事故油箱.pdf

本发明的任务是使事故油箱这样集成在轴承箱里，从而在由于供油系统故障而发动机紧急停止时，使涡轮增压器转子可以随时可靠地运转。通过设置事故油箱(2)直接在径向轴承(51，52)之上，可以使压缩机侧(51)和涡轮机侧的径向轴承(52)各自通过一个在油箱里的开孔(21，22)直接在轴承上方供油，并因此使输油管路大大缩短。

1.  废气涡轮增压器，包括轴(3)、具有用于支承轴(3)的径向轴承(51，52)的轴承箱(1)以及集成在轴承箱(1)里的事故油箱(2)，其特征在于，所述事故油箱(2)布置在径向轴承(51，52)之上并与径向轴承(51，52)有小的径向间距。

2.  按权利要求1所述的废气涡轮增压器，其中废气涡轮机增压器包括有多个径向轴承(51，52)，而且事故油箱(2)在轴向方向上延伸超出所有径向轴承(51，52)。

3.  按权利要求1或2所述的废气涡轮增压器，其中径向轴承(51，52)通过直接的短的管路(21，22)与事故油箱(2)连接。

4.  按权利要求3所述的废气涡轮增压器，其中径向轴承(51，52)只通过壳体壁与事故油箱(2)分开。

5.  按权利要求3所述的废气涡轮增压器，其中轴承箱(1)如此构造，使得事故油箱(2)和径向轴承(51，52)之间的管路(21，22)各自通过至少一个在相应的径向轴承座(11，12)中的通孔来构成。

6.  按权利要求5所述的废气涡轮增压器，其中管路(21’，22)在事故油箱(2)里的开口布置在不同高度水平上。

7.  按权利要求1至6中任一项所述的废气涡轮增压器，其中事故油箱(2)大面积地与输送废气的流动通道(4)接触。

8.  按权利要求7所述的废气涡轮增压器，其中通至输送废气的流动通道(4)的壳体构造成双壁的。

9.  按权利要求8所述的废气涡轮增压器，其中在两个壁之间设有隔热措施。

10.  按权利要求1至6中任一项所述的废气涡轮增压器，其中界定了事故油箱的壳体部分至少局部设有隔热措施。

11.  按权利要求1至10中任一项所述的废气涡轮增压器，其中事故油箱(2)具有至少一个盖子(23，24)，并且所述盖子位于轴承箱(1)的喷油部位里，并与空气流或废气流没有直接接触。

12.  按权利要求11所述的废气涡轮增压器，其中至少一个盖子(24)设有隔热措施。

13.  按权利要求11所述的废气涡轮增压器，其中在事故油箱的朝着压缩机的侧面上设有至少一个盖子(23)，并且在所述至少一个盖子里设有孔，用于通过喷油器来冷却布置在事故油箱和压缩机轮之间的中间壁。

事故油箱
技术领域
本发明涉及增压内燃机的废气涡轮增压器的领域。它涉及一种集成在废气涡轮增压器外壳里的事故油箱。
技术背景
废气涡轮增压器用来提高内燃机，尤其是活塞式发动机的功率。废气涡轮增压器通常具有径向压缩机和径流式或轴流式涡轮机。
涡轮增压器的事故油箱用于在由于供油故障而发动机紧急停止时使涡轮增压器转子可靠地运转，它们主要使用在二冲程发动机上，这里油泵为电驱动。
事故油箱布置在涡轮增压器轴承上方，因此当供油故障时使油箱里所含有的油由于重力而流入和流过轴承。
通常的废气涡轮增压器具有事故油箱，该油箱或者作为外部单元布置在废气涡轮增压器之上，大致如图1所示，或者集成在轴承箱里，布置在压缩机轮和涡轮机侧的排气壳体之间。这种集成解决方案例如在ABB TPL85-B14废气涡轮增压器中实现。
Mitsubishi(三菱重工)MET废气涡轮增压器可以从事故油箱单独对压缩机侧的和涡轮机机侧径向轴承供油，它简略表示于图2中，它可以在紧急停止时给比较热的涡轮机侧的轴承较长时间地供油。
这样布置的事故油箱要求有相对长的花费大的输油管路通往径向轴承。
发明内容
本发明的任务是使紧急油箱这样集成在轴承箱里，从而在由于供油系统故障而发动机紧急停止时，使涡轮增压器转子随时可以可靠地运转。
通过直接在径向轴承上方设置事故油箱，可以使压缩机侧的和涡轮机机侧的径向轴承各通过一个在事故油箱里的通孔直接在轴承上方供油，并因此使输油管路大大缩短。
事故油箱与排气壳体邻近，使得废气有较多的热量传输给事故油箱，并因此使油箱里的油更强烈地预热，这对于二冲程涡轮增压器由于通常油的进入温度低，只有大约45℃，因此可望用来减小轴承损耗。
附图说明
以下根据附图简略表示出按照本发明的装置并对其详细加以说明。
在所有附图同样作用的元部件采用相同的附图标记：
图1表示装有按照现有技术的事故油箱的废气涡轮增压器的轴承箱；
图2表示按照现有技术单独地对涡轮机侧和压缩机侧的轴承进行供油的废气涡轮机增压器的事故供油系统；
图3表示沿着废气涡轮增压器的轴线穿过轴承箱的剖视图，其具有按照本发明集成的事故油箱的第一实施方式；
图4表示垂直于废气涡轮增压器的轴线穿过轴承箱的剖视图，其具有按照发明集成的事故油箱的第二实施方式。
具体实施方式
如开头所述，图1和图2表示了废气涡轮增压器的通常的事故供油系统。图1表示一种外置式事故油箱2，该事故油箱借助于固定装置固定在轴承箱1之上。从废气涡轮增压器的输油管路25分出来的输油管路21将油引入事故油箱。在运行时事故油箱装着油并且仍用于对涡轮增压器轴的轴承供油，但并不影响常规的油循环。如果给油中断了，那么存于事故油箱2中的油经过管路21流入轴承。图2表示与所述装置类似的系统，它具有置于轴3之上的事故油箱2。事故油箱具有两个单独的管路21和22，它们各自为压缩机侧的和涡轮机机侧的径向轴承供油。在不同的高度上分开地取出油，可以使得当由于供油故障而使通过输油管路25对油箱的补油中断时，对涡轮机侧的轴承进行更长时间的供油，这里的轴承由于在涡轮机范围里高的废气温度通常在停止时比在压缩机侧的轴承温度高得多。
图3表示沿着废气涡轮增压器的轴3的剖视图。在轴承箱1里可旋转地支承有轴3，它一端装有涡轮机轮，另一端装有压缩机轮。在轴承箱的两端设有径向轴承，压缩机侧的径向轴承51和涡轮机侧的径向轴承52。两个径向轴承各自被一个供油槽61或62包围，这些供油槽在废气涡轮增压器运行时将油沿着径向轴承的圆周分配。油通过未示出的输油管路流入到按照本发明集成在轴承箱里的事故油箱2中。该事故油箱在轴向方向上延伸超出了两个径向轴承。事故油箱相对重力布置在径向轴承51和52之上或者说在轴3之上，因此确保了：存放于事故油箱里的油在需要时无需外部的泵或者压力加载，由于重力就流入轴的轴承里。
为了保证这种基于重力的供油，事故油箱的排油因此必须至少在与轴的最低点相同的高度上进行。必要时事故油箱在特定位置上也可能下伸更多，而一些污染物颗粒可能留在这样的部位里。然而来自这样凹处的油在事故油箱完全清空时就到不了轴承里。从事故油箱2至相应的径向轴承的管路21和22的长度按照本发明降低到最小值。只是壳体壁厚相当于油流过的距离。管路21和22作为在径向轴承座11和12里、也就是轴承箱的壳体部分里的钻削的、铣出或者冲压出的细通孔来实现，这些径向轴承座包围了径向轴承51和52。按照本发明，事故油箱布置在轴承箱的径向里面部位里，这就可以缩短用于两个径向轴承的输油管路长度。
通过管路21和22的在事故油箱里的开口布置在不同高度水平上，因此可以选择性地优选给两个径向轴承中的一个轴承进行供油。如果将事故油箱的底部在通向压缩机侧的径向轴承51的管路21’的部位里向径向外面抬起，那么在事故油箱空运行时，油更长时间地流向涡轮机侧的径向轴承。如果如图4简略所示那样，事故油箱在其下面部位里侧向沿着轴延伸并且有两个孔向不同的通孔，而且例如压缩机侧的管路21’垂直地延伸，而涡轮机侧管路22水平延伸，那就得到相同的效果。单侧示出的事故油箱也可以在轴的两侧向下直至超出轴。在这种情况下，对于一个或两个轴承来说可以从另一侧起设有另一条输油管路。如果只是对于其中一个轴承设置了另一条输油管路，那就又用于对该轴承更长时间地供油。
在正常运行时，同样也通过事故油箱2和管路21和22进行供油，从而对事故油箱经常地进行冲洗。可以备选地设计有单独的供油管路，这些供油管路使油在事故油箱处流过直接流入两个供油槽里。
事故油箱与废气涡轮机的排气壳体邻近使热的废气将更多的热量传输给事故油箱中的油。对事故油箱中的油的这种预热可以期望用来减小轴承损耗，例如对于具有低的进油温度只是大约45℃的二冲程涡轮增压器。
在所示的实施方式中，事故油箱2通过排气壳体的附加的壁与废气涡轮机的具有热废气的流动通道4分开。如果要使事故油箱里的油更强烈地加热，可以有选择地将与流动通道的分隔设计成单壁的。在此至少在事故油箱部位里将排气壳体的附加的壁取消。
可以有选择地在两个壳体壁之间设有隔热层用于隔热。因而可以减缓事故油箱里油的升温。隔热措施也可以设于油箱侧或者在涡轮机侧的盖子24上。
集成的事故油箱2的位置要求有特殊的结构措施，以便可以达到轴承箱的可铸性。为使芯子固定住，如在图3中所示那样，在压缩机侧和/或涡轮机侧设有盖子23和24。这些要用盖子密闭的位置有选择地这样布置，以至于它们与空气流或者废气流没有直接的联系。
通过在压缩机侧的盖子23里的选择性的孔，可以使布置在压缩机轮和轴承箱之间的中间壁在压缩机轮外径的部位里通过事故油箱的油的喷淋而冷却。
标号标记列表
1          轴承箱
11         压缩机侧的径向轴承座
12         涡轮机侧的径向轴承座
2          事故油箱
21(21’)   从事故油箱到压缩机侧的径向轴承的管路
22         从事故油箱从涡轮机侧的径向轴承的管路
23         压缩机侧的盖子
24         涡轮机侧的盖子
25         输油管路
3          轴
4          涡轮机-排气壳体的流动通道
51         压缩机侧的径向轴承
52         涡轮机侧的径向轴承
61         用于压缩机侧的径向轴承的供油槽
62         用于涡轮机侧径向轴承的供油槽