CN111042912A

CN111042912A - 高性能长效增压器

Info

Publication number: CN111042912A
Application number: CN201911308026.1A
Authority: CN
Inventors: 马双斌
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-12-18
Filing date: 2019-12-18
Publication date: 2020-04-21

Abstract

本发明涉及内燃机技术领域，具体涉及一种高性能长效增压器，其中旋转轴通过厚膜轴承与轴承座配合，厚膜轴承本体内、外侧壁开设环形油槽，环形油槽开设对称的、沿周向均匀分布的聚油槽；内侧壁的聚油槽的旋向与工作旋转方向相同，外侧壁的聚油槽的旋向与工作旋转方向相反，聚油槽与环形油槽连接端形成开口，另一端封闭；压气腔内设有与轴承座的高压油道相连通的主油道，主油道为与压气腔随形设置的第五通道；主油道上还设有分别与高压油道相连通的第一通道以及次油道；次油道通过连通部件与高压油道共同连接于油底壳。本发明通过对润滑系统重新设计，解决了传统涡轮增压器的散热及结焦问题，在提高增压性能的同时，延长了增压器的使用寿命。

Description

高性能长效增压器

技术领域

本发明涉及内燃机技术领域，具体涉及一种高性能长效增压器。

背景技术

传统涡轮增压器受高温尾气炙烤，工作环境恶略，因此其润滑系统容易产生烧结故障，同时高温还导致输出气体温度过高，不是能直接为引擎所使用，需要借助庞大的中冷系统为其进行散热，同时涡轮本体还需兼备油道、水道及其各自的接口，因此导致零件本体结构复杂，制造成本高昂。

发明内容

本发明提供一种高性能长效增压器，通过对润滑系统进行重新设计，一并解决了传统涡轮增压器的散热及结焦问题，在提高增压性能的同时，延长了增压器的使用寿命。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高性能长效增压器，由轴承座以及安装在所述轴承座一端的压气腔构成，所述轴承座设有向所述压气腔内延伸的旋转轴，所述旋转轴在所述压气腔内的一端设有压气扇叶，其中，所述旋转轴通过厚膜轴承与所述轴承座配合，所述厚膜轴承本体内、外侧壁的轴向中心位置开设环形油槽，将厚膜轴承本体分为左右对称的两部分；厚膜轴承本体的内、外侧壁均沿环形油槽开设对称的、沿周向均匀分布的聚油槽；内侧壁的聚油槽的旋向与工作旋转方向相同，外侧壁的聚油槽的旋向与工作旋转方向相反，所述聚油槽与环形油槽连接端形成开口，另一端封闭；所述压气腔内设有与轴承座的高压油道相连通的主油道，所述主油道为与所述压气腔随形设置的第五通道；所述主油道上还设有分别与所述高压油道相连通的第一通道以及次油道；所述次油道通过连通部件与所述高压油道共同连接于油底壳。

