[发明专利]用于密封废气涡轮增压器的轴承壳体的装置

说明书

技术领域

本发明涉及废气涡轮增压器的领域。

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的一种用于密封废气涡轮增压器的轴承壳体的装置以及一种带有这种装置的根据权利要求5的废气涡轮增压器。

在废气涡轮增压器中，内燃机的废气用于压缩供给至内燃机的燃气。为此涡轮增压器具有转子，其带有涡轮并具有压缩器，涡轮和压缩器位于转子的共同的轴上。内燃机的废气在涡轮中膨胀并转换为旋转能量。所获得的旋转能量借助轴传递至压缩器，该压缩器压缩供给至内燃机的空气。通过使用废气的能量以压缩供给至内燃机中的燃烧过程的空气，可优化内燃机的燃烧过程和能量输出。

转子的区段(Abschnitt)在轴承壳体中在轴向轴承和径向轴承上可旋转地被引导，该轴承利用润滑剂(特别地为油)润滑。为了防止润滑剂在涡轮方向上或在压缩器方向上泄漏，在轴承壳体中支承的转子的区段经两个密封件(Dichtung)从轴承壳体引导出去，该密封件中的一个在涡轮方向上密封轴承壳体，而另一个在压缩器方向上密封轴承壳体。

容纳润滑剂的废气涡轮增压器的轴承壳体朝向涡轮轴的密封可利用实施成活塞环的密封环实现，该密封环以带有轴向间隙和径向间隙的方式布置在围绕转子的旋转轴线而引导的、环形的转子凹槽中，并且以带有预紧的方式夹到轴承壳体的座部(Sitz)中。根据要求，也可设有两个或更多个密封环，该密封环一般同样相应地构造成活塞环，并以带有预紧的方式夹到壳体的其它座部中。通过驱动涡轮的废气质量流和轴承壳体的润滑剂室中的压力之间的压力差，在涡轮增压器运行中引起密封环移位，并由此引起该环在环形的凹槽中在压缩器的方向上磨合(Einschleifen)。通过该磨合改善轴承壳体的密封性。密封环进行磨合直至该环靠(anstehen)在轴承壳体的座部中的环绕的边棱(Kante)上。

背景技术

实施成轴密封件以用于密封废气涡轮增压器的轴承壳体的上述类型的装置在文件EP 1 130 220 A和EP1 507 106 B1中描述。

在根据文件EP 1 130 220 A的轴密封件中，密封环支承在转子的凹槽中。在废气涡轮增压器运行期间，密封环以端面抵靠(anschlagen)在凹槽的侧壁(Flanke)处。在两个彼此相对旋转的面之间形成的分隔间隙尽可能空气密封且油密封地使容纳压缩空气的压缩器和包含油的涡轮增压器的轴承相对于彼此密封。成形到密封环中的凹槽和成形到凹槽底部中的肋状物(Rippe)形成多个按迷宫的形式布置的密封面，并改善轴密封件的密封性。

根据文件EP 1 507 106 B1的装置具有实施成活塞环的密封环，其带有两个由不同材料制成的区域，其中，第一区域由软的、容易磨损(abschleifbar)的材料制成并且具有滑动面，该滑动面与增压器的转子共同作用，而第二区域由高耐热(hochwarmfest)的材料制成。这种密封环具有这样的优点：其以由高耐热的材料制成的区域持久地实现用于在增压器的轴承壳体中夹住密封环所需的径向预紧，并同时以由软的、容易磨损的材料制成的区域优化地促进密封环和转子之间所希望的磨合过程。

文件DE 1 247 097 B和EP 1 536 167 A1描述带有支承在凹槽中的密封环的轴密封件，其中通过小尺寸的密封环端面减少进入到密封环中的热输入(文件DE 1 247 097 B：1列，40至47行和图1；文件EP 1 536 167 A1：10列，段[0082]和[0083])。

发明内容

本发明(如在权利要求1至5中所限定的那样)的目的是，实现一种用于开头所述类型的用于密封废气涡轮增压器的轴承壳体的装置以及一种带有这种装置的废气涡轮增压器，其优点是即使在恶劣的增压器运行条件下也具有良好的可靠性和高寿命。

在作为密封件而起作用的根据本发明的装置中，环形地围绕轴线而引导的凹陷成形到面向废气涡轮增压器的涡轮的凹槽的侧壁中，该凹陷径向地向外通过成形到转子中的环形体限制，该环形体形成转子的外表面的区段，且该环形体具有相接于外表面的、径向取向的环形边棱，该环形边棱用于减少这样的磨合面的尺寸，即，该磨合面在密封环抵靠到凹槽侧壁处时产生。