废气涡轮增压器制造技术

本发明专利技术提出一种用于内燃机的废气涡轮增压器，其包括：壳体(21)和由该壳体至少部分包围的壳体内腔(22)；设置在壳体内腔中的叶轮(23)，该叶轮利用叶轮轴(24)可旋转地支承在轴承座(25)内，其中，壳体(21)包括至少一个用于往叶轮(23)输送流体或者从叶轮排放流体的流动通道(27)，其中，在叶轮(23)与轴承座(25)之间与叶轮轴(24)同轴地设置一中间件(26)并且该中间件至少局部地形成如下所述的壁，该壁构造成用于至少局部地限定其中至少一个流动通道(27)的边界。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种如权利要求1前序部分所述的废气涡轮增压器。
技术介绍
废气涡轮增压器例如越来越多地应用于具有内燃机的机动车中，能实现功率提升，该功率提升尤其是可以用来降低车辆的燃油消耗。这种废气涡轮增压器通常包括一个独立的压缩机壳体和一个独立的涡轮机壳体，在它们之中分别设置有一个叶轮(压缩机叶轮或者涡轮机叶轮)。每个壳体具有一个用于直接与相应的另一壳体相连接的或者用于与设置在两壳体之间的轴承座相连接的连接位置，其中，所述连接位置分别包括一个用于将废气涡轮增压器的构件插入到相应壳体中的通口。轴承座构造成用于可旋转地支承叶轮轴，该叶轮轴承载两个叶轮并将其抗扭(即二者不能相对转动)地相互联接。两壳体例如可以构造成离心式压缩机壳体或者径流式涡轮机壳体并且为此具有一种复杂的和精细的(feingliedrig)、包括一个或多个螺旋形或者蜗旋形流动通道的造型，使得其制造成为一个特别的挑战。通常，所述壳体利用已知的金属铸造法制造，其中使用型芯用于成型由该壳体包围的壳体内腔。然而迄今为止已知的壳体的复杂的和精细的造型导致很难可以利用型芯来塑造用于铸造出这种形状的阴模。例如，型芯的材料强度在局部位置非常小，因此特别是在这些区域内存在着型芯的很高的断裂危险。由于如下所述的迄今为止的努力目标而放大了这种断裂危险，即，要将壳体开口和通口、特别是在用于与轴承座或者相应的另一壳体相连接的连接位置的区域内的通口保>持得尽可能小，使叶轮以及可能还有废气涡轮增压器的其他构件保持恰好仍能穿过这个通口插入。除了制造过程本身的所述这些困难之外，另外，借助金属铸造法的制造方式还导致：制成的铸件-由工艺方法所决定地-在其尺寸方面受制于很大的制造公差。虽然这些制造公差可以通过修整加工部分地得到补偿，然而，特别是由于复杂的和精细的造型和由此产生的狭窄的和难以接近的壳体内腔之故，仅仅能够有限地实施修整加工。特别是，用于快速和简单地修整加工的相应工具的可接近性因此变得困难或者甚至受阻。这一点的后果是：特别是在壳体内腔中壳体的高的制造公差仅能很困难地得到补偿。因此，为了能够例如针对相应叶轮依然始终提供充分的运行自由性和提供在叶轮与壳体内腔的内壁之间的缝隙尺寸的最小值，必须笼统地将缝隙尺寸选择得相应较大，从而即使在壳体的公差值不利的情况下也依然能够使用。这一点与如下的根据流体力学及热力学观点的基本努力目标相矛盾：为了实现尽可能高的效率而要在壳体壁与叶轮之间设置尽可能小的缝隙尺寸。因此目前只存在如下可能性：由于铸造的壳体的所述高容许偏差之故，提供在叶轮与壳体壁之间比较大的缝隙尺寸和接受相应降低的效率。此外，铸造的壳体的高制造公差导致叶轮关于整合在壳体内的流动通道的相对来说不精确的轴向定位。不精确的相对位置的直接后果便是对壳体内部的流动特性产生不利影响以及随之而来地使整个废气涡轮增压器的效率进一步下降。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是，提供一种废气涡轮增压器，该废气涡轮增压器至少减少所述的缺点并且能够实现特别是更加简单的和尽可能精确的制造或者装配以及更高的效率。该目的通过具有权利要求1所述特征的废气涡轮增压器得以实现。有益的设计形式可由从属权利要求得出。据此提供了一种用于内燃机的废气涡轮增压器，其包括：-壳体和由该壳体至少部分包围的壳体内腔，-设置在壳体内腔中的叶轮，该叶轮利用叶轮轴可旋转地支承在轴承座内，其中，壳体包括至少一个用于往叶轮输送流体或从叶轮排放流体的流动通道，以及，一个中间件与叶轮轴同轴地设置在叶轮与轴承座之间并且至少局部地形成如下所述的壁，该壁构造成用于至少局部地限定其中至少一个流动通道的边界。因此该废气涡轮增压器包括一中间件，该中间件优选设置为分开独立的构件并且在装配的状态下是布置在叶轮与轴承座之间。所述中间件为此可以直接且同轴地与叶轮轴可旋转运动地连接，其中，该中间件相对壳体固定地设置，而叶轮轴相对中间件可以旋转运动。特别是，所述中间件可以与这个叶轮轴同轴地固定在轴承座上。此外，所述中间件这样构造：使它以一个或者多个部段形成用于流动通道的一部分的壁。换言之，流动通道至少在朝向流动的一侧上在第一部段中由壳体本身限定边界，而在第二部段中由中间件限定边界。不言而喻，所述中间件同样可以构成用于一个或多个流动通道的大量的壁。这一点显示出如下优点：壳体不必构造成用于完整地构成流动通道，而是例如可以在那些代替它设置有用于限定流动通道边界的中间件的区域内留空。因此通过两个构件的接合才完整地构造成流动通道。由此实现的壳体的较宽敞的留空缺口在设置合适的情况下允许实现壳体内腔的更好的可接近性，使得工具的进入(接近通路)以及因此对壳体的修整加工更加容易。于是可以在铸造过程之后对壳体的内壁或者壳体内腔进行精确的造型塑造。通过这种方式甚至可以达到在壳体内腔中狭小的公差值以及因此实现废气涡轮增压器的最佳化几何结构。例如，通过这种方式更容易地使叶轮与内壁之间的缝隙尺寸与流动力学和热力学的最佳值精确地匹配，由此可以附加地提高废气涡轮增压器的效率。壳体的这样较宽敞的留空缺口另外还显示出至少降低壳体壁中的热机械应力的优点。例如在壳体局部剧烈加热的情况下在加热度不同的区域之间出现热机械应力。后果通常是产生应力裂纹，这些应力裂纹将导致相应构件的失效(停止运转)，这里也就是废气涡轮增压器的失效(停止运转)。小的壳体开口赋予壳体高的抗弯刚度，而壳体的所述较大的留空缺口导致壳体的一定的柔软性或者挠性，其能够(在一定程度上)平衡取决于温度的和局部变化的膨胀并因此减小热机械应力或者说由此产生的应力裂纹。根据一个实施方式，中间件具有一个相对叶轮轴基本上径向延伸的圆盘状的凸起，其中，该圆盘状的凸起形成至少局部地限定至少一个流动通道的边界的壁。优选这个凸起构造如下：使该凸起可以嵌入壳体中一个相应的空隙部内，并且，如前述的那样，在装配的状态下至少局部地界定一个或者多个流动通道的壁。此外，圆盘状的凸起可以具有一个外径，该外径大于叶轮的外径。因此可以根据直径的大小相应地设置壳体的一个相应较大的留空缺口，该留空缺口随着尺寸的增加而开辟了进入壳体内部的更好的接近通路。另外，圆盘状的凸起可以具有一个外径，该外径大于流动通道的分隔壁的内径。作为本专利技术意义中的分隔壁，应该理解为单独的流动通道的侧壁以及用于隔开两个相邻的流本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于内燃机的废气涡轮增压器，其包括：‑壳体(21)和由该壳体(21)至少部分包围的壳体内腔(22)，‑设置在所述壳体内腔(22)中的叶轮(23)，该叶轮利用叶轮轴(24)可旋转地支承在轴承座(25)内，其中，所述壳体(21)包括至少一个用于往所述叶轮(23)输送流体或者从所述叶轮排放流体的流动通道(27)，其特征在于：在叶轮(23)与轴承座(25)之间与所述叶轮轴(24)同轴地设置一中间件(26)并且该中间件至少局部地形成如下所述的壁，该壁构造成用于至少局部地限定其中至少一个流动通道(27)的边界。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.29 DE 102012211375.41.用于内燃机的废气涡轮增压器，其包括：
-壳体(21)和由该壳体(21)至少部分包围的壳体内腔(22)，
-设置在所述壳体内腔(22)中的叶轮(23)，该叶轮利用叶轮轴
(24)可旋转地支承在轴承座(25)内，
其中，所述壳体(21)包括至少一个用于往所述叶轮(23)输送
流体或者从所述叶轮排放流体的流动通道(27)，
其特征在于：在叶轮(23)与轴承座(25)之间与所述叶轮轴(24)
同轴地设置一中间件(26)并且该中间件至少局部地形成如下所述的
壁，该壁构造成用于至少局部地限定其中至少一个流动通道(27)的
边界。
2.如权利要求1所述的废气涡轮增压器，其特征在于：所述中间
件(26)具有相对所述叶轮轴基本上径向延伸的圆盘状的凸起(26a)，
其中，该圆盘状的凸起(26a)形成所述至少局部地限定所述至少一个
流动通道(27)的边界的壁。
3.如权利要求2所述的废气涡轮增压器，其特征在于：所述圆盘
状的凸起(26a)所具有的外径(d1)大于所述叶轮的外径(d2)。
4.如权利要求2至3之任一项所述的废气涡轮增压器，其特征在
于：所述圆盘状的凸起(26a)所具有的外径(d1)大于流动通道(27)
的分隔壁(30)的内径(d3)。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·费尔图伊斯，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE