驅(qū)動系，特別是車輛驅(qū)動系的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種驅(qū)動系，特別是具有產(chǎn)生廢氣流的內(nèi)燃機的車輛驅(qū)動系，內(nèi)燃機包括用于將驅(qū)動功率饋入驅(qū)動系的驅(qū)動軸，驅(qū)動系包括至少一個渦輪增壓器，其包括布置在廢氣流中的第一廢氣渦輪機，該第一廢氣渦輪機通過第一渦輪機軸驅(qū)動至少一個布置在向內(nèi)燃機導送的新鮮空氣流中的第一新鮮空氣壓縮機，其中渦輪機軸可旋轉(zhuǎn)地支承在渦輪機殼體內(nèi)；以及具有渦輪復合系統(tǒng)，其包括至少一個動力渦輪機，該動力渦輪機布置在廢氣流中，并且通過動力渦輪機軸與內(nèi)燃機的驅(qū)動軸處于傳動連接或者能夠形成傳動連接，其中渦輪機軸可旋轉(zhuǎn)地支承在動力渦輪機殼體內(nèi)，其中，所述渦輪機殼體和動力渦輪機殼體支撐在穩(wěn)定的、非環(huán)繞的共同的殼體上，或者集成到其中。本發(fā)明的特征在于，渦輪機軸和動力渦輪機軸相互平行地延伸，并且第一渦輪增壓器布置在渦輪復合系統(tǒng)的徑向外側(cè)，并且特別是第一渦輪增壓器和渦輪復合系統(tǒng)布置在傳動機構(gòu)殼體的共同的側(cè)面上或者不同的特別是相互毗鄰的或相互對置的側(cè)面上。
【專利說明】驅(qū)動系，特別是車輛驅(qū)動系
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種特別是具有增壓的內(nèi)燃機的機動車的驅(qū)動系。
【背景技術】
[0002]對于本領域的技術人員，許多具有渦輪增壓的和機械增壓的內(nèi)燃機的車輛驅(qū)動系是廣泛已知的，并且它們也被稱為渦輪增壓器-渦輪復合系統(tǒng)。其中，在渦輪增壓時，壓縮輸送給內(nèi)燃機的新鮮空氣的新鮮空氣壓縮機借助布置在內(nèi)燃機的廢氣流中的廢氣渦輪機來驅(qū)動。通常在廢氣渦輪機和壓縮機之間的傳動連接是純機械性的。
[0003]在渦輪復合系統(tǒng)中，所述的或者附加的廢氣渦輪機，也稱為動力渦輪機的驅(qū)動功率在內(nèi)燃機的廢氣流中與內(nèi)燃機的純機械驅(qū)動功率疊加，在這種情況下動力渦輪機至少要間接地驅(qū)動內(nèi)燃機的曲柄軸。在動力渦輪機和曲柄軸之間的傳動連接中，通常為了減少扭轉(zhuǎn)振動而布置液力聯(lián)軸器。
[0004]類屬的渦輪復合系統(tǒng)由以下申請中公知:
[0005]DE3908286C1
[0006]DE102009033519A1
[0007]DE102009038736B3
[0008]DE962764B
[0009]JP6248966A。
[0010]特別是在迄今為止的類屬的渦輪增壓器-渦輪復合系統(tǒng)中，傳統(tǒng)是將渦輪增壓器連接到內(nèi)燃機的殼體上，并且進而與渦輪復合系統(tǒng)分離開。因為，不僅渦輪增壓器還有渦輪復合系統(tǒng)都必須連接到廢氣流以及新鮮空氣流上，并且根據(jù)渦輪增壓器的構(gòu)造空間情況通常不能直接布置在渦輪復合系統(tǒng)上，所以需要向兩個渦輪機都進行廢氣流和新鮮空氣流的復雜的輸送和排放。然而這會助長流動損耗，并且因此對廢氣的廢熱利用的總體效率起不利的影響。除了非最佳的構(gòu)造空間利用，還因為不同的安裝位置需要為渦輪機分開供應潤滑劑。用于兩個分開的渦輪機的維修保養(yǎng)耗費也增加了。例如當替代至少另一個新鮮空氣壓縮機和/或廢氣渦輪機的渦輪復合系統(tǒng)而布置驅(qū)動系時，也會產(chǎn)生這些缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的基本目的是提供一種驅(qū)動系，其中避免所述的缺點。特別是優(yōu)化利用供這種渦輪增壓器-渦輪復合系統(tǒng)使用的構(gòu)造空間，并且改善廢氣流或新鮮空氣流的輸送和排放以及還有對這種渦輪增壓器-渦輪復合系統(tǒng)的相對運動的部件的潤滑劑供給。特別是應該減少這種渦輪增壓器-渦輪復合系統(tǒng)的維修保養(yǎng)耗費。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的目的通過具有獨立權利要求的特征的驅(qū)動系得以解決。在從屬權利要求中給出了本發(fā)明的有利的并且特別符合目的的構(gòu)造方案。
[0013]根據(jù)第一實施方式的根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動系，特別是具有產(chǎn)生廢氣流的內(nèi)燃機的車輛驅(qū)動系，內(nèi)燃機包括用于將驅(qū)動功率饋入驅(qū)動系的驅(qū)動軸，該驅(qū)動系具有至少一個渦輪增壓器，其包括在廢氣流中布置在第一廢氣渦輪機，該第一廢氣渦輪機通過第一渦輪機軸驅(qū)動至少一個布置在向內(nèi)燃機導送的新鮮空氣流中的第一新鮮空氣壓縮機，其中，渦輪機軸可旋轉(zhuǎn)地支承在渦輪機殼體內(nèi)，并且具有至少一個渦輪復合系統(tǒng)，其包括至少一個動力渦輪機，該動力渦輪機布置在廢氣流中，并且通過動力渦輪機軸與內(nèi)燃機的驅(qū)動軸處于傳動連接，或者能夠形成傳動連接，其中，為渦輪復合系統(tǒng)配屬于穩(wěn)定的、非環(huán)繞的、包括傳動機構(gòu)殼體的傳動機構(gòu)，并且該動力渦輪機軸可旋轉(zhuǎn)地支承在傳動機構(gòu)殼體內(nèi)。其中，渦輪機殼體支撐在傳動機構(gòu)殼體內(nèi)或其上，或者集成在其中。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，驅(qū)動系的特征在于，第一渦輪增壓器部分地或者完全地布置在渦輪復合系統(tǒng)的軸向內(nèi)側(cè)，或者渦輪復合系統(tǒng)部分地或完全地布置在第一渦輪增壓器的軸向內(nèi)偵牝渦輪機軸和動力渦輪機軸相互平行地延伸，并且第一渦輪增壓器布置在渦輪復合系統(tǒng)的徑向外側(cè)。
[0015]通過將具有用于渦輪機軸的支撐扭矩的軸承的渦輪機殼體配屬給渦輪復合系統(tǒng)的傳動機構(gòu)殼體，并且特別是部分地或完全地由它包圍，就不用像在現(xiàn)有技術中那樣將渦輪增壓器額外地裝配到內(nèi)燃機上。
[0016]換句話說這意味著，第一渦輪增壓器的軸承，也就是用于支承第一渦輪機軸的軸承，和渦輪復合系統(tǒng)的軸承，也就是用于支承動力渦輪機軸和/或渦輪復合系統(tǒng)的壓縮機軸的軸承，為了支撐扭矩而支承在該殼體上，也就是傳動機構(gòu)殼體上，并且特別是被它部分地或完全地包圍住。
[0017]由此除了節(jié)約額外的裝配成本，因為渦輪增壓器的安裝位置接近渦輪復合系統(tǒng)，所以還能夠最佳地利用構(gòu)造空間。此外，為了潤滑渦輪增壓器的相對運動的部件，特別是渦輪機軸，可以使用被引入用來潤滑例如渦輪復合系統(tǒng)的動力渦輪機軸的潤滑油供給系統(tǒng)。此外，由于通過特別短的路程就將廢氣流和新鮮空氣流導向渦輪增壓器-渦輪復合系統(tǒng)的渦輪機，所以減少了流動損耗，由此提高了后者的總體效率。當然可以設置許多單級或多級的渦輪增壓器和/或動力渦輪機，它們分別能夠像上面已經(jīng)示出的那樣實現(xiàn)，并且布置在新鮮空氣流或廢氣流中。
[0018]優(yōu)選地，第一渦輪增壓器和渦輪復合系統(tǒng)布置在傳動機構(gòu)殼體的共同的側(cè)面或不同的并且特別是相互毗鄰的或相對置的側(cè)面上。
[0019]根據(jù)按照本發(fā)明的驅(qū)動系的第二實施方式，特別是具有產(chǎn)生廢氣流的內(nèi)燃機的車輛驅(qū)動系，該內(nèi)燃機包括用于將驅(qū)動功率饋入驅(qū)動系的驅(qū)動軸，設置至少一個第一渦輪增壓器，其包括布置在廢氣流中的第一廢氣渦輪機，該第一廢氣渦輪機通過第一渦輪機軸驅(qū)動至少一個第一新鮮空氣壓縮機，該新鮮空氣壓縮機布置在向內(nèi)燃機導送的新鮮空氣流中，其中，渦輪機軸可旋轉(zhuǎn)地支承在渦輪機殼體內(nèi)。此外還設置至少一個第二新鮮空氣壓縮機，它布置在新鮮空氣流中，特別是第一新鮮空氣壓縮機的上游，并且通過壓縮機軸與內(nèi)燃機的驅(qū)動軸處于傳動連接，或者能夠形成傳動連接，其中，為第二新鮮空氣壓縮機配置穩(wěn)定的、非環(huán)繞的、包括傳動機構(gòu)殼體在內(nèi)的傳動機構(gòu)，并且壓縮機軸可旋轉(zhuǎn)地支承在傳動機構(gòu)殼體內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明，渦輪機殼體支撐在傳動機構(gòu)殼體內(nèi)或其上，或者集成在其中。
[0020]因此，和在第一實施方式中的情況一樣，渦輪機殼體也可以完全地或部分地布置在傳動機構(gòu)殼體內(nèi)，或者被它完全地或部分地包圍住。第一渦輪增壓器的軸承，也就是用于支承第一渦輪機軸的軸承，和用于支承第二新鮮空氣壓縮機的壓縮機軸的軸承，為了支撐扭矩而支承在該殼體上，也就是傳動機構(gòu)殼體上，并且特別是由它部分地或完全地包圍住。
[0021]按照根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動系的第三實施方式，特別是具有產(chǎn)生廢氣流的內(nèi)燃機的車輛驅(qū)動系，該內(nèi)燃機包括用于將驅(qū)動功率饋入驅(qū)動系的驅(qū)動軸，設置至少一個第一渦輪增壓器，其包括布置在廢氣流中的第一廢氣渦輪機，該第一廢氣渦輪機通過第一渦輪機軸驅(qū)動至少一個第一新鮮空氣壓縮機，該新鮮空氣壓縮機布置在向內(nèi)燃機導送的新鮮空氣流中，其中，渦輪機軸可旋轉(zhuǎn)地支承在渦輪機殼體內(nèi)，并且具有至少一個第二廢氣渦輪機，其布置在廢氣流中，特別是第一廢氣渦輪機的下游，并且通過第二渦輪機軸與第一渦輪增壓器的第一渦輪機軸處于傳動連接，或者能夠形成傳動連接，其中，為第二廢氣廢氣渦輪機配置穩(wěn)定的、非環(huán)繞的、包括傳動機構(gòu)殼體在內(nèi)的傳動機構(gòu)，并且第二渦輪機軸可旋轉(zhuǎn)地支承在傳動機構(gòu)殼體內(nèi)。作為代替或者作為附加設置至少一個第二新鮮空氣壓縮機，其布置在新鮮空氣流中，特別是第一新鮮空氣壓縮機的上游，并且通過壓縮機軸與第一渦輪機13的第一渦輪機軸10處于傳動連接，或者能夠形成傳動連接，其中，壓縮機軸可旋轉(zhuǎn)地支承在傳動機構(gòu)殼體內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明，潤輪機殼體支撐在傳動機構(gòu)殼體內(nèi)或其上，或者集成在其中。
[0022]正如在前述的實施方式中那樣，渦輪機殼體也能夠完全地或部分地布置在傳動機構(gòu)殼體內(nèi)，或有它完全地或部分地包圍住。第一渦輪增壓器，也就是用于支承第一渦輪機軸的軸承，和用于支承第二新鮮空氣壓縮機的壓縮機軸和/或第二廢氣渦輪機的第二渦輪機軸的軸承為了支撐扭矩支承在該殼體上，也就是傳動機構(gòu)殼體上，并且特別是由它部分地或完全地包圍住。
[0023]根據(jù)所有三種根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述的、特別是僅僅布置在傳動機構(gòu)殼體內(nèi)的軸承為了支撐扭矩直接地或者間接地支撐在渦輪機殼體上。
[0024]有利地，第一渦輪增壓器的第一廢氣渦輪機布置在廢氣流中，在至少一個動力渦輪機的上游。其中，可以為渦輪復合系統(tǒng)配置第二新鮮空氣壓縮機。渦輪復合系統(tǒng)就通過動力渦輪機軸驅(qū)動第二新鮮空氣壓縮機，其中，第二新鮮空氣壓縮機優(yōu)選地在新鮮空氣流中布置在第一新鮮空氣壓縮機的上游。由此能夠通過雙級的壓縮改善壓縮新鮮空氣的效率，其中，第二新鮮空氣壓縮機能夠機械地通過動力渦輪機驅(qū)動，然而或者也能夠由內(nèi)燃機的驅(qū)動軸驅(qū)動。這種雙級的增壓也能夠通過反向地布置流動機構(gòu)實現(xiàn)，也就是說將動力渦輪機定位在廢氣渦輪機的上游和/或?qū)⒌谝恍迈r空氣壓縮機定位在第二新鮮空氣壓縮機的上游。
[0025]優(yōu)選地，在動力渦輪機和驅(qū)動軸之間的傳動連接中，和/或在設置了能夠通過動力渦輪機軸驅(qū)動的第二新鮮空氣壓縮機時，可以在動力渦輪機和第二新鮮空氣壓縮機之間布置液力聯(lián)軸器，或者實施了根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的驅(qū)動系時在第二新鮮空氣壓縮機和驅(qū)動軸之間布置液力聯(lián)軸器，其包括帶葉片的初級輪和帶葉片的次級輪，它們相互構(gòu)成特別是環(huán)形的工作區(qū)，其能夠填充或填充有工作介質(zhì)，用于將驅(qū)動功率通過液力從初級輪傳遞到次級輪上。其中，初級輪可以與動力渦輪機處于機械傳動連接，并且次級輪與驅(qū)動軸，或者在設置了第二新鮮空氣壓縮機的情況下與第二新鮮空氣壓縮機處于機械傳動連接。液力聯(lián)軸器就布置在傳動機構(gòu)殼體內(nèi)。如果液力聯(lián)軸器的工作介質(zhì)同時也是用于潤滑渦輪增壓器-渦輪復合系統(tǒng)的潤滑劑，就不需要設計額外的液力聯(lián)軸器的工作介質(zhì)供給系統(tǒng)。由此可以省去額外的組件，像用于輸送工作介質(zhì)的管路或者用于相對于傳動機構(gòu)殼體或周圍環(huán)境密封住工作介質(zhì)組件。于是可以在動力渦輪機和新鮮空氣壓縮機之間的機械傳動連接中，并且作為附加或作為代替在驅(qū)動軸(曲柄軸)和動力渦輪機之間布置液力聯(lián)軸器。
[0026]特別有利的是在動力渦輪機軸和驅(qū)動軸之間的和/或動力渦輪機軸和第二新鮮空氣壓縮機之間的傳動連接中，或者在實施根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式驅(qū)動系時在第二新鮮空氣壓縮機和驅(qū)動軸之間布置齒輪傳動機構(gòu)，如正齒輪傳動機構(gòu)，并且在從動力渦輪機向驅(qū)動軸的功率傳遞方向上看，或者在根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式實現(xiàn)驅(qū)動系時從驅(qū)動軸向第二新鮮空氣壓縮機的功率傳遞方向看，接在液力聯(lián)軸器的上游或下游，其中，齒輪傳動機構(gòu)布置在傳動機構(gòu)殼體內(nèi)。在這種情況下，潤滑劑供給系統(tǒng)不僅可以用于潤滑所述的元件，而且還可以額外地用于將潤滑劑如油引到齒輪傳動機構(gòu)上，由此能夠減少這種渦輪增壓器-渦輪復合系統(tǒng)的組件數(shù)量。當然也可以在根據(jù)第三實施方式的驅(qū)動系中設置這種聯(lián)軸器和/或這種齒輪傳動機構(gòu)。在那里就可以將液力聯(lián)軸器布置在第一渦輪增壓器的第一渦輪機軸的第二廢氣渦輪機的第二渦輪機軸之間的和/或第一渦輪機軸和第二新鮮空氣壓縮機的壓縮機軸之間的傳動連接中。
