JP2002349278A

JP2002349278A - 排気ガスターボ過給器のための噴射円板

Info

Publication number: JP2002349278A
Application number: JP2002110665A
Authority: JP
Inventors: Joachim Thiesemann; ヨアヒム・テイーゼマン; Dieter Erhardt; デイーター・エルハルト; Peter Stroph; ペーター・シユトロプ
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 2001-04-26
Filing date: 2002-04-12
Publication date: 2002-12-04
Also published as: US20020158418A1

Abstract

(57)【要約】【課題】排気ガスターボ過給器１のために、噴射円板
４が提案される。【解決手段】その際、この噴射円板４は、少なくとも
１つの、第１の環状の肩部１４および第２の環状の肩部
１５を有する。これら両方の環状の肩部１４、１５の間
で、油溜め室１６が形成されている。この油溜め室１６
を介して、潤滑剤は、低い回転数の場合に捕捉される。
この噴射円板４によって、潤滑剤がタービン羽根車３上
に達することは、防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１および請
求項６の上位概念による、排気ガスターボ過給器のため
の噴射円板に関する。

【０００２】

【従来の技術】排気ガスターボ過給器の軸受部は、高い
回転数に基づいて、高い負荷にさらされている。従っ
て、これら軸受部は、圧力負荷された潤滑剤を供給され
る。排気ガスターボ過給器の作動の間じゅう、例えば、
タービン側における不足したガス圧力、または軸受部か
らタービン側へのプラスの圧力差において、危険な作動
領域が生じる。この作動領域において、この潤滑剤は、
この回転軸の軸受部から、封隙材を通って、タービンハ
ウジング内に吸い込まれる。特に、この挙動は、段階的
な過給（Registeraufladung）における排気ガスターボ
過給器の運転の開始／停止の際に、特徴的になる。潤滑
剤の漏洩の副次反応（Folgereaktion）として、圧縮機
側（即ち、空気側）で、空気案内する構造部材、例えば
中間冷却器が汚染される。タービン側で、流出した潤滑
剤は、比較的に高い大気汚染、並びにタービン羽根車の
炭化を誘起する。

【０００３】軸受とピストンリング封隙材との間の噴射
円板の組込みによって、この問題は、緩和される。この
様式の配設は、例えばドイツ連邦共和国特許第４０２
１３２５号明細書から公知である。この噴射円板によっ
て、軸受部から流出する潤滑剤は、油除荷室内へ飛散さ
れる。この噴射円板の使用は、排気ガスターボ過給器の
ほぼ中間の回転数から高い回転数までにおいて有用であ
ることが実証されている。しかしながら、わずかな、例
えば１０００回転より低い回転数を有する領域は、問題
がある。この回転数領域において、この潤滑剤は、もは
や完全に飛散されない。何故ならば、遠心力に基づく作
用が、あまりにわずかであるからである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の根底
をなす課題は、排気ガスターボ過給器の封隙性を最適化
することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この課題は、本発明に従
い、請求項１および請求項６の特徴によって解決され
る。下位の請求項において、この特徴に関して、実施形
態が示されている。

【０００６】本発明の第１の実施形態により、噴射円板
に、少なくとも２つの半径方向に延在する環状の肩部が
設けられている。有利には、これら環状の肩部は、噴射
円板のハブによって、一体的に形成されて構成されてい
る。両方の環状の肩部の間に、油溜め室が形成されてい
る。この油溜め室内に潤滑剤が、わずかな回転数の場合
に集積可能であり、且つ阻止されずに、油除荷室内へ流
出可能である。従って、この油除荷室は、この潤滑剤が
空気流によって随伴されること、およびタービンハウジ
ング内に達することを防止する。タービン羽根車の炭
化、およびこれから結果として生じる不均衡は、上記に
よって、効果的に回避される。

【０００７】本発明の第２の実施形態において、２つの
個別の噴射円板から成る噴射円板が構成される。これら
個別の噴射円板は、結合面において、互いに解離不能に
結合される。

