[發明專利]渦輪增壓器

有效

• 申請號: 201880054914.2
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN111033012B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 上村章仁;加藤稔也;藤田修一;岡山克
• 申請（專利權）人: 株式會社豐田自動織機
• 主分類號: F02B39/00
• 分類號: F02B39/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王瑋;蘇琳琳

具備鑄造制的渦輪殼體、形成在渦輪殼體內的渦輪室及圍繞渦輪室的周圍的渦輪渦旋流道、引導通過渦輪室的排氣的排出口、以及形成排出口的壁面的板金制的排出口形成部件。排出口形成部件具有：形成排出口的壁面的筒狀的主體壁、和從主體壁的遠位端朝向葉輪軸的徑向外側延伸的外周緣。外周緣被固定在渦輪殼體與連接于排出口的下游側排氣管之間。

技術領域

本發明涉及渦輪增壓器。

背景技術

渦輪增壓器具有：軸承殼體，其將葉輪軸支承為能夠旋轉；渦輪殼體，其與軸承殼體的第一端連結并且供從內燃機排出的排氣在內部流動；以及壓縮機殼體，其與軸承殼體的第二端連結并且供被向內燃機引導的進氣流動。在渦輪殼體內形成有渦輪室。在渦輪室收容有渦輪葉輪，渦輪葉輪與葉輪軸的第一端連結并且通過導入到渦輪室的排氣而與葉輪軸一體地旋轉。在壓縮機殼體內收容有壓縮機葉輪，壓縮機葉輪與葉輪軸的第二端連結并且與渦輪葉輪一體地旋轉。進而，若利用從內燃機排出的排氣而使渦輪葉輪旋轉，壓縮機葉輪經由葉輪軸而與渦輪葉輪一體地旋轉，則在壓縮機殼體流動的進氣通過壓縮機葉輪的旋轉而被壓縮，壓縮后的進氣被供給至內燃機。通過利用這樣的渦輪增壓器進行向內燃機的進氣的增壓，從而內燃機的進氣效率提高，內燃機的性能提升。

在比渦輪增壓器的渦輪殼體靠排氣流動方向的下游設置有對排氣進行凈化的催化劑。催化劑通過溫度上升至活性化溫度以上，而發揮排氣的凈化能力。因此，例如，當排氣的溫度較低時，存在催化劑的溫度未上升至活性化溫度以上，而未充分進行基于催化劑的排氣的凈化的擔憂。

通常，渦輪殼體由于需要確保剛性，因此通過鑄造形成為厚壁，所以質量較大，熱容量較大。因此，在渦輪殼體內流動的排氣在渦輪殼體內流動期間熱量被帶走，溫度易下降，作為其結果，催化劑的溫度上升至活性化溫度以上為止的時間變長。由此，例如，在要求內燃機的冷起動時等催化劑的提前預熱的運轉條件時，無法使催化劑的溫度提前上升至活性化溫度以上。

因此，例如在專利文獻1的渦輪增壓器中，將引導經過渦輪室的排氣的排出口的壁面由筒狀的排出口形成部件(排出口隔熱部件)形成。排出口形成部件抑制排氣的熱量向渦輪殼體的傳遞。其結果為，抑制了排氣在渦輪殼體內流動期間產生的排氣的溫度的下降。

專利文獻1：日本專利第5880463號公報

例如，在排出口形成部件的靠近渦輪室的一方的端部、及排出口形成部件的與渦輪室相反一側的端部固定于渦輪殼體的情況下，不易允許在出口形成部件由于排氣的熱量而被加熱時產生的排出口形成部件的熱伸長，存在對排出口形成部件局部作用過大的應力的擔憂。

發明內容

本發明的目的在于提供能夠允許排出口形成部件的熱伸長的渦輪增壓器。

為了解決上述課題的渦輪增壓器具備：軸承殼體，其將葉輪軸支承為能夠旋轉；鑄造制的渦輪殼體，其與所述軸承殼體在所述葉輪軸的旋轉軸線方向上的一端連結，并且從內燃機排出的排氣在所述渦輪殼體的內部流動；渦輪室，其形成于上述渦輪殼體內；渦輪葉輪，其收容于上述渦輪室并且通過被導入上述渦輪室的排氣而與上述葉輪軸一體地旋轉；渦輪渦旋流道，其是形成于上述渦輪殼體內并且為將流入到上述渦輪殼體的排氣向上述渦輪室引導的流道的一部分，上述渦輪渦旋流道圍繞上述渦輪室的周圍；排出口，其形成在上述渦輪殼體內并且引導通過上述渦輪室的排氣；以及板金制的排出口形成部件，其形成上述排出口的壁面，上述排出口形成部件具有：主體壁，其為形成上述排出口的壁面的筒狀的排出口主體壁，并具有靠近上述渦輪室的一方的近位端及上述近位端的相反側的遠位端；和外周緣，其從所述主體壁的上述遠位端朝向上述葉輪軸的徑向外側延伸，上述外周緣被固定在上述渦輪殼體與連接于上述排出口的下游側排氣管之間。

若不對排出口形成部件的未被渦輪殼體與下游側排氣管固定的部分進行固定，則允許在排出口形成部件由于排氣的熱量而被加熱時產生的熱伸長。

在上述渦輪增壓器中，也可以是上述排出口形成部件以在上述主體壁與上述渦輪殼體之間形成隔熱層的方式，相對于上述渦輪殼體的內周面隔開規定的間隙配置。