CN101575991A - 具有涡轮增压器联接器的发动机 - Google Patents

具有涡轮增压器联接器的发动机 Download PDF

Info

Publication number
CN101575991A
CN101575991A CNA2009101391317A CN200910139131A CN101575991A CN 101575991 A CN101575991 A CN 101575991A CN A2009101391317 A CNA2009101391317 A CN A2009101391317A CN 200910139131 A CN200910139131 A CN 200910139131A CN 101575991 A CN101575991 A CN 101575991A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coupling member
thermal baffle
annular solid
assembly
exhaust manifold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2009101391317A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101575991B (zh
Inventor
E·A·诺尔德林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of CN101575991A publication Critical patent/CN101575991A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101575991B publication Critical patent/CN101575991B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/14—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having thermal insulation
    • F01N13/141—Double-walled exhaust pipes or housings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/243—Cylinder heads and inlet or exhaust manifolds integrally cast together
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/12—Turbo charger

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

本发明涉及具有涡轮增压器联接器的发动机。一种涡轮组件，包括联接构件、隔热板和涡轮装置。该联接构件可包括第一和第二端部，以及在该第一和第二端部之间延伸的环形体。该第一端部可将该联接构件固定到发动机的排气歧管上，并且该环形体可限定出从该排气歧管接收排气的排气通道。该环形体可包括接收冷却剂流体的冷却剂通路。该隔热板在该排气通道内沿轴向延伸，并且在该环形体与排气通道内的排气流之间沿径向延伸，从而限制从排气向该环形体传递的热量。该涡轮装置可包括被固定到该联接构件的第二端部上，并且与该排气通道相通以从那里接收排气的壳体。

