DE102019100932A1

DE102019100932A1 - Turbolader

Info

Publication number: DE102019100932A1
Application number: DE102019100932.4A
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Arakawa; Tsuyoshi Uesugi; Shota TANAKA
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2018-01-23
Filing date: 2019-01-15
Publication date: 2019-07-25
Also published as: US20190226496A1; JP2019127859A; JP6883247B2

Abstract

Ein Turbolader (10) enthält ein Verdichtergehäuse (40), ein Verdichterlaufrad (13), einen Diffusorkanal (46), eine Diffusoroberfläche (44a), einen Kühlkanal (60) und einen Rückführkanal (70). Die Diffusoroberfläche (44a) ist ein Teil des Verdichtergehäuses (40) und ist eine Wandfläche des Verdichtergehäuses (40), die dem Diffusorkanal (46) zugewandt ist. Ein Teil eines Ansauggases strömt durch den Rückführkanal (70) zu einer in einer Strömungsrichtung des Ansauggases im Verdichtergehäuse (40) stromaufwärtigen Seite des Verdichterlaufrads (13) zurück. Ein Kanalbildungselement (80) ist an das Verdichtergehäuse (40) angebracht und wirkt mit dem Verdichtergehäuse (40) zusammen, um den Rückführkanal (70) auszubilden. Das Verdichtergehäuse (40) weist eine Einsatzausnehmung (40a) auf, die eine kreisförmige Form hat. Die Einsatzausnehmung (40a) nimmt einen Einsatzabschnitt (84) auf, der ein Teil des Kanalbildungselements (80) ist und eine zylindrische Form hat. Der Kühlkanal (60) ist durch eine Einsatzausnehmung (40a) und den in die Einsatzausnehmung (40a) eingesetzten Einsatzabschnitt (84) ausgebildet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Turbolader.
Ein Turbolader enthält ein Turbinenlaufrad und ein Verdichterlaufrad. Das Turbinenlaufrad wird durch Abgas gedreht, das von einer Verbrennungskraftmaschine abgegeben wird. Das Verdichterlaufrad wird integral mit dem Turbinenlaufrad über eine Laufradwelle gedreht, die an ihren entgegengesetzten Enden an das Verdichterlaufrad und das Turbinenlaufrad gekoppelt ist. Die Drehung / Rotation des Verdichterlaufrads verdichtet Einlassgas / Ansauggas, das in ein Verdichtergehäuse eingeleitet / eingebracht wird. Das verdichtete Ansauggas strömt durch einen Diffusorkanal, der sich ringförmig erstreckt, um das Verdichterlaufrad zu umgeben. Die Geschwindigkeit des verdichteten Ansauggases wird verlangsamt und in dem Diffusorkanal in die Druckenergie umgewandelt. Das hochverdichtete Ansauggas wird zu einem Schneckenkanal ausgelassen und der Verbrennungskraftmaschine zugeführt. Dies erhöht die Ansaugeffizienz / den Ansaugwirkungsgrad und die Leistung des Motors.
In dem Verdichtergehäuse ist eine Diffusoroberfläche eine Wandfläche, die dem Diffusorkanal zugewandt ist / gegenüber liegt, und wird durch das Ansauggas aufgeheizt, das durch die Rotation des Verdichterlaufrads hochverdichtet ist und durch den Diffusorkanal strömt. Beispielsweise kann in dem Fall, dass das Ansauggas Öl beinhaltet, das Öl auf der Diffusoroberfläche verkoken und im Diffusorkanal aufgelagert / aufgebaut werden. Das aufgelagerte verkokte Öl kann eine Querschnittsfläche des Diffusorkanals reduzieren und die Zufuhr des Ansauggases zum Motor durch den Turbolader blockieren.
Beispielsweise weist ein in dem Japanischen Patent Nr. 5359403 erwähnter Turbolader einen Kühlkanal in einem Verdichtergehäuse auf, um eine Diffusoroberfläche durch ein Fluid, das in dem Kühlkanal strömt, zu kühlen. Diese Anordnung unterdrückt ein Aufheizen der Diffusoroberfläche und ein Verkoken von Öl auf der Diffusoroberfläche.
In dem Fall, dass eine Strömungsrate von Ansauggas, das in das Verdichtergehäuse im Turbolader eingebracht wird, abnimmt, kann die abnehmende Strömungsrate bewirken, dass das Ansauggas zurück strömt, was zu einem Gewoge / Auftrieb / einer Wallung („surging“) führt. Das Gewoge kann den Turbolader deaktivieren. Um dieses Problem zu lösen, wird beispielsweise in der Japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2013-224584 ein Teil des Ansauggases, welches durch die Rotation eines Verdichterlaufrads eingebracht wird, zu der in einer Strömungsrichtung des Ansauggases im Verdichtergehäuse stromaufwärtigen Seite des Verdichterlaufrads zurückgeführt. Dies vermindert das Auftreten von Gewogen selbst dann, wenn die Strömungsrate des zu dem Verdichtergehäuse geführten Ansauggases abnimmt, wodurch der Betriebsbereich des Turboladers in einem Zustand erhöht wird, in dem die Strömungsrate des zu dem Verdichtergehäuse geführten Ansauggases niedrig ist.
Jedoch ist der im Japanischen Patent Nr. 5359403 erwähnte Kühlkanal innerhalb eines Wandabschnitts des Verdichtergehäuses ausgebildet. Eine derartige Struktur des Verdichtergehäuses muss in einer komplexen (Guss)Form unter Verwendung eines Kernzylinders / Zylinderkerns („core cylinder“) ausgebildet werden. Dementsprechend erfordert die Herstellung des Kühlkanals innerhalb des Wandabschnitts des Verdichtergehäuses zusätzliche Arbeit und Mannstunden.
Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, einen Turbolader bereitzustellen, der das Auftreten von Gewogen reduziert und die Herstellung eines Kühlkanals erleichtert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung (Offenbarung) wird ein Turbolader bereitgestellt, der ein Verdichtergehäuse, ein Verdichterlaufrad, einen Diffusorkanal, eine Diffusoroberfläche, einen Kühlkanal und einen Rückführkanal enthält. Das Verdichtergehäuse ist dazu angepasst, ein Ansauggas aufzunehmen, das einer Verbrennungskraftmaschine zugeführt werden soll. Das Verdichterlaufrad ist im Verdichtergehäuse aufgenommen und dazu angepasst, das Ansauggas zu verdichten. Das durch das Verdichterlaufrad verdichtete Ansauggas strömt durch den Diffusorkanal. Der Diffusorkanal erstreckt sich ringförmig, um das Verdichterlaufrad zu umgeben. Die Diffusoroberfläche ist ein Teil des Verdichtergehäuses. Die Diffusoroberfläche ist eine Wandfläche des Verdichtergehäuses, die dem Diffusorkanal zugewandt ist bzw. dem Diffusorkanal gegenüberliegt. Ein Fluid zum Kühlen der Diffusoroberfläche strömt durch den Kühlkanal. Ein Teil des Ansauggases strömt durch den Rückführkanal zu einer in einer Strömungsrichtung des Ansauggases im Verdichtergehäuse stromaufwärtigen Seite des Verdichterlaufrads zurück. Ein Kanalbildungselement ist am Verdichtergehäuse angebracht / befestigt und wirkt mit dem Verdichtergehäuse zusammen, um den Rückführkanal auszubilden. Das Verdichtergehäuse weist eine Einsatzausnehmung auf, die eine kreisförmige Form hat. Die Einsatzausnehmung nimmt einen Einsatzabschnitt auf, der ein Teil des Kanalbildungselements ist und eine zylindrische Form hat. Der Kühlkanal ist durch die Einsatzausnehmung und den in die Einsatzausnehmung eingesetzten Einsatzabschnitt ausgebildet.
