CN103270251B - 用于内燃机的废气涡轮增压器 - Google Patents
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Abstract
一种用于内燃机的废气涡轮增压器，所述废气涡轮增压器至少包括用于可旋转地支承涡轮机叶轮的支承壳体（1），所述涡轮机叶轮以其导向叶片轴向地伸入到涡轮机壳体（3）中的废气排出通道（2）中，所述废气排出通道沿轴向方向至少局部地在径向外部上由用于输入废气的螺旋通道（4）缠绕，在从螺旋通道（4）到废气排出通道（2）的过渡处设有用于废气的导流舌（5），并且涡轮机壳体（3）在背离废气排出通道（2）的一侧上能通过基本上环形的贴靠面（6）设置到支承壳体（1）上，并且在涡轮机壳体（3）中在导流舌（5）与贴靠面（6）之间径向环绕地至少在导流舌（5）的出口区域中制有槽（7）。通过根据本发明的结构避免在涡轮机壳体中在导流舌出口区域中形成裂纹。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的废气涡轮增压器。
背景技术
对于技术领域例如参阅欧洲专利文献的翻译DE60304128T2和欧洲专利文献的翻译DE69914199T2。由两份专利文献分别已知一种用于内燃机的废气涡轮增压器，所述废气涡轮增压器至少包括支承壳体、压缩机壳体和涡轮机壳体。所述支承壳体用于涡轮机叶轮的可旋转的支承，该涡轮机叶轮与压缩机壳体中的压缩机叶轮连接。该涡轮机叶轮的导向叶片轴向地伸入到涡轮机壳体中的废气排出通道中。所述涡轮机叶轮在径向外部上沿轴向方向至少局部地由用于输入废气的螺旋通道所缠绕。为了将废气以对流动而言优化的角度引导到涡轮机叶轮上，在从螺旋通道到废气排出通道的过渡处设有导流舌。此外，涡轮机壳体在背离废气排出通道的一侧上具有基本上环形的贴靠面，用以将该涡轮机壳体安装在支承壳体上。
在导流舌的区域内，当废气涡轮增压器运行时会在涡轮机壳体中出现高拉压负荷，所述负荷由高热载荷和机械载荷所产生，由此可能在涡轮机壳体中出现裂纹。
例如，在欧洲专利申请EP2048326A2中说明一种在涡轮机壳体中避免裂纹形成的可能性。在该文献中，两个导流舌针对双螺旋废气涡轮增压器分别具有不同的或彼此扭转的出口长度。
发明内容
本发明的任务在于，提出一种如何能在涡轮机壳体区域内避免形成裂纹的另外的简单措施。
所述任务通过用于内燃机的废气涡轮增压器解决，所述废气涡轮增压器至少包括用于可旋转地支承涡轮机叶轮的支承壳体，所述涡轮机叶轮以其导向叶片轴向地伸入到涡轮机壳体中的废气排出通道中，所述废气排出通道沿轴向方向至少局部地在径向外部上由用于输入废气的螺旋通道缠绕，在从螺旋通道到废气排出通道的过渡处设有用于废气的导流舌，并且涡轮机壳体在背离废气排出通道的一侧上能通过基本上环形的贴靠面设置到支承壳体上，在涡轮机壳体中在导流舌与贴靠面之间径向环绕地至少在导流舌的出口区域中制有槽。
通过本发明的结构在导流舌与支承座之间实现涡轮机壳体的“软”连接。由此，由于导流舌与涡轮机壳体在支承壳体上的贴靠面之间的软性，产生的热应力被减小。由此以简单方式可靠地避免形成裂纹。
尤其优选的槽的缠绕角为30°至360°之间。
槽的如下深度和宽度证实为尤其有利的：所述槽的深度为涡轮机壳体在该区域中的材料厚度的10％至50％，所述槽的宽度为涡轮机壳体在导流舌与贴靠面之间的宽度的10％至70％。
此外，所述槽的制造可以例如切削地通过铣削、车削等进行或非切削地例如通过浇铸进行。
当然，根据本发明的结构既可以应用于单螺旋废气涡轮增压器，也可以应用于双螺旋废气涡轮增压器。
附图说明
下面借助唯一附图中的优选实施例详细解释本发明。
图1示出根据本发明构造的用于内燃机的废气涡轮增压器的涡轮机壳体的截面以及支承壳体的俯视图。
具体实施方式
图1示出根据本发明构造的用于内燃机的废气涡轮增压器的涡轮机壳体3的截面以及支承壳体1的俯视图。涡轮机壳体3在废气涡轮增压器的安装状态中布置在支承壳体1上。废气涡轮增压器的压缩机侧未描绘。
支承壳体1用于对未描绘的涡轮机叶轮的可旋转的支承，所述涡轮机叶轮以其导向叶片沿轴向方向伸入到涡轮机壳体3中的废气排出通道2中。涡轮机叶轮3的旋转轴线8以虚线绘出。废气的流动方向以箭头示意性地画出。废气排出通道2在径向外部上由螺旋通道4所缠绕，用以将废气排出到涡轮机叶轮上。在从螺旋通道4到废气排出通道2的过渡处设有图1中以截面绘出的导流舌5，该导流舌用于以对流动而言优化的方式将废气输送到涡轮机叶轮的叶片上。此外，涡轮机壳体3在背离废气排出通道2的一侧上具有基本上环形的贴靠面6，该贴靠面用于贴靠在支承壳体1上。
根据本发明，涡轮机壳体3沿轴向方向在导流舌5与贴靠面6之间径向环绕地至少在导流舌5的出口区域中具有槽7。槽7优选具有30°至360°之间的缠绕角，也就是说槽7在此情况下在内周上完全缠绕涡轮机壳体。为了防止裂纹，槽7的深度T在该区域中为涡轮机壳体3的材料厚度的10％至50％，这被证实为是尤其有效的。这同样适用于槽7的宽度B，所述宽度尤其优选为涡轮机壳体3在导流舌5与贴靠面6之间的轴向宽度的10％至70％。槽7优选以非切削方式、例如通过浇铸等工艺制造，或以切削方式、例如通过车削、铣削等工艺制造。当然，根据本发明的结构可以应用于具有单螺旋或双螺旋的废气涡轮增压器。在此单螺旋表示，设有唯一的螺旋通道4，用于将气体输送到涡轮机导向叶片上。双螺旋表示，设有两个通常彼此平行布置的螺旋通道4，用于输送废气。
根据本发明的结构可以以有利的方式应用于以铸造法制造的涡轮机壳体3，例如由铸铝、灰口铸铁或铸钢制造。此外，根据本发明的结构还可以应用于金属板式涡轮机壳体3或应用于铸件/金属板混合的涡轮机壳体3。此外，根据本发明的结构既可以应用于柴油机所使用的废气涡轮增压器，也可以应用于汽油机所使用的废气涡轮增压器。
通过本发明的结构，在导流舌5与支承壳体1之间实现软连接，由此，由于该软性而减小所产生的热应力并因此可靠地避免形成裂纹。
附图标记列表
1支承壳体 5导流舌
2废气排出通道 6贴靠面
3涡轮机壳体 7槽
4螺旋通道 8旋转轴线
Claims (7)
1.用于内燃机的废气涡轮增压器，所述废气涡轮增压器至少包括用于可旋转地支承涡轮机叶轮的支承壳体(1)，所述涡轮机叶轮以其导向叶片轴向地伸入到涡轮机壳体(3)中的废气排出通道(2)中，所述废气排出通道沿轴向方向至少局部地在径向外部上由用于输入废气的螺旋通道(4)缠绕，在从螺旋通道(4)到废气排出通道(2)的过渡处设有用于废气的导流舌(5)，并且涡轮机壳体(3)在背离废气排出通道(2)的一侧上能通过基本上环形的贴靠面(6)设置到支承壳体(1)上，其特征在于，在涡轮机壳体(3)中在导流舌(5)与贴靠面(6)之间径向环绕地至少在导流舌(5)的出口区域中制有槽(7)。
2.按权利要求1所述的废气涡轮增压器，其特征在于，所述槽(7)缠绕30°至360°之间的缠绕角。
3.按权利要求1所述的废气涡轮增压器，其特征在于，所述槽(7)的深度(T)为涡轮机壳体(3)在该区域中的材料厚度的10％至50％。
4.按权利要求2所述的废气涡轮增压器，其特征在于，所述槽(7)的深度(T)为涡轮机壳体(3)在该区域中的材料厚度的10％至50％。
5.按权利要求1至4之一所述的废气涡轮增压器，其特征在于，所述槽(7)的宽度(B)为涡轮机壳体(3)在导流舌(5)与贴靠面(6)之间的宽度的10％至70％。
6.按权利要求1至4之一所述的废气涡轮增压器，其特征在于，所述槽(7)以非切削方式或以切削方式制造。
7.按权利要求1至4之一所述的废气涡轮增压器，其特征在于，所述废气涡轮增压器是单螺旋废气涡轮增压器或双螺旋废气涡轮增压器。
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