Description

具有涡轮增压器联接器的发动机
技术领域
[0001]本发明涉及发动机总成，并且更具体地涉及用于发动机总成的涡轮联接。
背景技术
[0002]本节陈述只是提供与本发明相关的背景信息，并且不构成现有技术。
[0003]发动机总成可结合涡轮增压器的使用来压缩流入发动机内的空气，从而向每个气缸提供更多的空气。为了压缩流入发动机内的空气，涡轮增压器利用来自发动机的排气流使涡轮机旋转，这又使气泵(或压缩机)旋转。因为涡轮机与排气相通，所以涡轮机的温度可能会很高。因此，大量热量会传递给部件，例如与涡轮机相连的排气歧管。
发明内容
[0004]一种涡轮组件，包括联接构件、隔热板和涡轮装置。该联接构件可包括第一和第二端部，以及在该第一和第二端部之间延伸的环形体。该第一端部可将该联接构件固定到发动机的排气歧管上，且该环形体可限定出从排气歧管接收排气的排气通道。该环形体包括接收冷却剂流体的冷却剂通路。该隔热板可在该排气通道内沿轴向延伸，并且在该环形体与排气通道内的排气流之间沿径向延伸，从而限制从排气向该环形体传递的热量。该涡轮装置可包括被固定到该联接构件的第二端部上，并且与该排气通道相通以从那里接收排气的壳体。
[0005]一种发动机总成，可包括排气歧管、联接构件、隔热板和涡轮装置。该排气歧管可包括出口，该联接构件可包括第一和第二端部，以及在该第一和第二端部之间延伸的环形体。该第一端部可将该联接构件固定到该排气歧管的出口上。该环形体可限定出从该排气歧管接收排气的排气通道。该环形体可包括接收冷却剂流体的冷却剂通路。该隔热板可在该排气通道内沿轴向延伸，并且在该环形体与该排气通道内的排气流之间沿径向延伸，从而限制从排气向该环形体传递的热量。该涡轮装置可包括被固定到该联接构件的第二端部上，并且与该排气通道相通以从那里接收排气的壳体。
[0006]从本文提供的详细描述中将更明显地看出本发明的更广的适用范围。应当理解，本描述和特定例子只是起到举例的作用，而不意图限制本发明的范围。
附图说明
[0007]本文描述的附图只用作说明的目的，并不意图以任何方式限制本发明的范围。
[0008]图1是根据本发明的发动机总成的示意图；
[0009]图2是图1所示涡轮组件的示意图；
[0010]图3是图2所示联接组件的另一示意图；以及
[0011]图4是根据本发明的替换性涡轮组件的示意图。
具体实施方式
[0012]下面描述本质上仅仅是示例性，且并不意图限制本发明、应用或用途。应当理解，在所有附图中，相应的附图标记代表相同或相应的零部件和特征。
[0013]参照图1，其示意性地示出了示例性发动机总成10。发动机总成10可包括与进气系统14相通的发动机12、排气系统16以及涡轮组件18。在所示例子中，发动机12可包括具有集成排气歧管22的气缸盖20。集成排气歧管22可以是形成气缸盖20的单个铸件的一部分，并且可将来自发动机12的排气引向涡轮组件18。
[0014]进气系统14可包括向涡轮组件18供应空气的第一进气道24、与涡轮组件18相通的第二进气道26、以及与第二进气道26相通并且从涡轮组件18接收压缩空气的进气歧管30。排气系统16可与涡轮组件18相通，并且引导来自涡轮组件18的排气。
[0015]涡轮组件18可包括涡轮装置32和联接组件34。涡轮装置32可包括位于涡轮壳体39内的涡轮机36和压缩机38。涡轮机36可与来自发动机12的排气相通并且由其驱动。压缩机38可与第一进气道24相通并且由涡轮机36驱动。供应管40和回流管42可使联接组件34与来自发动机12的冷却剂流体相通。附加的供应管44和附加的回流管46可使涡轮装置32与来自发动机12的冷却剂流体相通。
[0016]参照图2和图3，联接组件34可包括联接构件48和隔热板50。联接构件48可包括在第一端部54和第二端部56之间延伸的环形体52。环形体52限定出贯穿其中的排气通道57。第一端部54可包括沿径向向外延伸的第一法兰58，该第一法兰具有一系列贯穿其中的孔60，第二端部56可包括沿径向延伸的第二法兰61，该第二法兰具有一系列贯穿其中的孔62。环形体52可包括与冷却剂供应管40和回流管42相通的冷却剂通路64。如图3所示，冷却剂通路64在环形体52内可形成为环形通路(或回路)。环形体52可具有与冷却剂供应管40相通的冷却剂入口66，以及与冷却剂回流管42相通的出口68。冷却剂通路64可围绕联接构件48的整个圆周延伸。更具体地，冷却剂通路64可围绕环形体52的整个圆周延伸。
[0017]隔热板50布置在排气通道57中，并且可包括沿径向延伸的法兰部70和沿轴向延伸的主体部72。法兰部70沿轴向位于联接构件48和排气歧管22之间，并且可包括与联接构件48中的孔60对齐的孔74。孔60、74可容纳紧固件76，该紧固件与排气歧管22接合以将联接组件34固定到发动机12上。隔热板50由不锈钢形成，法兰部70可形成排气歧管22与联接构件48之间的垫圈。
[0018]隔热板50的主体部72可沿轴向从法兰部70朝向涡轮装置32而延伸入联接构件48中。主体部72可包括总体上沿轴向固定在法兰部70上的第一端部78，和总体上与第一端部78相对并且总体上不受轴向限制的第二端部80。主体部72可包括沿着其轴向长度的第一部分82和第二部分84。
[0019]第一部分82可从第一端部78延伸出，并且沿轴向与联接构件48中的冷却剂通路64对齐。第一部分82可具有相对于联接构件48内表面90沿径向向内偏移的外表面88，从而在隔热板50与联接构件48之间的径向方向上形成空隙。该空隙在轴向方向上与冷却剂通路64对齐。更具体地，隔热板50的外表面88的外径(D1)小于联接构件48的内径(D2)，从而在它们之间形成环形空隙。
[0020]第二部分84定位于邻近隔热板50主体部72的第二端部80。第二部分84可延伸入涡轮装置32的壳体39中，并且可抵靠着壳体39的内表面94以沿径向固定第二端部80。用紧固件96可将涡轮装置32的壳体39固定到联接构件48沿径向延伸的第二法兰61上。替换性地，第二部分84可位于联接构件48内，并且可接合内表面90。在任一情况中，第二部分84沿轴向位于冷却剂通路64的下游。
[0021]在发动机操作期间，隔热板50与联接构件48之间形成的空隙会降低从排气向联接构件48传递的热量。同样地，会降低从排气向冷却剂通路64内的冷却剂的散热。隔热板50的第二部分84支撑着隔热板50的第二端部80，从而改善隔热板50的疲劳特性并且降低其振动。第二端部80不受轴向限制，可适应隔热板50的热膨胀。
[0022]图4中示出了替换性的涡轮组件118。应当理解，涡轮组件118总体上与涡轮组件18相似，除了下述特征以外。涡轮组件118可包括具有涡轮装置部138的壳体139、与该壳体一体形成的联接部148，以及隔热板152。联接部148总体上与联接构件48相似。附加的冷却剂通路155、157可从冷却剂通路154伸入涡轮壳体139中，从而可采用与图1中的供应管44和回流管46相似的单组冷却剂管路(未示出)，来供给联接部148中的冷却剂通路154以及涡轮装置部138中的冷却剂通路(未示出)。

Claims (20)

