废气涡轮增压机的制作方法

本发明涉及一种权利要求1的前序部分中说明的类型的废气涡轮增压机。

背景技术：

从公开文献de112014005008t5中已经已知一种具有双流壳体和在所述双流壳体之内可转动地设置的涡轮的废气涡轮增压机，经由多个流道和连接这些流道的排出开口能够将废气流引导到所述涡轮上，使得相对于涡轮同轴地且抗扭地设置的轴旋转，所述轴支承在轴承中，其中至少一个排出开口以最大180°的角围绕涡轮的旋转轴线延伸。

de102013021567a1涉及另一种具有双流壳体的废气涡轮增压机。

de102006033397a1公开一种具有轴承的废气涡轮增压机，所述轴承构成为多面径向滑动轴承，在所述轴承的内侧上设有两个或三个一致的支承面。多面径向滑动轴承构成为一起转动的轴承，其具有在轴承和壳体之间的外部的减震缝隙。此外公开了另一实施方式，其中轴承相对于壳体可受限制地径向和枢转运动地构成。在另一实施方式中，轴承仅是相对于壳体可径向运动的。此外，在另一实施方式中提出，轴承为了限制可转动运动性而具有至少一个在外环周上环绕的槽，将轴承与壳体连接的阻挡机构接合到槽中，使得轴承在壳体中的基本上抗扭的设置方式可以借助相对低的耗费实现。

ep2693017a1涉及一种具有用于轴的两个浮动轴承的废气涡轮增压机，所述轴将废气涡轮增压机的涡轮与其压缩机转子连接。浮动轴承构成为多面径向滑动轴承，其与壳体以及与轴分别具有环绕的缝隙，使得在相应的轴承的内面和外面上形成油膜。缝隙和油膜能够实现，轴可以在轴承之内转动并且轴承可以在壳体之内转动。以不同的实施方式提出多面径向滑动轴承，具有一致的支承面的两面、三面和四面径向滑动轴承也属于多面径向滑动轴承。

在根据ep2362080b1的废气涡轮增压机中同样提出一种多面径向滑动轴承，所述多面径向滑动轴承称作为“浮动的”，其中所述轴承与废气涡轮增压机的轴承壳体具有环绕的缝隙，使得在轴承的外面上形成油膜，所述油膜能够使轴承可以相对于轴承壳体转动。

在机动车动力传动系中已证实开头提到的具有双流壳体的废气涡轮增压机在脉冲增压能力方面是有利的。所述良好的脉冲增压能力然而根据废气涡轮增压机的设计面对着缺点。因此，可能出现震动，其因为废气流交替导入到涡轮机中而能够产生。因此，可能会造成震动从而带来运行噪音，所述运行噪音根据动力传动系的其余部件的音量可被感知。因为现代的动力传动系是噪音非常小的，所以需要也降低废气涡轮增压机的运行噪音。

技术实现要素：

本发明的目的在于，实现一种废气涡轮增压机，其虽然具有脉冲增压能力，但仍是噪音小的。

所述目的通过具有权利要求1的特征的废气涡轮增压机实现。具有本发明的适宜的且不寻常的改进方式的有利的设计方案在其余权利要求中给出。

根据本发明提出，轴承是具有如下数量的支承面的多面径向滑动轴承，所述支承面的数量等于流道的数量或是流道的数量的整数倍。

因此，多面径向滑动轴承的支承面的数量作为如下乘法的乘积得出，其中将流道的数量与正的整数因数相乘。所述因数尤其可以是一或二，然而也可以是三或再更大的因数。

通过多面径向滑动轴承在多流壳体中的根据本发明的使用实现如下可能性，与特定数量的流道关联有特定数量的支承面，使得与每个以交替的方向作用的径向力可以固定地关联有特定的支承面。在此，多面径向滑动轴承的尺寸可以确定为和/或其可以设置为，使得径向力总是尽可能被支撑的。

就此而言，借助于流道和支承面之间的根据本发明的数量比例也减小了可能的振动和轴承的轴承磨损。

轴承磨损的减小以特别有利的方式实现，代替两个相对于彼此轴向错开的轴承使用仅一个唯一的轴承，使得废气涡轮增压机可以是相对短的或需要少量轴向结构空间。在这种结构形式中，轴向轴承可以承受轴向力，所述轴向力作用到压缩机转子和涡轮上。然而为了支承轴也可以设有与涡轮相邻的多面径向滑动轴承和与压缩机转子相邻的常规的滑动轴承或滚动轴承。此外，在本发明的范围内可行的是，使用两个多面径向滑动轴承来支承轴。

