用于涡轮增压器的轴承壳体组件和涡轮增压器的制作方法

本技术总体上涉及一种用于涡轮增压器的轴承壳体组件和涡轮增压器。

背景技术：

1、涡轮增压器接收来自内燃发动机的排气并且将压缩空气递送到内燃发动机。涡轮增压器用于增加内燃发动机的功率输出，降低内燃发动机的燃料消耗，并且减少由内燃发动机产生的排放。通过涡轮增压器将压缩空气递送到内燃发动机使得内燃发动机尺寸更小，但是能够产生与更大的自然吸气内燃发动机相同或相似的马力。在车辆中使用较小的内燃发动机减少了车辆的质量和空气动力学前部面积，这有助于减少内燃发动机的燃料消耗并且提高车辆的燃料经济性。

2、典型的涡轮增压器包括限定了涡轮机壳体内部的涡轮机壳体、设置在涡轮机壳体内部中用于接收来自内燃发动机的排气的涡轮机叶轮、以及联接到涡轮机叶轮并且由涡轮机叶轮可旋转的轴。典型的涡轮增压器还包括限定了压缩机壳体内部的压缩机壳体、以及设置在压缩机壳体内部中并且联接到轴的压缩机叶轮。压缩机叶轮是通过轴而可旋转的以便将压缩空气递送到内燃发动机。具体地，来自内燃发动机的排气的能量(其通常将是浪费的能量)被用于可旋转地驱动涡轮机叶轮，该涡轮机叶轮被用于可旋转地驱动轴并且进而可旋转地驱动压缩机叶轮以压缩空气并且将压缩空气递送到内燃发动机。

3、典型的涡轮增压器进一步包括轴承壳体，该轴承壳体设置在压缩机壳体和涡轮机壳体之间并且限定了内部，以及轴承组件，该轴承组件设置在内部中以支撑轴的旋转。轴承组件通常包括外座圈、内座圈以及设置在外座圈和内座圈之间的滚动元件。为了确保轴承组件能够充分地支撑轴的旋转，通常向轴承组件的各个部件提供润滑剂。

4、通常，在外座圈和轴承壳体之间提供润滑剂以形成薄膜阻尼器，从而提供阻尼以补偿由涡轮机叶轮、轴和压缩机叶轮的旋转引起的不平衡。此外，通常向滚动元件提供润滑剂以确保滚动元件在内座圈和外座圈之间的平滑移动。然而，为了减少内燃发动机的损失，人们已经在内燃发动机中使用了粘度更低、润滑压力更低的润滑剂。照此，向滚动元件提供足够的润滑剂，同时确保形成具有较低粘度润滑剂和较低润滑剂压力的薄膜阻尼器仍然是困难的。

5、不能向滚动元件提供足够的润滑剂和不能形成薄膜阻尼器导致涡轮增压器的各种部件(诸如在滚动元件上)的高负载和反复磨损、以及涡轮增压器的高噪音、振动和粗糙度(nvh)。涡轮增压器的各种部件的反复磨损还可能导致涡轮增压器的功能故障，特别是轴承组件在支撑轴的旋转方面的功能故障。此外，由压缩机叶轮、轴和涡轮机叶轮的高度不平衡引起的振动需要阻尼，这在没有足够的润滑剂来形成薄膜阻尼器的情况下不能发生。

6、照此，仍然需要一种用于涡轮增压器的改进的轴承组件。

技术实现思路

1、一种用于涡轮增压器的轴承壳体组件包括轴承壳体，其沿着轴线延伸并且具有沿着轴线延伸的横孔表面并且限定了横孔以接收润滑剂。轴承壳体还包括进给凹槽表面，其限定了与横孔流体连通的进给凹槽。进给凹槽表面具有围绕轴线的大部分轴线圆周地延伸的恒定径向部分并且具有沿着轴线的大部分轴线恒定的第一凹槽半径。进给凹槽表面还具有扩展径向部分，其从恒定径向部分围绕轴线圆周地延伸并且具有大于第一凹槽半径的第二凹槽半径。此外，轴承壳体具有内表面，其具有小于第一凹槽半径的内半径。内表面限定了与进给凹槽处于流体连通的内部。

2、轴承壳体组件还包括轴承组件，其设置在轴承壳体的内部中。轴承组件包括外座圈，其沿着轴线延伸。外座圈具有接收凹槽表面，其限定了与进给凹槽流体连通的接收凹槽。轴承组件还包括从外座圈径向向内间隔开的内座圈，以及设置在外座圈和内座圈之间的滚动元件。

3、即使与更低粘度的润滑剂以及更低的润滑剂压力结合使用，进给凹槽表面能够向滚动元件提供足够的润滑剂以确保滚动元件在内座圈和外座圈之间的平滑移动。更具体地，由恒定径向部分和扩展径向部分共同形成的进给凹槽表面的总体几何形状使得足够量的润滑剂能够在进给凹槽中，同时向滚动元件提供足够的润滑剂流。照此，限制了滚动元件、内座圈和外座圈的高负载和反复磨损，因此还降低了轴承壳体组件的噪音、振动和粗糙度(nvh)。此外，因为滚动元件、内座圈和外座圈上的磨损受到限制，所以防止了轴承组件的功能故障。

4、本实用新型公开了一种涡轮增压器，所述涡轮增压器用于将压缩空气递送到内燃发动机，所述涡轮增压器包括如前所述的轴承壳体组件，且包括：轴，其设置在所述轴承组件的所述内座圈中并且在第一轴端部分和第二轴端部分之间沿着所述轴线延伸，所述第二轴端部分沿着所述轴线与所述第一轴端部分间隔开；压缩机叶轮，其联接到所述轴的所述第一轴端部分；以及涡轮机叶轮，其联接到所述轴的所述第二轴端部分。

技术特征：

1.一种用于涡轮增压器的轴承壳体组件，其特征在于，所述轴承壳体组件包括：

2.根据权利要求1所述的轴承壳体组件，其中所述进给凹槽表面的所述恒定径向部分沿着所述轴线与所述进给凹槽表面的所述扩展径向部分对准。

3.根据权利要求1所述的轴承壳体组件，其中所述接收凹槽表面沿着所述轴线与所述进给凹槽表面对准。

4.根据权利要求1所述的轴承壳体组件，其中所述接收凹槽表面在第一轴向位置和第二轴向位置之间延伸，所述第二轴向位置沿着所述轴线与所述第一轴向位置间隔开，并且其中所述进给凹槽表面至少部分地设置在所述第一轴向位置和所述第二轴向位置之间。

5.根据权利要求4所述的轴承壳体组件，其中所述进给凹槽表面完全设置在所述第一轴向位置和所述第二轴向位置之间。

6.根据权利要求1所述的轴承壳体组件，其中所述进给凹槽表面进一步被限定为限定了第一进给凹槽的第一进给凹槽表面，并且所述轴承壳体进一步包括限定了与所述横孔流体连通的第二进给凹槽的第二进给凹槽表面，所述第二进给凹槽表面具有，

7.根据权利要求6所述的轴承壳体组件，其中所述轴承壳体的所述内表面和所述轴承组件的所述外座圈一起被配置为沿着所述第一进给凹槽表面和所述第二进给凹槽表面的扩展径向部分之间的长度的大部分形成润滑剂的薄膜阻尼器。

8.根据权利要求1所述的轴承壳体组件，其中所述进给凹槽表面的所述恒定径向部分被配置用于在所述轴承壳体的所述内表面和所述轴承组件的所述外座圈之间引导润滑剂并且在其间形成润滑剂的薄膜阻尼器。

9.根据权利要求1所述的轴承壳体组件，其中所述接收凹槽表面相对于所述轴线倾斜。

10.根据权利要求1所述的轴承壳体组件，其中所述外座圈的所述接收凹槽表面进一步限定了润滑剂射流，以将润滑剂从所述接收凹槽通过所述外座圈引导向所述滚动元件。

11.根据权利要求10所述的轴承壳体组件，其中所述润滑剂射流围绕所述轴线与所述进给凹槽表面的所述扩展径向部分圆周地对准。

12.根据权利要求11所述的轴承壳体组件，其中所述进给凹槽表面的所述扩展径向部分被成形为凸角，其中所述凸角具有顶点，并且其中所述润滑剂射流围绕所述轴线与所述凸角的所述顶点圆周地对准。

13.一种涡轮增压器，所述涡轮增压器用于将压缩空气递送到内燃发动机，其特征在于，所述涡轮增压器包括根据权利要求1-12中任一项所述的轴承壳体组件，且包括：

技术总结
本技术涉及一种用于涡轮增压器的轴承壳体组件，其包括轴承壳体和轴承组件。壳体沿着轴线延伸并且具有限定了用于接收润滑剂的横孔的横孔表面以及限定了进给凹槽的进给凹槽表面。进给凹槽表面具有围绕轴线的大部分圆周地延伸的恒定径向部分，其具有恒定的第一凹槽半径；以及从恒定径向部分围绕轴线圆周地延伸的扩展径向部分，其具有大于第一凹槽半径的第二凹槽半径。轴承壳体还具有内表面，其具有小于第一凹槽半径的内半径并且限定了内部。轴承组件设置在内部中并且包括具有限定了接收凹槽的接收凹槽表面的外座圈、内座圈、以及设置在外座圈和内座圈之间的滚动元件。本技术还涉及一种涡轮增压器。

技术研发人员：T·M·豪斯,A·卡瓦格纳罗,Z·S·阿什顿,K·R·比斯科夫
受保护的技术使用者：博格华纳公司
技术研发日：20230518
技术公布日：2024/3/21