1.一种涡轮组件，包括：
联接构件，其包括第一和第二端部以及在所述第一和第二端部之间延伸的环形体，所述第一端部适于将所述联接构件固定到发动机的排气歧管上，并且所述环形体限定出从所述排气歧管接收排气的排气通道，所述环形体包括位于其内的、接收冷却剂流体的冷却剂通道；
隔热板，其在所述排气通道内沿轴向延伸从而限制从所述排气向所述环形体传递的热量；以及
涡轮装置，其包括被固定到所述联接构件的第二端部上并且与所述排气通道相通以从那里接收所述排气的壳体。
2.如权利要求1所述的涡轮组件，其中所述环形体中的冷却剂通路是在所述环形体中形成回路的环形冷却剂通路。
3.如权利要求1所述的涡轮组件，其中所述联接构件的第一端部包括适于将所述联接构件固定到所述排气歧管上的第一法兰，所述隔热板包括相对于所述第一法兰沿轴向向外布置的第一端部，该第一端部覆在所述第一法兰上以在所述联接构件与所述排气歧管之间形成垫圈。
4.如权利要求3所述的涡轮组件，其中所述隔热板的第二端部不受轴向限制，从而允许所述隔热板的热膨胀。
5.如权利要求3所述的涡轮组件，其中所述隔热板的第二端部包括沿径向向外延伸部，其沿径向在所述排气通道内固定所述隔热板。
6.如权利要求1所述的涡轮组件，其中所述隔热板包括沿轴向延伸的环形主体，所述环形主体的一部分相对于所述环形体的径向内表面沿径向偏移。
7.如权利要求6所述的涡轮组件，其中所述径向偏移在所述隔热板与所述联接构件之间沿径向方向形成空隙。
8.如权利要求7所述的涡轮组件，其中所述空隙在轴向方向上与所述冷却剂通路对齐。
9.如权利要求1所述的涡轮组件，其中所述联接构件与所述涡轮装置的壳体一体形成。
10.一种发动机总成，包括：
排气歧管，其包括出口；
联接构件，其包括第一和第二端部以及在所述第一和第二端部之间延伸的环形体，所述第一端部将所述联接构件固定到所述排气歧管的出口上，所述环形体限定出从所述排气歧管接收排气的排气通道，所述环形体内限定出接收冷却剂流体的冷却剂通路；
隔热板，其在所述排气通道内沿轴向延伸从而限制从所述排气向所述环形体传递的热量；以及
涡轮装置，其包括被固定到所述联接构件的第二端部上并且与所述排气通道相通以从那里接收所述排气的壳体。
11.如权利要求10所述的发动机总成，其中所述环形体中的冷却剂通路是在所述环形体中形成回路的环形冷却剂通路。
12.如权利要求10所述的发动机总成，其中所述联接构件的第一端部包括将所述联接构件固定到所述排气歧管上的第一法兰，所述隔热板包括相对于所述第一法兰沿轴向向外布置的第一端部，该第一端部覆在所述第一法兰上以在所述联接构件与所述排气歧管之间形成垫圈。
13.如权利要求12所述的发动机总成，其中所述隔热板的第二端部不受轴向限制，从而允许所述隔热板的热膨胀。
14.如权利要求12所述的发动机总成，其中所述隔热板的第二端部包括沿径向向外延伸部，其沿径向在所述排气通道内固定所述隔热板。
15.如权利要求10所述的发动机总成，其中所述隔热板包括沿轴向延伸的环形主体，所述环形主体的一部分相对于所述环形体的径向内表面沿径向偏移。
16.如权利要求15所述的发动机总成，其中所述径向偏移在所述隔热板与所述联接构件之间沿径向方向形成空隙。
17.如权利要求16所述的发动机总成，其中所述空隙在轴向方向上与所述冷却剂通路对齐。
18.如权利要求10所述的发动机总成，其中所述排气歧管与所述发动机总成的气缸盖一体形成。
19.如权利要求18所述的发动机总成，其中所述排气歧管与所述气缸盖由单一铸件形成。
20.如权利要求10所述的发动机总成，其中所述联接构件与所述涡轮装置的壳体一体形成。
CN2009101391317A 2008-05-08 2009-05-07 具有涡轮增压器联接器的发动机 Expired - Fee Related CN101575991B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/117,244 US7908857B2 (en) 2008-05-08 2008-05-08 Engine having a turbocharger coupler
US12/117244 2008-05-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101575991A true CN101575991A (zh) 2009-11-11
CN101575991B CN101575991B (zh) 2012-03-21

Family

ID=41265749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009101391317A Expired - Fee Related CN101575991B (zh) 2008-05-08 2009-05-07 具有涡轮增压器联接器的发动机