优选的，所述厚膜轴承对应本体内、外侧壁的所述环形油槽设有多个贯通第一流道。

优选的，所述第一通道上安装有用以根据压气扇叶不同输出功率控制进油流量的控制机构；所述控制机构包括用以控制所述第一通道的流通孔径大小的执行部件。

优选的，所述执行部件包括安装于所述压气腔上的助力器，所述助力器的感应端与所述压气腔的出气通道相连接，所述助力器的控制端连接所述第一通道。

优选的，所述第一通道内还安装有空心螺栓，所述空心螺栓同轴开设有用以连通所述第一通道的第二流道，所述助力器的控制端利用针阀用以控制所述第二流道的开合面积。

优选的，所述高压油道包括第三通道和第四通道，所述第一通道连接所述第三通道，所述次油道连接所述第四通道。

优选的，所述第三通道上还分设有第二通道，第二通道的一端连接第三通道，另一端连接所述空心螺栓的第二流道。

本发明的有益效果：厚膜轴承在旋转轴与轴承座之间有循环流动的润滑油，其中由于旋转轴表面与厚膜轴承内侧壁滑动配合，因此旋转轴表面的润滑油被聚油槽引导向中间的集油槽所聚拢，并在引导作用下形成锁定效应构成油膜，该油膜厚度大于润滑油自然状态下的附着厚度，因此降低了旋转轴与厚膜轴承的磨碎，同时油膜还保持了高效的热传递作用，减小烧结杂质的产生，另外由于油膜大于传统油膜厚度，因此也降低了烧结杂质对轴承乃至旋转配合面的损伤。而厚膜轴承外侧壁与轴承座之间同样设有集油槽及聚油槽，与厚膜轴承内侧壁的使用效果一致，因此在旋转轴与轴承座的相对运动速度下，集油槽沿旋转轴旋转的方向进行旋转，其速度是旋转轴旋转速度的一半，因此消化掉旋转轴与轴承座相对应的旋转速度，降低了厚膜轴承、旋转轴、轴承座三者中间的磨损消耗。同时，还实现降低压气扇叶自身产生的高温，且热量不会辐射到外部，降低对周边部件的影响，有效减少压气腔结焦；利用增压器自身所需的润滑介质作为冷却介质对其自身进行降温，结构简单，不必为冷却介质提供额外的存储结构、管路及收集结构，使得结构更加简单，空间占用低，充分与现代紧凑式空间布局理念相贴合；并且通过压气腔自身设置的冷却介质输送通道，更加的节省了压气扇叶外的空间；使得结构更加的小型化，紧凑化；并且利用润滑油作为冷却介质，润滑油沸点高，相比水、空气，其更稳定，可控性高，受其自身的稳定特性，使得其稳定降温；并且不会对压气扇叶造成效率衰减的负面影响；根据增压器的输出功率，利用助力器控制输油量，实现两者的相匹配，可根据增压器不同工作状态调节机油流量，适应不同工况；壳体壁面气流损失减少，有效降低压气扇叶效率的衰减；壳体温度的降低，可有效提高产品可靠性。国六产品压后温度已经接近铸铝材料的可靠使用温度，添加冷却结构可有效降低壳体温度；添加控制结构后更加节省机油，达到节约环保的效果；受限小，适用范围广；使用和维护方便；结构简单，使用寿命长；结构简单，工作稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明厚膜轴承外表面结构示意图；

图3，为本发明内部剖面接头示意图；

图4，为本发明局部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

根据图1、图2、图3、图4，一种高性能长效增压器，由轴承座16以及安装在所述轴承座16一端的压气腔1构成，所述轴承座16设有向所述压气腔1内延伸的旋转轴19，所述旋转轴19在所述压气腔1内的一端设有压气扇叶20，其中：所述旋转轴19通过厚膜轴承21与所述轴承座16配合，所述厚膜轴承21本体内、外侧壁的轴向中心位置开设环形油槽22，将厚膜轴承21本体分为左右对称的两部分；厚膜轴承21本体的内、外侧壁均沿环形油槽22开设对称的、沿周向均匀分布的聚油槽23；内侧壁的聚油槽23的旋向与工作旋转方向相同，外侧壁的聚油槽23的旋向与工作旋转方向相反，所述聚油槽23与环形油槽22连接端形成开口，另一端封闭。所述厚膜轴承21对应本体内、外侧壁的所述环形油槽22设有多个贯通第一流道24。

上述设置中，厚膜轴承21在旋转轴19与轴承座16之间有循环流动的润滑油，其中由于旋转轴19表面与厚膜轴承21内侧壁滑动配合，因此旋转轴19表面的润滑油被聚油槽23引导向中间的集油槽所聚拢，并在引导作用下形成锁定效应构成油膜，该油膜厚度大于润滑油自然状态下的附着厚度，因此降低了旋转轴19与厚膜轴承21的磨碎，同时油膜还保持了高效的热传递作用，减小烧结杂质的产生，另外由于油膜大于传统油膜厚度，因此也降低了烧结杂质对轴承乃至旋转配合面的损伤。而厚膜轴承21外侧壁与轴承座16之间同样设有集油槽及聚油槽23，与厚膜轴承21内侧壁的使用效果一致，因此在旋转轴19与轴承座16的相对运动速度下，集油槽沿旋转轴19旋转的方向进行旋转，其速度是旋转轴19旋转速度的一半，因此消化掉旋转轴19与轴承座16相对应的旋转速度，降低了厚膜轴承21、旋转轴19、轴承座16三者中间的磨损消耗。另外厚膜轴承21中贯穿内外两侧的第十管道平衡了厚膜轴承21的内外压力差，从而避免厚膜轴承21偏磨的作用。而第二通道12利用增压器的循环润滑油实现冷却作用，并进行自降温，因此取代了传动散热水道，优化了轴承座16结构强度，减低了零件制作成本，润滑油的热传递作用将压气腔1内的温度带走，降低其自身产生的高温，还避免了热量对外部零件造成的热辐射，减少压气腔1结焦。第一流道24平衡了内外两个环形油槽22间的压力差及润滑油量，避免任意一侧因烧结造成的故障。

实施例二：

根据图3、图4，所述压气腔1内设有与轴承座16的高压油道相连通的主油道，所述主油道为与所述压气腔1随形设置的第五通道15；所述主油道上还设有分别与所述高压油道相连通的第一通道11以及次油道；所述次油道通过连通部件与所述高压油道共同连接于油底壳5。所述第一通道11上安装有用以根据压气扇叶20不同输出功率控制进油流量的控制机构；所述控制机构包括用以控制所述第一通道11的流通孔径大小的执行部件。所述执行部件包括安装于所述压气腔1上的助力器2，所述助力器2的感应端与所述压气腔1的出气通道相连接，所述助力器2的控制端连接所述第一通道11。所述第一通道11内还安装有空心螺栓3，所述空心螺栓3同轴开设有用以连通所述第一通道11的第二流道18，所述助力器2的控制端利用针阀17用以控制所述第二流道18的开合面积。所述高压油道包括第三通道13和第四通道14，所述第一通道11连接所述第三通道13，所述次油道连接所述第四通道14。所述第三通道13上还分设有第二通道12，第二通道12的一端连接第三通道13，另一端连接所述空心螺栓3的第二流道18。

上述设置中，如图1和图2所示，用以降低压气扇叶20效率衰减的结构，包括压气腔1，压气腔1内设有与轴承座16的高压油道相连通的主油道。主油道上还设有分别与高压油道相连通的第一通道11以及次油道。主油道为与压气腔1随形设置的第五通道15。第一通道11上安装有用以根据压气扇叶20不同输出功率控制进油流量的控制机构。控制机构包括用以控制第一通道11的流通孔径大小的执行部件。执行部件包括安装于压气腔1上的助力器2，助力器2的感应端与压气腔1的出气通道相连接，助力器2的控制端连接第一通道11。其中助力器2为增压器助力器2。第一通道11内还安装有空心螺栓3，空心螺栓3同轴开设有用以连通第一通道11的第二流道18，助力器2的控制端利用针阀17用以控制第二流道18的开合面积。次油道通过连通部件与高压油道共同连接于油底壳5。高压油道包括第三通道13和第四通道14，第一通道11连接第三通道13，次油道连接第四通道14。第三通道13上还分设有第二通道12，第二通道12的一端连接第三通道13，另一端连接空心螺栓3的第二流道18。连通部件包括分配器6以及压气腔1第二接头7，分配器6的一端连接第四通道14，压气腔1第二接头7一端连接次油道，另一端连接分配器6的其中一端，分配器6的另一端连接油底壳5。压气腔1上用以安装针阀17的通道上还安装有第一油环8，第一油环8的内边沿与针阀17的周壁摩擦接触。第二通道12与空心螺栓3之间还安装有第二油环9。空心螺栓3的一侧还并列安装有垫圈10，且针阀17处于垫圈10与空心螺栓3之间。其中轴承座16上还安装有轴承座16第一接头4，其中轴承座16第一接头4连接第四通道14。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种高性能长效增压器，由轴承座以及安装在所述轴承座一端的压气腔构成，所述轴承座设有向所述压气腔内延伸的旋转轴，所述旋转轴在所述压气腔内的一端设有压气扇叶，其特征在于：所述旋转轴通过厚膜轴承与所述轴承座配合，所述厚膜轴承本体内、外侧壁的轴向中心位置开设环形油槽，将厚膜轴承本体分为左右对称的两部分；厚膜轴承本体的内、外侧壁均沿环形油槽开设对称的、沿周向均匀分布的聚油槽；内侧壁的聚油槽的旋向与工作旋转方向相同，外侧壁的聚油槽的旋向与工作旋转方向相反，所述聚油槽与环形油槽连接端形成开口，另一端封闭；

所述压气腔内设有与轴承座的高压油道相连通的主油道，所述主油道为与所述压气腔随形设置的第五通道；所述主油道上还设有分别与所述高压油道相连通的第一通道以及次油道；所述次油道通过连通部件与所述高压油道共同连接于油底壳。

2.根据权利要求1所述的高性能长效增压器，其特征在于：所述第一通道上安装有用以根据压气扇叶不同输出功率控制进油流量的控制机构；所述控制机构包括用以控制所述第一通道的流通孔径大小的执行部件。

3.根据权利要求2所述的高性能长效增压器，其特征在于：所述执行部件包括安装于所述压气腔上的助力器，所述助力器的感应端与所述压气腔的出气通道相连接，所述助力器的控制端连接所述第一通道。

4.根据权利要求3所述的高性能长效增压器，其特征在于：所述第一通道内还安装有空心螺栓，所述空心螺栓同轴开设有用以连通所述第一通道的第二流道，所述助力器的控制端利用针阀用以控制所述第二流道的开合面积。

5.根据权利要求4所述的高性能长效增压器，其特征在于：所述高压油道包括第三通道和第四通道，所述第一通道连接所述第三通道，所述次油道连接所述第四通道。

6.根据权利要求5所述的高性能长效增压器，其特征在于：所述第三通道上还分设有第二通道，第二通道的一端连接第三通道，另一端连接所述空心螺栓的第二流道。

7.根据权利要求1所述的高性能长效增压器，其特征在于：所述厚膜轴承对应本体内、外侧壁的所述环形油槽设有多个贯通第一流道。