涡轮增压器制造技术

本发明专利技术提供了一种包括冷却通道的涡轮增压器。该冷却通道沿着压缩机壳体构件中面向扩散器通道的扩散器表面设置。压缩机壳体构件由通过压模铸造等制造的第一工件、第二工件和第三工件构成。通过将第一工件与第二工件彼此组装来限定冷却通道。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涡轮增压器。
技术介绍
通常，涡轮增压器已经被使用，其利用由内燃发动机排出的废气的动能对至发动机的空气进行增压。常规的涡轮增压器包括位于内燃发动机的排气系统中的涡轮机以及位于发动机的进气系统中的压缩机。当由发动机排出的废气被吸入涡轮机时，该由发动机排出的废气使涡轮机中的涡轮机叶轮旋转。涡轮机叶轮联接至位于压缩机中的压缩机叶轮。因此，涡轮机叶轮的旋转使压缩机叶轮旋转。当压缩机叶轮旋转时，通过压缩机入口吸入的空气被压缩并且然后被输送至压缩机叶轮外部设置的扩散器通道。该空气随后被输送至涡旋通道。将压缩空气从压缩机供给至内燃发动机改善了发动机的性能。压缩机入口的上游侧设置有用于由内燃发动机排出的窜缸混合气的入口。窜缸混合气是指例如通过内燃发动机中的活塞与缸体之间的间隙泄漏的气体。窜缸混合气包含润滑油和燃料。通过入口吸入的空气被压缩变为高压的压缩空气。这使压缩空气流动通过的面向扩散器通道的壁表面，即扩散器表面的温度升高。包含油作为主要成分的微滴(droplet)在温度高于或等于例如160℃时固化(solidified)。因此，油及其类似物固化且积聚在扩散器表面上。油及其类似物的积聚减小了扩散器通道的面积，因而降低了涡轮增压器的性能和操作特性。日本专利No.5359403公开了一种构型，在该构型中，在压缩机壳体构件中设置有冷却通道。流动通过冷却通道的流体对扩散器表面进行冷却，从而使扩散器表面的温度下降。因此，扩散器表面的温度保持低于油及其类似物固化的温度。这样限制了油及其类似物
在扩散器表面上的固化。然而，由于日本专利No.5359403中公开的冷却通道沿着扩散器表面设置在压缩机壳体构件的壁中，因此冷却通道的制造是非常复杂的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种使冷却通道的制造简化的涡轮增压器。为了实现前述目的并且根据本专利技术的一方面，提供了一种涡轮增压器，该涡轮增压器包括：压缩机壳体构件，该压缩机壳体构件具有压缩机室；压缩机叶轮，该压缩机叶轮容置在压缩机室中；扩散器通道，该扩散器通道与压缩机室连通并且具有围绕压缩机室的形状；扩散器表面，该扩散器表面面向扩散器通道；以及冷却通道，该冷却通道沿着扩散器表面延伸。用于冷却扩散器表面的流体流动通过冷却通道。压缩机壳体构件包括彼此组装的多个工件。冷却通道由彼此组装的所述工件限定。通过以示例的方式说明本专利技术的原理的下列描述并结合附图，本专利技术的其他方面和优点将变得明显。附图说明通过参考当前优选实施方式的以下说明以及附图可以最佳地理解本专利技术及其目的和优点，在附图中：图1是示出了根据本专利技术的第一实施方式的涡轮增压器的截面图；图2是压缩机壳体构件的分解截面图；图3是示出了根据第二实施方式的涡轮增压器的截面图；以及图4是压缩机壳体构件的分解截面图。具体实施方式第一实施方式现在将参照图1和图2对根据本专利技术的第一实施方式的涡轮增压器11进行描述。第一实施方式的涡轮增压器11安装在车辆上并且用于车载(on-vehicle)内燃发动机(在下文中被称为内燃发动机)。涡轮增压器11是利用内燃发动机的排气的能量来压缩吸入空气并且将压缩空气供给至内燃发动机的一种增压装置(forced induction device)。在涡轮增压器11的以下描述中，在图1中所观察到的左侧和右侧分别定义为前侧和后侧。此外，叶轮轴10(稍后描述)的中心轴线L延伸的方向定义为轴向方向，并且与中心轴线L成直角相交的方向定义为径向方向。如图1中所示，涡轮增压器11的壳体H包括轴承壳体构件12、涡轮机壳体构件13和压缩机壳体构件15，该涡轮机壳体构件13联接至轴承壳体构件12的后端部，该压缩机壳体构件15通过压缩机壳体构件15与轴承壳体构件12之间的密封板14联接至轴承壳体构件12的前端部。轴承壳体构件12具有中心轴线。涡轮增压器11包括设置在涡轮机壳体构件13中的涡轮机T和设置在压缩机壳体构件15中的压缩机C。涡轮机T设置在内燃发动机的排气通道(未示出)中，并且压缩机C设置在内燃发动机的进气通道(未示出)中。轴承壳体构件12具有轴孔12a，该轴孔12a沿轴向方向延伸穿过轴承壳体构件12。叶轮轴10经由轴承16以旋转的方式支承在轴孔12a中。涡轮增压器11包括涡轮机叶轮17和压缩机叶轮18，该涡轮机叶轮17联接至叶轮轴10的后端部，该压缩机叶轮18联接至叶轮轴10的前端部。涡轮机叶轮17设置在涡轮机壳体构件13中，并且压缩机叶轮18设置在压缩机壳体构件15中。涡轮机叶轮17和压缩机叶轮18通过叶轮轴10联接至彼此。因此，涡轮机叶轮17、叶轮轴10和压缩机叶轮18一体地旋转。另外，涡轮增压器11具有涡轮机室13a、排气出口13b和涡轮