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7908857B2 (zh)
CN (1) CN101575991B (zh)
DE (1) DE102009019947A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106014604A (zh) * 2015-03-24 2016-10-12 通用汽车环球科技运作有限责任公司 具有涡轮增压器冷却模块的发动机
CN106812597A (zh) * 2015-11-27 2017-06-09 长城汽车股份有限公司 蜗轮增压器结构和发动机总成

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008031887A1 (de) * 2008-07-08 2010-03-04 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Abgasanlage
US8683962B2 (en) * 2011-04-19 2014-04-01 GM Global Technology Operations LLC Cooling system for an internal combustion engine
US8960137B2 (en) * 2011-09-07 2015-02-24 Ford Global Technologies, Llc Integrated exhaust cylinder head
DE112014005194T5 (de) * 2013-11-13 2016-07-28 Borgwarner Inc. Flüssigkeitsgekühltes Turbinengehäuse mit Zwischenkammer
US20180051618A1 (en) * 2016-08-18 2018-02-22 GM Global Technology Operations LLC Geometrically optimized gas sensor heat shield
US10465556B2 (en) 2017-10-17 2019-11-05 Borgwarner Inc. Turbocharger heat shield

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2886945A (en) * 1954-02-13 1959-05-19 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Exhaust pipe
US2954763A (en) * 1959-04-29 1960-10-04 Int Harvester Co Unitary exhaust manifold gasket and heat shield
US3169365A (en) * 1961-03-29 1965-02-16 Eaton Mfg Co Apparatus for cooling an exhaust manifold
US4179884A (en) * 1977-08-08 1979-12-25 Caterpillar Tractor Co. Watercooled exhaust manifold and method of making same
US6176082B1 (en) * 1999-04-21 2001-01-23 Caterpillar Inc. Exhaust manifold cooling assembly for an internal combustion engine
DE10336978B3 (de) * 2003-08-12 2005-01-13 Mtu Friedrichshafen Gmbh Trägergehäuse für einen oder mehrere Abgasturbolader einer Brennkraftmaschine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106014604A (zh) * 2015-03-24 2016-10-12 通用汽车环球科技运作有限责任公司 具有涡轮增压器冷却模块的发动机
CN106014604B (zh) * 2015-03-24 2019-06-28 通用汽车环球科技运作有限责任公司 具有涡轮增压器冷却模块的发动机
CN106812597A (zh) * 2015-11-27 2017-06-09 长城汽车股份有限公司 蜗轮增压器结构和发动机总成
CN106812597B (zh) * 2015-11-27 2019-04-30 长城汽车股份有限公司 蜗轮增压器结构和发动机总成

Also Published As

Publication number Publication date
US7908857B2 (en) 2011-03-22
CN101575991B (zh) 2012-03-21
DE102009019947A1 (de) 2009-12-24
US20090277172A1 (en) 2009-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101575991B (zh) 具有涡轮增压器联接器的发动机
EP1785613B1 (en) Exhaust turbo-supercharger
US9003793B2 (en) Turbocharger assembly with compressed air cooled bearings
US10801729B2 (en) Thermally coupled CMC combustor liner
US9726032B2 (en) Gas turbine engine diffuser system for a high pressure (HP) compressor
US9915172B2 (en) Turbocharger with bearing piloted compressor wheel
CN106907193B (zh) 用于调制涡轮冷却的方法及系统
US9695780B2 (en) Internal combustion engine
US20090094979A1 (en) Turbocharger with adjustable turbine geometry and a vane carrier ring
CN107339125A (zh) 用于冷却燃气涡轮发动机的部件的系统和方法
US9903225B2 (en) Turbocharger with low carbon steel shaft
US20120251309A1 (en) Cmc turbine nozzle adapted to support a metallic turbine internal casing by an axial contact
EP1850070A3 (en) Methods and system for reducing pressure losses in gas turbine engines
EP3111056B1 (en) A turbocompound unit
WO2016002037A1 (ja) コンプレッサカバー、遠心圧縮機及び過給機、並びに、コンプレッサカバーの製造方法
US20150322850A1 (en) Turbocharger and casing
CN205422845U (zh) 涡轮增压器和内燃发动机
US20120251314A1 (en) Cmc turbine nozzle adapted to support a metallic turbine internal casing by a radial contact
CN106545368B (zh) 陶瓷基质复合物环形护罩固持方法-cmc销头
CN111720361A (zh) 涡轮增压器压缩机壳体
CN110446829B (zh) 具有用于双重利用燃气涡轮发动机的燃烧器部段中的冷却流体的导管布置结构的系统
CN104279190A (zh) 废气涡轮增压器的压缩机的空气进入部
CN102612608B (zh) 用于涡轮增压器的转轮的容纳装置
EP2578937A2 (en) Film cooled combustion liner assembly
EP2978955B1 (en) An exhaust gas pressure regulator

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120321

Termination date: 20170507

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee