CN1851247B - 用于内燃机的废气涡轮增压器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的废气涡轮增压器，具有一个用于将离开内燃机的发动机的废气流降低压力的涡轮机以及一个用于将待供给内燃机的发动机的增压空气流进行压缩的压缩机，其中该涡轮机具有一个涡轮转子(11)，而该压缩机具有一个压缩机转子(12)，其设置在一根共同的轴(13)上，并且其中在涡轮转子(11)和压缩机转子(12)之间有一个轴承壳体(16)用于支承轴(13)。根据本发明在位于涡轮转子(11)和压缩机转子(12)之间的轴承壳体(16)中集成至少一个液压机构(17)，其在所谓的发电机运行时从废气涡轮增压器获取机械轴功率或者在所谓的发动机运行时向废气涡轮增压器输入机械轴功率。

Description

用于内燃机的废气涡轮增压器
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的废气涡轮增压器。
背景技术
为了提高内燃机的效率由现有技术已知，为内燃机配置废气涡轮增压器。在废气增压或者涡轮增压时将来自发动机的废气在涡轮机中降低压力，其中该涡轮机驱动一个压缩机，在该压缩机中将待输入发动机的增压空气进行压缩。在压缩机和发动机之间连接一个增压空气冷却器，以将压缩的增压空气冷却至确定的温度。通过这种废气增压或者涡轮增压可以提高内燃机的效率。
废气涡轮增压器可以具有如此高的效率，使得废气涡轮增压器提供剩余功率，其不必在内燃机的发动机中用于产生最优的增压参数。为了利用这种剩余功率，由DE 35 32 938 C1已知，在废气涡轮增压器上通过变速器连接一个液压泵，以将废气涡轮增压器制备的剩余功率转换成机械驱动能。根据现有技术这种液压泵构造成独立的组件，其与废气涡轮增压器法兰连接并且必须相对于废气涡轮增压器密封。
发明内容
由此出发本发明的任务是提供一种用于内燃机的新型废气涡轮增压器。
该任务通过一种用于内燃机的废气涡轮增压器解决，其具有一个用于将离开内燃机的发动机的废气流降低压力的涡轮机以及一个用于将待供给内燃机的发动机的增压空气流进行压缩的压缩机，其中所述涡轮机具有一个涡轮转子，而所述压缩机具有一个压缩机转子，该涡轮转子和压缩机转子设置在一根共同的轴上，并且其中在涡轮转子和压缩机转子之间有一个轴承壳体用于支承轴，在位于涡轮转子和压缩机转子之间的轴承壳体中集成至少一个液压机构，其在所谓的发电机运行时从废气涡轮增压器获取机械轴功率或者在所谓的发动机运行时向废气涡轮增压器输入机械轴功率。
根据本发明在位于涡轮转子和压缩机转子之间的轴承壳体中集成至少一个液压机构，其在一种所谓的发电机运行中从废气涡轮增压器获取机械轴功率或者在一种所谓的发动机运行中向废气涡轮增压器输入机械轴功率。
在本发明中提出，在废气涡轮增压器的轴承壳体中集成至少一个液压机构，其中该废气涡轮增压器在涡轮转子和压缩机转子之间延伸。该液压机构要么在发电机运行或者泵运行时要么在发动机运行时可以运行。在发电机运行中该液压机构从废气涡轮增压器获取机械轴功率。相反在发动机运行时该液压机构向废气涡轮增压器输入机械轴功率。通过将液压机构集成在废气涡轮增压器的轴承壳体中获得一种特别紧凑的结构形式。另外该液压结构无需相对于废气涡轮增压器密封。为了给该液压机构输送机油，可以使用本来已经存在的涡轮增压器的机油输入接口以及机油排出接口，因此不再需要附加的接口了。通过将该液压机构集成在废气涡轮增压器的轴承壳体中避免了废气涡轮增压器上的所谓的悬挂质量，因此使得废气涡轮增压器的振动倾向也最小。
附图说明
本发明的优选的改进方案在下面的说明中给出。下面根据附图来详细说明本发明的一种实施例，但是本发明并不限于此。
附图示出：
图1示出了按本发明的用于内燃机的废气涡轮增压器的示意截图。
具体实施方式
下面根据附图1来较详细地描述本发明。
图1示出了废气涡轮增压器10在涡轮转子11以及压缩机转子12区域的十分简化的示意截图。该涡轮转子11也称为涡轮，压缩机转子12也称为压缩机轮。涡轮转子11以及压缩机转子12支承在一根共同的轴13上，并且一起绕着轴13的纵向中轴线16旋转。轴13通过轴承15支承在一个轴承壳体16中，其中轴承壳体16的至少一部分位于涡轮转子11和压缩机转子12之间。
在本发明中提出，在位于涡轮转子11和压缩机转子12之间的轴承壳体16中集成至少一个液压机构17或者至少其传动机构(齿轮对19、20)。液压机构17要么在发电机运行或者泵运行时要么在发动机运行时可以运行。在发电机运行或者泵运行时液压机构17从废气涡轮增压器获取机械轴功率，以将由废气涡轮增压器10制备的剩余功率例如转换成机械驱动能。相反在发动机运行时液压机构17向废气涡轮增压器输入机械轴功率，以便在废气涡轮增压器10不能提供足够的废气功率时也获得最佳的增压空气状态。
在图1的实施例中，液压机构17通过一个构造成齿轮变速器18的齿轮传动机构与废气涡轮增压器10的轴13耦联。
第一齿轮19支承在废气涡轮增压器10的轴13上，第二齿轮20与液压机构17耦联。通过选择两个齿轮19和16的直径可以确定轴13和液压机构17的转速的变速比。通过一个未示出的偶合器可以打开或者关闭变速器18，以将液压机构17与轴13耦联或者与轴13脱离。
通过将液压机构17集成在轴承壳体16中可以将本来就已经存在的轴承壳体16的机油输入接口以及机油排出接口用于给液压机构17供给机油。无需对液压机构17进行单独的密封。通过将液压机构17集成在轴承壳体16中对废气涡轮增压器10的振动特性不会有不利影响。更确切地说通过避免悬挂质量避免了振动，其中该悬挂质量是通过作为独立构件的液压机构17的连接获得的。通过将液压机构17集成在轴承壳体16中实现了一种紧凑的结构形式。
如上所述，将液压机构17集成在轴承壳体16中完全也可以这样理解，即至少将其传动机构19、20集成在轴承壳体16中并且将液压机构17本身法兰连接在轴承壳体16上。
附图标记
10    废气涡轮增压器
11    涡轮转子
12    压缩机转子
13    轴
14    纵向中轴线
15    轴承
16    轴承壳体
17    液压机构
18    齿轮变速器
19    齿轮
20    齿轮

Claims (5)

1.一种用于内燃机的废气涡轮增压器，具有一个用于将离开内燃机的发动机的废气流降低压力的涡轮机以及一个用于将待供给内燃机的发动机的增压空气流进行压缩的压缩机，其中所述涡轮机具有一个涡轮转子(11)，而所述压缩机具有一个压缩机转子(12)，该涡轮转子和压缩机转子设置在一根共同的轴(13)上，并且其中在涡轮转子(11)和压缩机转子(12)之间有一个轴承壳体(16)用于支承轴(13)，其特征在于：在位于涡轮转子(11)和压缩机转子(12)之间的轴承壳体(16)中集成至少一个液压机构(17)，其在所谓的发电机运行时从废气涡轮增压器获取机械轴功率或者在所谓的发动机运行时向废气涡轮增压器输入机械轴功率。
2.按权利要求1所述的废气涡轮增压器，其特征在于：所述液压机构(17)通过齿轮变速器(18)与轴(13)机械耦联。
3.按权利要求2所述的废气涡轮增压器，其特征在于：所述液压机构(17)通过圆柱齿轮变速器与轴(13)机械耦联。
4.按权利要求1或者2或者3所述的废气涡轮增压器，其特征在于：所述液压机构(17)可以与轴(13)耦联以及与轴(13)脱离。
5.按权利要求1所述的废气涡轮增压器，其特征在于：所述液压机构(17)的集成在于将其传动机构(19、20)集成在轴承壳体(16)中，并且将液压机构(17)本身法兰连接在轴承壳体(16)上。
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