CN103534459A - 排气涡轮增压器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种排气涡轮增压器(1)，该排气涡轮增压器具有一个压缩机壳体(2)；具有一个涡轮机壳体(3)；并且具有一个轴承壳体(4)，该轴承壳体具有一个压缩机侧凸缘(5)并且具有一个涡轮机壳体侧凸缘(6)，其中该涡轮机壳体侧凸缘(6)是由在其机械性能和热性能方面与该涡轮机壳体(2)的材料相对应的一种材料制成的。

Description

排气涡轮增压器
说明书
本发明涉及根据权利要求1前序部分的一种排气涡轮增压器。
所述类型的排气涡轮增压器不仅具有一个带压缩机壳体的压缩机，而且还具有一个带涡轮机壳体的涡轮机，该涡轮机壳体通过一个轴承壳体侧凸缘而紧固到一个轴承壳体上。在此，一种已经已知属类的排气涡轮增压器具有作为浇铸部分由一种材料生产的轴承壳体。
所述浇铸材料可以由珠光体微结构构成，当被加热至450℃以上时，该微结构开始丧失其结构，因为该珠光体破裂成其多个构成部分。在此，首先该材料的体积发生变化，并且其次该轴承壳体失去其硬度(HB)。所述硬度损失可能如此巨大而使得，特别与该材料基质的树突状结构相结合，可能出现显著的裂纹形成。
该轴承壳体材料特别在与涡轮机壳体的接触表面处或与之配合时经受非常高的温度，并且另外通过连接元件的夹紧力而受到机械加载。与所述加载、在该排气涡轮增压器的使用过程中由发动机运行产生的振动、以及轴承壳体和涡轮机壳体的不同膨胀系数相结合，在该轴承壳体侧凸缘中出现了所述裂纹形成，这导致了在该轴承壳体与涡轮机壳体之间的连接点处排气的直接泄露。
因此，本发明的一个目的是提供在权利要求1的前序部分所指明类型的一种排气涡轮增压器，这种排气涡轮增压器使之有可能最小化或消除该属类涡轮增压器的上述问题。
所述目的是通过权利要求1的这些特征来实现的。
通过所述特征实现的是，该涡轮机壳体与轴承壳体之间的高度加载的接触区域是由一种可以经受更高加载的材料形成的。
在此，该涡轮机侧轴承壳体凸缘可以用一个分开的凸缘代替，该分开的凸缘是由相对于该已知的解决方案而言更高等级的材料制成。为了实现该轴承壳体与涡轮机壳体的、关于高温下的强度和密封作用而言的可靠的连接，有待分开地安装在该轴承壳体上的这个凸缘的材料是在其性能方面与该涡轮机壳体的性能相匹配的。
取决于所使用的涡轮机壳体材料，该涡轮机壳体侧凸缘可以由一种耐高温的铁素体材料(例如X22XCrMoV12-1(1.4923))或由一种奥氏体铸钢(例如GX40MeCrSiNb38-18(1.4849))来生产。
多项从属权利要求涉及本发明的多个有利改进。
该分开的涡轮机壳体侧凸缘与该轴承壳体的连接可以通过螺旋连接、收缩配合连接、焊接连接、粘合剂连接、钎焊连接、复合材料浇铸或以上连接类型的组合来实现。
该轴承壳体的机加工优选地可以在将该分开的凸缘固定到该轴承壳体上之后按常规方式进行。
从以下基于附图的多个示例性实施例的说明中将显现出本发明的进一步的细节、特征和优点，在附图中：
图1示出了根据本发明的排气涡轮增压器的截面透视图，
图2示出了该排气涡轮增压器的轴承壳体在从涡轮机观察时的平面视图，
图3示出了沿图2中的线A-A穿过轴承壳体的一个截面，
图4示出了根据本发明的轴承壳体的一个另外实施例的透视图示，
图5示出了根据图4的轴承壳体的对应于图3的截面图示，
图6示出了根据图4的轴承壳体的部分视图，
图7示出了根据本发明的轴承壳体的一个另外的实施例的对应于图4的图示，
图8示出了根据图7的轴承壳体的对应于图5的图示，
图9示出了根据图7的轴承壳体的对应于图6的图示，
图10示出了根据本发明的轴承壳体的一个另外实施例的对应于图7的图示，并且
图11示出了根据图10的轴承壳体的对应于图8的图示。
图1展示了一个根据本发明的排气涡轮增压器1，该排气涡轮增压器具有一个压缩机7和一个压缩机壳体2。
排气涡轮增压器1还具有带一个涡轮机壳体3的一个涡轮机8并且具有一个轴承壳体4，该轴承壳体通过一个压缩机侧凸缘5连接到该压缩机7上并且通过一个涡轮机壳体侧凸缘6连接到涡轮机8上或涡轮机壳体3上。
该涡轮机壳体侧凸缘6的设计将基于图2至图11在下面详细说明。图1中展示的排气涡轮增压器不言自明也具备此类涡轮增压器的所有其他部件，然而不对所述部件进行详细说明，因为它们对于说明本发明的原理而言并不是所要求的。
图2和图3展示了排气涡轮增压器1的根据本发明的轴承壳体6的第一实施例。
图2的视图是来自涡轮机8方向上的视图并且示出了该轴承壳体4及其涡轮机壳体侧凸缘6，其中由于所选择的图示，能够看到由一个衬套、杠杆和销构成的一种安排9还以及两个柱销10和11。
图3示出了的是作为一个分开的部件形成的涡轮机壳体侧凸缘6被形成为可以拧接或焊接到该轴承壳体4上的一个钢凸缘。参考数字14象征性地指出了多个焊接点的这些可能焊接点中的一个。
图4至图6展示了根据本发明的轴承壳体4的一个另外的实施例，其中对应于图2和图3的所有特征都用相同的参考数字表示。
在所述设计变体中，凸缘6是与轴承壳体4一体地浇铸的，其中图5示出了其连接是通过一种适当的成形17实现的。
此外，图4和图6示出了两个凹陷15和16，在所述实施例中，这些凹陷完全位于凸缘6的表面内。
图7至图9展示了一体浇铸的凸缘6的另外一个设计变体，其中图8再次示出了形状配合17。在其他方面所述实施例对应于根据图4至图6的实施例，除了图9显示出这些凹陷15和16是部分地位于凸缘6的材料内并且部分地位于轴承壳体4的材料内的事实。
图10和图11示出了基本上对应于根据图2和图3的实施例的一个变体，并且其中凸缘6通过内/外螺纹13拧接到轴承壳体4上。根据图9的凹陷15和16与该压入式衬套9或压入式销11(图2所示)一起用作一个防止旋转装置。
根据本发明的轴承壳体4的所有以上说明的设计变体的共同之处在于，凸缘6在其材料性能方面是与涡轮机壳体3的材料匹配的，这样使得可以消除在引言中特别关于在轴承壳体4与涡轮机壳体3之间的接触点的区域中不希望的裂纹形成所解释的这些问题。
除本发明的以上书面披露之外，特此明确地参考在图1至图11中对本发明的图示说明。
参考号清单
1      排气涡轮增压器
2      缩机壳体
3      涡轮机壳体
4      轴承壳体
5      缩机侧凸缘
6      涡轮机壳体侧凸缘
7      压缩机
8      涡轮机
9      由衬套、杠杆和销构成的安排
10，11 柱销
12     圆周套环
14     焊接点
13     内螺纹/外螺纹
15，16 陷
17     与接合到轴承壳体4中的适当形状连接的连接装置(形状配合)

Claims (7)

1.一种排气涡轮增压器(1)
-具有一个压缩机壳体(2)；
-具有一个涡轮机壳体(3)；并且
-具有一个轴承壳体(4)
·该轴承壳体具有一个压缩机侧凸缘(5)并且
·该轴承壳体具有一个涡轮机壳体侧凸缘(6)，
其中
-该涡轮机壳体侧凸缘(6)是由在其机械性能和热性能方面与该涡轮机壳体(2)的材料相对应的一种材料制成。
2.如权利要求1所述的排气涡轮增压器，其中该涡轮机壳体侧凸缘(6)是连接到该轴承壳体(4)上的一个分开生产的部件。
3.如权利要求2所述的排气涡轮增压器，其中该涡轮机壳体侧凸缘(6)是通过螺旋连接、收缩配合、焊接、粘合剂粘结、钎焊或复合材料浇铸或这些连接类型的组合而连接到该轴承壳体(4)上的。
4.如权利要求1至3之一所述的排气涡轮增压器，其中该涡轮机壳体侧凸缘(6)的材料是铁素体钢盘。
5.如权利要求1至3之一所述的排气涡轮增压器，其中该涡轮机壳体侧凸缘(6)的材料是奥氏体钢盘。
6.一种用于排气涡轮增压器(1)的轴承壳体(4)，该轴承壳体具有一个压缩机侧凸缘(5)和一个涡轮机壳体侧凸缘(6)，其中该涡轮机壳体侧凸缘(6)是由在其机械性能和热性能方面与有待安装在该涡轮机壳体侧凸缘(6)上的一个涡轮机壳体(3)的材料相对应的一种材料制成。
7.如权利要求5所述的轴承壳体，其特征为权利要求2至4中的至少一项。
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