通过使用如下具有多流壳体的废气涡轮增压机，一方面例如相对于具有流道的360°环绕的排出开口的废气涡轮增压机改善了脉冲增压能力，在多流壳体中一个流道的排出开口围绕涡轮的旋转轴线环绕最大180°的角。然而也相对于具有双流壳体的废气涡轮增压机改进了脉冲增压能力，在所述双流壳体中两个流道的排出开口环绕360°。

不必设有两个排出开口，其围绕涡轮的旋转轴线环绕最大180°的角。例如，也可以设有三个排出开口，所述排出开口分别环绕接近120°的角或者相对于彼此具有120°的排出角。在这种流道的排出开口或排出角在环周上均匀分布的情况下有利的是，多面径向滑动轴承的支承面也在距轴承中轴线的间距和形状方面一致地构成。

替选也可行的是，流道的排出开口和/或排出角不对称地设置；例如以120°、200°和40°的角设置，使得总共得出360°。

在本发明的一个特别有利的设计方案中，有利于所述径向力在轴承上的尽可能最好的支撑地，非常故意地放弃多面径向滑动轴承在轴承壳体中的浮动设置的减震功能，其中多面径向滑动轴承典型地以大约一半的轴转速旋转。与之相对，在本发明的有利的设计方式中，多面径向滑动轴承抗扭地相对于轴承壳体固定。由此可以提出，多面径向滑动轴承的支承面在其围绕轴承中轴线的环周位置中相对于轴承壳体固定，所述轴承壳体与多流壳体抗扭地连接或者一件式地构成，其中支承面中的至少一个设置为，使得由于通过废气流进行的单侧加载而作用在轴上的径向力在一个支承面上沿如下方向支撑，在所述方向上，多面径向滑动轴承具有最大轴承刚度。

在一个特别有利的结构实施方案中可以提出，多流壳体是双流壳体并且流道的两个排出开口分别环绕略微小于180°的角并且多面径向滑动轴承是四面轴承，在所述四面轴承的两个最大内径处分别可以形成具有轴承中轴线的平面，所述平面以围绕轴承中轴线大约45°的交角与分离平面相交，所述分离平面位于两个排出开口之间。所述交角然而也可以沿轴的转动方向和沿相反转动方向改变直至15°。

轴承在轴承壳体之内的抗扭的设置能够实现，轴承和轴承壳体的润滑剂通道和润滑剂孔相对于彼此定向，使得不需要耗费的内环槽以用于将来自轴承壳体中的输送通道的油分配到多面径向滑动轴承中的相应的开口上。就此而言，在本发明的一个有利的实施方式中可以提出，多面径向滑动轴承具有油袋，所述油袋平行于轴承中轴线延伸并且通入各一个径向的凹口中，所述径向的凹口在轴旋转时持续地与在轴承壳体中的输送通道对齐。

因为轴承在环周上相对于轴承壳体固定地设置，所以可以弃用轴套并且可以提出，将多面径向滑动轴承的支承面直接加工到轴承壳体中。替选地，多面径向滑动轴承可以具有轴套，所述轴套抗扭地相对于轴承壳体固定。

附图说明

本发明的其他优点、特征和细节从优选的实施例的下面的描述中以及根据附图得出。在上文中提到的特征和特征组合以及下面在附图说明中提到的和/或在附图中仅示出的特征或特征组合不仅可应用在分别给出的组合中，而且也可应用在其他组合中或可独自应用，而没有脱离本发明的范围。附图示出：

图1示意地示出具有排气道的往复式活塞内燃机，所述排气道连接于废气涡轮增压机；

图2示出图1中的废气涡轮增压机的沿着图1的线ii-ii的剖面，其中在多面径向滑动轴承的区域中的断口沿着图1的线a-a伸展；以及

图3示出在根据图2的多面径向滑动轴承上的压力曲线，所述多面径向滑动轴承构成为四面径向滑动轴承。

具体实施方式

图1示意地示出具有排气道4的往复式活塞内燃机2，所述排气道连接于废气涡轮增压机6，所述废气涡轮增压机仅部分示出。

往复式活塞内燃机2构成为直列四缸发动机，所述直列四缸发动机的位于外部的气缸8、10或燃烧室在第一排气歧管12中汇聚，其中共同的第一废气流14引入废气涡轮增压机6的第一流道18中。而两个位于内部的气缸20、22或燃烧室经由第二排气歧管24汇聚。共同的第二废气流16引入废气涡轮增压机6的第二流道26中。