【０００８】従来技術による噴射円板が、この本発明に
よる噴射円板に置換されることの利点によって、この場
合に、排気ガスターボ過給器における比較的に大きな構
造的な変更は必要では無い。何故ならば、この噴射円板
は、簡単な構造部材であり、この構造部材が安い費用で
製造され得るからである。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、図を参照して本発明の実施
の形態を詳しく説明する。図１において、排気ガスター
ボ過給器１の断面図が、図示されている。排気ガスター
ボ過給器の一般的な機能および構造は、公知として前提
とされている。図１において、回転軸２は、タービン羽
根車３と解離不能に、例えば摩擦溶接を用いて結合され
ている。この回転軸２は、軸受５を介して、軸受ハウジ
ング７に支持されている。潤滑剤流入部６を通して、こ
の軸受５は、圧力負荷された潤滑剤を供給される。除荷
室８は、このタービン羽根車３に対して、ハウジング蓋
１０によって分離されている。このハウジング蓋１０と
回転軸２との間で、封隙のためのピストンリング１２が
設けられている。付加的に、図１において、このハウジ
ング蓋１０とタービン羽根車３との間で、放出円板９
が、図示されている。この軸受ハウジング７とハウジン
グ蓋１０との間で、噴射円板４が設けられている。この
噴射円板４は、回転不能に、この回転軸２と、例えば圧
力ばめまたは形状一体化結合を用いて結合されている。
この領域における高い温度に基づいて、この噴射円板４
は、鋼材から形成される。縦置きの排気ガスターボ過給
器において、この噴射円板４はピストンリング１２の領
域に対する障壁を形成する。

【００１０】この配設は、以下の機能性を、高い回転数
の場合に備えている。軸受５から流出する潤滑剤は、噴
射円板４によって捕捉され、且つ遠心力に基づいて、ハ
ウジング蓋１０の方向へと飛散される。その後、この潤
滑剤は、ハウジング蓋１０に沿って、流出溝部１１に至
るまで、流れ落ちる。この流出溝部１１内において、こ
の潤滑剤は、捕捉され、且つ、そこから除荷室８内へと
達する。この潤滑剤の流動方向は、図１において、矢印
によって描かれている。

【００１１】この配設は、低い回転数の場合に、以下の
機能性を示す。軸受５から流出させられた潤滑剤は、噴
射円板４の外側において、半径方向に外方へと案内され
る。ここで、更なる説明は、噴射円板４の第１の実施形
態を図示した図２に基づいて行われる。この潤滑剤は、
第１の環状の肩部１４を経由して油溜め室１６内へ達す
る。この油溜め室１６は、第１の環状の肩部１４、第２
の環状の肩部１５、および噴射円板４のハブ１３の部分
によって形成されている。この油溜め室１６内に、この
潤滑剤は捕捉される。

【００１２】これによって、潤滑剤が、除荷室８とター
ビン羽根車３との間の圧力差に基づいて、空気によって
随伴されることは、防止される。油溜め室１６から、こ
の潤滑剤は、除荷室８内へと達する。

【００１３】図３において、噴射円板４の第２の実施形
態が図示されている。この実施形態の場合,第１の環状
の肩部１４が、直径ｄ１を、および第２の環状の肩部１
５が直径ｄ２を備えている。これら直径は、異なって構
成されている。この場合、有利には、直径ｄ２がより大
きい。この機能性については、図１および図２の説明が
適用される。

【００１４】図４において、噴射円板４の第３の実施形
態が図示されている。この実施形態の場合、噴射円板４
は、２つの個別の円板から形成し、これら円板のハブ、
参照符号１３が、結合面１７において隣接する。これら
両方の個別の噴射円板は、この結合面１７において、互
いに解離不能に結合されている。

【００１５】図５において、噴射円板４の第４の実施形
態が図示されている。この実施形態の場合、３つの環状
の肩部、参照符号１４、１５および１８が実現されてい
る。これら環状の肩部の間で、２つの油溜め室１６が、
設けられている。この機能性については、図１および図
２の説明が適用される。

