CN214698457U - 一种新型混动式油冷轴承体结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种新型混动式油冷轴承体结构，包括轴承本体，所述轴承本体内开设有进油口、分别与所述进油口连通的压气机端浮动轴承孔和涡轮端浮动轴承孔、以及与所述压气机端浮动轴承孔和涡轮端浮动轴承孔分别连通的出油口；所述压气机端浮动轴承孔和所述涡轮端浮动轴承孔之间开设有与所述进油口连通的U型管腔，所述U型管腔在底部通过两个泄压孔分别与所述压气机端浮动轴承孔和所述涡轮端浮动轴承孔进行连通。本实用新型提供的混动式应用油冷轴承体结构能对涡轮增压器的轴承系统进行润滑冷却，且能避免出现干摩擦的情况，有效提升了轴承系统的可靠性，避免了增压器因频繁缺油而失效的现象。

Description

一种新型混动式油冷轴承体结构

技术领域

本实用新型涉及废气驱动的车用涡轮增压器领域，尤其涉及一种新型混动式油冷轴承体结构。

背景技术

废气涡轮增压器是利用发动机排出的废气能量进行增压的一种机械装置，它利用发动机的废气能量驱动涡轮箱内的涡轮旋转，涡轮带动同轴的压气机叶轮工作，新鲜空气经空气滤清器进入压气机，压气机叶轮旋转压缩新鲜空气达到增压的效果。因此，废气涡轮增压器可以有效地回收利用废气能量，增加同排量下缸内空气量，优化燃烧过程，提高内燃机工作效率。废气涡轮增压器是现代发动机提高功率、节油降耗和改善排放必不可少的零部件。而对于涡轮增压器，涡轮增压器轴承系统与涡轮和压气机是涡轮增压器的三个重要组成部分，无论对于提高增压器总效率，保证增压器的结构可靠性，轴承系统部分起着重要作用。

随着新型能源的不断利用，尤其的电池的应用，对于涡轮增压器特别是混动式发动机的工作循环中，其在低转速下电池启动电机，从而快速启动发动机，转速增加到一定裕度涡轮增压器进行介入；当发动机转速下降到达一定范围内时，涡轮增压器停止工作，电池带动电机进行介入。

混动式发动机固然可以大大增加发动机的快速响应性，但当电池带动电机介入时，涡轮增压器启停会因为惯性有一定时间的延迟，在这个时间段内会由于发动机供油停止，会导致润滑不足而发生干性摩擦问题，从而严重影响到增压器轴承体系统的使用寿命。

如图1-图2所示，现有的涡轮增压器轴承系统及其轴承体结构主要包括了进油口1、分别与所述进油口连通的压气机端浮动轴承孔2和涡轮端浮动轴承孔3、以及与所述压气机端浮动轴承孔和涡轮端浮动轴承孔分别连通的出油口4，润滑油可以直接在所述压气机端浮动轴承孔2和涡轮端浮动轴承孔3处对压气机端浮动轴承5和涡轮端浮动轴承6进行润滑冷却，但是，当混动式发动机由于频繁的启停涡轮增压器时，发动机会停止供油，而增压器由于惯性会有一定时间的延迟，增压器中现有的轴承系统中的轴承结构会因为缺油而导致干摩擦的产生，并因干摩擦造成轴承系统的损坏，从而影响到增压器整体可靠性，严重时还会因供油缺失而造成增压器的失效。

鉴于此，有必要提供一种新型混动式油冷轴承体结构，以解决或至少缓解上述轴承系统内产生干摩擦、涡轮增压器整体可靠性受到影响的技术缺陷。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种新型混动式油冷轴承体结构，旨在解决现有技术中轴承系统内产生干摩擦、涡轮增压器整体可靠性受到影响的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种新型混动式油冷轴承体结构，包括轴承本体，所述轴承本体内开设有进油口、分别与所述进油口连通的压气机端浮动轴承孔和涡轮端浮动轴承孔、以及与所述压气机端浮动轴承孔和涡轮端浮动轴承孔分别连通的出油口；

所述压气机端浮动轴承孔和所述涡轮端浮动轴承孔之间开设有与所述进油口连通的U型管腔，所述U型管腔在底部通过两个泄压孔分别与所述压气机端浮动轴承孔和所述涡轮端浮动轴承孔进行连通。

进一步地，所述所述轴承本体内还开设有主导油孔，以及分别与所述主导油孔连通的压气机端导油孔和涡轮端导油孔；

其中，所述所述压气机端浮动轴承孔通过所述主导油孔和所述压气机端导油孔与所述进油口连通；所述涡轮端浮动轴承孔通过所述主导油孔和所述涡轮端导油孔与所述进油口连通。

进一步地，所述主导油孔上开设有凹槽油腔，所述凹槽油腔的底部设置朝向所述U型管腔的喷油孔；其中，所述U型管腔与所述进油口通过所述主导油孔、所述凹槽油腔和所述喷油孔进行连通。

进一步地，所述主导油孔的直径大于所述喷油孔的直径。

进一步地，所述主导油孔与所述喷油孔的直径之比为1:0.2-0.4。

进一步地，所述泄压孔的第一端靠近所述U型管的内部，所述泄压孔的第二端靠近所述压气机端浮动轴承孔或者所述涡轮端浮动轴承孔；

其中，所述泄压孔的第一端的直径小于所述泄压孔的第二端的直径，所述第泄压孔的第二端的直径大于或等于所述喷油孔的直径。

进一步地，所述泄压孔的所述第一端和所述第二端的直径之比为1:1.5-2；所述喷油孔与所述泄压孔的第二端的直径之比为1:1-1.2。

进一步地，所述轴承本体内还开设有主油腔；所述出油口位于所述主油腔的底部，且所述出油口通过所述主油腔与所述压气机端浮动轴承孔和涡轮端浮动轴承孔分别连通。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型提供的混动式应用油冷轴承体结构能对涡轮增压器的轴承系统进行润滑冷却，且能避免出现干摩擦的情况，有效提升了轴承系统的可靠性，避免了增压器因频繁缺油而失效的现象；本实用新型通过在所述压气机浮动轴承孔和所述涡轮端浮动轴承孔之间设置所述U型管腔，使得润滑油能通过所述所述U型管腔底部的泄压孔对轴承系统进行润滑冷却，并在涡轮增压器被启停后，保证轴承系统不会出现干摩擦的情况；

另外，通过在所述主导油孔上开设所述凹槽油腔，并在所述凹槽油腔的底部设置朝向所述U型管腔的喷油孔，使得润滑油能够一部分润滑油能够进入所述U型管腔进行储蓄；通过设定主导油孔、所述喷油孔、所述泄压孔的第一端、所述泄压孔的第二端等部件或位置处的直径大小，可以实现所述所述U型管腔与所述压气机端浮动轴承孔及所述涡轮端浮动轴承孔之间的压力平衡，且能便于涡轮增压器在被启停后，润滑油向所述压气机端浮动轴承孔及所述涡轮端浮动轴承孔流动。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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实用新型的一些实施方式，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示出的结构获得其他的附图。

图1为背景技术中轴承体结构的结构示意图；

图2为背景技术中涡轮增压器轴承系统的结构示意图；

图3为本实用新型中新型混动式油冷轴承体结构的结构示意图；

图4为本实用新型中涡轮增压器轴承系统的结构示意图。

附图标号说明：进油口1、压气机端浮动轴承孔2、涡轮端浮动轴承孔3、出油口4、压气机端浮动轴承5、涡轮端浮动轴承6、轴承本体7、进油口8、主导油孔9、压气机端导油孔10、涡轮端导油孔11、U型管腔12、凹槽油腔13、喷油孔14、泄压孔15、压气机端浮动轴承孔16、涡轮端浮动轴承孔17、主油腔18、出油口19、压气机端浮动轴承20、涡端浮动轴承21。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施方式中所有方向性指示(诸如上、下……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

并且，本实用新型各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

如图3-图4所示，本实用新型提供了一种新型混动式油冷轴承体结构，包括轴承本体7，所述轴承本体7为所述轴承体结构的本体结构，在其内部还形成有其它与本实用新型相关结构和形状。

所述轴承本体7内开设有进油口8、分别与所述进油口8连通的压气机端浮动轴承孔16和涡轮端浮动轴承孔17、以及与所述压气机端浮动轴承孔16和涡轮端浮动轴承孔17分别连通的出油口19；

其中，所述进油口8能够使得润滑油能够进入所述轴承本体7的内部，所述压气机端浮动轴承孔16和涡轮端浮动轴承孔17分别靠近涡轮增压器的压气机和涡轮，而所述压气机端浮动轴承孔16和涡轮端浮动轴承孔17分别与所述进油口8连通，可以使得润滑油在正常运行时能够从所述进油口8分别进入所述所述压气机端浮动轴承孔16和涡轮端浮动轴承孔17，保证了涡轮增压器轴承系统的运转。

需特别注意的是，所述压气机端浮动轴承孔16和所述涡轮端浮动轴承孔17之间开设有与所述进油口8连通的U型管腔12，所述U型管腔12具有冷却润滑油腔结构形状，所述U型管腔12在底部通过两个泄压孔15分别与所述压气机端浮动轴承孔16和所述涡轮端浮动轴承孔17进行连通，即所述U型管腔12在底部通过一个所述泄压孔15与所述所述压气机端浮动轴承孔16连通，并且，还在底部通过另一个所述泄压孔15与所述涡轮端浮动轴承孔17进行连通，使得所述涡轮增压器在被启停后，所述所述压气机端浮动轴承孔16和所述涡轮端浮动轴承孔17内不会快速出现断油的情况；此外，所述U型管腔12在储油的过程中，不但能辅助对涡轮增压器轴承系统的转子轴进行润滑，还能降低了其热负荷现象。

上述实施方式中，在涡轮增压器由于惯性延迟停止的阶段，利用U型管原理改善轴承系统的润滑冷却效果，避免了干摩擦，从而提高了整个涡轮增压器轴承系统的可靠性。

具体地，所述所述轴承本体7内还开设有主导油孔9，以及分别与所述主导油孔9连通的压气机端导油孔10和涡轮端导油孔11；其中，所述所述压气机端浮动轴承孔16通过所述主导油孔9和所述压气机端导油孔10与所述进油口8连通；所述涡轮端浮动轴承孔17通过所述主导油孔9和所述涡轮端导油孔11与所述进油口8连通。

通过设置所述主导油孔9、与所述主导油孔9分别连通的所述压气机端导油孔10和所述涡轮端导油孔11，使得润滑油能依次进入所述进油口8和所述主导油孔9，并在进入所述主导油孔9后通过所述压气机端导油孔10和所述涡轮端导油孔11分别进入所述所述所述压气机端浮动轴承孔16和所述涡轮端浮动轴承孔17。另外，所述所述压气机端导油孔10和所述涡轮端导油孔11可以是斜孔。

作为上述实施方式的一种优选，所述主导油孔9上开设有凹槽油腔13，所述凹槽油腔13的底部设置朝向所述U型管腔12的喷油孔14；其中，所述U型管腔12与所述进油口8通过所述主导油孔9、所述凹槽油腔13和所述喷油孔14进行连通。

上述实施方式实现了所述U型管腔12和所述主导油孔9的间接连通，而且，将所述U型管腔12与所述主导油孔9通过所述凹槽油腔13和所述喷油孔14进行连通，会使得一部分润滑油会流入所述凹槽油腔13中，由于重力与所述主导油孔9压力，润滑油会通过所述喷油孔14进入所述U型管腔12中，所述U型管腔12处于储蓄润滑油的过程，直至所述U型管腔12与所述压气机端浮动轴承孔16及所述涡轮端浮动轴承孔17的压力达到平衡。

作为上述实施方式的另一种优选，所述主导油孔9的直径(图3中的D1)大于所述喷油孔14的直径(图3中的D2)，从而避免直接流向所述压气机端浮动轴承孔16和/或所述涡轮端浮动轴承孔17的润滑油过少。其中一种方案为，所述主导油孔9与所述喷油孔14的直径之比为1:0.2-0.4，具体地，所述主导油孔9的直径与所述喷油孔14的直径之比为1:0.3。

为了实现所述所述U型管腔12与所述压气机端浮动轴承孔16及所述涡轮端浮动轴承孔17之间的压力平衡，且为了便于涡轮增压器在被启停后，润滑油向所述压气机端浮动轴承孔16及所述涡轮端浮动轴承孔17流动，所述泄压孔15的第一端靠近所述U型管的内部，所述泄压孔15的第二端靠近所述压气机端浮动轴承孔16或者所述涡轮端浮动轴承孔17；其中，所述泄压孔15的第一端的直径(图3中的D3)大于所述泄压孔15的第二端的直径(图3中的D4)，所述第泄压孔15的第二端的直径大于或等于所述喷油孔14的直径。

作为上述实施方式的更优方案，所述泄压孔15的所述第二端和所述第一端的直径之比为1:1.5-2，优选地可以为1:1.5；所述喷油孔14与所述泄压孔15的第二端的直径之比为1:1-1.2，优选地可以为1:1。

此外，所述轴承本体7内还开设有主油腔18；所述出油口19位于所述主油腔18的底部，且所述出油口19通过所述主油腔18与所述压气机端浮动轴承孔16和涡轮端浮动轴承孔17分别连通。

