

图5是根据本发明的背板的替代实施例的平面图；

图6是根据本发明的背板的另一个替代实施例的平面图；

图7是根据本发明的背板的另一替代实施例的平面图；

图8是根据本发明的背板的另一替代实施例的平面图；

图9是根据本发明的背板的附加实施例的平面图；

图10是根据本发明的背板的另一个替代实施例的平面图。

具体实施方式

参考图1，涡轮增压器10通常包括安装连接器12和V形带系紧螺栓14以用于固定到相关发动机(未示出)。涡轮增压器10包括位于一端的涡轮壳体16、位于相对端的压缩机壳体18，以及轴承壳体20，其位于涡轮壳体16和压缩机壳体18中间并且用螺栓连接、夹紧、绑扎或以其它方式刚性地附着或固定到涡轮壳体和压缩机壳体中的每一个。

涡轮壳体16包括用于从发动机歧管(未示出)接收高能排气的通道22。本领域技术人员将明白的是，通道22将排气引导至涡轮叶轮24，该涡轮叶轮安装成在涡轮壳体16内旋转，这在涡轮增压器领域中的技术中是常规的。涡轮叶轮24牢固地固定到涡轮增压器轴26的一端，该端部从涡轮壳体16延伸穿过轴承壳体20并进入压缩机壳体18，其中涡轮增压器轴26的轴旋转轴线28沿涡轮增压器10的涡轮增压器纵向轴线30对齐，当涡轮增压器10如图1中所示组装时，壳体16、18、20沿该涡轮增压器纵向轴线延伸并围绕其设置。压缩机叶轮32固定到涡轮增压器轴26的相对端并设置在压缩机壳体18内。压缩机叶轮32被配置为通过进气入口通道36压缩接收在压缩机壳体18中的用箭头34指示的大气。在通过压缩出气口40离开发动机(未示出)之前，大气34以常规方式在环形通道38内被压缩。因此，本领域技术人员将明白的是，用于压缩大气34的实际涡轮增压器功率在涡轮叶轮24处发起，该涡轮叶轮经由在通道22处从发动机歧管接收的所述排气的能量旋转涡轮增压器轴26。

涡轮增压器轴26由一对间隔开的套筒或轴颈轴承42、44支撑以围绕轴旋转轴线28旋转。在轴承壳体20内在其与压缩机壳体18的界面附近，径向定向的止推轴承46被配置为适应在涡轮增压器10的正常操作期间作用在压缩机叶轮32上并被传输到涡轮增压器轴26的高增压压力和轴向或止推负载。润滑剂甩油环48安装在涡轮增压器轴26上邻近止推轴承46。润滑剂甩油环48经由润滑剂甩油环套筒50套在涡轮增压器轴26上以随其旋转，并包括润滑剂甩油环轮52，该润滑剂甩油环轮将任何润滑剂径向向外甩过止推轴承46。如所示，润滑剂甩油环套筒50和润滑剂甩油环轮52一体地形成在一起以形成作为单个零部件或部件的润滑剂甩油环48。非旋转止推轴承插件或背板54位于压缩机叶轮32与润滑剂甩油环48之间，其周向地固定在轴承壳体20的背板凹部56内并通过O形环58相对于润滑剂甩油环48密封。下面将更详细地讨论如所示的背板54，但是本领域技术人员将理解的是，如本文所述的背板54及其特征可以作为单个整体部件集成到压缩机壳体20中。

涡轮增压器领域的技术人员将明白的是，高压油或其它润滑剂进入润滑剂入口60。润滑剂的一部分分别通过通道62、64行进到轴颈轴承42、44，而润滑剂的其余部分通过通道66行进到止推轴承46。如所述，止推轴承46必须处理通过由涡轮叶轮24、涡轮增压器轴26和压缩机叶轮32在压缩机壳体18内形成的转子组产生的负载。为此目的，涡轮增压器轴26包括支撑止推垫圈70的轴肩68，该支撑止推垫圈接收止推轴承46的止推负载。润滑剂甩油环套筒50和止推垫圈70围绕止推轴承46形成套环，该套环被配置为在两个轴向方向上接收止推负载。轴向间隔开的活塞环72径向插入润滑剂甩油环套筒50与背板54之间，并被配置为使高压润滑剂从背板54的润滑剂再循环凹部74到背板54与压缩机叶轮32之间的界面的行程最小化。该布置旨在实现使润滑剂保持远离和离开压缩机壳体18的最终目标。

