用于内燃机的涡轮增压机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于内燃机的涡轮增压机，该涡轮增压机包括：涡轮外壳(1)，所述涡轮外壳具有在其上成型的第一法兰件(2)；和与所述涡轮外壳连接的轴承外壳(5)，所述轴承外壳具有第二法兰件(6)，其中所述第一法兰件(2)和所述第二法兰件(6)相互支撑，其中所述法兰件(2、6)借助于固定构件(4)来相互紧固。至少在所述第一法兰件(2)上设置至少一个留空部(7a、7b、7c)，以便减小在关键区域(B)内的尤其是由温度造成的材料应力。

Turbochargers for internal combustion engines

【技术实现步骤摘要】
用于内燃机的涡轮增压机
本技术涉及一种用于内燃机的涡轮增压机。
技术介绍
US2014/0369811A1描述了一种用于内燃机的涡轮增压机的外壳。在此，在外壳的部分上构造有法兰，这些法兰具有平坦的、贯通的表面，用于安装其它外壳件。
技术实现思路
本技术的任务是说明一种用于内燃机的涡轮增压机，其中在相关联的外壳件的区域内由热造成的应力减小。按照本技术，对于开头提到的涡轮增压机来说，该任务利用一种用于内燃机的涡轮增压机来解决，所述涡轮增压机包括：涡轮外壳，所述涡轮外壳具有在其上成型的第一法兰件；和与所述涡轮外壳连接的轴承外壳，所述轴承外壳具有第二法兰件，其中所述第一法兰件和所述第二法兰件相互支撑，其中所述第一法兰件和第二法兰件借助于固定构件来相互紧固，其中，至少在所述第一法兰件上设置至少一个留空部，以便减小在关键区域内的尤其是由温度造成的材料应力。通过在法兰件中有针对性地设置留空部，优选地在关于热应力方面关键的区域内的材料应力可以有利地被减小。按照本技术的涡轮增压机具有至少一个轴承外壳，尤其是涡轮增压机的中心轴旋转安置在该轴承外壳中。轴承外壳优选地、但是不一定具有润滑剂通道，这些润滑剂通道用于对轴承支承进行润滑并且用于冷却外壳。经此，将轴承外壳热调节到低的温度水平。涡轮外壳与轴承外壳相邻而且与该轴承外壳通过法兰件连接。通过在涡轮外壳的法兰件上的留空部，可以抑制关于热应力方面不利的影响。这尤其是被视为法兰件的连接造成在外壳件之间的不利的并且大多数限定少的热过渡。就本技术而言的固定构件可以是任何用于法兰件的持久的或者也能拆卸的连接的元件，例如夹紧构件、螺丝或类似的。法兰件的连接优选地造成在涡轮外壳中移动的气体相对于外部空间的密封。同样优选地，该连接造成外壳件彼此间的机械支撑，使得外壳件在运行时也借助于法兰连接来保持其相对位置。就本技术而言的关键区域是涡轮外壳或轴承外壳的如下部分区域，该部分区域在高温或低温下都具有特别高的机械应力。尤其涉及具有由热造成的机械应力的局部最大值的区域。在此，具有机械应力的最大值的区域不一定也是具有温度最大值的区域。由于大多数较大的热波动，常常在涡轮外壳上存在就本技术而言的关键区域。在本技术的一个一般性的有利的实施方式中，留空部被构造为在法兰件的基本上圆环形的法兰表面内的中断.该法兰表面大多造成特别大的局部材料厚度，这对于由热造成的应力来说是不利的。通过在圆环形的法兰表面内的留空部，可以减小材料应力。通常优选地，在法兰件的周向内分布地设置多个留空部、尤其是至少三个留空部。特别优选地，设置正好三个留空部。视需求而定，可以在相互支撑的法兰件中的仅仅一个法兰件上设置留空部，或者可以在两个法兰件上都设置留空部。在此，在一个优选的细节设计中，该法兰表面具有封闭的环绕式环。特别优选地，该环在此用于涡轮外壳的轴向上起作用的气体密封。但是，在替选于此的结构形式中，留空部也可以径向地完全在法兰表面内延伸。在这种设计方案中，气体密封可以适宜地处在其它部位，例如借助于径向上起作用的环形密封而处在外壳件的轴向重叠的区域内。通常有利地，留空部在法兰件的至少15度、优选地至少30度的角度范围内延伸。足够大的张角运行关于热应力方面的相对应地良好的补偿。为了维持法兰件的支撑作用，留空部优选地在小于120°、特别优选地小于100°的角度范围内延伸。在本技术的一个经优化的实施方式中规定：多个、尤其是三个留空部在法兰件内分布地来布置。通过所述多个留空部实现了热应力的广泛分布的减小。在本技术的一个特别有利的实施方式中规定：至少一个留空部以该关键区域覆盖。在此，尤其涉及沿关于法兰件的轴向的覆盖。为了成本低的制造，可以规定：第一法兰件构造为涡轮外壳的以机器方式后处理的区域，尤其是借助于切削加工的区域。法兰件或外壳件尤其可以事先被成型为铸件。成本特别低并且特别节省材料地可以规定：涡轮外壳构造为铸件、优选地由钢或铸铁构成的铸件，其中留空部的至少一个预制通过在法兰件上浇铸来构造。经此，后处理的可能的步骤花费不那么高，而且在浇铸时已经可以节省材料。通常有利地，涡轮外壳构造为涡轮增压机的排气侧的涡轮的外壳。这些外壳件遭受特别大的热波动。但是，替选地或补充地，涡轮外壳也可以是涡轮增压机的压缩侧的涡轮的外壳。在本技术的一个特别优选的实施方式中规定：关键区域和/或留空部布置在涡轮外壳的舌部。这种舌部构成弯曲成型的气体通道的端部区域而且定期地是外壳的特别承受热负荷的区域。在一个适宜的细节设计中，固定构件包括环绕着法兰件的卡箍。这种卡箍、也称作“V形夹钳”是为了连接涡轮增压机的外壳件来说常见的并且经常使用的连接装置。视需求而定，它们也能够实现外壳件的可拆卸的连接。本技术的其它优点和特征从随后描述的实施例中得到。随后，本技术的优选的实施例被描述并且依据随附的附图进一步予以阐述。附图说明图1示出了根据现有技术的涡轮外壳的空间视图。图2示出了按照本技术的涡轮增压机的空间总视图。图3示出了按照本技术的涡轮外壳在最后的处理步骤之前的空间视图。图4示出了在最后的处理步骤之后的图3的涡轮外壳。具体实施方式在图1中示出的根据现有技术的涡轮增压机1'具有材料统一地一体化构造的法兰件2'，该法兰件具有沿环绕方向连贯的、圆环形的法兰表面3'。在按照本技术的涡轮增压机中，涡轮外壳1通过以像“V形夹钳”一样的卡箍4的形式的连接装置与涡轮增压机的轴承外壳5可拆卸地连接。该连接通过卡箍4环绕式地夹紧地作用在涡轮外壳1的第一法兰件2和轴承外壳5的第二法兰件6(在图2中在卡箍4下面)上来实现。在此，第一法兰件2的法兰表面3和第二法兰件6的法兰表面(未示出)沿轴向彼此贴靠。经此，造成了外壳件(涡轮外壳1、轴承外壳5)彼此间的轴向支撑。沿轴向的形状配合可以通过卡箍4和法兰件2、6的另一径向上起作用的形状配合(未示出)以公知的方式来实现。在当前情况下，涡轮外壳1是涡轮增压机的排气侧的涡轮外壳。相对应地，涡轮外壳1在运行时经受剧烈变化的温度。按照本技术构造的第一法兰件2具有三个留空部7a、7b、7c，这三个留空部相对于现有技术(图1)以在那里贯通地圆环形的法兰表面来构造(参见图4)。这些留空部沿法兰件2或法兰表面3的周向延伸大约90°。分别在两个留空部7a、7b、7c之间对称分布地构造有法兰表面3的区域3a、3b、3c，这些区域以第二法兰件6的对置的法兰表面来支撑。这些区域3a、3b、3c分别沿周向延伸大约30°。此外，通过这些区域3a、3b、3c的径向内部的端部，保证了上文提及的径向的形状配合。出于该原因，特别有利的是：至少三个这种区域3a、3b、3c在周向内分布地来设置或通过至少三个留空部7a、7b、7c形成。这些留空部7a、7b、7c分别从法兰表面3的径向内部的端部8出发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于内燃机的涡轮增压机，所述涡轮增压机包括：/n涡轮外壳(1)，所述涡轮外壳具有在其上成型的第一法兰件(2)；和/n与所述涡轮外壳连接的轴承外壳(5)，所述轴承外壳具有第二法兰件(6)，/n其中所述第一法兰件(2)和所述第二法兰件(6)相互支撑，/n其中所述第一法兰件(2)和第二法兰件(6)借助于固定构件(4)来相互紧固，/n其特征在于，至少在所述第一法兰件(2)上设置至少一个留空部(7a、7b、7c)，以便减小在关键区域(B)内的材料应力。/n

