Disposición de juntas de estanqueidad para el lado de compresor de un turbocargador de un motor de combustión interna, así como procedimiento correspondiente para la estanqueización de este lado de compresor.

Disposición de juntas de estanqueidad para el lado de compresor de un turbocargador de un motor de combustióninterna comprendiendo

un árbol (4) en el que está dispuesta una rueda de compresor,

un manguito de estanqueidad (34) que está dispuesto en el árbol (4), una cubierta de caja de cojinete (2), que estádispuesta radialmente en el interior de la caja de cojinete (2), que separa una cámara de compresor (10) de unacámara de caja de cojinete (74, 76) y que envuelve al menos parcialmente el manguito de estanqueidad (34),un collar de cojinete (62) que está dispuesto en el árbol (4) y un cojinete axial (42) que está dispuesto fijamente en lacaja de cojinete (2),

estando dispuesta la parte radialmente interior del cojinete axial (42) entre una pared que se extiende radialmente(66) del collar de cojinete (62) y una pared que se extiende radialmente (40) del manguito de estanqueidad (34),presentando la disposición de juntas de estanqueidad una chapa protectora de aceite (48), cuya circunferenciaexterior (50) está sujetada al menso en parte entre la cubierta de la caja de cojinete (20) y el cojinete axial (42) ycuya circunferencia interior (46) se asoma a una ranura radial (44) en una superficie circunferencial exterior (52) dela pared que se extiende radialmente (40) del manguito de estanqueidad (34), caracterizada porque

en el manguito de estanqueidad está realizada una ranura axial (54)anular, que está orientada hacia la cubierta de lacaja de cojinete (20) y a la que se asoma un extremo axial (56) de un anillo que se extiende axialmente (32) desde lacubierta de la caja de cojinete (20), y porque en la cubierta de la caja de cojinete (20) está realizada una ranuraradial (58) adyacente al extremo (56) que se asoma a la ranura axial (54).

Disposición de juntas de estanqueidad para el lado de compresor de un turbocargador de un motor de combustión interna, así como procedimiento correspondiente para la estanqueización de este lado de compresor

La invención se refiere a una disposición de juntas de estanqueidad para el lado de compresor de un turbocargador de un motor de combustión interna, con un árbol en el que está dispuesta una rueda de compresor, un manguito de estanqueidad que está dispuesto en el árbol, una cubierta de caja de cojinete que está dispuesta radialmente en el interior de la caja de cojinete, que separa una cámara de compresor de una cámara de la caja de cojinete y que envuelve al menos parcialmente el manguito de estanqueidad, un collar de cojinete que está dispuesto en el árbol y un cojinete axial que está dispuesto fijamente en la caja de cojinete, estando dispuesta la parte radialmente interior del cojinete axial entre una pared que se extiende radialmente del collar de cojinete y una pared que se extiende radialmente del manguito de estanqueidad, en la que está realizada una ranura axial anular, que está orientada hacia la cubierta de la caja de cojinete y a la que se asoma un extremo axial de un anillo que se extiende axialmente desde la cubierta de la caja de cojinete, en el que está realizada una ranura radial adyacente al extremo que se asoma a la ranura axial, así como a un procedimiento para la estanqueización del lado de compresor de un turbocargador con una disposición de juntas de estanqueidad de este tipo.

Las disposiciones de juntas de estanqueidad de este tipo sirven para impedir la penetración del aceite, que es necesario para la lubricación del alojamiento del turbocargador, en la caja del compresor y, por lo tanto, en el circuito del motor de combustión interna.

Se han dado a conocer distintos sistemas, mediante los cuales debe mejorar la estanqueización.

En el documento JP 63-156432 está descrita una estanqueización para un lado de compresor de un turbocargador con un manguito de estanqueidad y un collar de cojinete, entre cuyas paredes que se extienden radialmente se asoma un cojinete axial. En esta disposición de juntas de estanqueidad, una chapa protectora de aceite asienta contra la pared del manguito de estanqueidad. No se evita de forma fiable una penetración de aceite entre el manguito de estanqueidad y la cubierta de la caja de cojinete a la cámara de compresor, puesto que esta rendija no está estanqueizada pudiendo acumularse el aceite en el comienzo de la rendija.