Andere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung (Offenbarung) werden aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Figuren (Zeichnung) ersichtlich, die beispielhaft die Prinzipien der Offenbarung darstellen.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung kann zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen am besten durch Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung der Ausführungsformen zusammen mit den begleitenden Figuren / der begleitenden Zeichnung verstanden werden, von denen:

1 eine seitliche Schnittansicht eines Turboladers gemäß einer Ausführungsform ist;
2 eine teilweise vergrößerte seitliche Schnittansicht des Turboladers ist;
3 eine vergrößerte Schnittansicht einer Umgebung eines Kühlkanals ist;
4 eine perspektivische Teilansicht eines Verdichtergehäuses ist;
5 eine perspektivische Ansicht eines Abdeckelements ist;
6 eine vordere Teilansicht des Verdichtergehäuses ist;
7 eine Explosionsschnittansicht des Verdichtergehäuses, eines Ringelements und des Abdeckelements ist;
8 eine teilweise vergrößerte Vorderansicht des Verdichtergehäuses ist;
9 eine Vorderansicht des Abdeckelements ist;
10 eine vergrößerte Vorderansicht einer Umgebung eines Fallschutzabschnitts ist;
11 eine teilweise vergrößerte seitliche Schnittansicht eines Turboladers gemäß einer weiteren Ausführungsform ist; und
12 eine Explosionsschnittansicht eines Verdichtergehäuses und eines Abdeckelements der 11 ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Das Nachfolgende beschreibt einen Turbolader gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 1 bis 10. 1 stellt einen Turbolader 10 dar, der ein Gehäuse 11 enthält. Das Gehäuse 11 enthält ein Lagergehäuse 20, ein Turbinengehäuse 30 und ein Verdichtergehäuse 40. Das Verdichtergehäuse 40 ist dazu angepasst, ein Ansauggas aufzunehmen, das dem Verbrennungsmotor E zugeführt werden soll. Das Turbinengehäuse 30 ist dazu angepasst, ein Abgas aufzunehmen, das vom Verbrennungsmotor E abgegeben (emittiert) wird.
Das Lagergehäuse 20 lagert eine Laufradwelle 12 drehbar. Ein erstes Ende der Laufradwelle 12 ist an ein Verdichterlaufrad 13 gekoppelt. Ein zweites Ende der Laufradwelle 12 ist an ein Turbinenlaufrad 14 gekoppelt.
Eine Dichtungsplatte 50 ist zwischen dem Verdichtergehäuse 40 und dem ersten Ende der von dem Lagergehäuse 20 gelagerten Laufradwelle 12 angeordnet. Das heißt, das Verdichtergehäuse 40 ist mittels der Dichtungsplatte 50 an das erste Ende der von dem Lagergehäuse 20 gelagerten Laufradwelle 12 gekoppelt. Das Turbinengehäuse 30 ist an das zweite Ende der von dem Lagergehäuse 20 gelagerten Laufradwelle 12 gekoppelt.
Das Lagergehäuse 20 enthält einen Hauptkörper 21 mit einer zylindrischen Form. Der Hauptkörper 21 weist ein Einsatzloch 21h auf, durch das die Laufradwelle 12 eingesetzt ist. Die durch das Einsatzloch 21h eingesetzte Laufradwelle 12 ist mittels eines Radiallagers 15 drehbar durch den Hauptkörper 21 gelagert. Eine axiale Richtung des Hauptkörpers 21 entspricht einer axialen Richtung der Laufradwelle 12.
Der Hauptkörper 21 weist eine Vertiefung 21c auf, die die Form eines runden Lochs hat. Die Vertiefung 21c ist in einer Endfläche 21b eines ersten Endes des Hauptkörpers 21 ausgebildet, die zum ersten Ende der Laufradwelle 12 ausgerichtet ist. Das Einsatzloch 21h öffnet sich an einer Bodenfläche der Vertiefung 21c. Ein Durchmesser der Vertiefung 21 c ist größer als ein Durchmesser des Einsatzlochs 21 h. Eine Achse der Vertiefung 21c entspricht einer Achse des Einsatzlochs 21h. Die Vertiefung 21c nimmt ein Axiallager 16 auf. Das Axiallager 16 ist in Kontakt mit der Bodenfläche der Vertiefung 21c in der Vertiefung 21c aufgenommen.
Das Lagergehäuse 20 enthält einen ersten Flansch 22 und einen zweiten Flansch 23. Der erste Flansch 22 springt in einer radialen Richtung der Laufradwelle 12 von einer Außenumfangsfläche des Hauptkörpers 21 am ersten Ende des Hauptkörpers 21 nach außen vor. Der zweite Flansch 23 springt in der radialen Richtung der Laufradwelle 12 von einer Außenumfangsfläche des Hauptkörpers 21 an einem zweiten Ende des Hauptkörpers 21 nach außen vor. Der erste Flansch 22 und der zweite Flansch 23 haben beide eine Ringform.
Das Turbinengehäuse 30 ist an den zweiten Flansch 23 durch eine Mehrzahl an Schrauben 17 montiert. Das Turbinengehäuse 30 enthält einen zylindrischen Abschnitt 32. Der zylindrische Abschnitt 32 weist einen Abgasauslass 32a auf. Der Abgasauslass 32a erstreckt sich in der axialen Richtung der Laufradwelle 12 innerhalb des zylindrischen Abschnitts 32. Eine Achse des Abgasauslasses 32a entspricht der Achse der Laufradwelle 12.
Das Turbinengehäuse 30 weist eine Turbinenkammer 33, einen Fluidverbindungskanal 34 und einen Turbinenschneckenkanal 35 („turbine scroll passage“) auf. Das Turbinenlaufrad 14 ist in der Turbinenkammer 33 aufgenommen. Der Turbinenschneckenkanal 35 erstreckt sich in einem solchen Wirbel, dass er sich um einen Außenumfang der Turbinenkammer 33 herum erstreckt. Somit umgibt der Turbinenschneckenkanal 35 die Turbinenkammer 33. Das von dem Verbrennungsmotor E abgegebene Abgas strömt durch den Turbinenschneckenkanal 35. Der Fluidverbindungskanal 34 erstreckt sich ringförmig in Form einer Schleife um die Turbinenkammer 33 herum. Die Turbinenkammer 33 steht durch den Fluidverbindungskanal 34 mit dem Turbinenschneckenkanal 35 in Fluidverbindung und auch mit dem Abgasauslass 32a in Fluidverbindung. Die Turbinenkammer 33 lenkt das Abgas von dem Turbinenschneckenkanal 35 zum Abgasauslass 32a.
Das Turbinenlaufrad 14 enthält einen vorspringenden Passabschnitt 14f, der in Richtung des Einsatzlochs 21h vorspringt. Die Laufradwelle 12 weist einen zurückgesetzten Passabschnitt 12f zum Aufnehmen des vorspringenden Passabschnitts 14f auf. Der zurückgesetzte Passabschnitt 12f ist in einer Endfläche des zweiten Endes der Laufradwelle 12 ausgebildet. Das Turbinenlaufrad 14 ist an der Laufradwelle 12 befestigt, beispielsweise durch Schweißen, so dass das Turbinenlaufrad 14 integral mit der Laufradwelle 12 drehbar ist, wobei der vorspringende Passabschnitt 14f in den zurückgesetzten Passabschnitt 12f eingepasst ist. Das Turbinenlaufrad 14 wird durch das Abgas, das in die Turbinenkammer 33 einströmt, gedreht. Die Laufradwelle 12 wird integral mit dem Turbinenlaufrad 14 gedreht.
Die Dichtungsplatte 50 weist ein Einsatzloch 51 auf, durch das die Laufradwelle 12 eingesetzt ist. Das Einsatzloch 51 ist durch eine Oberfläche der Dichtungsplatte 50 hindurch gebildet, die von dem Verdichtergehäuse 40 weg gerichtet ist. Die Dichtungsplatte 50 enthält einen zylindrischen Einsatzabschnitt 52, der eine zylindrische Form aufweist und um das Einsatzloch 51 herum vorsteht. Der zylindrische Einsatzabschnitt 52 ist in die Vertiefung 21c eingesetzt. Das Axiallager 16 ist in der axialen Richtung der Laufradwelle 12 zwischen dem zylindrischen Einsatzabschnitt 52 und einer Bodenfläche der Vertiefung 21c angeordnet und ist in der radialen Richtung der Laufradwelle 12 innerhalb des zylindrischen Einsatzabschnitts 52 angeordnet.
