CN108506055A - 涡轮增压器 - Google Patents

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Abstract

一种涡轮增压器(1)，具有用于使第一介质膨胀的涡轮机(2)，具有利用在第一介质的膨胀期间在涡轮机(2)中提取的能量用于压缩第二介质的压缩机(3)，其中，涡轮机(2)包括涡轮机壳体(4)和涡轮机转子(5)，其中，压缩机(3)包括压缩机壳体(6)和经由轴(8)联接至涡轮机转子(5)的压缩机转子(7)，其中，涡轮机壳体(4)和压缩机壳体(6)分别连接至布置在它们之间的轴承壳体(9)，轴(8)安装在轴承壳体(9)中，并且其中，涡轮机壳体(4)的入流壳体(11)以双壁的方式形成，即由流动引导内芯(15)和强制引导外壳(16)形成。

Description

涡轮增压器
技术领域
本发明涉及一种涡轮增压器。
背景技术
图1示出了通过由惯例已知的涡轮增压器1的横截面。图1所示的涡轮增压器1包括涡轮机2和压缩机3。在涡轮机2中，第一介质、尤其为内燃机的废气，膨胀。在此过程中提取的能量被用于涡轮增压器1的压缩机3，以便压缩待供给至内燃机的第二介质、尤其为增压空气。
涡轮增压器1的涡轮机2包括涡轮机壳体4和涡轮机转子5。
涡轮增压器1的压缩机3包括压缩机壳体6和压缩机转子7。涡轮机转子5与压缩机转子7经由安装在轴承壳体9中的轴8联接。轴承壳体9在一侧连接至涡轮机壳体，并且在另一侧连接至压缩机壳体6。此外，图1示出了可选的消声器10，其作用于压缩机壳体6，并且增压空气经由该消声器引导。
涡轮增压器1的涡轮机2的涡轮机壳体4包括入流壳体11和出流壳体12。经由入流壳体11，待膨胀的第一介质在此在径向方向上被供给至涡轮机转子5。从涡轮机转子5排出的膨胀介质在此在轴向方向上经由出流壳体12流动。
在由惯例已知的涡轮增压器的情况下，在涡轮机2的区域中、尤其地在涡轮机2的涡轮机壳体4的入流壳体11的区域中有爆裂的危险。例如如果涡轮机转子5爆裂，则其碎片可能撞击入流壳体11，以破坏所述入流壳体11，使得同样出现入流壳体11的爆裂。碎片然后能进入环境，并构成对在环境中存在的人或物的威胁。这降低所谓的安全壳安全性。
发明内容
由此开始，本发明基于创造一种新型涡轮增压器的目的。
该目的通过根据权利要求1所述的涡轮增压器解决。根据本发明，涡轮机壳体的入流壳体形成为双壁的，即由流动引导内芯和强制引导外壳形成。
在根据本发明的涡轮增压器中，涡轮机壳体的入流壳体以双壁的方式实施。内芯承担流动引导的任务。外壳承担强制引导的任务。经由此，与从现有技术已知的涡轮增压器相比，所谓的安全壳安全性在涡轮机2的区域中最终能明显改善。
优选地，强制引导外壳在轴向方向上分成两半，而流动引导内芯在轴向方向上不分开。该构造对于具有改善的安全壳安全性的涡轮增压器的简单设计的实施例是优选的。
优选地，强制引导壳的第一半部的径向内部分和流动引导内芯的第一径向内部分分别装接至轴承壳体和/或邻接轴承壳体。强制引导外壳的第二半部的径向内部分和流动引导内芯的第二径向内部分分别装接至涡轮机壳体的插入件和/或邻接插入件。这些特征对于具有涡轮机壳体的双壁式入流壳体和改善的安全壳安全性的涡轮增压器的简单设计的实施例同样有用。
根据本发明的另一改进，在流动引导内芯与强制引导外壳之间布置有隔热材料。经由此，在涡轮机壳体的入流壳体的区域中能设置有隔热件。这对于操作安全性而且对于提高效率是有利的。
附图说明
本发明的另外的优选改进从从属权利要求和以下的说明获得。本发明的示例实施例通过附图被更详细地说明，但不限于此。示出的是：
图1是通过由惯例已知的涡轮增压器的横截面；
图2是在涡轮增压器的涡轮机的入流壳体的区域中通过根据本发明的涡轮增压器的横截面。
具体实施方式
本发明涉及一种涡轮增压器。
涡轮增压器1包括用于使第一介质膨胀、尤其地用于使内燃机的废气膨胀的涡轮机2。此外，涡轮增压器1包括即利用在第一介质的膨胀期间在涡轮机2中提取的能量用于压缩第二介质、尤其地增压空气的压缩机3。
涡轮机2包括涡轮机壳体4和涡轮机转子5。压缩机3包括压缩机壳体6和压缩机转子7。压缩机转子7经由安装在轴承壳体9中的轴8联接至涡轮机转子5，其中，轴承壳体9位于涡轮机壳体4与压缩机壳体5之间，并连接至涡轮机壳体4和压缩机壳体5。
涡轮机2的涡轮机壳体4包括入流壳体11和出流壳体12。经由入流壳体11，待在涡轮机2的区域中膨胀的第一介质能被供给至涡轮机转子5。经由出流壳体12，在涡轮机转子5的区域中膨胀的第一介质从涡轮机2流走。
除入流壳体11和出流壳体12之外，涡轮机壳体4包括插入件13，其中，插入件13尤其地在入流壳体11的区域中延伸，即径向外侧地邻近涡轮机转子5、邻接涡轮机转子5的移动叶片14。
就本发明而言，涡轮机壳体4的入流壳体11以双壁的方式设计，并由流动引导内芯15和强制引导外壳16形成。
内芯15承担流动引导功能，用于引导待在涡轮机转子5的方向上膨胀的第一介质，外壳16承担强制引导功能。
强制引导外壳16在涡轮机2或涡轮增压器1的轴向方向上被看到分成两半16a、16b。在径向外端处，强制引导外壳16的这两个半部16a、16b在凸缘17、18处相互连接。在径向内端或部分19、22处，两个半部16a、16b装接至轴承壳体9或装接至插入件13和/或邻接这些组件。因此，半部16a通过径向内部分19与轴承壳体9接合，同时，插入件13邻接半部16b的径向内部分22。
被壳16包围的流动引导内芯15在轴向方向上不分开。所述流动引导内芯15的径向内部分20、21在一侧邻接轴承壳体9，并且在另一侧邻接插入件13，即径向内部分20邻接轴承壳体9，并且径向内部分21邻接插入件13。
在流动引导内芯15与强制引导外壳16之间形成有中空空间23。根据有利的另一改进，在内芯15与外壳16之间的中空空间23中布置有隔热材料。
在根据本发明的涡轮增压器1中，入流壳体2因此以双壁的方式实施。强制引导功能和流动引导功能由两个单独的部件承担并因而相互分开。尤其地，从而能够提高安全壳安全性。通过将隔热材料布置在芯15与壳16之间的中空空间23中，能另外提高效率。
例如，能将陶瓷泡沫或矿物棉用作隔热材料。为了改善安全壳安全性，能将隔热材料嵌入多层矩阵结构。替代性地或附加地，能在中空空间中布置有热管，以便操纵涡轮增压器中的某一方向上的温度线。作为用于热管的材料，主要地铜、例如铜线编带，由于其可容易成形并具有高的热导率，所以主要用于较低的温度范围。在高温热管的情况下，主要采用耐热钢或镍基合金。
附图标记列表：
1 涡轮增压器
2 涡轮机
3 压缩机
4 涡轮机壳体
5 涡轮机转子
6 压缩机壳体
7 压缩机转子
8 轴
9 轴承壳体
10 消声器
11 入流壳体
12 出流壳体
13 插入件
14 移动叶片
15 芯
16 壳
16a 半部
16b 半部
17 凸缘
18 凸缘
19 部分
20 部分
21 部分
22 部分
23 中空空间

Claims (7)

1.一种涡轮增压器(1)，具有用于使第一介质膨胀的涡轮机(2)，具有利用在所述第一介质的膨胀期间在所述涡轮机(2)中提取的能量用于压缩第二介质的压缩机(3)，
其中，所述涡轮机(2)包括涡轮机壳体(4)和涡轮机转子(5)，
其中，所述压缩机(3)包括压缩机壳体(6)和经由轴(8)联接至所述涡轮机转子(5)的压缩机转子(7)，
其中，所述涡轮机壳体(4)和所述压缩机壳体(6)分别连接至布置在它们之间的轴承壳体(9)，所述轴(8)安装在所述轴承壳体(9)中，其特征在于，
所述涡轮机壳体(4)的入流壳体(11)以双壁的方式形成，即由流动引导内芯(15)和强制引导外壳(16)形成。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，所述强制引导外壳(16)在所述轴向方向上分成两半(16a、16b)。
3.根据权利要求1或2所述的涡轮增压器，其特征在于，所述流动引导内芯(15)在轴向方向上是不分开的。
4.根据权利要求2或3所述的涡轮增压器，其特征在于，所述强制引导外壳(16)的第一半部(16a)的部分(19)和所述流动引导内芯(15)的第一部分(20)分别装接至所述轴承壳体(9)和/或邻接所述轴承壳体(9)。
5.根据权利要求2至4中的任一项所述的涡轮增压器，其特征在于，所述强制引导外壳(16)的第二半部(16b)的部分(22)和所述流动引导内芯(15)的第二部分(21)分别装接至所述涡轮机壳体(4)的插入件(13)和/或邻接所述涡轮机壳体(4)的插入件(13)。
6.根据权利要求2至5中的任一项所述的涡轮增压器，其特征在于，所述强制引导外壳(16)的所述半部(16a、16b)在凸缘(17、18)处相互连接。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的涡轮增压器，其特征在于，在所述流动引导内芯(15)与所述强制引导外壳(16)之间的中空空间(23)中布置有隔热材料。
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