[发明专利]用于密封轴承壳体的装置和带有这样的装置的废气涡轮增压器

说明书

装置用于密封废气涡轮增压器的容纳润滑油的轴承壳体(10)，该废气涡轮增压器带有转子(2)，该转子穿过轴承壳体在邻接的压缩机壳体的方向上引导。装置包括中间壁(11)、中间壁的轴向延伸的壁突出部(111)以及固定在转子(2)的轴(20)上的密封垫圈(5)。此外在转子(2)和壁突出部(111)或者中间壁(11)之间布置有密封件(4)。通过中间壁(11)使布置在轴承壳体中的大的油腔室(12)与压缩机叶轮(21)的叶轮背部腔室(13)分离。主要轴向延伸的且至少部分环形地围绕转子引导的遮盖件(6)从中间壁(11)伸入到大的油腔室中。尤其地大的油腔室(12)通过遮盖件(6)和在径向方向上延伸的密封垫圈(5)划分为外集油腔室(121)和内集油腔室(122)。通过涡轮增压器的轴承(3)在大的油腔室(12)的方向上运送的润滑油的大部分能够通过外集油腔室(121)俘获。进入到内集油腔室(122)中的润滑油通过重力运送至带有相对于密封垫圈(5)的大的轴向间距的排出口(61)。从内集油腔室(122)继续地径向向内沿着密封垫圈(5)在密封件(4)的方向上推进的油量能够通过该装置明显地减小且轴承壳体的密封性能够显著地提高。同样呈现了带有这样的装置的废气涡轮增压器。

技术领域

本发明涉及废气涡轮增压器的领域。

本发明涉及一种用于密封废气涡轮增压器的容纳润滑油的轴承壳体的装置以及带有这样的装置的废气涡轮增压器。

废气涡轮增压器使用内燃机的燃烧后的气体以便压缩待输送给内燃机的燃烧用空气。通过实现的燃烧用空气的预压缩或者增压能够提高充填量且因此还能够提高在发动机的气缸中的燃料混合物。因此能够实现发动机功率的明显的提高。就此而言使用的废气涡轮增压器标准化地由转子(该转子带有涡轮叶轮(Turbinenrad，有时候称为涡轮转子)、压缩机叶轮(Verdichterrad，有时候称为压缩机转子)以及使这些构件相互连接的轴)、轴承和固定的壳体件如涡轮壳体、轴承壳体和压缩机壳体组合而成。涡轮壳体和压缩机壳体各自容纳涡轮叶轮和压缩机叶轮且能够加载有质量流。轴承壳体在一侧邻接涡轮壳体且在另一侧邻接压缩机壳体，且容纳轴以及轴的所属的轴承。在涡轮侧以及在压缩机侧存在着的大多数情况下高的过程压力超过在轴承壳体内部的典型地存在的大气压力。为了相对于来自涡轮侧或者压缩机侧的质量流密封轴承壳体的内部稳压室(Innenplenum)，因此在轴承壳体的区域中使用相应的密封装置，在所述区域中轴穿过轴承壳体壁引导到压缩机壳体或者涡轮壳体中。

为了润滑在轴承壳体内部的轴承，使用了润滑油，该润滑油此外还能够相对于典型的高的涡轮侧的运行温度得到冷却功能。密封装置因此还用于阻止润滑油离开进入到压缩机壳体或涡轮壳体中。

在废气涡轮增压器中使用的密封件包括布置在轴承壳体内部的集油腔室系统以及活塞环，且用于相对于轴承壳体内部密封从轴承壳体中引出的轴局部。轴密封系统典型地附加地具有用于冷却以及用于阻隔涡轮侧的废气且因此用于阻止在轴承壳体内部的污物形成的阻隔空气系统(Sperrluftsystem)。此外为了冷却目的能够在轴密封系统的区域中安置有喷油孔。

背景技术

废气涡轮增压器的轴承标准化地具有两个径向轴承和一个轴向轴承。润滑油通过相应的油输送管路输送给所述轴承中的每个，该润滑油接着通过各自的轴承运送到轴承腔室即轴承壳体的整个腔室中。各自运送的润滑油的量以及速度(润滑油以该速度各自甩出到轴承腔室中)是部分地相当大的。这导致以润滑油弄湿轴承壳体的整个内壁。此外由轴承运送的且甩出到轴承腔室中的润滑油还能够在轴承壳体的壁局部处反弹。润滑油的一部分能够在由轴承壳体壁不利的反弹的情形中反射到轴承壳体的密封局部(Dichtpartie)的区域中且在该处导致泄漏。当在轴承壳体内部供使用的轴承腔室小时，该问题是尤其重要的。在壁和密封局部之间的间距越小，润滑油越有可能反射到轴密封件的区域中。轴承腔室越小，对于轴密封件的要求相应地越大。