机涡旋通道13c，该涡轮机室13a容置有涡轮机叶轮17。涡轮机室13a和涡轮机涡旋通道13c位于涡轮机壳体构件13中。排气出口13b沿轴向方向延伸并且与涡轮机室13a连通。涡轮机涡旋通道13c具有沿着涡轮机叶轮17的外圆周延伸的螺旋形状。涡轮增压器11具有压缩机室15a和进气口15b，该压缩机室15a容置有压缩机叶轮18。压缩机室15a和进气口15b设置在压缩机壳体构件15的内侧。进气口15b沿轴向方向延伸并且与压缩机室15a连通。压缩机壳体构件15的轴线与压缩机叶轮18的轴线同叶轮轴10的中心轴线一致。进气口15b具有直径从压缩机壳体构件15的开口端朝向压缩机叶轮18逐渐减小的渐缩形状。涡轮增压器11包括压缩机涡旋通道20和扩散器通道21。压缩机涡旋通道20和扩散器通道21设置在压缩机壳体构件15的内侧。压缩机涡旋通道20具有沿着压缩机室15a和压缩机叶轮18的外圆周延伸的螺旋形状。扩散器通道21与压缩机室15a连通并且扩散器通道21具有围绕压缩机室15a的形状。扩散器通道21对通过进气口15b已经吸入的空气进行压缩，从而增大空气的压力。压缩机壳体构件15具有面向扩散器通道21的环状扩散器表面31a。涡轮增压器11在压缩机壳体构件15中具有空气隔热层28、冷却通道29和引入通道30。空气隔热层28具有围绕压缩机室15a的环状形状。空气隔热层28位于压缩机室15a的径向外部。空气隔热层28中的空气使已经经由进气口15b吸入压缩机室15a的空气与外周热隔离。冷却通道29也具有围绕空气隔热层28的环状形状。冷却通道29位于空气隔热层28的径向外部。空气隔热层28位于冷却通道29的径向内部。冷却通道29沿着扩散器表面31a延伸并且设置成围绕压缩机室15a。用于冷却内燃发动机的冷却剂流动通过冷却通道29。流动通过冷却通道29的冷却剂对扩散器表面31a进行冷却。引入通道30设置成将冷却剂从将在以下讨论的水套25导引至压缩机壳体构件15。引入通道30沿着压缩机壳体构件15的轴线以线性的方式延伸。引入通道30的前端部具有位于压缩机壳体构件15的围绕进气口15b的开口端部中的开口。引入通道30的后端部
与冷却通道29连通。压缩机壳体构件15包括第一密封构件S1和第二密封构件S2，该第一密封构件S1和第二密封构件S2以液密的方式密封冷却通道29。进气口15b经由压缩机室15a与扩散器通道21连通。扩散器通道21与压缩机涡旋通道20连通。压缩机涡旋通道20与出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮增压器，所述涡轮增压器包括：压缩机壳体构件，所述压缩机壳体构件具有压缩机室；压缩机叶轮，所述压缩机叶轮容置在所述压缩机室中；扩散器通道，所述扩散器通道与所述压缩机室连通并且具有围绕所述压缩机室的形状；扩散器表面，所述扩散器表面面向所述扩散器通道；以及冷却通道，所述冷却通道沿着所述扩散器表面延伸，其中，用于冷却所述扩散器表面的流体流动通过所述冷却通道，所述涡轮增压器的特征在于，所述压缩机壳体构件包括彼此组装的多个工件，并且所述冷却通道由彼此组装的所述工件限定。

【技术特征摘要】
2015.03.18 JP 2015-0551081.一种涡轮增压器，所述涡轮增压器包括：压缩机壳体构件，所述压缩机壳体构件具有压缩机室；压缩机叶轮，所述压缩机叶轮容置在所述压缩机室中；扩散器通道，所述扩散器通道与所述压缩机室连通并且具有围绕所述压缩机室的形状；扩散器表面，所述扩散器表面面向所述扩散器通道；以及冷却通道，所述冷却通道沿着所述扩散器表面延伸，其中，用于冷却所述扩散器表面的流体流动通过所述冷却通道，所述涡轮增压器的特征在于，所述压缩机壳体构件包括彼此组装的多个工件，并且所述冷却通道由彼此组装的所述工件限定。2.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，所述压缩机壳体构件包括：所述压缩机室，进气口，所述进气口沿所述压缩机叶轮的轴向方向延伸并且与所述压缩机室连通，以及压缩机涡旋通道，所述压缩机涡旋通道围绕所述压缩机叶轮，所述压缩机涡旋通道与所述扩散器通道的外周缘部分连通并且具有螺旋形状，所述工件包括：第一工件，所述第一工件限定所述压缩机室、所述扩散器通道和所述压缩机涡旋通道，以及第二工件，所述第二工件限定所述进气口，所述第一工件具有凹部，所述凹部具有沿着所述冷却通道的用以限定所述冷却通道的开口，所述第二工件包括封闭所述凹部的封闭部分，并且所述第一工件和所述第二工件沿所述压缩机叶轮的所述轴向方向彼此组装以通过所述封闭部分来封闭所述凹部，从而限定所述冷却通道。3.根据权利要求1或2所述的涡轮增压器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：树杉刚，米泽幸一，
申请(专利权)人：株式会社丰田自动织机，丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP