CN212898636U - 一种涡轮增压器的隔热结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种涡轮增压器的隔热结构，包括隔热罩，所述隔热罩可以布置在涡轮增压器的轴承壳体和涡轮壳体之间；还包括陶瓷隔热环，所述陶瓷隔热环位于隔离罩径向的外部，且所述陶瓷隔热环配装在轴承壳体与涡轮壳体之间，以使得轴承壳体与涡轮壳体的端面之间留有间隙。本实用新型公开的一种涡轮增压器的隔热结构，结构简单，隔热效果高，成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及涡轮增压器技术领域，具体地是一种涡轮增压器的隔热结构。
背景技术
高性能、低油耗、低排放是目前汽车市场技术发展的趋势和驱动力。因此，能够降低油耗，提高发动机升功率，降低排放的涡轮增压器在汽车市场的应用越来越广泛。由于乘用车发动机极高的排气温度，涡轮增压器的涡端均采用了耐热钢，并且在靠近中间体侧添加了隔热罩，一般采用1.4845、1.4841等金属隔热材料。随着排温的持续升高，又需要采用2.4668的高镍基合金材料，价格昂贵。
升级材料是涡端隔热罩设计优化的重要方面。但是，目前，市场上主要的研发仍然是金属材料，采用含镍、钼、铌、钴等贵金属来适应更高的废气温度或者达到更好的隔热效果。价格可能是翻倍或者更高。在昂贵金属材料的前提下，隔热效果提升依然一般。开发低成本、隔热效果显著的金属隔热罩已经遭遇瓶颈。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：为了克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单，隔热效果高，成本低的涡轮增压器隔热结构。
本实用新型所采取的技术方案是：提供一种涡轮增压器的隔热结构，包括隔热罩，所述隔热罩可以布置在涡轮增压器的轴承壳体和涡轮壳体之间；还包括陶瓷隔热环，所述陶瓷隔热环位于隔离罩径向的外部，且所述陶瓷隔热环配装在轴承壳体与涡轮壳体之间，以使得轴承壳体与涡轮壳体的端面之间留有间隙。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
本实用新型的隔热结构，除了在轴承壳体与涡轮壳体之间靠近涡轮的位置增加了隔热罩，在两个壳体径向的外端部之间还设置了一个陶瓷隔热环，该陶瓷隔热环设置在轴承壳体与涡轮壳体的安装端面之间，并且该陶瓷隔热环安装后，使得两个壳体的端面之间不直接接触，留有空隙；目前的隔热结构，在轴承壳体与涡轮壳体之间设置的隔热罩的外边缘通常是延伸至两个壳体的安装端面之间的，并且目前的隔热罩通常是金属、合金材质加工而成，隔热效果不明显，且成本高，本新型结构中在两个壳体安装端面之间设置的陶瓷隔热环，替代了原有的金属隔热件，增强了隔热效果，并且陶瓷材质的隔热环具有良好的机械强度以及加工性能，成本相对于高价的2.4668高镍基合金材料更低。
进一步的，所述轴承壳体近涡轮壳体的一侧设有环形的容置槽，所述的容置槽内配装有隔离器，所述的隔热罩覆装在隔离器近涡轮壳体一侧的外端面。此改进机构中，在隔热罩与轴承壳体之间又增加了一个隔离器，进一步的增加了隔热效果，保护轴承端不受高温影响。
作为优选的，所述的隔离器采用无机非金属材质制成。选用无机非金属材质相比金属材质隔热效果明显提升，并且成本上还能适当降低。
再优选的，所述的隔离器为玻璃纤维材质制成。玻璃纤维材质具有良好的隔热效果，并且加工性能好，加工方便。
作为改进的，所述轴承壳体近涡轮壳体的一侧端面和/或涡轮壳体近轴承壳体的一侧端面设有配装槽，所述的陶瓷隔热环安装在配装槽内。此改进机构中设置的配装槽实现了对陶瓷隔热环的稳定限位，使得结构更加的稳定。