[0027]優(yōu)選地,動力潤輪機和第一廢氣潤輪機具有用于輸送廢氣的廢氣進氣口和用于從相應的渦輪機(動力渦輪機或廢氣渦輪機)中導走廢氣的廢氣排氣口。第一和第二新鮮空氣壓縮機包括用于向相應的新鮮空氣壓縮機輸送新鮮空氣的空氣進氣口以及用于從中導走新鮮空氣的空氣排氣口。其中，廢氣渦輪機的廢氣排氣口通過廢氣彎頭引流地與動力渦輪機的廢氣進氣口連接，并且第二新鮮空氣壓縮機的空氣排氣口通過新鮮空氣彎頭引流地與第一新鮮空氣壓縮機的空氣進氣口連接，其中，新鮮空氣彎頭和廢氣彎頭是90°的弧。通過特別是僅使用這樣實現(xiàn)的廢氣彎頭和新鮮空氣彎頭能夠相對于根據(jù)現(xiàn)有技術公知的耗費大得多的空氣和廢氣引導系統(tǒng)明顯降低流動損耗，由此提高渦輪增壓器-渦輪復合系統(tǒng)的總體效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]下面就借助實施例參照附圖舉例闡述本發(fā)明。
[0029]附圖示出:
[0030]圖1是根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動系的不同的部件的示意性布置實例；
[0031]圖2a和2b是在改進在圖1中所示內(nèi)容的情況下的驅(qū)動系的不同的部件的示意性布置實例；
[0032]圖3是根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動系的不同的部件的其他的布置實例；
[0033]圖4a至4d是根據(jù)本發(fā)明的第一、第二和第三實施方式的驅(qū)動系的不同的部件的其他的布置實例。
【具體實施方式】
[0034]在圖4a中示出根據(jù)第一實施方式的根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動系，其包括內(nèi)燃機1，如柴油機，具有驅(qū)動軸1.1，其例如可以是內(nèi)燃機I的曲柄軸。內(nèi)燃機I借助已知的冷卻回路12(參見圖1)散熱。內(nèi)燃機I產(chǎn)生廢氣流2，其中在此相互串聯(lián)地布置著兩個渦輪機，即渦輪增壓器13的第一廢氣渦輪機3和在這里稱作動力渦輪機9的第二渦輪機，并且以如下方式被施加來自廢氣流2的廢氣，即，使其將廢氣能轉(zhuǎn)換成驅(qū)動功率。
[0035]其中，這里的動力渦輪機9在廢氣的流動方向上看布置在廢氣流2中的第一廢氣渦輪機3的后方。這里的第一新鮮空氣壓縮機5通過共同的軸，這里是第一渦輪機軸10，與第一廢氣渦輪機3相連，或者說分別作為渦輪機構(gòu)實現(xiàn)的第一新鮮空氣壓縮機5和第一廢氣渦輪機3的葉輪都由第一渦輪機軸10承載。第一新鮮空氣壓縮機5還代表高壓級，相反地，第一廢氣渦輪機3代表低壓級。當然，廢氣渦輪機3可以構(gòu)造成多級的，或者可以設置多個在廢氣流2中在廢氣渦輪機3上游或下游布置的附加的廢氣渦輪機。這里所述的內(nèi)容類似地適用于新鮮空氣壓縮機5。
[0036]通過動力渦輪機9將從廢氣流2中提取的驅(qū)動能量機械地傳遞到驅(qū)動軸上，正如下面借助圖1還要詳盡闡述的那樣。其中，相同的組件配有相同的附圖標記。
[0037]在圖1中，這里在新鮮空氣的流動方向上看，在第一新鮮空氣壓縮機5前方的新鮮空氣流4中布置著第二新鮮空氣壓縮機8，它代表低壓級并且利用動力渦輪機9驅(qū)動。所示傳動連接還是純機械的、也就是說非渦輪增壓的傳動連接。在這里，驅(qū)動功率由動力渦輪機9的動力渦輪機軸9.1通過齒輪，特別是正齒輪級傳遞給液力聯(lián)軸器6的初級輪6.1。然后通過還是實施為正齒輪級的第二齒輪級，進一步傳遞給第二新鮮空氣流8的壓縮機軸8.1，壓縮機軸就可旋轉(zhuǎn)地承載著第二新鮮空氣壓縮機8的相應的葉輪。因此，動力渦輪機9是渦輪復合系統(tǒng)14的用于將驅(qū)動功率從動力渦輪機9特別是傳遞給內(nèi)燃機I的驅(qū)動軸1.1的部分。還可以設計多個特別是按前后次序連接的動力渦輪機9。這類似地適用于對應附加的渦輪增壓器所述的內(nèi)容。
[0038]這里的壓縮機軸8.1以及動力渦輪機軸9.1實施為單獨的組件。當然也可以考慮將它們實施為一體的。如圖所示，其中所有示出的軸都相互平行地延伸。然而這并不是強制必須的，因此可以有單個或者也可以是所有的軸都是呈角度的延伸，例如形成I到15°之間的夾角，或者卻也可以相互呈直角地延伸。在這之中的變化方案也是可以考慮的。
[0039]因此，動力渦輪機9同時通過液力聯(lián)軸器6與內(nèi)燃機I的驅(qū)動軸1.1處于傳動連接，也就是以如下方式，即，傳動連接經(jīng)過由初級輪6.1和次級輪6.2構(gòu)成的工作腔室6.3，其中可以形成工作介質(zhì)的流動回路。由此完成從初級輪6.1向次級輪6.2的液力功率傳輸，這就減弱了在驅(qū)動系中出現(xiàn)的扭轉(zhuǎn)振動。