不可旋转的润滑剂偏转器80在背板54与背板凹部56之间轴向固定到轴承壳体20，并设置在润滑剂再循环凹部74内。润滑剂偏转器80被配置为接收行进经过止推轴承46并到达润滑剂甩油环48的任何润滑剂。虽然这种润滑剂的量旨在被最小化(如主要通过严格的公差控制)，但是旋转的润滑剂甩油环48被配置为径向地将这种油甩到或推动到润滑剂偏转器80以使其重力返回到轴承壳体20的润滑剂芯部82，并通过润滑剂排出口84排放到发动机的油底壳(未示出)中。为此目的，润滑剂偏转器80包括润滑剂偏转器舌片86，其向下延伸并朝向润滑剂芯部82倾斜以引导润滑剂流朝向润滑剂排出口84。

现在参考图2，示出了压缩机壳体18与轴承壳体20之间的界面的放大部分，并且更详细地示出了诸如轴颈轴承44、止推轴承46、润滑剂甩油环48、背板54、止推垫圈70和润滑剂偏转器80等部件。润滑剂甩油环48、背板54和润滑剂偏转器80被配置为捕获通过止推轴承46的任何润滑剂并将捕获的润滑剂引导到润滑剂排出口84，以基本上防止润滑剂进入压缩机壳体18。润滑剂偏转器80被捕获在轴承壳体20与背板54之间的背板凹部56中。背板54被配置为用于在其中接收润滑剂偏转器80，并且下面进一步讨论将捕获的润滑剂引导到润滑剂芯部82。

润滑剂偏转器80在图2和3中更详细地示出。润滑剂偏转器80限定环形润滑剂偏转器通道90，其具有通道外侧壁92、通道内侧壁94和连接通道侧壁92、94的通道后壁96。当安装润滑剂偏转器80时，润滑剂偏转器通道90通向轴承壳体20和止推轴承46。如图3中所示，润滑剂偏转器通道90围绕润滑剂甩油环48和涡轮增压器轴26周向地延伸大于180°但小于360°，使得润滑剂偏转器通道90在润滑剂甩油环48的涡轮增压器轴26下方打开。

润滑剂偏转器80还包括从通道外侧壁92径向向外延伸的外凸缘98。外凸缘98围绕润滑剂甩油环48周向地延伸到润滑剂偏转器通道90的范围，并且由润滑剂再循环凹部74中的润滑剂偏转器接收凹槽接收。如图2中所示，外凸缘98被捕获在润滑剂偏转器接收凹槽100与轴承壳体20的背板凹部56之间，以基本上防止润滑剂围绕外凸缘98流动。外凸缘98还可以包括限定在其中的一个或多个对齐指状物102(图3)，其由润滑剂偏转器接收凹槽100和/或润滑剂再循环凹部74中的相应对齐凹口104接收以对齐润滑剂偏转器80并防止润滑剂偏转器80围绕轴旋转轴线28和涡轮增压器纵向轴线30旋转。

润滑剂偏转器80还包括从通道内侧壁94径向向内延伸的内凸缘106。内凸缘106可以围绕润滑剂偏转器80周向地延伸至大约360°。如所示，内凸缘106的内凸缘内径小于润滑剂甩油环52的外径，使得润滑剂抛光轮52和内凸缘106部分重叠并轴向并置。尽管有重叠，但是内凸缘106与润滑剂甩油环52轴向和径向间隔开，以允许润滑剂甩油环48随涡轮增压器轴26自由旋转。

如上所述，润滑剂偏转器通道90和外凸缘98围绕润滑剂偏转器80延伸小于360°并终止于润滑剂偏转器80的底部附近。当安装润滑剂偏转器80时，这种布置将润滑剂偏转器通道90通向润滑剂芯部82。在润滑剂偏转器80的底部处，润滑剂偏转器通道90和内凸缘106过渡到润滑剂偏转器舌片86。润滑剂偏转器舌片86具有从内凸缘106径向向下延伸到舌形弯曲部110的舌片垂直壁108。舌片主体壁112从舌形弯曲部110径向向下延伸并轴向远离通道后壁96，使得当安装润滑剂偏转器80时，舌片主体壁112朝向润滑剂芯部82倾斜。