Das Verdichtergehäuse 40 hat eine Form eines Zylinders mit Boden. Das Verdichtergehäuse 40 ist durch eine Mehrzahl an Schrauben 19 an das erste Ende der Laufradwelle 12 gekoppelt. Die Schrauben 19 sind durch den ersten Flansch 22 und die Dichtungsplatte 50 in das Verdichtergehäuse 40 eingeschraubt, so dass die Dichtungsplatte 50 zwischen dem Lagergehäuse 20 und einem offenen Ende des Verdichtergehäuses 40 angeordnet ist, das sich zum Lagergehäuse 20 öffnet. Die Öffnung des Verdichtergehäuses 40 ist durch die Dichtungsplatte 50 geschlossen.
Wie in 2 gezeigt ist, enthält das Verdichtergehäuse 40 einen zylindrischen Abschnitt 42. Der zylindrische Abschnitt 42 weist eine Zylinderform auf und steht zu der dem offenen Ende des Verdichtergehäuses 40 entgegensetzten Seite vor. Das Verdichtergehäuse 40 enthält weiter einen Mantelabschnitt 43, der eine zylindrische Form aufweist und innerhalb des zylindrischen Abschnitts 42 angeordnet ist. Eine Achse des zylindrischen Abschnitts 42 entspricht einer Achse des Mantelabschnitts 43. Die Achse des zylindrischen Abschnitts 42 und die Achse des Mantelabschnitts 43 entsprechend der axialen Richtung der Laufradwelle 12. In dieser Ausführungsform ist das Verdichtergehäuse 40 ein Aluminium-Druckgussteil.
Der zylindrische Abschnitt 42 des Verdichtergehäuses 40 enthält einen Abschnitt 42a mit kleinem Durchmesser und einen Abschnitt 42b mit großem Durchmesser. Ein Lochdurchmesser des Abschnitts 42b mit großem Durchmesser ist größer als ein Lochdurchmesser des Abschnitts 42a mit großem Durchmesser. Der Abschnitt 42a mit kleinem Durchmesser ist näher an der Dichtungsplatte 50 angeordnet als der Abschnitt 42b mit großem Durchmesser an der Dichtungsplatte 50 angeordnet ist.
Der zylindrische Abschnitt 42 ist mit dem Mantelabschnitt 43 über eine Diffusorwand 44 verbunden, die sich ringförmig in einer Ringform erstreckt. Insbesondere ist eine Innenumfangsfläche eines Endes des Abschnitts 42a mit kleinem Durchmesser über die zu der Dichtungsplatte 50 benachbarte Diffusorwand 44 mit einer Außenumfangsfläche eines Endes des Mantelabschnitts 43 verbunden. Die Diffusorwand 44 erstreckt sich in der radialen Richtung der Laufradwelle 12. Bezüglich der Diffusorwand 44 ist die vorstehende Länge des Mantelabschnitts 43 kürzer als die vorstehende Länge des zylindrischen Abschnitts 42. Der Abschnitt 42a mit kleinem Durchmesser erstreckt sich in eine von der Diffusorwand 44 abgekehrte Richtung über eine vorstehende Endfläche 43f des Mantelabschnitts 43 hinaus.
Der Turbolader 10 weist weiter eine Verdichterlaufradkammer 45, einen Diffusorkanal 46 und einen Verdichterschneckenkanal 47 auf. Die Verdichterlaufradkammer 45 nimmt das Verdichterlaufrad 13 auf. Der Verdichterschneckenkanal 47 erstreckt sich in einem solchen Wirbel, dass er sich um einen äußeren Umfang der Verdichterlaufradkammer 45 herum erstreckt. Der Diffusorkanal 46 erstreckt sich ringförmig, um das Verdichterlaufrad 13 zu umgeben. Die Verdichterlaufradkammer 45 steht durch den Diffusorkanal 46 mit dem Verdichterschneckenkanal 47 in Fluidverbindung.
Die Verdichterlaufradkammer 45 ist ein Raum, der von einer Innenumfangsfläche des Mantelabschnitts 43 und der anderen (übrigen) Oberfläche der Dichtungsplatte 50 umgeben ist, die in einer Umgebung des Einsatzlochs 51 zu dem Verdichtergehäuse 40 gerichtet ist. Das heißt, das Verdichterlaufrad 13 ist innerhalb des Mantelabschnitts 43 angeordnet. Das Verdichterlaufrad 13 ist in dem Verdichtergehäuse 40 aufgenommen und dazu angepasst, das in die Verdichtungslaufradkammer 45 eingebrachte Ansauggas zu verdichten. Die Innenumfangsfläche des Mantelabschnitts 43 weist eine Mantelfläche 43a auf, die dem Verdichterlaufrad 13 zugewandt ist.
Die Dichtungsplatte 50 weist eine zugewandte Oberfläche 53 auf, die ein Teil der zum Verdichtergehäuse 40 gerichteten anderen Oberfläche der Dichtungsplatte 50 ist und der Diffusorwand 44 in der axialen Richtung der Laufradwelle 12 zugewandt ist. Die zugewandte Oberfläche 53 erstreckt sich ringförmig in einer Ringform und ist im Wesentlichen parallel zu der Diffusorwand 44 ausgerichtet. Der Diffusorkanal 46 ist in der axialen Richtung der Laufradwelle 12 zwischen der Diffusorwand 44 und der zugewandten Oberfläche 53 ausgebildet. Die zugewandte Oberfläche 53 ist einer Diffusoroberfläche 44a der Diffusorwand 44 zugewandt. Die Diffusoroberfläche 44a ist ein Teil des Verdichtergehäuses 40 und ist eine Wandoberfläche des Verdichtergehäuses 40, die dem Diffusorkanal 46 zugewandt ist. Die Diffusoroberfläche 44a setzt sich an einer Kante der Diffusoroberfläche 44a auf der Seite der Verdichterlaufradkammer 45 zu der Manteloberfläche 43a fort. Das von dem Verdichterlaufrad 13 verdichtete Ansauggas strömt durch den Diffusorkanal 46.
Der Verdichterschneckenkanal 47 ist durch eine Innenbodenfläche des Verdichtergehäuses 40 und der anderen Oberfläche der Dichtungsplatte 50, die zum Verdichtergehäuse 40 ausgerichtet ist, definiert. Das Ansauggas wird durch den Diffusorkanal 46 zum Verdichterschneckenkanal 47 hin ausgelassen und dann durch den Verdichterschneckenkanal 47 dem Verbrennungsmotor E zugeführt.
Wie in 1 gezeigt ist, erstreckt sich das Verdichterlaufrad 13 in die axiale Richtung der Laufradwelle 12 und weist ein Welleneinsatzloch 13h auf, durch das die Laufradwelle 12 eingesetzt ist. Der Teil des ersten Endes der Laufradwelle 12 steht in einem Zustand, in dem die Laufradwelle 12 durch das Welleneinsatzloch 13h eingesetzt ist, in die Verdichterlaufradkammer 45 vor. Das Verdichterlaufrad 13 ist durch ein Werkzeug, beispielsweise einer Mutter 12a, an der Laufradwelle 12 befestigt / montiert, so dass das Verdichterlaufrad 13 integral mit der Laufradwelle 12 in einem Zustand drehbar ist, in dem ein Teil der Laufradwelle 12, der vom Lagergehäuse 20 in die Verdichterlaufradkammer 45 vorsteht, durch das Welleneinsatzloch 13h eingesetzt ist. Ein Ende des Verdichterlaufrads 13, das an das Lagergehäuse 20 angrenzt, ist durch das Axiallager 16 über eine Dichtungsringmanschette 48 und einen Druckring 49 gelagert. Das Axiallager 16 nimmt eine Axiallast / Schublast auf, die auf das Verdichterlaufrad 13 wirkt.