作为优选的，所述隔热罩呈圆盘形状，或者呈单级或多级阶梯的锅形状，所述圆盘或锅形状的径向外边缘设有限位裙边，所述涡轮壳体近轴承壳体的一端设有与限位裙边相配合的第一限位槽。
再改进的，所述隔热罩靠近中心安装孔位置设有弯折部，所述轴承壳体靠近涡轮壳体一端设有第二限位槽，所述的弯折部配合在第二限位槽内。此改进结构的弯折部方便固定限位，并且还能起到阻挡废气的作用，具体参见实施例内容。
附图说明
图1是本实用新型的涡轮增压器隔热结构的剖视图。
图2是图1中的X处放大结构图。
图3是本实用新型中的隔热罩的结构图。
图4是本实用新型中的隔离器的结构图。
其中，1-隔热罩，01-隔热罩主体，1.1-限位裙边，1.2-安装孔，1.3-弯折部，2-轴承壳体，2.1-容置槽，2.2-第二限位槽，3-涡轮壳体，3.1-第一限位槽，4-陶瓷隔热环，5-隔离器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语：“连接”、“配装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。另外的，本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”只是为了方便描述，便于区分，并没有特指的含义。
如图1、2所示，本实用新型提供的一种涡轮增压器的隔热结构，包括隔热罩1，该隔热罩1布置在涡轮增压器的轴承壳体2和涡轮壳体3之间靠近涡轮的位置。具体的，隔热罩1包括呈圆盘形状后者呈单级或多级阶梯的锅形状的隔热罩本体01，在该圆盘或锅形状的隔热罩本体01径向外边缘沿水平方向翻折形成限位裙边1.1；在涡轮壳体3近轴承壳体2的一端设置有与限位裙边1.1相配合的第一限位槽3.1。在隔热罩1的中心开设有供涡轮轴穿过的安装孔1.2，该隔热罩本体01上靠近安装孔1.2的内侧设有弯折部1.3，弯折部1.3从隔热罩本体01的内圆周边缘向隔热罩本体01的外圆周边缘方向弯折并延伸。并且在轴承壳体2靠近涡轮壳体3一端近涡轮轴的一侧设有第二限位槽2.1，隔热罩1的内侧的弯折部1.3端限位配合在第二限位槽2.1内，从而实现了隔热罩1内外两端的连接定位。
此结构中，通过对隔热罩本体01的内侧进行折弯设计，既方便了隔热罩1的定位，又能够使得涡轮壳体3中漏出的未做功的排气经过隔热罩1的弯折部1.3继续向涡轮做功，使得排气的做功利用率最大化，同时使得尽量少的排气泄漏到轴承壳体2中，延长了轴承壳体2中的轴承等部件的使用寿命，从而既保证了隔热效果，增加了气体的做功效率，还延长了隔热罩1的使用寿命，降低了企业的生产成本，提高了企业的经济效益。
本实施例中，隔热罩1由一种耐热或耐高温材料制成，具体视使用位置而定，换句话说，也可根据隔热罩1所承受的温度选择其材料。这意味着，例如当温度并不很高时，可以使用一种耐热材料，而当温度很高时，则使用一种耐高温材料。耐热或耐高温材料可以是例如一种适当的金属材料或者适当的金属合金或者其它适当的材料或材料组合。
如图2所示，该涡轮增压器的隔热结构中还包括了：陶瓷隔热环4和隔离器5，陶瓷隔热环4沿径向位于隔离罩1的外部，且陶瓷隔热环4配装在轴承壳体2与涡轮壳体3之间，并且，安装后保证轴承壳体2与涡轮壳体3的端面之间留有间隙；这样设计后，轴承壳体2与涡轮壳体3配装后，两者端面不接触，在他们之间形成气腔，这样保证了涡端更少的热量传导至轴承端。并且，此结构中轴承壳体2与涡轮壳体3端面之间没有直接刚性接触连接，它们的固定方式是在外边缘通过相应的螺栓连接。