[0040]通過有目的地改變液力聯(lián)軸器6的工作腔室6.3的填充度例如能夠利用液力聯(lián)軸器6控制或調(diào)節(jié)功率傳輸情況，也就是不僅在第一工作狀態(tài)下，調(diào)節(jié)從驅(qū)動軸1.1通過液力聯(lián)軸器6傳遞給第一新鮮空氣壓縮機8的功率，而且還在第二工作狀態(tài)下調(diào)節(jié)從動力渦輪機9通過液力聯(lián)軸器6傳遞給驅(qū)動軸1.1的功率。為了有目的地設置工作腔室6.3內(nèi)的填充度設置控制裝置11，它相應地控制性地或調(diào)節(jié)性地使用液力聯(lián)軸器6，例如為此它打開和/或關閉未示出的流入工作腔室6.3工作介質(zhì)的閥門和/或從工作腔室6.3中流走的工作介質(zhì)中的閥門(同樣未示出)，并且特別是控制性地進入預設的中間位置(調(diào)節(jié)位置)，這是用帶點的虛線表示的管路表示的。
[0041]因此，第一廢氣渦輪機3以及動力渦輪機9和與這些組件處于傳動連接的部件如渦輪機軸10、壓縮機軸8.1、動力渦輪機軸9.1和渦輪機殼體13.1被傳動機構(gòu)殼體15包圍住，正如下面實施的那樣，并且因此能夠集中成渦輪增壓器-渦輪復合系統(tǒng)的一個共同的傳動機構(gòu)。[0042]在這種情況下，渦輪機軸10的布置在第一新鮮空氣壓縮機5和第一廢氣渦輪機3之間的子部段借助未說明的、卻示出的軸承支承在渦輪機殼體13.1中。因此，后者僅包圍著存在于這個子部段中的渦輪機軸10，在這里是完全地在周向上包圍住。渦輪機殼體13.1根據(jù)本發(fā)明未直接安接在內(nèi)燃機I上(或其殼體上)，而是布置在配屬于渦輪復合系統(tǒng)14的傳動機構(gòu)殼體15內(nèi)。后者也包括所述的軸8.1,9.1、液力聯(lián)軸器6、正齒輪級以及與這些元件處于傳動連接的組件。通過將渦輪機殼體13.1與傳動機構(gòu)殼體15整體的布置能夠同時設置共同配屬于這個整體的潤滑劑供給系統(tǒng)(未示出)。如果額外地還選擇通過潤滑劑系統(tǒng)輸送給傳動機構(gòu)殼體15的潤滑劑作為液力聯(lián)軸器6的工作介質(zhì)，就可以不必單獨地輸送工作介質(zhì)。因此，傳動機構(gòu)在這種情況下包括動力渦輪機軸9.1作為輸入軸，它承載著動力渦輪機的葉輪或連接其上，并且與初級輪處于傳動連接，以及包括第一輸出軸，其在這里是由示出的、卻未示出的、為了至少間接地連接到驅(qū)動軸1.1上而與次級輪處于傳動連接的軸，并且最后還包括壓縮機軸8.1作為第二輸出軸，它與輸入軸處于傳動連接，并且用于驅(qū)動第二新鮮空氣壓縮機8。
[0043]在圖2a和2b中用俯視圖示出了在圖1中所示的驅(qū)動系的不同的部件的兩個布置實例。其中，相同的組件配有相同的附圖標記。然而，為了簡明起見，沒有示出所有在圖1中所示的構(gòu)造元件。
[0044]圖2a示出帶有其動力渦輪機9的渦輪復合系統(tǒng)14以及第二新鮮空氣壓縮機8，和帶有其第一廢氣渦輪機3以及其第一新鮮空氣壓縮機5的渦輪增壓器13。如圖1中所示，這里的渦輪機殼體13.1以及液力聯(lián)軸器6布置在傳動機構(gòu)殼體15內(nèi)。這里的渦輪機軸10也平行于動力渦輪機軸9.1和壓縮機軸8.1延伸。然而也可以不是這樣。特別是這些軸也可以相互呈夾角地延伸，正如已經(jīng)在前面展述過的。渦輪增壓器13在此完全地布置在渦輪復合系統(tǒng)14的軸向內(nèi)側(cè)。這意味著，第一廢氣渦輪機3以及第一新鮮空氣壓縮機5在軸向上被動力渦輪機9和第二新鮮空氣壓縮機8限定，并且不會超過它們向外伸出。為此，在傳動機構(gòu)殼體15的位于這兩個元件8、9之間的部分具有突起部，它在軸向上的尺寸小于第二新鮮空氣壓縮機8和動力渦輪機9之間的相應的殼體間距。通過這種布置就能夠在使用實施為徑流式壓縮機的新鮮空氣壓縮機5、5.1、8和/或?qū)嵤閺搅魇綔u輪機的渦輪機3、3.1、9時為了簡化流動弓I導工作在廢氣流2中或新鮮空氣流4中使用四分之一圓弧(90度弧體)作為彎頭。因此在第一廢氣渦輪機3和動力渦輪機9之間設置這樣實現(xiàn)的廢氣彎頭16。后者將第一廢氣渦輪機3的朝著渦輪增壓器13的軸向定向的廢氣排氣口與動力渦輪機9的朝著徑向(相對于動力渦輪機9的旋轉(zhuǎn)軸線)定向的廢氣進氣口連接，從而將從第一廢氣渦輪機3中出來的廢氣輸送給動力渦輪機9。
[0045]在新鮮空氣流4中，在第一新鮮空氣壓縮機5和第二新鮮空氣壓縮機8之間類似地布置著一個這樣的彎頭，在這里實施為新鮮空氣彎頭7。后者為了雙級壓縮將第二新鮮空氣壓縮機8的在這里朝著徑向指向的排氣口與第一新鮮空氣壓縮機5的朝著軸向指向的進氣口連接。
[0046]正如能夠從圖2a中看出的那樣，設置另一個渦輪增壓器，其包括第二廢氣渦輪機
