[实用新型]一种涡轮增压器涡旋回流轴承体

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发动机用涡轮增压器的轴承体，特别是用于结构紧凑、高转速的小排量发动机的一种涡轮增压器涡旋回流轴承体，属于小型高速内燃机增压领域。

背景技术

发动机涡轮增压技术经过近年来的快速发展，在内燃机领域得到了迅速普及，越来越多的发动机通过增压技术提高了动力性能，改善了经济指标，减少了尾气排放，降低了发动机的噪音。随着增压技术的发展，涡轮增压器在中重型发动机领域已经实现了100％的普及，目前小型高速发动机在国家排放法规和提升发动机升功率的需求下，也逐步采用增压技术。

涡轮增压器是利用发动机排出的废气能量驱动涡轮，并带动与涡轮同轴的压气机叶轮高速旋转，新鲜空气在压气机叶轮离心力的作用下被压缩进入发动机的汽缸，从而增加了发动机的充气量，可供更多的燃油完全燃烧，从而提高了发动机的功率、节省了燃油的消耗，同时由于燃烧条件的改善，减少了废气中CO、HC、NO_x以及PM等有害物的排放。根据发动机的使用工况，特别是车用发动机，越来越多的关注发动机的低速性能，需要涡轮增压器越来越小，从而提高增压器的响应性，提高低速工况下增压器的转速和增压压力。

涡轮增压器因为空间和使用需求，结构越来越紧凑。如图1所示，目前涡轮增压器内部都是采用压力润滑油对轴承体内部的轴承系统进行润滑和支撑，润滑油通过轴承体进油口11进入轴承体1内部，然后经输油道10进入止推轴承进油口12和浮动轴承进油口3，实现对增压器的轴向和径向支撑，确保涡轮叶轮9和压气机叶轮2同步高速旋转，在完成相应的支撑和润滑功能后，通过压端回油通道4、中间回油通道5和涡端回油通道8进行泄流，经过回油腔6收集后，从轴承体回油口7流到发动机曲轴箱中。按照需要，润滑机油应该快速、及时的从增压器轴承体的回油腔中通过回油管实现回流。因此，需要进一步加大轴承体的回油油腔体积，但紧凑的涡轮增压器轴承体空间非常狭小，特别是在小型化趋势更加明显的今天，润滑油能否及时回流成为了判定一台涡轮增压器密封性能好坏的一个关键因素。压力润滑油在轴承体的壁面进行反复碰撞后，需要快速降低压力并且依靠重力流向轴承体回油孔，否则润滑油会沿转子轴18部件向压气机叶轮2和涡轮叶轮9两端泄漏。

目前，涡轮增压器的轴承体结构，都比较关注润滑油的冷却结构，在轴承体外部增加水冷腔或者散热片等结构，通过降低温度提高轴承的可靠性。但是在润滑油内部流动及回油约束等方面仍然是一个空白，润滑油雾在壁面粘附后只能依靠重力回流。因此，需要设计一种涡轮增压器的轴承体，通过约束和加速增压器内部润滑油，减少涡轮增压器漏油故障的发生。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是针对涡轮增压器特别是小型增压器的轴承体的回油加速和约束问题，提供一种涡轮增压器的涡旋回流轴承体，能够通过轴承体内部的涡旋导流壁引导并充分利用地球的万有引力，增加轴承体内部润滑油的旋流速度，缩短润滑油流入回油管的时间，从而满足紧凑结构轴承体增压器的可靠运行。

为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种涡轮增压器涡旋回流轴承体，包括安装在转子轴上的轴承体，该轴承体上设有轴承体进油口、止推轴承进油口、浮动轴承进油口和回油腔，所述止推轴承进油口和浮动轴承进油口与轴承体进油口之间通过输油道连通，所述止推轴承进油口和浮动轴承进油口分别通过压端回油通道、中间回油通道和涡端回油通道与回油腔连通，轴承体上与回油腔相应的位置设有轴承体回油口，其特征是：所述回油腔内的壳壁上设有若干个涡旋导流壁，相邻的涡旋导流壁之间形成涡旋加速通道，所述涡旋加速通道的前缘分别设置在靠近压端回油通道、中间回油通道和涡端回油通道的出口的位置。

以下是本实用新型专利对上述方案的进一步改进：

所述涡旋导流壁与回油腔一体铸造成型。

所述涡旋加速通道的截面积由靠近压端回油通道、中间回油通道和涡端回油通道的前缘位置向靠近轴承体回油口的尾缘位置依次递减。

所述涡旋加速通道的尾缘与轴承体回油口之间形成湍流腔。

所述所述湍流腔的高度大于轴承体回油口的直径。