[发明专利]用于涡轮增压器轴承壳体的排油口

说明书

本发明提供了一种涡轮增压器轴承壳体(1)中的排油口(8)，其中油沿着排油口(8)的外边缘流出，使排油口(8)的中心处于开放状态。空气可在轴承壳体(1)与油底壳之间流动，从而允许实现两者之间的空气压力均衡。

相关申请的交叉引用

本申请要求在2013年1月8日提交的并且题为“用于涡轮增压器轴承壳体的排油口(An Oil Drain For The Bearing Housing Of A Turbocharger)”的美国临时申请号61/750，114的优先权及所有权益。

发明背景

发明领域

本发明涉及一种用于内燃发动机的涡轮增压器。更具体地讲，本发明涉及一种涡轮增压器轴承壳体中的排油口，在该涡轮增压器轴承壳体中油沿着排油口的外边缘流出，使排油口的中心处于开放状态。空气可在轴承壳体与油底壳之间流动，以允许空气压力的均衡。空气压力均衡的一个结果是，从轴承壳体的排油量得以加强。

相关技术的说明

涡轮增压器是一种与内燃发动机一起使用的强制进气系统。涡轮增压器将压缩过的空气传送到发动机进气端从而允许燃烧更多的燃料，因此增加了发动机的马力而没有明显地增加发动机的重量。因此，涡轮增压器允许使用较小的发动机而形成与较大的、正常吸气的发动机相同量的马力。在车辆中使用较小发动机具有减小车辆质量、提高性能并且增强燃料经济性的所希望效果。此外，使用涡轮增压器允许被递送至发动机的燃料更完全燃烧，这有助于实现更清洁环境的这一高度希望的目标。

涡轮增压器典型地包括连接至发动机的排气歧管上的一个涡轮机壳体、连接至发动机的进气歧管上的一个压缩机壳体、以及将该涡轮机壳体和压缩机壳体联接在一起的一个中央轴承壳体。涡轮机壳体内的一个涡轮机叶轮是由从该排气歧管供应的排气进气流可旋转地驱动的。可旋转地支撑在该中央轴承壳体内的一个轴将该涡轮机叶轮连接至该压缩机壳体内的一个压缩机叶轮上，这样使得该涡轮机叶轮的旋转造成了该压缩机叶轮的旋转。将该涡轮机叶轮与该压缩机叶轮相连接的轴限定了一条旋转轴线。当压缩机叶轮旋转时，它增大了经由发动机进气歧管被递送至发动机汽缸的空气质量流速、空气流密度和空气压力。

涡轮增压器的涡轮机叶轮和轴旋转速度非常快。涡轮增压器轴的旋转速度取决于涡轮机叶轮的尺寸，并且较小的涡轮机叶轮可以比较大的叶轮旋转得更快。结合内燃发动机使用的涡轮增压器涡轮机叶轮和轴可以达到每秒530米的周向尖端速度。涡轮机叶轮工作在高温环境下，并且可以达到高达1922°F(1050℃)的温度。此热量被涡轮机轴传导到轴承壳体。该涡轮机轴的快速旋转产生摩擦力，这些摩擦力进一步加热轴承区域。因此，有必要对涡轮增压器轴和轴承壳体进行润滑和冷却。在一台油润滑的涡轮增压器中，油被泵送到轴上，以提供必要的润滑和冷却。在一台汽车涡轮增压器中，油流到轴承的流速可以高达每分钟1加仑。油还必须从轴承壳体中排出，因为如果油积聚在壳体中，油就可能经过密封件泄漏到压缩机壳体或涡轮机壳体中。另外，如果油残留在涡轮增压器的轴承壳体中，它会由于过热而降级并且甚至可能形成积炭。通常来说，油不是从涡轮增压器壳体的轴承壳体泵出，而是通过重力流出轴承壳体。油流到发动机油底壳，在油底壳处该油被冷却并且然后被泵送以润滑发动机和涡轮增压器。

美国专利7,811,001和美国专利7,387,445涉及一种轴承壳体。该轴承壳体包括一个腔室，腔室带有一个用于清除油的通气孔(out-take)。该通气孔延伸跨过该腔室的弦弧线。与该通气孔相邻的外壁的一部分具有螺旋发散的形状。