[發明專利]具有嵌入板的渦輪增壓器

有效

• 申請號: 200980139496.8
• 申請日: 2009-07-03
• 公開（公告）號: CN102171459A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: H·克勞斯;H·費特;A·考夫曼;S·克勞斯
• 申請（專利權）人: 歐陸汽車有限責任公司
• 主分類號: F04D29/44
• 分類號: F04D29/44
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李永波;梁冰

本發明涉及一種具有在壓縮機殼體上的嵌入板的渦輪增壓器。

渦輪增壓器通常具有廢氣渦輪機，廢氣渦輪機設置在廢氣流中，且通過軸與壓縮機在進氣沖程（Ansaugtrakt）中的連接。在運行中，廢氣流導入渦輪機中并驅動其渦輪。渦輪又驅動壓縮機輪，壓縮機由此提高發動機進氣沖程中的壓力。因此在進氣沖程期間有大量空氣進入到氣缸中。這導致有很多氧氣可供使用，相應有大量燃油能夠燃燒。這樣就提高了發動機的輸出功率。

對于具有離心壓縮機的渦輪增壓器而言，空氣首先被壓縮機葉輪加速，并使得氣體產生動能。在接下來的徑向擴壓器中，切向的和徑向的速度分量減速，由此產生必需的靜壓。這種徑向擴壓器的獨特的外直徑通常為徑向出口直徑的1.5~1.7倍。在擴壓器上連接有所謂的螺旋部分（Spirale），該螺旋部分吸取經壓縮的氣體并輸送給發動機。離心壓縮機的壓力比近似地取決于其轉速。對于不同的發動機物質流和壓縮機圓周速度，流體在壓縮機輪出口的角度在30°~80°的范圍內。根據螺旋部分的設計情況，即相對于半徑比的面積，在出口角度為45°~80°時，螺旋部分的總壓力損耗最小。

在構造螺旋部分時，通常必須在發動機室中可用的安裝空間與流體技術上最佳的幾何形狀之間找到折衷方案。這種折衷方案通常是所謂的懸垂的螺旋部分。懸垂的螺旋部分的特點是橫截面積的面積重心半徑類似于擴壓器出口半徑。

懸垂的螺旋部分只能采用鑄造方法利用型芯制造。壓鑄方法由于模具（Werkzeug）的原因在此不予考慮。為了得到用于挽回壓力（Druckrückgewinn）的所需要的擴壓器出口半徑，因此需要給壓鑄螺旋部分設置較大的安裝空間，否則就得忍受挽回的壓力較小的事實。另外，壓鑄螺旋部分的特點是效率低。而另一方面，壓鑄螺旋部分例如相比于金屬型鑄造方法具有明顯的成本優勢。

因此，本發明的目的在于，提供一種具有壓縮機殼體的渦輪增壓器，該壓縮機殼體例如也允許采用成本低廉的壓鑄方法制造。

該目的通過一種具有權利要求1的特征的渦輪增壓器得以實現。

據此，根據本發明，提供一種具有葉輪殼體的渦輪增壓器：

－?其中葉輪殼體（14）具有嵌入部件（24）；

－?其中嵌入部件（24）經過構造，使得它與葉輪殼體（14）形成懸垂的螺旋部分。

這種渦輪增壓器的優點是，由此例如不必采用砂型鑄造方法制造帶有懸垂的螺旋部分的壓縮機殼體。替代地，壓縮機殼體也可以采用壓鑄方法制造，盡管如此，卻可利用嵌入部件來實現懸垂的螺旋部分。

本發明的有利設計和改進可由從屬權利要求以及對照附圖進行的說明得到。

根據本發明的一種設計，葉輪殼體就是壓縮機殼體。該壓縮機殼體具有至少一個螺旋部分，其中嵌入部件使得空氣物質流從壓縮機輪轉向或換向至壓縮機殼體的螺旋部分。其優點是，能在流動角度不利的情況下抑制流動損耗，且能實現高效率。

在本發明的另一種實施方式中，嵌入部件可利用其開口套到或安置到壓縮機殼體的凸臺或凸起上。嵌入部件的開口可以有選擇地附加地具有凹槽，該凹槽插到壓縮機殼體的凸臺的相應的凸起上，以便在徑向上附加地固定嵌入部件。嵌入部件具有易于固定的優點。

根據本發明的另一種實施方式，嵌入部件的一個、多個或所有葉片部件與對面的壁（例如擴壓器后壁）間隔開，也就是說，并不支撐在所述壁上。在例如沒有葉片部件支撐在葉輪殼體上的情況下，可以設置至少一個支撐區段。該支撐區段可以由具有任一種輪廓的凸起構成，這種凸起如同葉片那樣例如簡單地向前彎曲，以便例如支撐在擴壓器后壁上。但這里的支撐區段無需形成葉片形狀，而是任意地構造，只要它允許嵌入部件支撐在葉輪殼體上，例如支撐在壓縮機殼體的擴壓器后壁上。替代地，也可以適當地構造嵌入部件的一個、多個或所有的葉片部件，使得它們附加地支撐在對面的壁上，例如支撐在擴壓器后壁上。其優點是，能省去額外地固定嵌入部件。但在其它情況下，原則上也可以附加地通過焊接、釬焊、螺栓連接和/或榫眼連接等固定嵌入部件。

在本發明的另一種實施方式中，嵌入部件例如是板材部件。該板材部件例如針對相應的要成型的葉片部件而具有榫銷區段。帶有開口的嵌入部件例如可以采用沖制方法和/或精密切削方法制造，其中葉片部件例如可通過成型或彎曲來制得。板材部件作為嵌入部件具有制造簡便且成本非常低廉的優點。