当涡轮增压器轴26和润滑剂甩油环48旋转时，甩入润滑剂偏转器通道90的润滑剂将沿箭头114所指示的方向流动。相对于润滑剂流114，舌片主体壁112包括上游侧边缘116和相对设置的下游侧边缘118。在下游侧边缘118处，舌片防护壁120从舌片主体壁112向外延伸，使得舌片防护壁120以这种配置延伸到润滑剂流114中，舌片防护壁定位成接合润滑剂流114中的润滑剂并减少流过舌片垂直壁和舌片主体壁112表面的润滑剂的动量。在产生动量的情况下，润滑剂在舌片主体壁112的表面上向下重新定向并进入润滑剂芯部82，以排出润滑剂排出口84。

参考图2至图4更详细地示出了背板54，该背板54具有在中心处穿过其中的轴开口130。当安装背板54时，轴开口130基本上与轴旋转轴线28和涡轮增压器纵向轴线30同心对齐。轴承壳体接合表面132周向地围绕轴开口130。当安装背板54时，轴承壳体接合表面132面向并接合轴承壳体20的背板凹部56。如上面所讨论，润滑剂偏转器80的外凸缘98被捕获在背板凹部56与润滑剂偏转器接收凹槽100之间。围绕轴开口130的面向甩油环表面134从轴承壳体接合表面132凹入并面向润滑剂甩油环轮52。面向甩油环表面134与润滑剂甩油环52间隔开以允许润滑剂甩油环48、涡轮增压器轴26和轮子24、32自由旋转。

润滑剂再循环凹部74从轴承壳体接合表面132轴向向内延伸并围绕或环绕轴开口130。润滑剂再循环凹部74具有轴向深度，其为润滑剂偏转器80设置在其中提供空间。润滑剂再循环凹部74将捕获由润滑剂导流轮52喷射的未被润滑剂偏转器80捕获的润滑剂(诸如通过润滑剂甩油环轮52与内凸缘106之间的间隙的润滑剂)，并将润滑剂引导至润滑剂芯部82。润滑剂偏转器接收凹槽100限定在润滑剂再循环凹部74的径向外边缘处，以接收并接合润滑剂偏转器80的外凸缘98，如上所示和如上所述。

在轴开口130下方，润滑剂再循环凹部74过渡到润滑剂收集凹部136中。润滑剂收集凹部136还从轴承壳体接合表面132轴向向内延伸，并从轴开口130和润滑剂再循环凹部74径向或垂直向下延伸。在底端，润滑剂收集凹部136与轴承壳体接合表面132相交，并设置在背板凹部56与润滑剂芯部82的相交点附近。通过这种布置，润滑剂再循环凹部74和润滑剂收集凹部136放置成与润滑剂芯部82和润滑剂排出口84流体连通。当涡轮增压器轴26和润滑剂甩油环48旋转时，润滑剂再循环凹部74内的润滑剂可以沿图4中箭头138所指示的方向周向流动，向下流入润滑剂收集凹部136并排出到润滑剂芯部82中并从润滑剂排出口84排出到油底壳。

进入并通过润滑剂收集凹部136的润滑剂流138可以是相对不受控制的，并且可以携带足够的动量以流过润滑剂收集凹部136并返回通过润滑剂再循环凹部74。为了使润滑剂流138停止并将润滑剂重新引导到润滑剂芯部82和润滑剂排出口84，在背板54中设计了附加的流量控制特征。如图2和4中所示，背板54还包括润滑剂失速突起140，其从润滑剂再循环凹部74和/或润滑剂收集凹部136朝向轴承壳体接合表面132轴向向外延伸。在该实施例中，单个润滑剂失速突起140在轴开口130下方垂直向下延伸。在润滑剂再循环凹部74的下部和润滑剂收集凹部136中流动的全部或部分润滑剂可以冲击润滑剂失速突起140。当润滑剂冲击润滑剂失速突起140时，从润滑剂流138吸收能量并且润滑剂的动量减小。然后，去激励的润滑剂可以沿润滑剂收集凹部136向下流动并进入润滑剂芯部82。

润滑剂失速突起140可以具有使润滑剂流138减速和重新引导润滑剂流所需的任何配置。在所示实施例中，润滑剂失速突起140在轴开口130下方垂直向下延伸，并且可以沿与轴旋转轴28和涡轮增压器纵向轴线30相交的垂直线142放置。当润滑剂失速突起140向下延伸时，润滑剂失速突起140保持大约恒定的周向宽度wC(图4)。如图2中最佳所示，润滑剂失速突起140具有可变轴向高度hA，其部分地由润滑剂收集凹部136的形状决定。如进一步所示，轴向高度hA变化，使得外突起边缘144具有与润滑剂偏转器舌片86的形状互补的形状，使得其间的距离随着润滑剂偏转器舌片86和外突起边缘144径向地远离涡轮增压器纵向轴线30延伸而大约恒定。润滑剂失速突起140垂直向下延伸超过润滑剂偏转器舌片86的底部边缘146(图2和3)。在替代实施例中，如果需要，润滑剂失速突起140可以仅向下延伸到底部边缘146，以产生期望的润滑剂流动特性。

本发明人预期根据本发明的润滑剂失速突起的替代实施例，其可以提供润滑剂流138的控制和重新引导以排出通过止推轴承46和润滑剂偏转器80泄漏的润滑剂。参考图5，润滑剂失速突起150可以设置在轴开口130下方，但相对于垂直线142成一角度定向。如所示，润滑剂失速突起150的上游端152相对于垂直线142定位在润滑剂流138的上游，而下游端154定位在垂直线142的下游。成角度的润滑剂失速突起150将接合润滑剂流138并将润滑剂流重新引导至润滑剂芯部82。轴向高度hA仍然可以改变，使得外突起边缘144具有与润滑剂偏转器舌片86互补的形状。图6示出了润滑剂失速突起160的另一替代实施例，其具有弯曲形状，其中上游端162相对于垂直线142在上游。润滑剂失速突起160的弯曲形状可以用于将周向润滑剂流138转换成朝向润滑剂芯部82的向下径向流。

图7和8示出了另外的替代实施例，其中润滑剂失速突起的周向宽度wC可以改变，以实现在润滑剂流138中重新引导和排出润滑剂方面的期望流体流动特性。参考图7，背板54包括润滑剂失速突起170，其可以关于垂直线142对称并且随着润滑剂失速突起170远离轴开口130径向向外延伸并朝向轴承壳体接合表面132而具有以恒定速率减小的周向宽度wC。润滑剂失速突起170的上游侧172可以向润滑剂流138呈现与图5的润滑剂失速突起(其将接合润滑剂流138并将润滑剂向下重新引导朝向润滑剂芯部82)类似的表面。润滑剂失速突起170的下游侧174在与上游侧172相反的方向上倾斜，以使润滑剂失速突起170呈大致楔形配置。

图8示出了具有润滑剂失速突起180的背板54，该润滑剂失速突起也关于垂直线142对称，但是随着润滑剂失速突起180远离轴开口130径向向外延伸并朝向轴承壳体接合表面132而具有以减小速率减小的周向宽度wC。由于周向宽度wC的变化率，润滑剂失速突起180的上游侧182可以向润滑剂流138呈现弯曲表面，该弯曲表面可以类似于图6的润滑剂失速突起160并提供从围绕润滑剂再循环凹部74的周向流动到朝向润滑剂芯部82的更径向流动的平稳过渡。如所示，润滑剂失速突起180的下游侧184是上游侧182的镜像，以使润滑剂失速突起180呈大致楔形配置。如果润滑剂失速突起170、180的下游侧174、184分别对润滑剂流138具有最小影响，则下游侧174、184可以基本上平行于垂直线142定向，以使润滑剂失速突起170、180的周向宽度wC最小化，并可能降低制造背板54所需的材料成本和制造。

在更进一步的替代实施例中，润滑剂失速突起沿润滑剂流138的位置和润滑剂失速突起的数量可以改变，以实现期望的润滑剂流动特性和排放。图9示出了背板54，其具有如本文所示和上文所述的润滑剂失速突起140以及相对于润滑剂流138位于润滑剂失速突起140和垂直线142上游的上游润滑剂失速突起190，以及位于润滑剂失速突起140的下游的下游润滑剂失速突起192。如图9中所示，润滑剂失速突起140、190、192彼此平行并从轴开口130基本垂直向下延伸。替代地，图10示出了背板54，其中润滑剂失速突起140、190、192相对于轴旋转轴线28和纵向轴线30从轴开口130径向延伸，使得它们的表面垂直于润滑剂流138。润滑剂流138首先由上游润滑剂失速突起190接合以将润滑剂的一部分重新引导朝向润滑剂芯部82。然后，流过上游润滑剂失速突起190的任何润滑剂被润滑剂失速突起140接合，以使润滑剂的其余部分的至少一部分重新引导朝向润滑剂芯部82。流过润滑剂失速突起140的任何剩余润滑剂然后由下游润滑剂失速突起192接合，以确保基本上所有润滑剂重新引导到润滑剂芯部82，并且仅可接受量的润滑剂可以再循环到润滑剂再循环凹部74中。在另外的替代实施例中，可以省略润滑剂失速突起140、190、192中的一个或两个，使得实施一个或两个润滑剂失速突起以将润滑剂重新引导至润滑剂芯部82。