【技术特征摘要】
20180216 DE 202018100873.01.一种用于内燃机的涡轮增压机，所述涡轮增压机包括：
涡轮外壳(1)，所述涡轮外壳具有在其上成型的第一法兰件(2)；和
与所述涡轮外壳连接的轴承外壳(5)，所述轴承外壳具有第二法兰件(6)，
其中所述第一法兰件(2)和所述第二法兰件(6)相互支撑，
其中所述第一法兰件(2)和第二法兰件(6)借助于固定构件(4)来相互紧固，
其特征在于，至少在所述第一法兰件(2)上设置至少一个留空部(7a、7b、7c)，以便减小在关键区域(B)内的材料应力。


2.根据权利要求1所述的用于内燃机的涡轮增压机，其特征在于，所示材料应力是由温度造成的。


3.根据权利要求1所述的用于内燃机的涡轮增压机，其特征在于，所述留空部(7a、7b、7c)构造为在所述第一法兰件(2)的圆环形的法兰表面(3)内的中断。


4.根据权利要求3所述的用于内燃机的涡轮增压机，其特征在于，所述法兰表面(3)具有封闭的环绕式环(9)。


5.根据权利要求4所述的用于内燃机的涡轮增压机，其特征在于，所述环(9)用于所述涡轮外壳的轴向上起作用的气体密封。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于内燃机的涡轮增压机，其特征在于，所述留空部(7a、7b、7c)在所述第一法兰件(2)的至少15度的角度范围内延伸。


7.根据权利要求6所述的用于内燃机的涡轮增压机，其特征在于，所述留空部(7a、7b、7c)在所述第一法兰件(2)的至少30度的角度范围内延伸。


8.根据权利要求1至5中任一项所述的用于内燃机的涡轮增压机，其特征在于，多...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·Y·托多洛夫，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：新型
国别省市：美国;US