DE102019212713A1

DE102019212713A1 - Kupplungsvorrichtung für turbolader und motor mit derselben, zum kuppeln des turboladers an diesem

Info

Publication number: DE102019212713A1
Application number: DE102019212713.4A
Authority: DE
Inventors: Jun Hee Lee; Pyo Hyoun KANG
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2019-03-26
Filing date: 2019-08-26
Publication date: 2020-10-01
Also published as: KR20200115803A; CN111749737A

Abstract

Offenbart wird eine Kupplungsvorrichtung für einen Turbolader, die in der Lage ist, ein Ölleckage-Phänomen durch eine verbesserte Kupplungsstruktur zwischen einer den Turbolader tragenden Struktur und einem Ölablassnippel zu vermeiden. Die Turbolader-Kupplungsvorrichtung umfasst eine Haltevorrichtung mit einem Ende, das von einem Abschnitt eines Turboladers getragen wird, und dem anderen Ende, das mit einem Öldurchgangsloch ausgebildet ist, durch welches hindurch sich ein Ölablassnippel erstrecken kann. Die Haltevorrichtung ist derart mit einer Außenfläche eines Motors gekuppelt, dass das Nippel-Durchgangsloch mit einem am Motor ausgebildeten Öleinlass fluchtet. Ein mit der Kupplungsvorrichtung versehener Motor zum Kuppeln des Turboladers mit diesem ist ebenfalls offenbart.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsvorrichtung für einen Turbolader, die in der Lage ist, ein Ölleckage-Phänomen durch eine verbesserte Kupplungsstruktur zwischen einer den Turbolader tragenden Struktur und einem Ölablassnippel zu vermeiden, und einen Motor mit der Kupplungsvorrichtung zum Kuppeln des Turboladers mit diesem.
Beschreibung des Standes der Technik
Ein Turbolader ist eine Vorrichtung, die eine sich unter Verwendung von Abgasenergie drehende Abgasturbine und einen Verdichter umfasst, der direkt mit einem Turbinenrad der Abgasturbine verbunden ist, um Luft zu verdichten und die Druckluft einem Motor zuzuführen, wodurch die Leistung des Motors gesteigert werden kann.
Das heißt, wird das Turbinenrad durch Abgas gedreht, so wird der Verdichter durch die Rotationskraft des Turbinenrades gedreht und verdichtet somit die darin eingebrachte Luft über einen Luftfilter. Die verdichtete Luft wird jedem Zylinder des Motors zugeführt und erhöht so die Leistung des Motors.
Darüber hinaus umfasst der Turbolader eine mit dem Turbinenrad verbundene Welle. Da die Drehzahl des Turbinenrades hoch ist, ist die Welle mittels Lagern gelagert. Zur Schmierung der Welle und der Lager wird durch eine Ölpumpe zwischen der Welle und den Lagern Öl zugeführt. Das zur Schmierung verwendete Öl wird über einen Ölaustritt, der an einem Mittelgehäuse des Turboladers ausgebildet ist, in eine Ölwanne abgelassen.
Unterdessen ist der Turbolader am Motor angebracht. Am Motor ist ein Ölablassnippel vorgesehen, um das über den Ölablassnippel in einen Motorblock einzuführende, aus dem Turbolader austretende Öl zu führen.
Wird der Ölablassnippel in einem Zustand, in dem er am Motor angebracht wird, verformt, so kann es zu einer Verschlechterung der Abdichtung kommen, was wiederum zu einem Ölverlust führen kann. Eine derartige Verformung des Ölablassnippels kann aufgrund der Befestigungsstruktur des Turboladers sowie der Gewichts- und Vibrationsbedingungen des Abgassystems auftreten. Daher ist es notwendig, ein das Auftreten einer Ölleckage durch Verformung des Ölablassnippels zu verhindern.
Die oben genannten Punkte, die in diesem Abschnitt offenbart werden, dienen lediglich der Verbesserung des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollten nicht als Anerkenntnis oder irgendeine Form von Hinweis dahingehend verstanden werden, diese Punkte bildeten Stand der Technik, die Fachleuten auf diesem technischen Gebiet bereits bekannt wäre.
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde demgemäß im Hinblick auf die oben genannten Aufgaben getätigt, und ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kupplungsvorrichtung für einen Turbolader vorzusehen, die in der Lage ist, ein das Auftreten von Ölleckage durch eine verbesserte Kupplungsstruktur zwischen einer den Turbolader tragenden Struktur und einem Ölablassnippel zu vermeiden, sowie durch einen Motor mit der Kupplungsvorrichtung zur Kopplung des Turboladers an diesen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können die vorgenannten und andere Ziele durch die Bereitstellung einer Turbolader-Kupplungsvorrichtung erreicht werden, die eine Haltevorrichtung umfasst, mit einem Ende, das von einem Abschnitt eines Turboladers getragen wird, und einem anderen Ende mit einem Nippel-Durchgangsloch, das es einem Ölablassnippel ermöglicht, sich durch dieses hindurch zu erstrecken, wobei die Haltevorrichtung mit einer Außenfläche eines Motors gekuppelt ist, so dass das Nippel-Durchgangsloch mit einem am Motor ausgebildeten Öleinlass fluchtet.
Der Ölablassnippel kann in den Öleinlass eingesetzt werden, während er sich durch das Nippel-Durchgangsloch erstreckt.
Das Nippel-Durchgangsloch kann derart ausgebildet sein, dass es den in den Öleinlass eingepassten Ölablassnippel nicht stört.
Das Nippel-Durchgangsloch kann einen Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser des Ölablassnippels aufweisen, so dass der Ölablassnippel das Nippel- Durchgangsloch nicht stört.
Der Öleinlass kann eine Innenfläche aufweisen, die durch Reibung bearbeitet wurde, und der Ölablassnippel ist fest in dem Öleinlass eingepasst.
Der Öleinlass kann eine Innenfläche aufweisen, die maschinell bearbeitet ist, um Gewindegänge aufzuweisen, und der Ölablassnippel kann an dem Öleinlass einen Gewindesitz bilden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Motor vorgesehen, der mit einem damit gekuppelten Turbolader ausgestattet ist, mit einer Haltevorrichtung, die ein Ende aufweist, das von einem Abschnitt eines Turboladers getragen wird, und mit einem anderen Ende mit einem Nippel-Durchgangsloch, wobei die Haltevorrichtung mit einer Außenfläche des Motors gekuppelt ist, so dass das Nippel-Durchgangsloch mit einem am Motor ausgebildeten Öleinlass fluchtet, und ein Ölablassnippel ein Ende aufweist, das das Öl aufnimmt, das durch den Turbolader über dieses abgelassen wird, und ein anderes Ende, das sich in den Öleinlass einfügt, während es sich durch das Nippel-Durchgangsloch erstreckt.
Die oben beschriebenen Konfigurationen bieten erfindungsgemäß die nachfolgend angegebenen Wirkungen. Der Ölablassnippel ist separat von der Haltevorrichtung vorgesehen und ist mit dem Öleinlass gekuppelt, während er sich durch das Nippel-Durchgangsloch erstreckt. Dementsprechend wird auch bei teilweiser Verformung der Haltevorrichtung durch Gewichts- und Vibrationsbedingungen des Abgassystems die auf die Haltevorrichtung wirkende Verformungskraft nicht auf den Ölablassnippel übertragen, so dass die Dichtheit zwischen Ölablassnippel und Motorblock erhalten bleibt. Dadurch wird verhindert, dass über den Ölablassnippel Öl in den Öleinlass gelangt und nach außen austritt.
Figurenliste
Die vorgenannten und andere Gegenstände, Merkmale und sonstigen Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungsfiguren besser verständlich, bei denen:

1 eine Ansicht ist, die einen Zustand veranschaulicht, in dem ein Turbolader mit einem Motor gekuppelt ist;
2 eine Ansicht ist, die einen Zustand vor dem Kuppeln einer Haltevorrichtung und eines Ölablassnippels gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform veranschaulicht; und
3 eine Ansicht ist, die einen Zustand vor dem Kuppeln einer Haltevorrichtung und eines Ölablassnippels gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es wird nun ausführlich auf die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, deren Beispiele in den beigefügten Zeichnungsfiguren veranschaulicht sind. Wenn immer möglich, werden in den Zeichnungsfiguren die gleichen Bezugsziffern verwendet, um auf gleiche oder ähnliche Teile zu verweisen.
1 ist eine Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem ein Turbolader 40 mit einem Motor 30 gekuppelt ist. Wie in 1 dargestellt, ist eine Haltevorrichtung 10 an ihrem unteren Ende über Schrauben mit einem Motorblock 30a verbunden. Der Turbolader 40 ist mit einem oberen Ende der Haltevorrichtung 10 gekuppelt, wodurch der Turbolader 40 von der Haltevorrichtung 10 getragen wird.
An einem mittleren Gehäuse 40a des Turboladers 40 ist ein Ölauslass 41 ausgebildet, um das zur Schmierung im Turbolader 40 verwendete Öl abzulassen. Wie in 2 dargestellt, ist am Motorblock 30a ein Öleinlass 31 ausgebildet. Ein Ölablassnippel 20 ist mit dem Öleinlass 31 verbunden. Entsprechend dieser Konfiguration wird das über den Ölauslass 41 abgelassene Öl über den Öleinlass 31 und den Ölablassnippel 20 in den Motorblock 30a eingeleitet.
Unterdessen stellt die vorliegende Erfindung auch eine Konfiguration zur Vermeidung von Störungen zwischen der Haltevorrichtung 10 und dem Ölablassnippel 20 zur Verfügung. Bei dieser Konfiguration wird erfindungsgemäß, wie in den 2 und 3 dargestellt, ein Ende der Haltevorrichtung 10 von einem Teil des Turboladers 40 getragen. Zusätzlich ist am anderen Ende der Haltevorrichtung 10 ein Nippel-Durchgangsloch 11 ausgebildet, damit sich der Ölablassnippel 20 durch dieses hindurch erstrecken kann. Die Haltevorrichtung 10 ist mit einer Außenfläche des Motors 30 derart gekuppelt, dass das Nippel-Durchgangsloch 11 mit dem am Motor 30 ausgebildeten Öleinlass 31 fluchtet.
Der Ölablassnippel 20, der sich durch das Nippel-Durchgangsloch 11 erstreckt, fügt sich in den Öleinlass 31 ein.
In diesem Fall ist die Haltevorrichtung 10 auch am anderen Ende mit Kupplungslöchern 12 ausgebildet, die jeweils an gegenüberliegenden Seiten des Nippel-Durchgangslochs 11 angeordnet sind. Dementsprechend kann die Haltevorrichtung 10 mit dem Motorblock 30a durch Schrauben oder Bolzen, die mit den Kupplungsbohrungen 12 verbunden sind, gekuppelt werden.
Das heißt, gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration ist das Nippel-Durchgangsloch 11 so ausgebildet, dass es mit dem Öleinlass 31 fluchtet, und der Ölablassnippel 20 ist separat von der Haltevorrichtung 10 vorgesehen und mit dem Öleinlass 31 gekuppelt, während er sich durch das Nippel-Durchgangsloch 11 erstreckt.
Dementsprechend wird auch dann, wenn die Haltevorrichtung 10 durch die vorstehend beschriebenen Gewichts- und Vibrationsbedingungen des Abgassystems teilweise verformt wird, die auf die Haltevorrichtung 10 wirkende Verformungskraft nicht auf den Ölablassnippel 20 übertragen. Dadurch bleibt die Dichtheit zwischen dem Ölablassnippel 20 und dem Motorblock 30a erhalten und somit kann ein Austreten von Öl, das über den Ölablassnippel 20 in den Öleinlass 31 eingeleitet wird, verhindert werden.
Darüber hinaus sollte das Nippel-Durchgangsloch 11 den mit dem Öleinlass 31 gekuppelten Ölablassnippel 20 erfindungsgemäß nicht stören.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Nippel-Durchgangsloch 11 so ausgebildet, dass es einen Innendurchmesser aufweist, der größer ist als der Außendurchmesser des Ölablassnippels 20, um zu verhindern, dass der Ölablassnippel 20 das Nippel-Durchgangsloch 11 stört.
Das heißt, selbst wenn die Haltevorrichtung 10 durch äußere Kraft oder Vibration teilweise verformt ist, stört durch einen Spalt, der zwischen dem Innendurchmesser des Nippel-Durchgangslochs 11 und dem Außendurchmesser des Ölablassnippels 20 gebildet wird, das Nippel-Durchgangsloch 11 den Ölablassnippel 20 nicht.
Unterdessen kann gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform als Struktur zum Kuppeln des Ölablassnippels 20 mit dem Öleinlass 31 eine Innenfläche des Öleinlasses 31 durch Reibung bearbeitet werden, und der Ölablassnippel 20 kann fest in den geriebenen Öleinlass 31 eingesetzt werden, wie in 2 dargestellt.
Andererseits kann als Struktur zum Kuppeln des Ölablassnippels 20 mit dem Öleinlass 31 gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform eine Innenfläche des Öleinlasses 31 maschinell zu Gewindegängen bearbeitet werden, und der Ölablassnippel 20 kann mit dem Öleinlass 31 einen Gewindesitz bilden, wie in 3 dargestellt. In diesem Fall kann eine Dichtung (ohne Bezugsziffer) zwischen den Kupplungsabschnitten des Ölablassnippels 20 und dem Öleinlass 31 vorgesehen werden, um die Dichtheit zu verbessern.
Unterdessen kann eine erfindungsgemäße Konfiguration vorsehen, den Turbolader 40 mit dem Motor 30 über die Haltevorrichtung 10 und den Ölablassnippel 20 zu verbinden.
Bei dieser Konfiguration wird in einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform ein Ende der Haltevorrichtung 10 von einem Abschnitt des Turboladers 40 getragen. Zusätzlich wird die Nippel-Durchgangsbohrung 11 am anderen Ende der Haltevorrichtung 10 gebildet. Die Haltevorrichtung 10 ist mit der Außenfläche des Motors 30 so gekuppelt, dass das Nippel-Durchgangsloch 11 mit dem am Motor 30 ausgebildeten Öleinlass 31 fluchtet.
Das aus dem Turbolader 40 abgelassene Öl wird an einem Ende des Ölablassnippels 20 eingeführt. Das andere Ende des Ölablassnippels 20 ist in dem Öleinlass 31 angebracht und erstreckt sich durch das Nippel-Durchgangsloch 11.
Das heißt, gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration ist der Ölablassnippel 20 separat von der Haltevorrichtung 10 vorgesehen und mit dem Öleinlass 31 gekuppelt, während er sich durch das Nippel-Durchgangsloch 11 erstreckt. Dementsprechend wird auch dann, wenn die Haltevorrichtung 10 durch die vorstehend beschriebenen Gewichts- und Vibrationsbedingungen des Abgassystems teilweise verformt wird, die auf die Haltevorrichtung 10 wirkende Verformungskraft nicht auf den Ölablassnippel 20 übertragen, wodurch die Abdichtung zwischen dem Ölablassnippel 20 und dem Motorblock 30a erhalten bleibt. Dadurch wird verhindert, dass Öl, welches über den Ölablassnippel 20 in den Öleinlass 31 eingebracht wird, nach außen austritt.
Obwohl zur Veranschaulichung bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen offenbart wurden, erkennen Fachleute, dass verschiedene Modifikationen, Ergänzungen und Substitutionen möglich sind, ohne vom Schutzumfang oder der Idee der Erfindung abzuweichen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen offenbart sind.

Claims

Turbolader-Kupplungsvorrichtung, umfassend: eine Haltevorrichtung mit einem Ende, das von einem Abschnitt eines Turboladers getragen wird, und einem anderen Ende, das mit einem Nippel-Durchgangsloch ausgebildet ist, das es einem Ölablassnippel gestattet, sich durch dieses hindurch zu erstrecken, wobei die Haltevorrichtung mit einer Außenfläche eines Motors gekuppelt ist, so dass das Nippel-Durchgangsloch mit einem am Motor ausgebildeten Öleinlass fluchtet.
Turbolader-Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Ölablassnippel im Öleinlass angebracht ist, während er sich durch das Nippel-Durchgangsloch erstreckt.
Turbolader-Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Nippel-Durchgangsloch derart ausgebildet ist, dass es den im Öleinlass angeordneten Ölablassnippel nicht stört.
Turbolader-Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Nippel-Durchgangsloch einen Innendurchmesser aufweist, der größer als ein Außendurchmesser des Ölablassnippels ist.
Turbolader-Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Öleinlass eine Innenfläche aufweist, die unter Verwendung von Reibung bearbeitet wurde, und der Ölablassnippel fest in den Öleinlass eingesetzt ist.
Turbolader-Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Öleinlass eine Innenfläche aufweist, die maschinell bearbeitet ist, um Gewindegänge aufzuweisen, und der Ölablassnippel an dem Öleinlass einen Gewindesitz bildet ist.
Motor, der mit einem mit diesem gekuppelten Turbolader ausgestattet ist, umfassend: eine Haltevorrichtung mit einem Ende, das von einem Abschnitt des Turboladers getragen wird, und dem anderen Ende, das mit einem Nippel-Durchgangsloch ausgebildet ist, wobei die Haltevorrichtung mit einer Außenfläche des Motors gekuppelt ist, so dass das Nippel-Durchgangsloch mit einem am Motor ausgebildeten Öleinlass fluchtet; und einen Ölablassnippel mit einem Ende, das Öl aufnimmt, welches durch den Turbolader abgelassen wird, und dem anderen Ende, das sich in den Öleinlass einfügt, während es sich durch das Nippel-Durchgangsloch erstreckt.