Wie in 2 gezeigt ist, befindet sich die Innenumfangsfläche des Abschnitts 42a mit dem kleinen Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 42 des Verdichtergehäuses 40 von der Außenumfangsfläche des Mantelabschnitts 43 in einem Abstand entfernt, der in der radialen Richtung der Laufradwelle 12 der Erstreckungslänge der Diffusorwand 44 zwischen der Innenumfangsfläche des Abschnitts 42a mit dem kleinen Durchmesser und der Außenumfangsfläche des Mantelabschnitts 43 entspricht. Die Innenumfangsfläche des Abschnitts 42a mit dem kleinem Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 42, die Außenumfangsfläche des Mantelabschnitts 43 und eine Oberfläche der Diffusorwand 44, die der Diffusoroberfläche 44a entgegengesetzt ist, wirken zusammen, um eine ringförmige Einsatzausnehmung 40a zu definieren. Dementsprechend weist das Verdichtergehäuse 40 die Einsatzausnehmung 40a auf.
Wie in 3 gezeigt ist, ist die Einsatzausnehmung 40a durch eine Bodenfläche 40b, eine erste Innenfläche 40c und eine zweite Innenfläche 40d definiert. Die Bodenfläche 40b der Einsatzausnehmung 40a ist durch die Oberfläche der Diffusorwand 44, die der Diffusoroberfläche 44a entgegengesetzt ist, ausgebildet. Die erste Innenfläche 40c der Einsatzausnehmung 40a ist durch die Außenumfangsfläche des Mantelabschnitts 43 ausgebildet. Die zweite Innenfläche 40d der Einsatzausnehmung 40a ist durch einen Teil der Innenumfangsfläche des Abschnitts 42a mit dem kleinen Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 42 ausbildet. In anderen Worten ist die zweite Innenfläche 40d in einer radialen Richtung der Einsatzausnehmung 40a außerhalb der ersten Innenfläche 40c angeordnet.
Wie in 2 gezeigt ist, weist der Turbolader 10 einen Kühlkanal 60 und einen Rückführkanal 70 auf. Ein Fluid zum Kühlen der Diffusoroberfläche 44a strömt durch den Kühlkanal 60. Ein Kanalbildungselement 80 ist an dem Verdichtergehäuse 40 angebracht / befestigt und wirkt mit dem Verdichtergehäuse 40 zusammen, um den Rückführkanal 70 zu bilden. Das Kanalbildungselement 80 enthält ein Ringelement 81 und ein Abdeckelement 82.
Der Rückführkanal 70 weist eine Mehrzahl an Einlässen 71, eine Mehrzahl an Auslässen 72 und eine Mehrzahl an Fluidverbindungsdurchgängen 73 auf. Jeder der Einlässe 71 ist mit dem entsprechenden Auslass 72 durch den Fluidverbindungsdurchgang 73 verbunden. Das Ringelement 81 des Kanalbildungselements 80 wirkt mit dem Verdichtergehäuse 40 zusammen, um die Einlässe 71 und die Fluidverbindungsdurchgänge 73 zu bilden. Das Ringelement 81 hat eine Ringform.
Das Abdeckelement 82 ist an dem Verdichtergehäuse 40 befestigt / montiert und wirkt mit dem Ringelement 81 zusammen, um die Auslässe 72 zu bilden. Das Abdeckelement 82 weist eine zylindrische Form auf. Das Abdeckelement 82 ist in dieser Ausführungsform ein Aluminium-Druckgussteil. Das Abdeckelement 82 ist in den zylindrischen Abschnitt 42 des Verdichtergehäuses 40 eingesetzt. Das Abdeckelement 82 enthält einen Abdeckhauptkörper 83 und einen Einsatzabschnitt 84. Der Abdeckhauptkörper 83 des Abdeckelements 82 weist eine zylindrische Form auf und weist einen Einlass 83a auf. Der Einlass 83a erstreckt sich in der axialen Richtung der Laufradwelle 12 in dem Abdeckhauptkörper 83. Eine Achse des Einlasses 83a entspricht der Achse der Laufradwelle 12.
Der Einlass 83a ist in dem Abdeckelement 82 ausgebildet, das in den zylindrischen Abschnitt 42 des Verdichtergehäuses 40 eingesetzt ist. In anderen Worten ist der Einlass 83a innerhalb des zylindrischen Abschnitts 42 des Verdichtergehäuses 40 ausgebildet. Dementsprechend ist der Einlass 83a in einer Strömungsrichtung des Ansauggases stromaufwärts des Verdichterlaufrads 13 in dem Verdichtergehäuse 40 angeordnet.
Der Einsatzabschnitt 84 weist eine zylindrische Form auf und ist in die Einsatzausnehmung 40a eingesetzt. Das heißt, die Einsatzausnehmung 40a nimmt den Einsatzabschnitt 84 auf. Der Einsatzabschnitt 84 des Abdeckelements 82 ist ein Teil des Kanalbildungselements 80. Ein Lochdurchmesser des Einsatzabschnitts 84 ist größer als ein Lochdurchmesser des Abdeckhauptkörpers 83 des Abdeckelements 82, so dass ein gestufter Abschnitt 82a zwischen einer Innenumfangsfläche des Abdeckhauptkörpers 83 und einer Innenumfangsfläche des Einsatzabschnitts 84 im Abdeckelement 82 ausgebildet ist. Der gestufte Abschnitt 82a weist eine Ringform auf und steht mit der vorstehenden Endfläche 43f des Mantelabschnitts 43 in Kontakt.
Wie in 3 gezeigt ist, ist der Kühlkanal 60 durch die Einsatzausnehmung 40a und den in die Einsatzausnehmung 40a eingesetzten Einsatzabschnitt 84 ausgebildet. Der Einsatzabschnitt 84 weist eine erste Erstreckungsfläche 84a, eine zweite Erstreckungsfläche 84b und eine dritte Erstreckungsfläche 84c auf. Die erste Erstreckungsfläche 84a ist von der Bodenfläche 40b der Einsatzausnehmung 40a entfernt angeordnet. Die erste Erstreckungsoberfläche 84a erstreckt sich in einer ringförmigen Form, die sie von der ersten Innenfläche 40c der Einsatzausnehmung 40a in der radialen Richtung der Einsatzausnehmung 40a nach außen erstreckt und ist im Wesentlichen parallel zu der Diffusoroberfläche 44a ausgerichtet. Die zweite Erstreckungsfläche 84b definiert eine Zylinderform. Die zweite Erstreckungsfläche 84b ist an einer Endkante der zweiten Erstreckungsfläche 84b senkrecht zu einer Außenumfangskante der ersten Erstreckungsfläche 84a und erstreckt sich in einer von der Diffusoroberfläche 44a abgekehrten Richtung. Die dritte Erstreckungsfläche 84c setzt sich zu der andere Endkante der zweiten Erstreckungsfläche 84b fort, die der Endkante der zweiten Erstreckungsfläche 84b entgegengesetzt ist, die sich mit der ersten Erstreckungsfläche 84a schneidet, und breitet sich von der zweiten Erstreckungsfläche 84b zur zweiten Innenfläche 40d der Einsatzausnehmung 40a hin aus.
Der Kühlkanal 60 ist durch die erste Erstreckungsfläche 84a, die zweite Erstreckungsfläche 84b, die dritte Erstreckungsfläche 84c und die Einsatzausnehmung 40a definiert. Der Kühlkanal 60 erstreckt sich ringförmig in einer Schleife. Die Länge des Kühlkanals 60, die sich entlang der Bodenfläche 40b der Einsatzausnehmung 40a erstreckt, ist durch L1 angegeben. Die Länge des Kühlkanals 60, die sich entlang der zweiten Innenfläche 40d der Einsatzausnehmung 40a erstreckt, ist durch L2 angegeben. In dieser Ausführungsform ist die Länge L1 kürzer als die Länge L2.
