CN104736813B - 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壳体(2)，该壳体包括一个涡轮机壳体(3)、一个轴承壳体(4)以及一个压缩机壳体(5)；并且具有一个冷却装置(10)，该冷却装置至少整合在该涡轮机壳体(3)内并且该冷却装置具有一个冷却装置入口(16)，其中在该冷却装置入口(16)处安排了一个冷却剂涡漩装置(13)。

Description

排气涡轮增压器
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。
为了降低现代排气涡轮增压器的重量和成本，已知的是使得其涡轮机壳体由轻型材料制造，例如具体是铝。这些壳体的最大缺点在于它们的低热耐久性，其需要有效的冷却。
为此目的，已知提供具有冷却装置的涡轮机壳体，这些冷却装置包括在壳体内的多个通道和凹座。为了设定合适的冷却剂流动，所述通道和凹座的直径和形状已经改变，尽管这对于有效冷却而言经常并不是足够的。
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包括配备有一个有效的冷却装置的一个涡轮机壳体。
这一目的是通过权利要求1的特征来实现的。
根据本发明，通过提供一种冷却剂涡漩装置，能够实现冷却剂的有意的起涡漩，以便能够利用尤其是对于涡轮机壳体改进的冷却所产生的优势。换言之，根据本发明的排气涡轮增压器并不依赖于来自发动机供应的冷却剂的或多或少的随机涡漩程度。
这样一种冷却剂涡漩装置可以是冷却装置的一个整体组成部分，该冷却装置安排在涡轮机壳体内或者原则上也安排在轴承壳体和/或压缩机壳体内，或者有可能将一个涡漩装置作为改装零件来提供给现有的冷却装置。
这些从属权利要求包含这些发明的多个有利发展。
原则上，有可能使得涡漩装置配备有类似于螺旋线状物地形成的一个连续延伸的冷却剂引导鳍片、或者配备有具有多种不同形状和尺寸的多个冷却剂引导鳍片。这取决于所希望的涡漩程度，而这可以是随着应用的不同而变化的。
本发明的进一步的细节、优点和特征将参照附图从多个示例性实施例的以下说明中显现，在附图中：
图1示出了通过根据本发明的一个排气涡轮增压器的一个截面图解，
图2示出了根据图1用于排气涡轮增压器的一种所谓的“水芯”，以及
图3示出了冷却剂涡漩装置的一个放大的透视图。
图1展示了一个排气涡轮增压器1，该排气涡轮增压器具有一个壳体2。在此，该壳体2包括一个涡轮机壳体3、一个连接到该涡轮机壳体上的轴承壳体4、以及连接到该轴承壳体4上的一个压缩机壳体5。
在轴承壳体4内安装有一个轴6，此轴在该涡轮机壳体3的一侧支撑一个涡轮机叶轮7并且此轴在该压缩机壳体5的一侧支撑一个压缩机叶轮8。
在所说明的实例中，涡轮机壳体3是一个具有第一和第二流入通道11和12的双通道壳体，所述流入通道被一个分隔件9分开。
为了冷却涡轮机壳体3提供了一个冷却装置10，该冷却装置在图1中展示的形状仅仅是示例性的。这种冷却装置10具有用于引导冷却剂(具体为水)的多个通道和凹座，并且可以根据其设计而与涡轮机壳体3相适配。
此外，原则上可能的是在轴承壳体4和压缩机壳体5内也可以提供这种冷却装置10。
图2展示了一种用于排气涡轮增压器1的所谓的“水芯”。图2中展示的几何形状表示如图1中通过实例方式说明的以其生产最终状态的、在排气涡轮增压器1中的一种充满冷却剂的(具体为充满水的)腔。根据图2的冷却装置10或者其水芯同样应该仅仅被理解为一个实例，因为如在图1的基础上所解释的，这种冷却装置的成形可是与相应的排气涡轮增压器目适配的。
在任何情况下，冷却装置10都具有一个冷却装置入口16。如图2所示，冷却剂涡漩装置13安排在所述冷却装置入口16处，这样使得供应到冷却装置10的冷却剂首先穿过涡漩装置13流动，并且因此经受有意的涡漩，这相当大地改善了冷却装置10的有效性。
图3是涡漩装置13的一个放大图。在此，图3示出了涡漩装置13具有一个管状的壳体14，该管状的壳体具有一个内部17，在该内部中安排了至少一个导流鳍片15。如在引言中已经解释的，根据本发明有可能使得一个这样的导流鳍片提供成具有优选180度包角U的一个螺旋线状物的形式或者使得在壳体14内安排多个这样的导流鳍片15。
根据所希望的涡漩程度和所希望的涡漩方式，可以不同地选择这种导流鳍片的几何形状和尺寸。仅通过举例方式，图3示出了具有一个宽度B的导流鳍片15，该宽度对应于壳体14的内径D的三分之一并且具有一个约为45度的转向角。
冷却装置10被优选使用在涡轮机壳体3内，该壳体的材料例如可以是铝。
因此，根据本发明就有可能利用这种轻型铝涡轮机壳体的优势并且在此过程中同时允许对涡轮机壳体进行有效冷却。
除以上书面披露外，特此明确地参考在图1至图3中对本发明的图解表示。
参考符号清单
1 排气涡轮增压器
2 壳体
3 涡轮机壳体
4 轴承壳体
5 压缩机壳体
6 轴
7 涡轮机叶轮
8 压缩机叶轮
9 分隔件
10 冷却装置
11，12 第一和第二流入通道
13 涡漩装置
14 管状的壳体
15 导流鳍片
16 冷却装置入口
17 内部
B 宽度
D 壳体14的直径

Claims (8)

1.一种排气涡轮增压器(1)
-具有一个壳体(2)，该壳体包括
·一个涡轮机壳体(3)、
·一个轴承壳体(4)以及
·一个压缩机壳体(5)；并且
-具有一个冷却装置(10)
·该冷却装置至少整合在该涡轮机壳体(3)内并且
·该冷却装置具有一个冷却装置入口(16)，
其中
-在该冷却装置入口(16)处安排了一个冷却剂涡漩装置(13)，其中该涡漩装置(13)具有一个管状的壳体(14)，该管状的壳体被连接到该冷却装置入口(16)上，并且其中，在该涡漩装置(13)的管状的壳体(14)内安排了至少一个导流鳍片(15)，使得供应到冷却装置的冷却剂首先穿过所述涡漩装置流动，并且因此经受有意的涡漩。
2.如权利要求1所述的排气涡轮增压器，其中该至少一个导流鳍片(15)被形成为一个螺旋线状物的方式。
3.如权利要求2所述的排气涡轮增压器，其中该螺旋线状物具有一个小于或等于180度的包角。
4.如权利要求1所述的排气涡轮增压器，其中在该涡漩装置的壳体(14)内安排了多个导流鳍片(15)。
5.如权利要求1至4之一所述的排气涡轮增压器，其中该导流鳍片(15)具有一个宽度(B)，该宽度对应于该涡漩装置的壳体(14)的内径(D)的大致三分之一。
6.如权利要求1至4之一所述的排气涡轮增压器，其中该涡漩装置(13)是作为一个改装部分来形成的。
7.如权利要求1至4之一所述的排气涡轮增压器，其中该涡轮机壳体(3)的材料是铝。
8.如权利要求1至4之一所述的排气涡轮增压器，其中该冷却剂是水。
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