專利名稱：增壓裝置以及用于這種增壓裝置的軸承體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
增壓裝置以及用于這種增壓裝置的軸承體技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及一種增壓裝置，特別涉及一種廢氣渦輪增壓器，其具有裝配了旋轉(zhuǎn)器 (rotor)的軸承體。本發(fā)明還涉及一種用于這種增壓裝置的軸承體。
背景技術(shù)：
[0002]增壓裝置用于提高發(fā)動機的性能。具體表現(xiàn)為廢氣渦輪增壓器的增壓裝置，利用 內(nèi)燃機廢氣的動能來壓縮空氣以注入內(nèi)燃機。為了這個目的，增壓裝置包括渦輪機和壓縮 機，其中由廢氣引起的旋轉(zhuǎn)器的旋轉(zhuǎn)被傳送給壓縮機。在此，旋轉(zhuǎn)器通常裝配在增壓裝置的 軸承體中，其中軸承體通常由金屬制成。在這里，不利之處是，軸承體一般來說通過一種鑄 造方法而制得，且隨后的加工，比如以切割作業(yè)的形式，是必需的。發(fā)明內(nèi)容[0003]本發(fā)明涉及處理下述問題，即提供用于通用類型增壓裝置的一種改進(jìn)的或至少可 替換的實施方式，具體地，其特征是節(jié)約了所述增壓裝置的軸承體的成本。[0004]根據(jù)本發(fā)明，這個問題通過獨立權(quán)利要求的主題來解決。有利的實施方式是從屬 權(quán)利要求的主題。[0005]本發(fā)明基于以下基本構(gòu)思，即用塑料或輕金屬和金屬形成增壓裝置的軸承體，且 如此做以簡化并因此提供更經(jīng)濟(jì)的軸承體的生產(chǎn)，尤其是塑料形成的部件。因而，所述軸承 體作為復(fù)合部件形成，其中所述軸承體配有所述增壓裝置的旋轉(zhuǎn)器。特別地，所述旋轉(zhuǎn)器在 這里的服務(wù)目的是將從所述增壓裝置的渦輪機獲得的能量以旋轉(zhuǎn)的形式傳送給所述增壓 裝置的壓縮機。相應(yīng)地，所述軸承體可被分成毗鄰于所述壓縮機的壓縮機部分和毗鄰于所 述渦輪機的渦輪機部分。[0006]根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思，所述增壓裝置現(xiàn)在具有如此的軸承體，其中所述軸承體被設(shè) 計為復(fù)合部件。因此，所述軸承體特別為塑料或輕金屬和金屬的混合元件。本文中，由于溫 度主要集中在所述渦輪機側(cè)，所以所述渦輪機部分在實踐中是由金屬組成的部分。相應(yīng)地， 所述壓縮機部分是由塑料或輕金屬制成的部分。因此，所述軸承體包括由塑料或輕金屬形 成的且毗鄰于所述壓縮機的所述壓縮機部分和由金屬形成的毗鄰于所述渦輪機的所述渦 輪機部分。[0007]由輕金屬形成的所述壓縮機部分優(yōu)選地由鋁或鎂制成。以下實施方式也是可想到 的，其中所述壓縮機部分是由含鋁和鎂的合金制成。同樣優(yōu)選的實施方式是，其中由塑料形 成的所述壓縮機部分是由熱塑性塑料和/或熱硬化性塑料和/或纖維增強塑料制成。[0008]根據(jù)優(yōu)選的實施方式，所述渦輪機部分包括水套。在該實施方式中，所述水套優(yōu)先 沿圓周方向運行，其中所述圓周方向由相對于所述旋轉(zhuǎn)器的旋轉(zhuǎn)軸來限定。所述水套因此 以環(huán)形方式包圍所述旋轉(zhuǎn)器，其中所述水套優(yōu)先沿圓周方向形成閉環(huán)。由此所述水套特別 布置在所述渦輪機和由比如塑料形成的所述軸承體的所述壓縮機部分之間，并使得與所述 旋轉(zhuǎn)器流體分開的空腔可用，同時冷卻液，特別是水，可流經(jīng)此空腔。因此，所述水套特別地用于保護(hù)所述壓縮機部分在所述增壓裝置運轉(zhuǎn)期間免受出現(xiàn)于所述渦輪機側(cè)的高溫。[0009]根據(jù)優(yōu)選的實施方式，由塑料制成的所述壓縮機部分由塑料注射成型。因為可減 少所述壓縮機部分的再加工，從而獲得了所述軸承體的特別經(jīng)濟(jì)的的生產(chǎn)，并相應(yīng)獲得所 述增壓裝置的特別經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)。[0010]為了改進(jìn)軸承體中的所述旋轉(zhuǎn)器的安裝，優(yōu)選一個實施方式，其中在所述壓縮機 部分中布置一個軸承座套，其中所述軸承座套將所述旋轉(zhuǎn)器固定。所述軸承座套在這里實 際上與所述旋轉(zhuǎn)器形成互補，即，特別地是作為空心圓筒。另外，所述軸承座套優(yōu)先地布置 為與所述軸承體或所述壓縮機部分同軸，并延伸貫穿所述的整個壓縮機部分。另外，所述軸 承座套優(yōu)先由金屬制成，且因此包括不同于由塑料制成的所述壓縮機部分的材料。在這里 優(yōu)選這樣的實施方式，其中所述軸承座套被膠水粘合，被壓緊或被注入鑄模到所述壓縮機 部分。[0011]應(yīng)該理解的是，所述渦輪機部分和所述壓縮機部分是彼此連接的。在這里，優(yōu)選 地，所述渦輪機部分和所述壓縮機部分彼此間的連接是通過膠水粘合和/或螺絲釘擰緊和 /或夾子夾緊來實現(xiàn)的。[0012]為了提高對所述壓縮機部分關(guān)于渦輪機側(cè)高溫的保護(hù)，所述渦輪機部分在另一實 施方式中可包括一扇墻，該墻沿圓周方向延伸并徑向保持距離，其中所述徑向由所述旋轉(zhuǎn) 器的旋轉(zhuǎn)軸限定。因此所述渦輪機部分的所述墻特別地充當(dāng)擋熱板，保護(hù)所述壓縮機部分 免受所述渦輪機側(cè)高溫的影響。在這里，所述墻優(yōu)選地毗鄰所述壓縮機部分。因此，所述墻 優(yōu)選地布置在所述水套和所述壓縮機部分之間，且另外也優(yōu)選地用于連接所述渦輪機部分 到所述壓縮機部分。[0013]在另一優(yōu)選實施方式中，所述壓縮機部分包括一個潤滑油箱。所述潤滑油箱在這 里充當(dāng)存儲用于所述旋轉(zhuǎn)器的潤滑劑，其中所述潤滑劑用于改進(jìn)特別是在所述軸承體中的 所述旋轉(zhuǎn)器的旋轉(zhuǎn)。潤滑油特別地被用作潤滑劑。于是，所述潤滑油箱使得所述潤滑劑可 用于所述旋轉(zhuǎn)器，特別是在所述增壓裝置的冷啟動期間。所述潤滑油箱在這里優(yōu)選地形成 為所述壓縮機部分的空腔，該壓縮機部分與所述旋轉(zhuǎn)器或所述軸承襯相毗鄰。[0014]為了給所述旋轉(zhuǎn)器供應(yīng)所述潤滑劑或?qū)⑺鰸櫥瑒┹斔偷剿鰸櫥拖?，所述軸 承體，特別是所述壓縮機部分，可包括一個通道系統(tǒng)。因此，所述通道系統(tǒng)特別起到將所述 潤滑劑輸送到所述旋轉(zhuǎn)器的作用，并同時任選地也起到從所述旋轉(zhuǎn)器釋放所述潤滑油的作 用。如此的通道系統(tǒng)例如通過至少部分在所述軸承體中運行的開口和通道來實現(xiàn)。由塑料 制成的壓縮機部分提供這些通道和開口的一種特別經(jīng)濟(jì)的實現(xiàn)方法，因為所述通道和開口 可通過在注射成型期間的鉆孔或注塑成型而產(chǎn)生。[0015]根據(jù)另一優(yōu)選實施方式，所述壓縮機部分包括加強肋。所述加強肋在這里特別起 到穩(wěn)固所述壓縮機部分的作用。在這里，所述加強肋最好軸向延伸且對稱地布置在圓周方 向。另外，優(yōu)選的一個實施方式，其中沿所述渦輪機部分的方向，所述加強肋與一個所述壓 縮機部分的凸緣保持距離。所述凸緣在這里被布置在所述壓縮機部分面向所述壓縮機的 一側(cè)，且在圓周方向沿環(huán)狀運行。所述凸緣可另外包括共軸布置到所述旋轉(zhuǎn)器的一個開口， 此開口用于為所述壓縮機裝配壓縮機輪。[0016]應(yīng)該指出，根據(jù)本發(fā)明用于增壓裝置的作為復(fù)合部件形成的軸承體同樣屬于此發(fā) 明的范圍。[0017]本發(fā)明更多重要的特征和優(yōu)點獲自從屬權(quán)利要求、附圖和借助附圖的相關(guān)圖解描 述。[0018]這是可以理解的，在不脫離本發(fā)明的范圍下，上面提及的和下文中還將解釋的特 征不但可在各自陳述的組合中使用，而且可在其他組合中或單獨使用。


[0019]本發(fā)明的優(yōu)選示例性實施方式在附圖中示出，并在下列描述中更詳細(xì)地解釋。[0020]在這里，僅有的圖1示出了整個增壓裝置的側(cè)面橫截面。
具體實施方式
[0021]根據(jù)圖1，增壓裝置I包括裝配于軸承體2中旋轉(zhuǎn)器3，其中軸承體2包含未示出 的軸承組件。旋轉(zhuǎn)器3在這里將增壓裝置I的渦輪機4的渦輪機輪8的旋轉(zhuǎn)傳送至增壓裝 置I的壓縮機5的壓縮機輪24。軸承體2包括渦輪機部分6和壓縮機部分7，其中所述渦 輪機部分6和所述壓縮機部分7通過非正和/或正連接，而且該渦輪機部分6毗鄰渦輪機 4且壓縮機部分7毗鄰壓縮機5。對稱形成的渦輪機部分6在背離壓縮機部分7 —側(cè)毗鄰 渦輪機4的渦輪機輪8。渦輪機部分6還包括對稱的且與旋轉(zhuǎn)器3形成共軸的開口 9，其中 該共軸布置涉及旋轉(zhuǎn)器3的旋轉(zhuǎn)軸10。渦輪機部分6的開口 9包括第一部分11和第二部 分12，其中第一部分11設(shè)計用于接納密封圈，并包括與旋轉(zhuǎn)器3互補且布置在開口 9面向 渦輪機輪8的一側(cè)的形狀。開口 9的第二部分12以球截形的外形形成，并因此而形成排油 空間。渦輪機部分6還包括包圍旋轉(zhuǎn)器3的在圓周方向運行的水套13。例如，水套13具 有長方形外部輪廓14，而開口 9的外部輪廓15形成水套13的內(nèi)部輪廓16。水套13通過 下述方式定界，即通過在圓周方向運行且徑向遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)器3的墻17在面向壓縮機部分7的 一側(cè)被定界。冷卻液，特別是水可流經(jīng)水套13，水套13和渦輪機部分6的墻17在這里用于 保護(hù)壓縮機部分7免受出現(xiàn)在渦輪機側(cè)18的高溫。增壓裝置I的渦輪機4在這里可被裝 配在渦輪機殼體中，其中在水套13上面的，徑向遠(yuǎn)離的渦輪機部分6的肩部19用于渦輪機 部分6之間因此也是軸承體2和渦輪機殼體之間的連接。軸承體2的渦輪機部分6是由金 屬形成。特別地，渦輪機部分6在這里通過成型鋼板制得。[0022]軸承體2的壓縮機部分7對稱設(shè)計并布置與旋轉(zhuǎn)器3和渦輪機部分6共軸。為了 共軸布置，壓縮機部分7包括軸向遠(yuǎn)離徑向布置的心軸20，此心軸與內(nèi)部輪廓21相互配合， 該內(nèi)部輪廓以渦輪機部分6的開口 9的第二部分12的球截形的形式形成。在面向壓縮機5 的一側(cè)，壓縮機部分包括在圓周方向運行且徑向遠(yuǎn)離的凸緣22。在這里凸緣22包括布置與 旋轉(zhuǎn)器3共軸的環(huán)形開口，環(huán)形開口中間布置了壓縮機5的壓縮機輪24。為了將壓縮機部 分7連接到渦輪機部分6，壓縮機部分7包括被徑向布置并軸向定位的帶螺紋圓頂25。在 這里，渦輪機部分6的墻17通過螺絲釘26連接到壓縮機部分7的帶螺紋圓頂25上。為了 穩(wěn)定壓縮機部分7，還提供了壓縮機部分7的加強肋27，加強肋27布置在壓縮機部分7的 圓周方向上。[0023]為了裝配旋轉(zhuǎn)器3和軸承組件，壓縮機部分7包括與凸緣22的開口 23共軸運行 且對稱設(shè)計的空腔28，此空腔被壓縮機部分7的夾套29在圓周方向包圍。根據(jù)本發(fā)明的壓 縮機部分7由塑料或輕金屬形成，例如由鋁和/或鎂形成。[0024]優(yōu)選由金屬制成的軸承座套30被共軸布置在壓縮機部分7的空腔28中，并從凸 緣22的開口 23延伸直到壓縮機部分7面向渦輪機部分6的一側(cè)。在這里，旋轉(zhuǎn)器3以可 旋轉(zhuǎn)地形式配裝軸承組件。此外，軸承座套30與壓縮機部分7的夾套29在圖1中示出的 上側(cè)形成潤滑油箱31。軸承座套30也可由塑料形成并整體連接到由塑料形成的壓縮機部 分7上。在這里，潤滑油箱31特別用于在增壓裝置I的冷啟動期間為旋轉(zhuǎn)器3提供潤滑 齊U。為了向潤滑油箱31或旋轉(zhuǎn)器3提供潤滑劑，壓縮機部分7具有徑向定位的開口 32，此 開口 32形成了潤滑油用通道系統(tǒng)33。以球形部分的樣式形成的渦輪機部分6的開口 9的 第二部分12在這里特別用作潤滑劑的泄油區(qū)34。[0025]毗鄰?fù)咕?2的開口 23和壓縮機部分7的夾套29，還布置了用于壓縮機部分7的 軸承組件的螺絲釘連接組件34。壓縮機汽缸被標(biāo)記為35。
權(quán)利要求1.一種增壓裝置(1)，特別是廢氣渦輪增壓器，其具有裝配了旋轉(zhuǎn)器(3)的軸承體(2)，其特征在于所述軸承體(2)被設(shè)計為復(fù)合部件，并包括由塑料或輕金屬形成的壓縮機部分(7)和由金屬形成的渦輪機部分(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增壓裝置，其特征在于所述壓縮機部分(7)由鋁和/或鎂制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的增壓裝置，其特征在于所述渦輪機部分(6)包括在圓周方向運行且環(huán)形包圍所述旋轉(zhuǎn)器(3)的水套(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的增壓裝置，其特征在于所述壓縮機部分(7)由塑料注射成型而形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的增壓裝置，其特征在于在由塑料形成的所述軸承體(2)的所述壓縮機部分(7)中布置了被壓緊，用膠水粘合或被注塑成型的軸承座套(30)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的增壓裝置，其特征在于所述渦輪機部分(6)和所述壓縮機部分(7)通過非正和/或正連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的增壓裝置，其特征在于在所述軸承體(2)的所述壓縮機部分(7)中，布置了特別用于冷啟動的潤滑油箱(31)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的增壓裝置，其特征在于用于為所述旋轉(zhuǎn)器(3)提供潤滑劑的通道系統(tǒng)(33)貫穿所述壓縮機部分(7)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的增壓裝置，其特征在于所述壓縮機部分(7)包括加強肋(27 )。
10.一種軸承體(2)，其特征在于所述軸承體形成為復(fù)合部件且包括由塑料或輕金屬形成的壓縮機部分(7)和由金屬形成的渦輪機部分(6)，用于根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的增壓裝置(I)。
專利摘要本實用新型涉及一種增壓裝置(1)，特別涉及一種廢氣渦輪增壓器。所述增壓裝置具有通過軸承組件裝配于軸承體(2)中的旋轉(zhuǎn)器(3)。在此，本實用新型的實質(zhì)是所述軸承體(2)表現(xiàn)為復(fù)合部件，其中毗鄰所述增壓裝置(1)的壓縮機的所述軸承體(2)的壓縮機部分(7)由塑料或輕金屬制成，而毗鄰所述增壓裝置(1)的渦輪機(4)的渦輪機部分(6)由金屬或合金制成。本實用新型還涉及所述的用于增壓裝置(1)的軸承體(2)，所述軸承體形成為復(fù)合部件。特別地，因為軸承體為復(fù)合部件，從而可減少再加工工作。
文檔編號F01D25/16GK202851095SQ20122035950
公開日2013年4月3日 申請日期2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者馬克斯·菲德勒 申請人:博世馬勒渦輪系統(tǒng)有限兩合公司