Wie in 2 gezeigt ist, weist eine Montageausnehmung 83b eine kreisförmige Form auf und ist in einer Außenumfangsfläche des Abdeckhauptkörper 83 ausgebildet. Die Montageausnehmung 83b nimmt ein Dichtungselement 83s auf, das aus einem Gummimaterial gefertigt ist und eine kreisförmige Form aufweist. Das Dichtungselement 83s ist in engem Kontakt mit der Montageausnehmung 83b und einer Innenumfangsfläche des Abschnitts 42b mit dem großen Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 42 des Verdichtergehäuses 40 angeordnet, um eine Lücke zwischen der Außenumfangsfläche des Abdeckhauptkörpers 83 und der Innenumfangsfläche des Abschnitts 42b mit dem großen Durchmesser abzudichten. Diese Anordnung eliminiert oder minimiert ein Austreten / Auslaufen des Fluids aus dem Kühlkanal 60 durch die Lücke zwischen der Außenumfangsfläche des Abdeckhauptkörpers 83 und der Innenumfangsfläche des Abschnitts 42b mit dem großen Durchmesser.
Eine Montageausnehmung 84f weist eine kreisförmige Form auf und ist in der Innenumfangsfläche des Einsatzabschnitts 84 ausgebildet. Die Montageausnehmung 84f nimmt ein Dichtungselement 84s auf, das aus einem Gummimaterial gefertigt ist und eine ringförmige Form aufweist. Das Dichtungselement 84s ist in engem Kontakt mit der Montageausnehmung 84f und der Außenumfangsfläche des Mantelabschnitts 43 angeordnet, um eine Lücke zwischen der Innenumfangsfläche des Einsatzabschnitts 84 und der Außenumfangsfläche des Mantelabschnitts 43 abzudichten. Diese Anordnung eliminiert oder minimiert ein Austreten / Auslaufen des Fluids aus dem Kühlkanal 60 durch die Lücke zwischen der Innenumfangsfläche des Einsatzabschnitts 84 und der Außenumfangsfläche des Mantelabschnitts 43.
Wie in 4 gezeigt ist, weist der zylindrische Abschnitt 42 (d.h. das Verdichtergehäuse 40) einen Zuführanschluss 61, aus dem das Fluid dem Kühlkanal 60 zugeführt wird, und einen Auslassanschluss 62 auf, aus dem das Fluid nach dem Durchströmen des Kühlkanals 60 ausgelassen wird. Der Zuführanschluss 61 und der Auslassanschluss 62 öffnen sich an der Innenumfangsfläche des Abschnitts 42a mit dem kleinen Durchmesser. Der Zuführanschluss 61 und der Auslassanschluss 62 sind an Positionen vorgesehen, die in Bezug auf die vorstehende Endfläche 43f des Mantelabschnitts 43 der Diffusorwand 44 entgegengesetzt angeordnet und in einer Umfangsrichtung des zylindrischen Abschnitts 42 des Verdichtergehäuses 40 benachbart zueinander angeordnet sind.
Eine Positionierungsnut 42f ist in der Innenumfangsfläche des Abschnitts 42a mit dem kleinen Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 42 des Verdichtergehäuses 40 ausbildet. Die Positionierungsnut 42f ist in der Umfangsrichtung des zylindrischen Abschnitts 42 zwischen dem Zuführanschluss 61 und dem Auslassanschluss 62 angeordnet. Die Positionierungsnut 42f erstreckt sich in einer axialen Richtung des zylindrischen Abschnitts 42. Ein zum Abschnitt 42b mit dem großen Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 42 benachbartes Ende der Positionierungsnut 42f setzt sich zu einem gestuften Abschnitt 42c fort, der zwischen dem Abschnitt 42a mit dem kleinen Durchmesser und dem Abschnitt 42b mit dem großen Durchmesser ausgebildet ist.
Wie in 5 gezeigt ist, sind eine Zuführnut 63 und eine Auslassnut 64 in einer Außenumfangsfläche des Abdeckelements 82 derart ausgebildet, dass die Zuführnut 63 und die Auslassnut 64 mit dem Zuführanschluss 61 und dem Auslassanschluss 62 entsprechend in Fluidverbindung stehen. Die Zuführnut 63 und die Auslassnut 64 erstrecken sich in einer axialen Richtung des Abdeckelements 82. Eine Bodenfläche der Zuführnut 63 weist an einem Ende der Zuführnut 63 in einer radialen Richtung des Abdeckelements 82 eine Überlappung mit dem Zuführanschluss 61 auf und setzt sich am anderen Ende der Zuführnut 63 zu der zweiten Erstreckungsfläche 84b des Einsatzabschnitts 84 fort. Eine Bodenfläche der Auslassnut 64 weist an einem Ende der Auslassnut 64 in der radialen Richtung des Abdeckelements 82 eine Überlappung mit dem Auslassanschluss 62 auf und setzt sich am anderen Ende der Auslassnut 64 zu der zweiten Erstreckungsfläche 84b des Einsatzabschnitts 84 fort.
Eine Trennwand 65 ist an der Außenumfangsfläche des Abdeckelements 82 ausgebildet und erstreckt sich in der axialen Richtung des Abdeckelements 82. Die Trennwand 65 ist in einer Umfangsrichtung des Abdeckelements 82 zwischen der Zuführnut 63 und der Auslassnut 64 angeordnet und trennt die Zuführnut 63 von der Auslassnut 64. Die Trennwand 65 weist an der Seite der ersten Erstreckungsfläche 84a des Einsatzabschnitts 84 ein distales Ende 65e auf und steht über die erste Erstreckungsfläche 84a hinaus. Das distale Ende 65e der Trennwand 65 steht mit der Bodenfläche 40b der Einsatzausnehmung 40a in Kontakt, wobei der Einsatzabschnitt 84 in der Einsatzausnehmung 40a angeordnet ist. Eine Außenfläche der Trennwand 65 erstreckt sich entlang der Innenumfangsfläche des Abschnitts 42a mit dem kleinen Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 42 des Verdichtergehäuses 40. Ein Dichtungselement 65s ist an der Außenfläche der Trennwand 65 angeordnet, um eine Lücke zwischen der Außenfläche der Trennwand 65 und der Innenumfangsfläche des Abschnitts 42a mit dem kleinen Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 42 abzudichten. Der Kühlkanal 60 erstreckt sich in einer Umfangsrichtung des Einsatzabschnitts 84 von der Zuführnut 63 von der Trennwand 65 weg zu der Auslassnut 64 und steht mit der Auslassnut 64 in Fluidverbindung.
Das distale Ende 65e der Trennwand 65 kontaktiert die Bodenfläche 40b der Einsatzausnehmung 40a. Das Dichtungselement 65s dichtet die Lücke zwischen der Außenfläche der Trennwand 65 und der Innenumfangsfläche des Abschnitts 42a mit dem kleinen Durchmesser ab. Diese Anordnung hindert das Fluid, welches vom Zuführanschluss 61 zugeführt wird und dann durch die Zuführnut 63 strömt, daran, durch die Trennwand 65 hindurchzutreten, um in die Auslassnut 64 einzutreten. Dementsprechend wird das Fluid vom Zuführanschluss 61 und durch die Zuführnut 63 zum Kühlkanal 60 zugeführt. Dann strömt das Fluid durch den Kühlkanal 60 in der Umfangsrichtung des Einsatzabschnitts 84 von der Trennwand 65 weg zur Auslassnut 64 und wird vom Auslassanschluss 62 durch die Auslassnut 64 ausgelassen.
Ein vorspringender Eingriffsabschnitt 65f ist an der Außenfläche der Trennwand 65 ausgebildet, um mit der Positionierungsnut 42f in Eingriff zu stehen. Der vorspringende Eingriffsabschnitt 65f springt von der Außenfläche der Trennwand 65 vor. Das Abdeckelement 82 ist derart innerhalb des zylindrischen Abschnitts 42 des Verdichtergehäuses 40 angeordnet, dass der vorspringende Eingriffsabschnitt 65f mit der Positionierungsnut 42f in Eingriff steht. Das Abdeckelement 82 ist durch den Eingriff des vorspringenden Eingriffsabschnitts 65f mit der Positionierungsnut 42f in der Umfangsrichtung des Abdeckelements 82 relativ zu der Einsatzausnehmung 40a angeordnet. Das heißt, das Abdeckelement 82 weist den vorspringenden Eingriffsabschnitt 65f auf, der als ein Positionierungsabschnitt zum Positionieren des Abdeckelements 82 relativ zur Einsatzausnehmung 40a in der Umfangsrichtung des Abdeckelements 82 dient.
Wie in den 6 und 7 gezeigt ist, ist eine Aufnahmevertiefung 90 in der Innenumfangsfläche des Mantelabschnitts 43 ausgebildet. Die Aufnahmevertiefung 90 weist eine Form eines runden Lochs auf, um das Ringelement 81 aufzunehmen. Das heißt, das Verdichtergehäuse 40 weist die Aufnahmevertiefung 90 auf, die das Ringelement 81 aufnimmt. Eine Achse der Aufnahmevertiefung 90 entspricht der Achse des Mantelabschnitts 43. Ein Lochdurchmesser der Aufnahmevertiefung 90 ist größer als ein Lochdurchmesser, der von einer Kante der Manteloberfläche 43a definiert ist, die eine der Kanten der Manteloberfläche 43a ist und im Vergleich zu der anderen Kante der Manteloberfläche 43a von der Diffusoroberfläche 44a weggerichtet ist. Eine Bodenfläche 90a der Aufnahmevertiefung 90 erstreckt sich in der radialen Richtung der Laufradwelle 12.
Wie in den 2 und 4 gezeigt ist, weist die Bodenfläche 90a der Aufnahmevertiefung 90 eine Mehrzahl an Kontaktflächen 91 und eine Mehrzahl an Einlassbildungsflächen 92 auf. Die Einlassbildungsflächen 92 sind von dem Ringelement 81 entfernt angeordnet und wirken mit dem Ringelement 81 zusammen, um die Einlässe 71 zu bilden. Die Kontaktflächen 91 sind zwischen dem Ringelement 81 und den Einlassbildungsflächen 92 angeordnet und kontaktieren das Ringelement 81.
Wie in 6 gezeigt ist, sind die Mehrzahl an Kontaktflächen 91, insbesondere in dieser Ausführungsform drei Kontaktflächen 91, in einer Umfangsrichtung der Aufnahmevertiefung 90 voneinander beabstandet. In dieser Ausführungsform sind die Kontaktflächen 91 in der Umfangsrichtung der Aufnahmevertiefung 90 um 120 Grad voneinander beabstandet. Von einer axialen Richtung der Aufnahmevertiefung 90 aus gesehen sind die Mehrzahl an Einlassbildungsflächen 92, insbesondere in dieser Ausführungsform drei Einlassbildungsflächen 92, in der Umfangsrichtung der Aufnahmevertiefung 90 derart angeordnet, dass jede der Kontaktflächen 91 zwischen zwei benachbarten Einlassbildungsflächen 92 angeordnet ist. Das heißt, in dieser Ausführungsform wirken das Ringelement 81 und die Einlassbildungsflächen 92 zusammen, um drei Einlässe 71 in der Umfangsrichtung der Aufnahmevertiefung 90 zu bilden.
In dieser Ausführungsform sind drei Presspassungsabschnitte 93, in die das Ringelement 81 pressgepasst ist, an einer Innenumfangsfläche 90b der Aufnahmevertiefung 90 ausgebildet. Insbesondere steht jeder der drei Presspassungsabschnitte 93 von der Innenumfangsfläche 90b der Aufnahmevertiefung 90 vor und setzt sich zu der entsprechenden Kontaktfläche 91 fort. Das heißt, die drei Presspassungsabschnitte 93 sind in der Umfangsrichtung der Aufnahmevertiefung 90 voneinander beabstandet, in dieser Ausführungsform um 120 Grad in der Umfangsrichtung der Aufnahmevertiefung 90 voneinander beabstandet. Jeder der Presspassungsabschnitte 93 weist eine Kontaktfläche (d.h. eine Presspassungsfläche) auf. Die Kontaktfläche des Presspassungsabschnitts 93 kontaktiert eine Außenumfangsfläche 81a des Ringelements 81 und weist eine bogenartige Form auf, die bezüglich der Achse der Aufnahmevertiefung 90 einen imaginären Kreis definiert.
Wie in 8 gezeigt ist und aus der axialen Richtung der Aufnahmevertiefung betrachtet, verjüngen sich der Presspassungsabschnitt 93 und die Kontaktfläche 91 in der radialen Richtung der Aufnahmevertiefung 90 nach innen. Eine Länge eines Teils einer Innenumfangskante der Aufnahmevertiefung 90 zwischen zwei beliebigen benachbarten Kontaktflächen 91 ist in 8 durch R1 angegeben. Die Länge R1 ist relativ kurz im Vergleich zu dem Fall, in dem der Presspassungsabschnitt 93 und die Kontaktfläche 91 nicht verjüngt sind, sondern sich in der radialen Richtung der Aufnahmevertiefung 90 in einer kontakten Breite nach innen erstrecken. Jeder der Einlässe 71, der durch das Ringelement 81 und die Einlassbildungsfläche 92 gebildet ist, weist eine relativ große Strömungskanalfläche an einem Eingangsteil des Einlasses 71 auf, der in der radialen Richtung der Aufnahmevertiefung 90 innen von der Aufnahmevertiefung 90 angeordnet ist, verglichen mit dem Fall, in dem der Presspassungsabschnitt 93 und die Kontaktfläche 91 nicht verjüngt sind, sondern sich in der radialen Richtung der Aufnahmevertiefung 90 in einer konstanten Breite nach innen erstrecken.
Wie in 2 gezeigt ist, ist in einem Zustand, in dem das Ringelement 81 in den Presspassungsabschnitten 93 angeordnet ist und mit den Kontaktflächen 91 in Kontakt steht, eine Oberfläche des Ringelements 81, die jeder der Kontaktflächen 91 entgegengesetzt ist, in der radialen Richtung der Laufradwelle 12 bündig mit der vorstehenden Endfläche 43f des Mantelabschnitts 43. Die Mehrzahl an Fluidverbindungsdurchgängen 73 ist zwischen der Innenumfangsfläche 90b der Aufnahmevertiefung 90 und der Außenumfangsfläche 81a des Ringelements 81 ausgebildet. Wie in 6 gezeigt ist, ist die Mehrzahl an Fluidverbindungsdurchgängen 73, insbesondere in dieser Ausführungsform drei Fluidverbindungsdurchgänge 73, in der Umfangsrichtung der Aufnahmevertiefung 90 angeordnet und jeder der Presspassungsabschnitte 93 ist zwischen zwei benachbarten Fluidverbindungsdurchgängen 73 in der Umfangsrichtung der Aufnahmevertiefung 90 angeordnet.
Wie in den 2 und 9 gezeigt ist, weist das Abdeckelement 82 eine Mehrzahl an Fallschutzabschnitten 85 und eine Mehrzahl an Auslassbildungsflächen 86 auf. Die Fallschutzabschnitte 85 sind zwischen dem Ringelement 81 und den Auslassbildungsflächen 86 angeordnet und kontaktieren das Ringelement 81, das in die Aufnahmevertiefung 90 gepasst ist, um das Ringelement 81 daran zu hindern, aus der Aufnahmevertiefung 90 herauszufallen. Die Auslassbildungsflächen 86 sind vom Ringelement 81 entfernt angeordnet und wirken mit dem Ringelement 81 zusammen, um die Auslässe 72 zu bilden. Die Fallschutzabschnitte 85 und die Auslassbildungsflächen 86 sind in dem gestuften Abschnitt 82a ausgebildet, der zwischen der Innenumfangsfläche des Abdeckhauptkörpers 83 und der Innenumfangsfläche der Einsatzabschnitts 84 ausbildet ist.
Wie in 9 gezeigt ist, kontaktiert eine Endfläche 85a des Fallschutzabschnitts 85 das Ringelement 81. Eine Endfläche 82b des gestuften Abschnitts 82a kontaktiert die vorstehende Endfläche 43f des Mantelabschnitts 43. Die Endfläche 85a des Fallschutzabschnitts 85 setzt sich zu der Endfläche 82b des gestuften Abschnitts 82a fort. Das Abdeckelement 82 weist die Mehrzahl an Fallschutzabschnitten 85 auf, insbesondere in dieser Ausführungsform drei Fallschutzabschnitte 85. Die drei Fallschutzabschnitte 85 sind in der Umfangsrichtung des Abdeckelements 82 voneinander beabstandet. Das heißt, die Fallschutzabschnitte 85 sind im Abdeckelement 82 in einer Umfangsrichtung des Ringelements 81 voneinander beabstandet. In dieser Ausführungsform sind die drei Fallschutzabschnitte 85 in der Umfangsrichtung des Abdeckelements 82 zu 120 Grad voneinander beabstandet.
Von der axialen Richtung des Abdeckelements 82 betrachtet ist die Mehrzahl an Auslassbildungsflächen 86, insbesondere in dieser Ausführungsform drei Auslassbildungsflächen 86, in der Umfangsrichtung des Abdeckelements 82 angeordnet. Jeder der Fallschutzabschnitte 85 ist zwischen zwei benachbarten Auslassbildungsflächen 86 angeordnet. Dementsprechend wirken die Auslassbildungsflächen 86 (d.h. das Abdeckelement 82) und das Ringelement 81 zusammen, um die drei Auslässe 72 zu bilden, die in der Umfangsrichtung des Abdeckelements 82 angeordnet sind. Das heißt, jeder der Fallschutzabschnitte 85 ist zwischen zwei benachbarten Auslässen 72 in der Umfangsrichtung des Ringelements 81 angeordnet.
Wie in 10 gezeigt ist, weist der Fallschutzabschnitt 85 einen Wandfläche 85b an jeder der entgegengesetzten Seiten des Fallschutzabschnitts 85 auf. Die Wandflächen 85b sind in der Umfangsrichtung der Ringelements 81 angeordnet und jede der Wandflächen 85b ist ihrem entsprechenden Auslass 72 zugewandt. Aus der axialen Richtung des Abdeckelements 82 betrachtet ist der Fallschutzabschnitt 85 in der radialen Richtung des Abdeckelements 82 nach innen verjüngt. Jeder der Fallschutzabschnitte 85 ist in der Umfangsrichtung des Ringelements 81 zwischen zwei benachbarten Auslassbildungsflächen 86 angeordnet. Jede der Wandflächen 85b setzt sich zu einer Innenumfangsfläche 82c fort, durch welche die Endfläche 82b des gestuften Abschnitts 82a mit der Auslassbildungsfläche 86 verbunden ist. Jede der Wandflächen 85b des Fallschutzabschnitts 85 erstreckt sich derart von der entsprechenden Innenumfangsfläche 82c in einer Kurve, dass die Wandflächen 85b sich in der radialen Richtung des Abdeckelements 82 nach innen aneinander annähern.
Wie in 2 gezeigt ist, ist das Abdeckelement 82 innerhalb des zylindrischen Abschnitts 42 des Verdichtergehäuses 40 derart angeordnet, dass jeder der Fallschutzabschnitte 85 sich mit dem entsprechenden Presspassungsabschnitt 93 und der entsprechenden Kontaktfläche 91 in der axialen Richtung der Laufradwelle 12 überlappt. Diese Anordnung ermöglicht eine Fluidverbindung zwischen dem Einlass 71, dem Fluidverbindungsdurchgang 73 und dem Auslass 72.
Der Einlass 71 des Rückführkanals 70 ist in Fluidverbindung mit der Verdichterlaufradkammer 45 ausgebildet und der Auslass 72 des Rückführkanals 70 ist in Fluidverbindung mit dem Einlass 83a ausgebildet. Der Einlass 83a ist in der Strömungsrichtung des Ansauggases in dem Verdichtergehäuse 40 stromaufwärts des Verdichterlaufrads 13 angeordnet. Ein Teil des Ansauggases, das in das Verdichtergehäuse 40 eingebracht wird und dann durch Rotation des Verdichterlaufrads 13 in die Verdichterlaufradkammer 45 eingebracht wird, strömt durch den Rückführkanal 70 im Verdichtergehäuse 40 zum Einlass 83a zurück.
Das Ringelement 81 ist in den Presspassungsabschnitt 93 pressgepasst. Dementsprechend wirkt das Ringelement 81 mit jeder der Einlassbildungsflächen 92 zusammen, um den Einlass 71 zu bilden, und der Fluidverbindungsdurchgang 73 ist zwischen der Innenumfangsfläche 90b der Aufnahmevertiefung 90 und der Außenumfangsfläche 81a des Ringelements 81 ausgebildet. Der zylindrische Abschnitt 42 weist einen Gesenkabschnitt / Stauchabschnitt 41 („swage portion“) an einem distalen Ende des zylindrischen Abschnitts 42 auf. Der Stauchabschnitt 41 ist derart ausgebildet, dass das distale Ende des zylindrischen Abschnitts 42 in Richtung des Abdeckelements 82 hin verformt / deformiert ist. Der Stauchabschnitt 41 ist an der Außenumfangsfläche des Abdeckelements 82 gesenkt / gestaucht, wobei das Abdeckelement 82 innerhalb des zylindrischen Abschnitts 42 des Verdichtergehäuses 40 angeordnet ist, so dass das Abdeckelement 82 an dem Verdichtergehäuse 40 befestigt / montiert ist. Durch Befestigen / Montieren des Abdeckelements 82 an dem Verdichtergehäuse 40 wirken das Ringelement 81 und jede der Auslassbildungsflächen 86 zusammen, um den Auslass 72 zu bilden, und jeder der Fallschutzabschnitte 85 kontaktiert das Ringelement 81, um das Ringelement 81 daran zu hindern, aus der Aufnahmevertiefung 90 heraus zu fallen.
Das Nachfolgende beschreibt den Betrieb des Turboladers 10 gemäß dieser Ausführungsform.
Das vom Verbrennungsmotor E abgegebene Abgas strömt durch den Turbinenschneckenkanal 35 und den Fluidverbindungskanal 34 zur Turbinenkammer 33. Das Abgas, das in die Turbinenkammer 33 einströmt, dreht das Turbinenlaufrad 14 in der Turbinenkammer 33. Die Rotation des Turbinenlaufrads 14 dreht das Verdichterlaufrad 13 integral mit dem Turbinenlaufrad 14 durch die Laufradwelle 12. Die Rotation des Verdichterlaufrads 13 verdichtet das vom Einlass 83a in die Verdichterlaufradkammer 45 eingebrachte Ansauggas. Die Geschwindigkeit des verdichteten Ansauggases wird reduziert und in die Druckenergie umgewandelt, während das Ansauggas durch den Diffusorkanal 46 strömt. Das hochverdichtete Ansauggas wird in den Verdichterschneckenkanal 47 ausgelassen und dem Verbrennungsmotor E zugeführt. Diese Anordnung erhöht die Ansaugeffizienz / den Ansaugwirkungsgrad und die Leistung des Verbrennungsmotors E.
Im Verdichtergehäuse 40 wird die Diffusoroberfläche 44a, die dem Diffusorkanal 46 zugewandt ist, durch das Ansauggas erhitzt, das durch die Rotation des Verdichterlaufrads 13 verdichtet wird, während es durch den Diffusorkanal 46 strömt. Jedoch wird die Diffusorwand 44 durch das Fluid gekühlt, das durch den Kühlkanal 60 strömt. Dies unterdrückt das Erhitzen des Diffusoroberfläche 44a.