En el documento DE 35 45 082 A1 está descrito un turbocargador, en el que está fijada una chapa protectora de aceite en la parte exterior entre el cojinete axial y la cubierta de la caja de cojinete, que divide una cámara entre la cubierta de la caja de cojinete y el cojinete axial. El aceite que fluye a lo largo de la circunferencia interior de la chapa protectora de aceite hacia la cámara entre la cubierta de la caja de cojinete y la chapa protectora de aceite se proyecta hacia el exterior y puede ser conducido a lo largo de la cubierta de la caja de cojinete hacia una cámara colectora de aceite. Una parte del aceite que gotea de la cubierta de la caja de cojinete se recoge en una ranura radial del manguito de estanqueidad y puede fluir desde allí en dirección hacia la cámara colectora de aceite. No obstante, esta ranura está dispuesta directamente al lado de una rendija estanqueizada mediante un aro de émbolo entre la cubierta de la caja de cojinete y el manguito de estanqueidad. En particular, en caso de una parada del turbocargador existe el peligro de que la cantidad de aceite que se acumula no sea recogida directamente en la ranura sino que gotee en esta rendija. Este aceite puede penetrar eventualmente en la cámara de compresor, de modo que sigue siendo posible un pequeño derrame.

Además, se conoce por el documento GB 1, 045, 973 una estanqueización para un turbocargador que trabaja sin chapa protectora de aceite. Para ello, el anillo de compresión presenta una pared exterior que se extiende axialmente, en la que están realizados taladros radiales. Mediante estos taladros debe acelerarse el aceite que fluye hacia la cámara entre el cojinete y la cubierta de la caja de cojinete hacia el exterior, para poder ser transportado de este modo a la cámara colectora de aceite pasando por la cubierta de la caja de cojinete. Una pared de la cubierta de la caja de cojinete que se extiende axialmente se asoma a una ranura axial del anillo de compresión, estando realizada en la circunferencia exterior de esta pared una ranura, mediante la cual debe recogerse aceite y evacuarse a la cámara colectora de aceite, en particular en caso de una parada del turbocargador. No obstante, si esta cantidad de aceite es excesiva, el aceite llega a través de la rendija entre la cubierta de la caja de cojinete y el anillo de compresión eventualmente a la cámara de compresor.

Por esta razón, en el documento WO 2008/042698 A1 se propone una disposición de juntas de estanqueidad, en la que el aceite que llega a la cámara entre la cubierta de la caja de cojinete y el cojinete axial se proyecta a la parte radialmente exterior de la cubierta de la caja de cojinete debiendo salir desde allí. Para garantizar una salida de este tipo, la cubierta de la caja de cojinete presenta una pared anular que se extiende axialmente, cuyo extremo axial se asoma a la ranura radial del manguito de estanqueidad. Mediante las tres superficies exteriores orientadas unas hacia otras de la ranura radial del manguito de estanqueidad y la pared anular que se extiende axialmente de la cubierta de la caja de cojinete debe garantizarse en esta parte una estanqueización adicional, de modo que aquí ha de fabricarse con tolerancias muy estrechas. Además, también aquí está realizada una ranura radial en la pared anular que se extiende axialmente de la cubierta de la caja de cojinete, en la que puede recogerse el aceite que sale de la cubierta de la caja de cojinete. Esta ranura está dispuesta directamente a continuación del extremo axial dispuesto en la ranura axial de la pared que se extiende axialmente del manguito de estanqueidad. También aquí resulta el problema de que debido a la gran cantidad de aceite presente, dado el caso pueda penetrar aceite entre la

pared exterior del manguito de estanqueidad y la pared anular que se extiende axialmente de la cubierta de la caja de cojinete, en particular en caso de una parada del turbocargador. Si bien este peligro se evita gracias a las pequeñas tolerancias entre estos componentes, se produce en cambio un desgaste claramente mayor en el servicio, puesto que el manguito de estanqueidad gira con el árbol, mientras que la cubierta de la caja de cojinete está fija.

Por consiguiente, en las realizaciones conocidas existen los inconvenientes que no está asegurada de forma fiable una estanqueización de la cámara de aceite respecto a la cámara de compresor o que ha de contarse con un desgaste mayor, por lo que pueden volver a generarse fugas.

Por lo tanto, el objetivo es crear una disposición de juntas de estanqueidad para el lado de compresor de un turbocargador que impida de forma fiable tanto durante el servicio como también durante la parada del turbocargador una penetración de aceite en la cámara de compresor durante toda la vida útil del turbocargador y en todos los estados de servicio y que evite al mismo tiempo un mayor desgaste.