工业实用性

在涡轮增压器10的正常使用期间，来自发动机的排气作用在涡轮叶轮24上以使涡轮叶轮24、涡轮增压器轴26和压缩机叶轮绕轴旋转轴线28旋转。当涡轮增压器轴26旋转时，来自通道62、64、66的加压润滑剂可以通过止推轴承46朝向压缩机壳体18和背板54泄漏。与涡轮增压器轴26一起旋转的润滑剂甩油环轮52接合泄漏的润滑剂并将润滑剂径向向外地投射到润滑剂偏转器80的润滑剂偏转器通道90中。润滑剂围绕润滑剂流114中的润滑剂偏转器通道90流动，直到接合润滑剂偏转器舌片86和舌片防护壁120。接合从润滑剂流114吸收能量并减小润滑剂的动量，以允许重力使润滑剂向下重新定向在润滑剂偏转器舌86的表面上并进入轴承壳体20的润滑剂芯部82中。

由于润滑剂偏转器80提供的空间允许润滑剂甩油环52自由旋转，所以可以发生一些润滑剂流入接收润滑剂偏转器80的背板54的凹部中。控制背板54内的润滑剂流可以防止润滑剂通过活塞环72泄漏并进入压缩机壳体18。背板54的润滑剂再循环凹部74内的润滑剂流138可以在与润滑剂偏转器通道90中的润滑剂流114相同的方向上发生。润滑剂失速突起140、150、160、170、180、190、192可以被添加并从润滑剂再循环凹部74和/或润滑剂收集凹部136轴向向外延伸，以接合润滑剂流138并将润滑剂重新引导至润滑剂芯部82。在背板54中实施的特定润滑剂失速突起可以具有产生期望润滑剂流动特性并将一些或全部润滑剂重新引导至润滑剂芯部82所需的任何适当配置。例如，润滑剂失速突起140可以具有与润滑剂偏转器舌片86互补的形状，使得外突起边缘144靠近润滑剂偏转器舌片86设置，并且润滑剂流138中的基本上所有润滑剂被润滑剂失速突起140停止并被重新引导到润滑剂芯部82。此外，在涡轮增压器10的一些实施方式中，可以省略润滑剂偏转器80，并且润滑剂再循环凹部74、润滑剂收集凹部136和润滑剂失速突起140、150、160、170、180、190、192可以被配置为控制通过止推轴承46泄漏的润滑剂并将润滑剂重新引导到润滑剂芯部82并通过润滑剂排出口84流出。本发明人预期本文所述部件的附加替代配置和组合用于根据本发明的涡轮增压器10。

虽然前面的文本阐述了对数个不同实施例的详细描述，但是应当理解的是，合法保护范围由本专利结尾处所陈述的权利要求的词语限定。详细描述仅被解释为示例性的，并且没有描述每个可能的实施例，因为描述每个可能的实施例即使不是不可能也是不切实际的。使用当前技术或在本专利申请日之后开发的仍然落入限定保护范围的权利要求的范围内的术可以实施许多替代实施例。

还应当理解的是，除非本文明确限定了术语，否则无意将该术语的含义限制超出其明显或普通含义(无论是明示的还是暗示的)，并且这样的术语不应当被解释为基于本专利的任何部分中(权利要求的语言除外)作出的任何陈述来限制范围。如果本专利结尾处的权利要求中所叙述的任何术语在本文中以与单个含义一致的方式引用，则这样做的目的是仅为了清楚起见而不至于使读者混淆，并且不意图将这样的权利要求术语暗示或以其它方式限制于该单一含义。

Claims (20)