由此，经由这两个流道18、26在废气涡轮增压机6的运行中废气流14、16流到涡轮34上。由此以下面所阐述的方式将轴38和压缩机转子40置于旋转中。压缩机转子40由此以未详细示出的方式提供用于往复式活塞内燃机2的增压空气。

废气涡轮增压机6具有三件式的壳体，所述壳体包括轴承壳体28，所述轴承壳体设置在压缩机壳体30和涡轮机壳体32之间并且与压缩机壳体和涡轮机壳体牢固地旋拧。在仅局部示出的涡轮机壳体32中，涡轮机36的涡轮34可转动地设置，所述涡轮借助于轴38抗扭地与压缩机转子40连接，所述压缩机转子在压缩机壳体30中可转动地设置。

轴38借助于轴承42支承在轴承壳体28中。轴38沿着旋转轴线44延伸，所述旋转轴线在理想情况下与轴承42的轴承中轴线46重合，即与轴承中轴线46同轴地设置。轴38是用油四面冲刷的并且理想地无接触地转动并且是在轴承42之内无磨损的。

涡轮机壳体32构成为双流壳体47，所述双流壳体表现为多流壳体的结构形式。在此，双流壳体47具有第一涡轮机入口48和第二涡轮机入口50，与所述涡轮机入口分别关联有两个流道18或26之一，经由所述流道将废气流14或16输送给涡轮34，所述废气流从双流壳体47中经由涡轮机出口52引出，所述涡轮机出口与涡轮34同轴地设置在背离轴38的一侧上。

轴38在其一个端部上抗扭地与涡轮34连接并且在其另一端部上抗扭地与压缩机转子40连接。用于支承轴38的轴承42具有轴套53并且借助于压配合抗扭地且轴向固定地容纳在轴承壳体28中。

从图2中得知，轴承42是多面径向滑动轴承，其构成为四面轴承并且具有四个油袋，第一油袋62、第二油袋64、第三油袋66和第四油袋68，所述油袋平行于轴承中轴线46延伸。在所述油袋62、64、66、68中通入有轴承42的径向的凹口，第一凹口58、第二凹口59、第三凹口60和第四凹口61，所述凹口分别与相关的输送通道，第一输送通道54或第二输送通道55或第三输送通道56或第四输送通道57对齐，所述相关的输送通道设置在轴承壳体28中。由此，径向的凹口58、59、60、61即使在轴38旋转时持续地与相关的输送通道54、55、56、57对齐，使得确保，轴38在废气涡轮增压机6的运行中在整个环周上由油膜包围，所述油膜将轴38与多面径向滑动轴承的四个支承面，第一支承面70、第二支承面72、第三支承面74和第四支承面76分开，所述支承面在形状和与轴承中轴线46的间距方面一致地构成。

因为四面轴承具有四个支承面70、72、74、76，所以多面径向滑动轴承的支承面70、72、74、76的数量是这两个流道18、26的数量的双倍，所述流道具有螺旋形并且废气流14、16分别经由排出开口78、80引导到涡轮机36上。

流道18、26的排出开口，第一排出开口78或第二排出开口80分别以围绕旋转轴线44的角82环绕涡轮34，所述角略小于180°。因此，这两个排出开口78、80以围绕旋转轴线44的180°角相对于彼此错开地设置。这两个排出开口78、80借助于舌状部，第一舌状部84或第二舌状部86彼此分开，所述舌状部可以根据在de102013021567a1中公开的涡轮机构成。由此形成分离平面92，在所述分离平面处这两个排出开口78、80或这两个流道18、26基本上彼此分开。靠近舌状部84、86在叶片90之间仅一些废气从一个流道18或26流向另一流道26或18。

如尤其从图3中可见，分离平面92与第一平面93和第二平面94相交，所述第一平面和第二平面在轴承42的最大内径处形成。因此，分离平面92与平面93、94在轴承中轴线46中相交，使得分别得出大约45°的交角。

在此，图3示出在四面径向滑动轴承处的压力曲线，更确切地说在其横向平面中。从示图中可见，在支承面处的压力在分离平面92中不具有最大值。替代于此，压力在平面98中具有两个最大值，所述平面与轴38的转动方向100相反地围绕轴承中轴线46以大约15°的交角错开。此外，压力在垂直于平面98的另一平面102中具有两个另外的最大值。

在绘图方面未示出的替选的、具有三个流道的废气涡轮增压机中应用六面径向滑动轴承。