Este objetivo se consigue mediante una disposición de juntas de estanqueidad que presenta una chapa protectora de aceite, cuya circunferencia exterior queda sujetada al menos en parte entre la cubierta de la caja de cojinete y el cojinete axial y cuya circunferencia interior se asoma a una ranura radial en la circunferencia exterior de la pared que se extiende radialmente del manguito de estanqueidad, así como mediante un procedimiento, en el que en el servicio del turbocargador se conduce aceite de una rendija entre el cojinete axial y la pared que se extiende radialmente del manguito de estanqueidad en primer lugar a una cámara entre el cojinete axial y la chapa protectora de aceite, conduciéndose una parte principal del aceite mediante la chapa protectora de aceite a una cámara colectora de aceite en la caja de cojinete del turbocargador, fluyendo un resto del aceite a través de la ranura radial entre la chapa protectora de aceite y el manguito de estanqueidad a una cámara entre la chapa protectora de aceite y la cubierta de la caja de cojinete, proyectándose el resto del aceite hacia el exterior en dirección hacia la cubierta de la caja de cojinete y siendo conducido a continuación... [Seguir leyendo]

1. Disposición de juntas de estanqueidad para el lado de compresor de un turbocargador de un motor de combustión interna comprendiendo

un árbol (4) en el que está dispuesta una rueda de compresor, un manguito de estanqueidad (34) que está dispuesto en el árbol (4) , una cubierta de caja de cojinete (2) , que está dispuesta radialmente en el interior de la caja de cojinete (2) , que separa una cámara de compresor (10) de una cámara de caja de cojinete (74, 76) y que envuelve al menos parcialmente el manguito de estanqueidad (34) , un collar de cojinete (62) que está dispuesto en el árbol (4) y un cojinete axial (42) que está dispuesto fijamente en la caja de cojinete (2) , estando dispuesta la parte radialmente interior del cojinete axial (42) entre una pared que se extiende radialmente

(66) del collar de cojinete (62) y una pared que se extiende radialmente (40) del manguito de estanqueidad (34) , presentando la disposición de juntas de estanqueidad una chapa protectora de aceite (48) , cuya circunferencia exterior (50) está sujetada al menso en parte entre la cubierta de la caja de cojinete (20) y el cojinete axial (42) y cuya circunferencia interior (46) se asoma a una ranura radial (44) en una superficie circunferencial exterior (52) de la pared que se extiende radialmente (40) del manguito de estanqueidad (34) , caracterizada porque en el manguito de estanqueidad está realizada una ranura axial (54) anular, que está orientada hacia la cubierta de la caja de cojinete (20) y a la que se asoma un extremo axial (56) de un anillo que se extiende axialmente (32) desde la cubierta de la caja de cojinete (20) , y porque en la cubierta de la caja de cojinete (20) está realizada una ranura radial (58) adyacente al extremo (56) que se asoma a la ranura axial (54) .

2. Disposición de juntas de estanqueidad para el lado de compresor de un turbocargador de un motor de combustión interna según la reivindicación 1, caracterizada porque la superficie circunferencial exterior (52) de la pared que se extiende radialmente (40) del manguito de estanqueidad (34) presenta en un lado axial orientado hacia el cojinete axial (42) , adyacente a la ranura radial (44) , un diámetro inferior que en un lado axial, orientado hacia la cubierta de la caja de cojinete (20) , adyacente a la ranura radial (44) .

3. Disposición de juntas de estanqueidad para el lado de compresor de un turbocargador de un motor de combustión interna según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque entre la circunferencia interior de la cubierta de la caja de cojinete (20) y la circunferencia exterior de la parte que se extiende axialmente (33) del manguito de estanqueidad (34) está dispuesto respectivamente un aro de émbolo (38) en dos ranuras radiales (36) anulares del manguito de estanqueidad (34) .

4. Procedimiento para la estanqueización del lado de compresor de un turbocargador de un motor de combustión interna según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque en el servicio del turbocargador se conduce aceite de una rendija entre el cojinete axial (42) y la pared que se extiende radialmente (40) del manguito de estanqueidad

(34) en primer lugar a una cámara (74) entre el cojinete axial (42) y la chapa protectora de aceite (48) , conduciéndose una parte principal del aceite mediante la chapa protectora de aceite (48) hacia una cámara colectora de aceite en la caja de cojinete (2) del turbocargador, fluyendo un resto del aceite a través de la ranura radial (44) entre la chapa protectora de aceite (48) y el manguito de estanqueidad (34) a una cámara (76) entre la chapa protectora de aceite (48) y la cubierta de la caja de cojinete (20) , proyectándose el resto del aceite hacia el exterior en dirección hacia a la cubierta de la caja de cojinete (20) y siendo conducido a continuación desde la cubierta de la caja de cojinete (20) hacia la ranura radial (58) de la cubierta de la caja de cojinete (20) , desde la cual fluye a la cámara colectora de aceite.