[发明专利]带减小覆盖面的涡轮增压器安装基座的涡轮增压器系统

说明书

技术领域

本发明涉及涡轮增压器系统，该涡轮增压器系统不仅包括涡轮增压器，而且包括 设置有在对置的发动机汽缸组之间的空间中操作和定位涡轮增压器所需的实用元素 (utilities)的紧凑式安装基座。

背景技术

涡轮增压用在内燃发动机中已有多年。虽然早先的涡轮增压器通常主要由空气冷 却以及通过涡轮增压器轴承的油流冷却，但后来类型的涡轮增压器，特别是大型涡轮 增压器和安装在重型发动机中的那些涡轮增压器，一般利用从发动机的冷却系统循环 通过涡轮，然后返回到发动机主冷却系统的冷却剂进行冷却。当然，涡轮增压器还需 要供油实用元素和排油实用元素以润滑关联于涡轮增压器的轴承。不必说，提供冷却 剂源和油源(两者都处于压力下)以及从涡轮增压器排出油和冷却剂且分别将这些流 体返回到发动机，使得大量外接管道成为必要。遗憾地是，外接流体连接和关联的管 道及软管造成问题，因为已知软管及接头会泄漏和遭受损坏，该损坏由于发动机室中 普遍存在的高温而加速。此外，除了耐用性问题之外，涡轮增压器对外接管道的需要 在已经拥挤的发动机罩下环境中增加了涡轮增压器所要求的空间。

安装在发动机上的涡轮增压器通常消耗大量空间还有另一个原因。因为已知的安 装装置难以将涡轮增压器定位接近于发动机汽缸体，涡轮增压器必须与发动机隔开以 允许涡轮增压器的紧固件的插入和移除。此外，已知的涡轮增压器安装系统因为缺少 刚性和与其使用相关的尺寸问题增加了辐射的噪声。美国专利6,125,799号公开了一 种涡轮增压器安装系统，该涡轮增压器安装系统体积大，因此仅可装配在发动机的端 部，这使得自由使用的外接流体管线易于损坏和泄漏。

需要提供一种涡轮增压器，其包括减少由涡轮增压器占据的空间的量，同时减少 涡轮增压器噪声特征(noise signature)的安装系统。

发明内容

根据本发明的一个方面，具有汽缸体的内燃发动机的涡轮增压器系统包括涡轮增 压器及在涡轮增压器和关联于汽缸体的硬点(hard point)之间延伸的实用基座。实 用基座包括基座的安装垫(mounting pad)和从汽缸体传输加压的润滑油到涡轮增压 器的供油通道。回油通道从涡轮增压器传输润滑油到结合在发动机中的润滑系统。冷 却剂供应通道传输加压的冷却剂到涡轮增压器，至少部分地配置在实用基座中的冷却 剂回流通道从涡轮增压器传输冷却剂到结合在发动机中的冷却系统。根据本发明的另 一方面，冷却剂回流通道可以包括至少部分地配置在发动机汽缸体中以及在实用基座 中的通道。

根据本发明的另一方面，可以配置来自涡轮增压器的冷却剂回流通道以便传输冷 却剂到混合室，在混合室中来自涡轮增压器的冷却剂与从至少一个汽缸盖流出的冷却 剂混合。

根据本发明的另一方面，来自涡轮增压器的回油通道从涡轮增压器传输废油到曲 轴箱油底壳，而不允许废油接触发动机中的移动部件。

根据本发明的另一方面，用于安装涡轮增压器的关联于汽缸体的硬点包括配置在 汽缸体的部分上的基本上平坦的安装垫，而实用基座的安装垫具有与该基本上平坦的 安装垫配合的较低配合表面。汽缸体的安装垫配置有润滑油实用元素和冷却剂实用元 素。

根据本发明的另一方面，涡轮增压器的基本上平坦的安装垫可以配置在汽缸体上 位于由V型发动机的汽缸组界定出的谷部(valley)中。

根据本发明的又一方面，实用基座的涡轮增压器基座安装垫包括多个安装凸台， 该安装凸台具有相对于水平面成锐角延伸通过其中的紧固件孔，以便插入在紧固件孔 中的紧固件向内通向到关联于汽缸体的硬点中形成的螺纹孔中。

根据本发明的另一方面，从涡轮增压器延伸且通过实用基座的回油通道、废油通 道、或油道设计为防止从涡轮增压器流出的泡沫油或气泡油损害发动机润滑。这通过 在废油流回到曲轴箱油底壳中时防止废油接触发动机中的移动部件来实现。

本发明的涡轮增压器系统的一个优点是涡轮增压器可以在一个表面上安装到发 动机，该表面小于已知的涡轮安装系统所要求的表面。

本发明的涡轮增压器系统的一个优点是涡轮增压器和基座可以在一个地理位置 组装及在第二地理位置作为一个单元安装到发动机上，而不需要制造外接实用连接 (external utility connections)用于润滑油和冷却剂的供应和排出。