【００１６】本発明により、軸受ハウジング７とタービ
ン羽根車３との間の、実際的に完全な油封隙性が得られ
る。これによって、潤滑剤は、軸受ハウジング７から熱
いタービン羽根車３に達することはできず、且つ、そこ
でコークス化することはない。従って、タービン羽根車
上の薄層形成は、効果的に防止される。周知のごとく、
タービン羽根車３上の薄層形成は、不均衡を誘起し、且
つ極端な場合には、回転軸２の軸破壊を誘起する。ピス
トンリング１２の領域におけるコークス化は、締付けを
誘起し、且つ従って、回転軸の部分的な損傷を誘起す
る。従って、総じて言えば、排気ガスターボ過給器の作
動の信頼性が増大される。

【図面の簡単な説明】

【図１】タービン側における、排気ガスターボ過給器の
断面図である。

【図２】噴射円板の第１の実施形態の図である。

【図３】噴射円板の第２の実施形態の図である。

【図４】噴射円板の第３の実施形態の図である。

【図５】噴射円板の第４の実施形態の図である。

【符号の説明】

１排気ガスターボ過給器２回転軸３タービン羽根車４噴射円板５軸受６潤滑剤流入部７軸受ハウジング８除荷室９放出円板１０ハウジング蓋１１流出溝部１２ピストンリング１３ハブ１４第１の環状の肩部１５第２の環状の肩部１６油溜め室１７結合面１８第３の環状の肩部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ヨアヒム・テイーゼマンドイツ連邦共和国、フリードリッヒスハーフエン、ジュピターストラーセ、２ (72)発明者デイーター・エルハルトドイツ連邦共和国、クレッスブローン、リンダーホッフ、２ (72)発明者ペーター・シユトロプドイツ連邦共和国、フリードリッヒスハーフエン、オーバーホッフストラーセ、128 Ｆターム(参考） 3G005 EA04 EA16 FA33 GB55 GB65 GB79

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排気ガスターボ過給器のための噴射円板
であって、この排気ガスターボ過給器において、回転軸
を介して、圧縮機はタービンおよび噴射円板と結合され
ており、この噴射円板を用いて、潤滑剤がこの回転軸の
軸受から導出される様式の噴射円板において、少なくと
も２つの半径方向に延在する環状の肩部（１４、１５）
が、噴射円板（4）に設けられていることを特徴とする
噴射円板。
【請求項２】噴射円板（４）は、油溜め室（１６）を
有することを特徴とする請求項１に記載の噴射円板
（４）。
【請求項３】この油溜め室（１６）は、第１の環状の
肩部（１４）、第２の環状の肩部（１５）、および噴射
円板（４）のハブ（１３）の部分によって形成されてい
ることを特徴とする請求項２に記載の噴射円板（４）。
【請求項４】第１の環状の肩部（１４）の半径は、第
２の環状の肩部（１５）の半径に対して異なる長さで形
成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一
つに記載の噴射円板（４）。
【請求項５】第１の環状の肩部（１４）、および第２
の環状の肩部（１５）は、噴射円板（４）のハブ（１
３）によって、一体的に形成されて構成されていること
を特徴とする請求項１に記載の噴射円板（４）。
【請求項６】排気ガスターボ過給器のための噴射円板
であって、この排気ガスターボ過給器において、回転軸
を介して、圧縮機はタービンおよび噴射円板と結合され
ており、この噴射円板を用いて、潤滑剤がこの回転軸の
軸受から導出される様式の噴射円板において、噴射円板
（４）は、２つの個別の噴射円板から完成され、これら
噴射円板が、互いに解離不能に結合されることを特徴と
する噴射円板。
【請求項７】噴射円板（４）は、ハブ（１３）におい
て、結合面（１７）を介して、互いに解離不能に結合さ
れることを特徴とする請求項６に記載の噴射円板
（４）。
【請求項８】噴射円板（４）は、回転軸（２）と、回
転不能に結合されていることを特徴とする請求項１から
７のいずれか一つに記載の噴射円板（４）。