需知道的是，包括上述各实施方式中的新型混动式油冷轴承体结构的涡轮增压器轴承系统，可以对涡轮增压器的轴承系统进行润滑冷却，能使得压气机端浮动轴承20、涡轮端浮动轴承21能在启停后被进行润滑，避免出现干摩擦的情况，有效提升了轴承系统的可靠性，还避免了增压器因频繁缺油而失效的现象。

本实用新型的工作方式可以为：当发动机正常工作时，润滑油自所述进油口8进入所述主导油孔9，进入所述主导油孔9内的一部分润滑油通过所述压气机端导油孔10和所述涡轮端导油孔11分别进入所述压气机端浮动轴承孔16和涡轮端浮动轴承孔17，并直接对涡轮增压器轴承系统的压气机端浮动轴承20、涡轮端浮动轴承21及涡端密封环进行润滑冷却。

进入所述主导油孔9内的另一部分润滑油会流入所述凹槽油腔13中，由于重力与所述主导油孔9的压力，通过所述喷油孔14进入润滑冷却的所述U型管腔12内，所述U型管腔12处于储蓄润滑油的过程，直至所述U型管腔12与所述压气机端浮动轴承孔16及所述涡轮端浮动轴承孔17的压力达到平衡，在储油过程中，对涡轮增压器轴承系统的转子轴进行润滑的同时，降低了其热负荷现象。

当发动机停止时，机油泵停止供油，此时，存储在所述U型管腔12中的润滑油利用U型管原理，通过所述泄油孔流入压气机端浮动轴承孔16及涡轮端浮动轴承孔17处，在增压器由于惯性延迟停止阶段，为轴承系统提供润滑冷却所需的润滑油；此种结构形式，对增压器整机可靠性的提高亦有显著成效。

本实用新型的上述技术方案中，以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的技术构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种新型混动式油冷轴承体结构，包括轴承本体，所述轴承本体内开设有进油口、分别与所述进油口连通的压气机端浮动轴承孔和涡轮端浮动轴承孔、以及与所述压气机端浮动轴承孔和涡轮端浮动轴承孔分别连通的出油口；

其特征在于，所述压气机端浮动轴承孔和所述涡轮端浮动轴承孔之间开设有与所述进油口连通的U型管腔，所述U型管腔在底部通过两个泄压孔分别与所述压气机端浮动轴承孔和所述涡轮端浮动轴承孔进行连通。

2.根据权利要求1所述的新型混动式油冷轴承体结构，其特征在于，所述轴承本体内还开设有主导油孔，以及分别与所述主导油孔连通的压气机端导油孔和涡轮端导油孔；

其中，所述压气机端浮动轴承孔通过所述主导油孔和所述压气机端导油孔与所述进油口连通；所述涡轮端浮动轴承孔通过所述主导油孔和所述涡轮端导油孔与所述进油口连通。

3.根据权利要求2所述的新型混动式油冷轴承体结构，其特征在于，所述主导油孔上开设有凹槽油腔，所述凹槽油腔的底部设置朝向所述U型管腔的喷油孔；其中，所述U型管腔与所述进油口通过所述主导油孔、所述凹槽油腔和所述喷油孔进行连通。

4.根据权利要求3所述的新型混动式油冷轴承体结构，其特征在于，所述主导油孔的直径大于所述喷油孔的直径。

5.根据权利要求4所述的新型混动式油冷轴承体结构，其特征在于，所述主导油孔与所述喷油孔的直径之比为1:0.2-0.4。

6.根据权利要求5所述的新型混动式油冷轴承体结构，其特征在于，所述泄压孔的第一端靠近所述U型管的内部，所述泄压孔的第二端靠近所述压气机端浮动轴承孔或者所述涡轮端浮动轴承孔；

其中，所述泄压孔的第一端的直径大于所述泄压孔的第二端的直径，所述泄压孔的第二端的直径大于或等于所述喷油孔的直径。

7.根据权利要求6所述的新型混动式油冷轴承体结构，其特征在于，所述泄压孔的所述第二端和所述第一端的直径之比为1:1.5-2；所述喷油孔与所述泄压孔的第二端的直径之比为1:1-1.2。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的新型混动式油冷轴承体结构，其特征在于，所述轴承本体内还开设有主油腔；所述出油口位于所述主油腔的底部，且所述出油口通过所述主油腔与所述压气机端浮动轴承孔和涡轮端浮动轴承孔分别连通。

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