1.一种用于从内燃机接收排气并用于将压缩空气输送到所述内燃机的涡轮增压器，所述涡轮增压器由润滑剂润滑，所述涡轮增压器包括：

压缩机壳体，其围绕所述涡轮增压器的纵向轴线设置并限定用于接收进气的进气通道；

轴承壳体，其围绕所述纵向轴线设置，其中所述轴承壳体联接到所述压缩机壳体并限定润滑剂芯部，所述润滑剂芯部具有用于从所述轴承壳体收集和排出所述润滑剂的润滑剂排出口；

涡轮增压器轴，其延伸穿过所述压缩机壳体和所述轴承壳体，并具有与所述纵向轴线重合的轴旋转轴线；以及

背板，其联接在所述压缩机壳体与所述轴承壳体之间，所述背板包括：

轴开口，其使得所述涡轮增压器轴延伸穿过其中，

轴承壳体接合表面，其面向并接合所述轴承壳体，

润滑剂再循环凹部，其从所述轴承壳体接合表面轴向向内延伸到所述背板中，环绕所述轴开口，并与所述润滑剂排出口流体连通，以及

润滑剂失速突起，其从所述润滑剂循环凹部朝向所述轴承壳体接合表面轴向延伸，其中所述润滑剂失速突起接合在所述润滑剂再循环凹部中流动的所述润滑剂，使得所述润滑剂被重新引导到所述润滑剂排出口。

2.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其包括润滑剂甩油环，所述润滑剂甩油环具有：润滑剂甩油环轮，其设置在所述轴承壳体与所述背板之间；和润滑剂甩油环套筒，其设置在所述涡轮增压器轴上并延伸穿过所述轴开口，其中当所述涡轮增压器操作并且所述涡轮增压器轴旋转时，所述润滑剂甩油环推动其附近的所述润滑剂进入所述润滑剂再循环凹部。

3.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其中所述润滑剂失速突起的周向宽度随着所述润滑剂失速突起远离所述轴开口径向延伸而为恒定的。

4.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其中所述润滑剂失速突起的周向宽度随着所述润滑剂失速突起远离所述轴开口径向延伸而减小。

5.根据权利要求4所述的涡轮增压器，其中所述润滑剂失速突起的所述周向宽度随着所述润滑剂失速突起远离所述轴开口径向延伸而以减小的速率减小，使得所述润滑剂失速突起的上游侧具有弯曲表面，所述弯曲表面接合在所述润滑剂再循环凹部中流动的所述润滑剂。

6.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其中所述润滑剂失速突起在所述轴开口下方垂直向下延伸。

7.根据权利要求6所述的涡轮增压器，其中所述润滑剂失速突起周向地偏离与所述纵向轴线相交的垂直线，并且在上游从所述润滑剂再循环凹部进入所述润滑剂流。

8.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其中所述背板包括润滑剂收集凹部，其从所述轴承壳体接合表面轴向向内延伸并从所述润滑剂再循环凹部朝向所述润滑剂排出口延伸，其中所述润滑剂收集凹部提供从所述润滑剂再循环凹部到所述润滑剂排出口的流体连通路径。

9.根据权利要求8所述的涡轮增压器，其中所述润滑剂失速突起延伸到所述润滑剂收集凹部中。

10.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其中所述背板包括从所述润滑剂再循环凹部朝向所述轴承壳体接合表面延伸的第二润滑剂失速突起，其中所述第二润滑剂失速突起与所述润滑剂失速突起周向地间隔开，并且其中所述第二润滑剂失速突起接合在所述润滑剂再循环凹部中流动的所述润滑剂的一部分，使得所述润滑剂被重新引导到所述润滑剂排出口。

11.一种用于从内燃机接收排气并将压缩空气输送到内燃机的涡轮增压器的背板，所述涡轮增压器由润滑剂润滑并包括：压缩机壳体，其限定用于接收进气的进气通道；轴承壳体，其联接到所述压缩机壳体并限定润滑剂芯部，所述润滑剂芯部具有用于从所述轴承壳体收集和排出所述润滑剂的润滑剂排出口；以及涡轮增压器轴，其延伸穿过所述压缩机壳体和所述轴承壳体并具有与所述轴承壳体的纵向轴线重合的轴旋转轴线，其中在安装时，所述背板联接在所述压缩机壳体与所述轴承壳体之间，所述背板包括：