3.1以及第三新鮮空氣壓縮機5.1，其中，第二廢氣渦輪機3.1以如下方式布置在廢氣流2中，即，它接在第一渦輪增壓器13的第一廢氣渦輪機3的上游。相應地，布置在新鮮空氣流4中的第三新鮮空氣壓縮機5.1在新鮮空氣的流動方向上接在第一新鮮空氣壓縮機5的下游。附加的渦輪增壓器在它那方面布置在第一渦輪增壓器13的軸向內(nèi)側(cè)，其中，傳動機構(gòu)殼體15的在第二廢氣渦輪機3.1和第三新鮮空氣壓縮機5.1之間的部分的突起部也相應地小于在第一渦輪增壓器13中的情況。對于附加的渦輪增壓器的其他的部件，上述內(nèi)容也同樣適用于在圖1和2a中相應地示出的內(nèi)容。
[0047]在圖2b中，在改進在圖2a中所示的驅(qū)動系的情況下示出另一個布置實例。其中，圖2b所示的內(nèi)容與圖2a所示的區(qū)別在于，附加的渦輪增壓器在軸向上限定第一渦輪增壓器13，卻布置在渦輪復合系統(tǒng)14的軸向內(nèi)側(cè)。
[0048]圖4b示出根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動系的第二實施方式。相比圖l、2a和2b中所示的驅(qū)動系，這里省去了動力渦輪機9。該實施方式給出一種具有附加的(機械上與廢氣渦輪增壓器13分隔開的)被內(nèi)燃機機械地驅(qū)動的第二新鮮空氣壓縮機8的廢氣渦輪增壓器13。因為現(xiàn)在該新鮮空氣壓縮機通過未示出的驅(qū)動軸、液力聯(lián)軸器6以及壓縮機軸8.1機械地驅(qū)動，所以在所示情況下-與圖4a相反地-初級輪(未示出)與驅(qū)動軸處于機械傳動連接，而次級輪(同樣未示出)與壓縮機軸8.1處于傳動連接。對于所示驅(qū)動系的單個部件的布置和構(gòu)造特別是適用對應圖l、2a、2b和4a所述的內(nèi)容。
[0049]圖4c和4d示出根據(jù)第三實施方式的驅(qū)動系的兩個可作為代替的布置實例。其中，相同的組件同樣配有相同的附圖標記。圖4c在此是圖4a所示內(nèi)容的一種轉(zhuǎn)化方案，其中，作為在圖4a中所示的動力渦輪機9的代替設置傳統(tǒng)的廢氣渦輪機3.1。后者通過第二渦輪機軸17、齒輪傳動機構(gòu)和液力聯(lián)軸器6與第一渦輪機軸10處于傳動連接。因此，第二廢氣渦輪機用于驅(qū)動第一(共同的)新鮮空氣壓縮機5。
[0050]在圖4d中示出根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動系的第三實施方式的另一種布置實例。其相當于對圖4b所示內(nèi)容的改進方案。然而，這里的第二新鮮空氣壓縮機8不是通過內(nèi)燃機的(未示出的)驅(qū)動軸所驅(qū)動，而是由第一渦輪機軸10驅(qū)動。此外，液力聯(lián)軸器6類似于圖4c中所示地布置在第一渦輪機軸10和壓縮機軸8.1之間。液力聯(lián)軸器6在此可以像在圖中已經(jīng)描述的的那樣實現(xiàn)，特別是像在圖4b中描述的那樣。
[0051]因此，能夠特別有利地根據(jù)第一、第二和第三實施方式將整個渦輪機構(gòu)支承在傳動機構(gòu)殼體15內(nèi)，由此最佳地利用構(gòu)造空間，簡化對運動部件的潤滑以及優(yōu)化廢氣流和新鮮空氣流的流動引導。
[0052]在圖3中示意性地用觀察方向朝著旋轉(zhuǎn)軸線例如圖2a和2b中的渦輪機軸10的側(cè)視圖示出根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動系的部件的不同的布置實例。當然，也能夠按照圖3地布置在其他附圖中所示的組件。
[0053]因此，最靠左邊的示圖示出，渦輪增壓器13和渦輪復合系統(tǒng)14布置在傳動機構(gòu)殼體15的相對置的側(cè)面上。當然，渦輪增壓器13以及渦輪復合系統(tǒng)14可以布置在傳動機構(gòu)殼體15的同一側(cè)上，并且特別是相對于其旋轉(zhuǎn)軸線互補地布置，正如在圖3左邊的第二示圖中能夠看到的那樣?？梢岳斫獾氖?，正如在圖3右邊的第二示圖中所示的那樣，渦輪增壓器13能夠在周向上與渦輪復合系統(tǒng)14錯開地布置，特別是渦輪增壓器13和渦輪復合系統(tǒng)14布置在傳動機構(gòu)殼體15的相互Btt鄰的側(cè)面上。額外地還可以在傳動機構(gòu)殼體15的另一個相對的側(cè)面上布置另一個渦輪增壓器或者多個這類的渦輪增壓器或至少另一個渦輪復合系統(tǒng)，正如在圖3的最靠右的示圖中為附加的渦輪機構(gòu)舉例示出的那樣。
[0054]附圖標記列表[0055]I內(nèi)燃機
[0056]1.1驅(qū)動軸
[0057]2廢氣流
[0058]3,3.1廢氣渦輪機
[0059]4新鮮空氣流
[0060]5,5.1新鮮空氣壓縮機
[0061]6液力聯(lián)軸器
[0062]6.1初級輪
[0063]6.2次級輪
[0064]6.3工作腔室
[0065]7新鮮空氣彎頭
[0066]8新鮮空氣壓縮機
[0067]8.1壓縮機軸
[0068]9動力渦輪機
[0069]9.1動力渦輪機軸
[0070]10第一渦輪機軸
[0071]11控制裝置
[0072]12冷卻回路
[0073]13渦輪增壓器
[0074]13.1渦輪機殼體
[0075]14渦輪復合系統(tǒng)
[0076]15傳動機構(gòu)殼體
[0077]16廢氣彎頭
[0078]17第二渦輪機軸。
【權利要求】
1.一種驅(qū)動系，特別是車輛驅(qū)動系， 1.1具有產(chǎn)生廢氣流(2)的內(nèi)燃機(1)，所述內(nèi)燃機包括用于將驅(qū)動功率饋入所述驅(qū)動系的驅(qū)動軸(1.1)； 1.2具有至少一個渦輪增壓器(13)，包括布置在所述廢氣流(2)中的第一廢氣渦輪機(3,3.1),所述第一廢氣渦輪機通過第一渦輪機軸(10)驅(qū)動至少一個第一新鮮空氣壓縮機(5,5.1)，所述第一新鮮空氣壓縮機布置在向所述內(nèi)燃機(I)導送的新鮮空氣流(4)中，其中，所述渦輪機軸(10)能夠旋轉(zhuǎn)地支承在渦輪機殼體(13.1)內(nèi)； 1.3具有至少一個渦輪復合系統(tǒng)(14)，其包括至少一個動力渦輪機(9)，所述動力渦輪機布置在所述廢氣流(2)中并且通過動力渦輪機軸(9.1)與所述內(nèi)燃機(I)的所述驅(qū)動軸(1.0處于傳動連接或者能夠形成這種傳動連接，其中穩(wěn)定的、非環(huán)繞的、包括傳動機構(gòu)殼體(15)的傳動機構(gòu)配屬于所述渦輪復合系統(tǒng)(14)，并且所述動力渦輪機軸(9.1)能夠旋轉(zhuǎn)地支承在所述傳動機構(gòu)殼體(15)中； 其中 1.4所述潤輪機殼體(13.1)支撐在所述傳動機構(gòu)殼體(15)內(nèi)或所述傳動機構(gòu)殼體上或者集成到所述傳動機構(gòu)殼體中； 其特征在于， 1.5所述第一渦輪增壓器(13)部分地或者完全地布置在所述渦輪復合系統(tǒng)(14)的軸向外側(cè)或者所述渦輪復合系統(tǒng)(14)部分地或完全地布置在所述第一渦輪增壓器(13)的軸向內(nèi)偵彳，并且 1.6所述渦輪機軸(10)和`動力渦輪機軸(9.1)相互平行地延伸，并且所述第一渦輪增壓器(13)布置在所述渦輪復合系統(tǒng)(14)的徑向外側(cè)。
2.一種驅(qū)動系，特別是車輛驅(qū)動系， 2.1具有產(chǎn)生廢氣流(2)的內(nèi)燃機(1)，所述內(nèi)燃機包括用于將驅(qū)動功率饋入所述驅(qū)動系的驅(qū)動軸(1.1); 2.2具有至少一個渦輪增壓器(13)，包括布置在所述廢氣流(2)中的第一廢氣渦輪機(3,3.1)，所述第一廢氣渦輪機通過第一渦輪機軸(10)驅(qū)動至少一個第一新鮮空氣壓縮機(5,5.1)，所述第一新鮮空氣壓縮機布置在向所述內(nèi)燃機(I)導送的新鮮空氣流(4)中，其中，所述渦輪機軸(10)能夠旋轉(zhuǎn)地支承在渦輪機殼體(13.1)內(nèi)； 2.3具有至少一個第二新鮮空氣壓縮機(8)，所述第二新鮮空氣壓縮機布置在所述新鮮空氣流(4)中，特別是在所述第一新鮮空氣壓縮機(5)的上游，并且通過壓縮機軸(8.1)與所述內(nèi)燃機(I)的所述驅(qū)動軸(1.0處于傳動連接或者能夠形成這種傳動連接，其中穩(wěn)定的、非環(huán)繞的、包括傳動機構(gòu)殼體(15)的傳動機構(gòu)配屬于所述第二新鮮空氣壓縮機(8)，并且所述壓縮機軸(8.1)能夠旋轉(zhuǎn)地支承在傳動機構(gòu)殼體(15)內(nèi)； 其特征在于， 2.4所述潤輪機殼體(13.1)支撐在所述傳動機構(gòu)殼體(15)內(nèi)或所述傳動機構(gòu)殼體上或者集成到所述傳動機構(gòu)殼體中。
3.—種驅(qū)動系，特別是車輛驅(qū)動系， 3.1有產(chǎn)生廢氣流(2)的內(nèi)燃機(1)，所述內(nèi)燃機包括用于將驅(qū)動功率饋入所述驅(qū)動系的驅(qū)動軸(1.0 ；.3.2具有至少一個渦輪增壓器(13)，包括布置在所述廢氣流(2)中的第一廢氣渦輪機(3,3.1),所述第一廢氣渦輪機通過第一渦輪機軸(10)驅(qū)動至少一個第一新鮮空氣壓縮機(5,5.1)，所述第一新鮮空氣壓縮機布置在向所述內(nèi)燃機(I)導送的新鮮空氣流(4)中，其中，所述渦輪機軸(10)能夠旋轉(zhuǎn)地支承在渦輪機殼體(13.1)內(nèi)； .3.3具有至少一個第二廢氣渦輪機(3.1)，其布置在所述廢氣流(2)中，特別是在所述第一廢氣渦輪機(3)的下游，并且通過第二渦輪機軸(17)與所述第一渦輪增壓器(13)的所述第一渦輪機軸(10)處于傳動連接或者能夠形成這種傳動連接，其中穩(wěn)定的、非環(huán)繞的、包括傳動機構(gòu)殼體(15)的傳動機構(gòu)配屬于所述第二廢氣渦輪機(3.1)，并且所述第二渦輪機軸(17)能旋轉(zhuǎn)地支承在所述傳動機構(gòu)殼體(15)中；和/或 .3.4具有至少一個第二新鮮空氣壓縮機(8)，所述第二新鮮空氣壓縮機布置在所述新鮮空氣流(4)中，特別是在所述第一新鮮空氣壓縮機(5)的上游，并且通過壓縮機軸(8.1)與所述第一渦輪機(13)的所述第一渦輪機軸(10)處于傳動連接，或者能夠形成這種傳動連接，其中所述壓縮機軸(8)可旋轉(zhuǎn)地支承在所述傳動機構(gòu)殼體(15)內(nèi)； 其特征在于， .3.5所述潤輪機殼體(13.1)支撐在所述傳動機構(gòu)殼體(15)內(nèi)或所述傳動機構(gòu)殼體上或者集成到所述傳動機構(gòu)殼體中。
4.根據(jù)權利要求1所述的驅(qū)動系，其特征在于，所述第一渦輪增壓器(13)的所述第一廢氣渦輪機(3)在所述廢氣流(20)中布置在所述至少一個動力渦輪機(9)上游；并且 .4.1所述渦輪復合系統(tǒng)(14)通過所述動力渦輪機軸(9.1)驅(qū)動至少一個第二新鮮空氣壓縮機(8)，所述第二新鮮空氣壓縮機在所述新鮮空氣流(4)中布置在所述第一新鮮空氣壓縮機(5、5.1)上游。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的驅(qū)動系，其特征在于，在所述動力渦輪機(9)和所述驅(qū)動軸(1.1)之間的所述傳動連接中和/或在設置了能夠由所述動力渦輪機軸(9.1)驅(qū)動的所述第二新鮮空氣壓縮機(8)時，在所述動力渦輪機(9)和所述第二新鮮空氣壓縮機(8)之間或在實施根據(jù)權利要求2所述的驅(qū)動系時在所述第二新鮮空氣壓縮機(8)和所述驅(qū)動軸(1.1)之間布置液力聯(lián)軸器(6)，包括帶葉片的初級輪(6.1)和帶葉片的次級輪(6.2)，所述初級輪和所述次級輪相互構(gòu)成特別是環(huán)形的工作區(qū)(6.3)，其能夠填充或填充有工作介質(zhì)，以便使驅(qū)動功率液力地從所述初級輪(6.1)傳遞到所述次級輪(6.2)，并且所述初級輪(6.1)與所述動力渦輪機(9)處于機械傳動連接，并且所述次級輪(6.2)與所述驅(qū)動軸(1.0處于機械傳動連接或者在設置了所述第二新鮮空氣壓縮機(8)的情況下與所述第二新鮮空氣壓縮機(8)處于機械傳動連接，或者在實施根據(jù)權利要求2所述的驅(qū)動系時，與所述驅(qū)動軸(1.1)處于機械傳動連接，并且所述次級輪(6.2)與所述壓縮機軸(8.1)處于機械傳動連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的驅(qū)動系，其特征在于，所述第一渦輪增壓器(13)和所述渦輪復合系統(tǒng)(14)布置到所述傳動機構(gòu)殼體(15)的共同的側(cè)面上或者不同的側(cè)面上。
7.根據(jù)權利要求1所述的驅(qū)動系，其特征在于，所述第一渦輪增壓器(13)和所述渦輪復合系統(tǒng)(14)布置到所述傳動機構(gòu)殼體(15)的相互毗鄰的或相互對置的側(cè)面上。
8.根據(jù)權利要求1或4至7中任一項所述的驅(qū)動系，其特征在于，在所述動力渦輪機軸(9.1)和所述驅(qū)動軸(1.1)之間的和/或所述動力渦輪機軸(9.1)和所述第二新鮮空氣壓縮機(8)之間的所述傳動連接中或者在實施根據(jù)權利要求2所述的驅(qū)動系時在所述第二新鮮空氣壓縮機(8)和所述驅(qū)動軸(1.1)之間布置齒輪傳動機構(gòu)，如正齒輪傳動機構(gòu)，并且在從所述動力渦輪機(9)向所述驅(qū)動軸(1.1)的功率傳遞方向上看，或者在根據(jù)權利要求2從所述驅(qū)動軸(1.0向所述第二新鮮空氣壓縮機(8)的功率傳遞方向看，所述齒輪傳動機構(gòu)連接在所述液力聯(lián)軸器(6)的上游或下游，其中，所述齒輪傳動機構(gòu)布置在所述傳動機構(gòu)殼體(15)內(nèi)。
9.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的驅(qū)動系，其特征在于，所述至少一個廢氣渦輪機(3，3.1)和/或所述動力渦輪機是徑流式渦輪機或軸流式渦輪機，和/或所述第一和/或第二新鮮空氣壓縮機(5，5.1、8)是徑流式壓縮機或軸流式壓縮機。
10.根據(jù)權利要求1或4至9中任一項所述的驅(qū)動系，其特征在于，所述動力渦輪機(9)和所述第一廢氣渦輪機(3，3.1)具有用于向相應的所述渦輪機(3，3.1、9)輸送廢氣的廢氣進氣口和用于從相應的所述渦輪機(3，3.1、9)中導走廢氣的廢氣排氣口，并且所述第一和第二新鮮空氣壓縮機(5，5.1，8)包括用于向相應的新鮮空氣壓縮機(5，5.1，8)輸送新鮮空氣的空氣進氣口以及用于從中導走新鮮空氣的空氣排氣口，其中，所述廢氣渦輪機(3，3.1)的所述廢氣排氣口通過廢氣彎頭(16)引流地與所述動力渦輪機(8)的所述廢氣進氣口連接，并且所述第二新鮮空氣壓縮機(8)的所述空氣排氣口通過新鮮空氣彎頭(7)引流地與所述第一新鮮空氣壓縮機(5 )的所述空氣進氣口連接，其中，所述新鮮空氣彎頭(7 )和所述廢氣彎頭(16)是90° 的弧。
【文檔編號】F02B41/10GK103782008SQ201280043785
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年6月23日 優(yōu)先權日:2011年7月7日
【發(fā)明者】拉爾夫·希策爾, 托馬斯·菲格勒 申請人:沃依特專利有限責任公司