如图2所示，在轴承壳体2近涡轮壳体3的一侧端面设有一个配装槽，陶瓷隔热环4高度方向的一端配装定位在配装槽内，另一端顶靠在涡轮壳体3的端面上；或者是，在涡轮壳体的端面上开设有一个配装槽，陶瓷隔热环4宽高度方向的一端配装定位在配装槽内，另一端顶靠在轴承壳体2的端面上；又或者是，在轴承壳体2、涡轮壳体3的端面上均开设有相应的配装槽，陶瓷隔热环4高度方向的两端分别配装定位在两个配装槽内；并且上述的结构中需要保证陶瓷隔热环4安装后，轴承壳体2端面与涡轮壳体3端面之间留有空隙。
再一方面的，在轴承壳体2近涡轮壳体3的一侧设有环形的容置槽2.2，隔离器5配合在容置槽2.2内，并且隔热罩1覆装在隔离器5近涡轮壳体3的外部。该隔离器5同样是一种隔热结构，具体的，如图4所示，该隔离器5为一个类似圆盘型或者锅型机构，它的外侧面与隔热罩1相匹配。具体的，该隔离器5采用隔热效果更好的无机非金属材质制成，本实施例中，隔离器5优选的为玻璃纤维制成。
本实用新型技术方案专注研究陶瓷等非金属材料在涡轮增压器涡端隔热的应用。一方面，陶瓷等非金属材料在隔热效果上明显优于金属材料。另一方面，陶瓷等非金属材料的价格主要取决于制造工艺、设计等，不同设计的价格差别一般不会太明显。陶瓷等材料的研发成果可以保证在达到更好的隔热效果时零件成本没有显著上升，还可能有成本降低。另外，目前主流的汽油机增压器均是采用水冷却***。如果陶瓷等材料的隔热罩隔热效果优异，废气温度相对较低的汽油机应用可以取消增压器水冷却***，这对于发动机厂商，以及增压器中间体供应商来说，是一笔非常可观的成本节省。
以上就本实用新型较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本实用新型不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，凡在本实用新型独立要求的保护范围内所作的各种变化均在本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种涡轮增压器的隔热结构，包括隔热罩(1)，所述隔热罩(1)布置在涡轮增压器的轴承壳体(2)和涡轮壳体(3)之间，其特征在于：还包括陶瓷隔热环(4)，所述陶瓷隔热环(4)位于隔热罩(1)径向的外部，且所述陶瓷隔热环(4)配装在轴承壳体(2)与涡轮壳体(3)之间，以使得轴承壳体(2)与涡轮壳体(3)的端面之间留有间隙。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压器的隔热结构，其特征在于：所述轴承壳体(2)近涡轮壳体(3)的一侧设有环形的容置槽(2.1)，所述的容置槽(2.1)内配装有隔离器(5)，所述的隔热罩(1)覆装在隔离器(5)近涡轮壳体(3)一侧的外端面。
3.根据权利要求2所述的涡轮增压器的隔热结构，其特征在于：所述的隔离器(5)采用无机非金属材质制成。
4.根据权利要求3所述的涡轮增压器的隔热结构，其特征在于：所述的隔离器(5)为玻璃纤维材质制成。
5.根据权利要求1所述的涡轮增压器的隔热结构，其特征在于：所述轴承壳体(2)近涡轮壳体(3)的一侧端面和/或涡轮壳体(3)近轴承壳体(2)的一侧端面设有配装槽，所述的陶瓷隔热环(4)安装在配装槽内。
6.根据权利要求1所述的涡轮增压器的隔热结构，其特征在于：所述隔热罩(1)呈圆盘形状，或者呈单级或多级阶梯的锅形状，所述圆盘或锅形状的径向外边缘设有限位裙边(1.1)，所述涡轮壳体(3)近轴承壳体(2)的一端设有与限位裙边(1.1)相配合的第一限位槽(3.1)。
7.根据权利要求1或6所述的涡轮增压器的隔热结构，其特征在于：所述隔热罩(1)靠近中心安装孔(1.2)位置设有弯折部(1.3)，所述轴承壳体(2)靠近涡轮壳体(3)一端设有第二限位槽(2.2)，所述的弯折部(1.3)配合在第二限位槽(2.2)内。
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