[发明专利]排气涡轮增压器

说明书

本发明涉及根据权利要求1前序部分的一种排气涡轮增压器。

传统排气涡轮增压器具有一个壳体，在该壳体内以旋转可移动的方式安装有一个轴。涡轮机叶轮位于该轴的一端。压缩机叶轮位于该轴的另一端。该轴承壳体内部通常填充有油并且是相对于该压缩机叶轮和该涡轮机叶轮封闭的。该涡轮机叶轮和该压缩机叶轮的主要组成部分是多个叶片。在该涡轮机叶轮内，这些叶片被排出的气体冲压。在该压缩机叶轮处，这些叶片使得用于内燃发动机的充入空气压缩。在背离这些叶片的这侧，该涡轮机叶轮还以及该压缩机叶轮均有一个后壁。该后壁是与该轴承壳体的一个外表面相对地定位的。在所述该轴承壳体的外壁与该涡轮机叶轮或者该压缩机叶轮的该后壁之间的间隙或空间通常被称为轮侧空间。在该压缩机叶轮以及该涡轮机叶轮转动期间，在相应的轮侧空间产生一种转动流动，该转动流动在一定操作范围内能够导致该轮侧空间的径向内部区域内或者在该轴处的一个负压。所述负压致使油经由密封从该轴承壳体的内部被吸出进入该轮侧空间。由于空气和油沿着压缩机和涡轮机的多个引导流部件被运送进入发动机和/或排气系统，所述漏油产生相当有损害的排放值，而这由于严格的环保法规而是必须要避免的。

本发明的一个目的是提供一种排气涡轮增压器，其既可以被廉价生产和组装，又能够具有最大可能的效率并且以尽可能环保的方式操作。具体地，所寻求的是以一种有效的方式阻止从该轴承壳体进入到这些轮侧空间的油泄漏。

这一目的是通过权利要求1的特征来实现的。从属权利要求涉及本发明的多个优选的改进。

根据本发明，在轴承壳体的朝向该涡轮机叶轮或压缩机叶轮的后壁的这个外表面上形成了多个凹槽。所述凹槽用于干扰通过转动后壁产生的流动。所述流动干扰或者换向的结果是，在该轮侧空间的径向内部区域内的压力增大，由此使得从该轴承壳体的内部进入该轮侧空间的渗漏减少。

在排气涡轮增压器内，该涡轮机或者压缩机叶轮的后壁与轴承壳体的这个外表面之间的空隙极其小。为了不增加叶轮后壁对轴承壳体外表面的刮擦风险，根据本发明提供的是不使用突出元件来干扰流动。取而代之的是，根据本发明只使用这些凹槽。

这些凹槽具体地是以凹座的形式的。也就是说，这些凹槽不是轴承壳体壁内的孔口，而是凹座或凹口或凹陷。

外表面内的这种单个凹槽或者这些凹槽可以呈现多种形状。在一个简单的实施例中，这种凹槽是以圆形的方式围绕该轴的整个圆周形成的。

在一个替代方案中，提供的是该凹槽是以螺旋形的形式的。所述螺旋形状具体优选从内侧朝外侧逆着该轴、涡轮机叶轮和压缩机叶轮的转动方向打开。所述螺旋形状设计的结果是，随着后壁转动产生一种逆流。由此，流动气体通过该螺旋形状被输送回轮侧空间的径向内部区域。

此外，优选提供的是将多个径向向外延伸的凹槽安排在外表面上。所述径向向外延伸的凹槽“以射线的方式”围绕该轴安排。具体提供的是该径向向外延伸凹槽以曲线的方式延伸，并且可以额外地是在流动方向上或逆着流动方向而倾斜的。

在一个进一步的实施例中，这些凹槽是以圆形区段成形的形式。因此，优选可能的是多个圆形区段成形的凹槽沿着该圆周串列安排，以便以有效的方式干扰流动。

以上描述的这些凹槽的不同实施例可以容易的彼此结合，这样使得在该轴承壳体的外表面上形成多个不同的凹槽。

测试已经示出，根据本发明的这些凹槽，取决于操作点，在轮侧空间的径向内部区域内能够获得相对于传统安排2.5％至8％的压力增长。这样以有效的方式防止从轴承壳体进入到轮侧空间的油泄漏。

本发明的进一步的细节、优点和特征将通过参照附图从以下对多个示例性实施例的说明中变得清楚，在附图中：

图1示出了根据本发明的、用于所有示例性实施例的一种排气涡轮增压器的示意性简化视图，

图2示出了按照一个第一示例性实施例、根据本发明的排气涡轮增压器的一个详图，

图3示出了按照一个第二示例性实施例、根据本发明的排气涡轮增压器的一个详图，

图4示出了按照一个第三示例性实施例、根据本发明的排气涡轮增压器的一个详图，并且

图5示出了按照一个第四示例性实施例、根据本发明的排气涡轮增压器的一个详图。