轴开口，其使得所述涡轮增压器轴延伸穿过其中，

轴承壳体接合表面，其在所述背板安装在所述涡轮增压器中时面向并接合所述轴承壳体，

润滑剂再循环凹部，其从所述轴承壳体接合表面轴向向内延伸到所述背板中并环绕所述轴开口，其中当所述背板安装在所述涡轮增压器中时，所述润滑剂再循环凹部与所述润滑剂排出口流体连通，以及

润滑剂失速突起，其从所述润滑剂循环凹部朝向所述轴承壳体接合表面轴向延伸，其中所述润滑剂失速突起接合在所述润滑剂再循环凹部中流动的所述润滑剂，使得所述润滑剂被重新引导到所述润滑剂排出口。

12.根据权利要求11所述的背板，其还包括润滑剂收集凹部，所述润滑剂收集凹部从所述轴承壳体接合表面轴向向内延伸并从所述润滑剂再循环凹部延伸，其中当所述背板安装在所述涡轮增压器中时，所述润滑剂收集凹部提供从所述润滑剂再循环凹部到所述润滑剂排出口的流体连通路径。

13.根据权利要求11所述的背板，其中当所述背板安装在所述涡轮增压器中时，所述润滑剂失速突起垂直地设置在所述轴开口下方。

14.根据权利要求11所述的背板，其中当所述背板安装在所述涡轮增压器中时，所述润滑剂失速突起周向地偏离与所述纵向轴线相交的垂直线，并且在上游从所述润滑剂再循环凹部进入所述润滑剂流。

15.根据权利要求11所述的背板，其中所述润滑剂失速突起的周向宽度随着所述润滑剂失速突起远离所述轴开口径向延伸而为恒定的。

16.根据权利要求11所述的背板，其中所述润滑剂失速突起的周向宽度随着所述润滑剂失速突起远离所述轴开口径向延伸而减小。

17.一种用于从内燃机接收排气并用于将压缩空气输送到所述内燃机的涡轮增压器，所述涡轮增压器由润滑剂润滑，所述涡轮增压器包括：

压缩机壳体，其围绕所述涡轮增压器的纵向轴线设置并限定用于接收进气的进气通道；

轴承壳体，其围绕所述纵向轴线设置，其中所述轴承壳体联接到所述压缩机壳体并限定润滑剂芯部，所述润滑剂芯部具有用于从所述轴承壳体收集和排出所述润滑剂的润滑剂排出口；

涡轮增压器轴，其延伸穿过所述压缩机壳体和所述轴承壳体，并具有与所述纵向轴线重合的轴旋转轴线；

背板，其联接在所述压缩机壳体与所述轴承壳体之间，所述背板包括：

轴开口，其使得所述涡轮增压器轴延伸穿过其中，

轴承壳体接合表面，其面向并接合所述轴承壳体，

润滑剂再循环凹部，其从所述轴承壳体接合表面轴向向内延伸到所述背板中，环绕所述轴开口，并与所述润滑剂排出口流体连通，以及

润滑剂失速突起，其从所述润滑剂循环凹部朝向所述轴承壳体接合表面轴向延伸，其中所述润滑剂失速突起接合在所述润滑剂再循环凹部中流动的所述润滑剂，使得所述润滑剂被重新引导到所述润滑剂排出口；以及润滑剂偏转器，其联接在所述轴承壳体与所述背板之间，所述润滑剂偏转器包括：

润滑剂偏转器通道，其环绕所述涡轮增压器轴和所述轴开口并通向所述轴承壳体开口以从所述轴承壳体接收所述润滑剂，以及

润滑剂偏转器舌片，其从所述润滑剂偏转器通道朝向所述润滑剂排出口延伸，其中所述润滑剂偏转器舌片接合在所述润滑剂偏转器通道中流动的所述润滑剂使得所述润滑剂被重新引导到所述润滑剂排出口。

18.根据权利要求17所述的涡轮增压器，其中所述润滑剂失速突起和所述润滑剂偏转器舌片相对于所述轴旋转轴线轴向对齐。

19.根据权利要求17所述的涡轮增压器，其中所述润滑剂失速突起朝向所述润滑剂排出口延伸并经过所述润滑剂偏转器舌片的底部边缘。

20.根据权利要求17所述的涡轮增压器，其中所述润滑剂偏转器舌片包括舌片防护壁，其相对于所述润滑剂偏转器通道中的所述润滑剂从所述润滑剂偏转器舌片的下游侧边缘向外延伸并从所述润滑剂偏转器通道接合所述润滑剂以将所述润滑剂重新引导到所述润滑剂排出口。