Zusätzlich strömt ein Teil des Ansauggases, das in das Verdichtergehäuse 40 eingebracht wird und dann durch die Rotation des Verdichterlaufrads 13 in die Verdichterlaufradkammer 45 eingebracht wird, durch den Rückführkanal 70 zum Einlass 83a zurück, der in der Strömungsrichtung des Ansauggases im Verdichtergehäuse 40 stromaufwärts des Verdichterlaufrads 13 angerordnet ist. Dies reduziert das Auftreten von Gewogen selbst dann, wenn die Strömungsrate des in das Verdichtergehäuse 40 eingebrachten Ansauggases abnimmt.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform bietet die folgenden Effekte / Wirkungen.

(1) Das Kanalbildungselement 80, das am Verdichtergehäuse 40 angebracht / befestigt ist, wirkt mit dem Verdichtergehäuse 40 zusammen, um den Rückführkanal 70 auszubilden. Ein Teil des Ansauggases, das in das Verdichtergehäuse 40 eingebracht wird, strömt durch den Rückführkanal 70 zu der in der Strömungsrichtung des Ansauggases in dem Verdichtergehäuse 40 stromaufwärtigen Seite des Verdichterlaufrads 13 zurück. Dies reduziert das Auftreten von Gewogen / Auftrieben („surging“) selbst dann, wenn die Strömungsrate des in das Verdichtergehäuse 40 eingebrachten Ansauggases abnimmt. Der Kühlkanal 60 wird allein durch die Befestigung / das Anbringen des Kanalbildungselements 80 an das Verdichtergehäuse 40 ausgebildet in einem Zustand, in dem der Einsatzabschnitt 84, der ein Teil des Kanalbildungselements 80 ist, das den Kühlkanal 70 bildet, in die Einsatzausnehmung 40a des Verdichtergehäuses 40 angeordnet wird. Dementsprechend muss das Verdichtergehäuse 40 nicht in einer komplexen Gussform unter Einsatz eines Kernzylinders / Zylinderkerns ausgebildet werden, anders als in dem Fall, in dem der Kühlkanal 60 innerhalb eines Wandabschnitts des Verdichtergehäuses 40 ausgebildet ist. Deshalb reduziert diese Ausführungsform das Auftreten von Gewogen und erleichtert die Herstellung des Kühlkanals 60.
(2) Der Kühlkanal 60 ist durch die erste Erstreckungsfläche 84a, die zweite Erstreckungsfläche 84b, die dritte Erstreckungsfläche 84c und die Einsatzausnehmung 40a definiert, so dass ein Teil des Kühlkanals 60 sich in eine von der Diffusoroberfläche 44a abgekehrte Richtung erstreckt. Diese Anordnung ermöglicht, das eine Strömungskanalfläche des Kühlkanals 60 vergrößert wird, beispielsweise im Vergleich zu dem Fall, in dem der Kühlkanal 60 durch die erste Erstreckungsfläche 84a und die Einsatzausnehmung 40a definiert wird.

Das Fluid, das durch den Kühlkanal 60 strömt, wird durch Kühlen der Diffusoroberfläche 44a erhitzt. Wenn sich ein Teil des Kühlkanals 60 in die von der Diffusoroberfläche abgekehrte Richtung erstreckt, kann das Ansauggas, das an der in Strömungsrichtung des Ansauggases im Verdichtergehäuse 40 stromaufwärtigen Seite des Verdichterlaufrads 13 strömt, durch das Fluid, das durch den Kühlkanal 60 strömt, erhitzt werden. Jedoch ist in dieser Ausführungsform der Kühlkanal 60 durch die erste Erstreckungsfläche 84a, die zweite Erstreckungsfläche 84b, die dritte Erstreckungsfläche 84c und die Einsatzausnehmung 40a definiert. Diese Anordnung erlaubt es, den Kühlkanal 60 vom Verdichterlaufrad 13 entfernt zu halten, während die Strömungskanalfläche des Kühlkanals 60 so stark wie möglich vergrößert wird. Dementsprechend kühlt diese Anordnung die Diffusoroberfläche 44a effizient, während sie das Fluid, das durch den Kühlkanal 60 strömt, daran hindert, das Ansauggas, das an der in Strömungsrichtung des Ansauggases im Verdichtergehäuse 40 stromaufwärtigen Seite des Verdichterlaufrads 13 strömt, aufzuheizen.

(3) Das Kanalbildungselement 80 enthält das Ringelement 81 und das Abdeckelement 82. Diese Anordnung ermöglicht es, dass der Rückführkanal 70 allein durch das Anbringen / Befestigen des Ringelements 81 und des Abdeckelements 82 am Verdichtergehäuse 40 ausgebildet wird. Dementsprechend erleichtert diese Anordnung die Herstellung des Verdichtergehäuses 40, beispielsweise im Vergleich zu dem Fall, in dem sowohl der Einlass 71, als auch der Fluidverbindungsdurchgang 73 des Rückführkanals 70 nur durch das Verdichtergehäuse 40 ausgebildet sind.
(4) Die Zuführnut 63, die Auslassnut 64 und die Trennwand 65 sind in der Außenumfangsfläche des Abdeckelements 82 ausgebildet. Der Kühlkanal 60 erstreckt sich von der Zuführnut 63 in der Umfangsrichtung des Einsatzabschnitts 84 von der Trennwand 65 weg zu der Auslassnut 64. Das Abdeckelement 82 weist den vorspringenden Eingriffsabschnitt 65f auf, der als ein Positionierungsabschnitt zum Positionieren des Abdeckelements 82 in der Umfangsrichtung des Abdeckelements 82 relativ zur Einsatzausnehmung 40a dient. Das Fluid wird dem Kühlkanal 60 vom Zuführanschluss 61 durch die Zuführnut 63 zugeführt. Dann strömt das Fluid durch den Kühlkanal 60 in der Umfangsrichtung des Einsatzabschnitts 84 von der Trennwand 65 weg zur Auslassnut 64 und wird vom Auslassabschnitt 62 durch die Auslassnut 64 abgegeben. Dies ermöglicht es dem Fluid, in der Umfangsrichtung des Einsatzabschnitts 84 effizient zu strömen, so dass das Fluid die Diffusoroberfläche 44a effizient kühlt. Weiter ist das Abdeckelement 82 durch den Eingriff des vorspringenden Eingriffsabschnitts 65f mit der Positionierungsnut 42f in der Umfangsrichtung des Abdeckelements 82 relativ zur Einsatzausnehmung 40a positioniert. Dies eliminiert oder minimiert eine Abweichungen beim Positionieren zwischen dem Zuführanschluss 61 und der Zuführnut 63 und beim Positionieren zwischen dem Auslassanschluss 62 und der Auslassnut 64.
(5) Das Ringelement 81 ist in den Presspassungsabschnitt 93 pressgepasst. Dementsprechend wirkt das Ringelement 81 mit jeder der Einlassbildungsflächen 92 zusammen, um den Einlass 71 zu bilden, und der Fluidverbindungsdurchgang 73 ist zwischen der Innenumfangsfläche 90b der Aufnahmevertiefung 90 und der Außenumfangsfläche 81a des Ringelements 81 ausgebildet. Das Abdeckelement 82 ist am Verdichtergehäuse 40 befestigt / montiert. Durch das Befestigen des Abdeckelements 82 am Verdichtergehäuse 40 wirken das Ringelement 81 und jede der Auslassbildungsflächen 86 zusammen, um den Auslass 72 zu bilden, und jeder der Fallschutzabschnitte 85 kontaktiert das Ringelement 81, um das Ringelement 81 daran zu hindern, aus der Aufnahmevertiefung 90 herauszufallen. Diese Anordnung ermöglicht, dass der Rückführkanal 70 allein durch die Presspassung des Ringelements 81 im Presspassungsabschnitt 93 und die Anbringung / Befestigung des Abdeckelements 82 am Verdichtergehäuse 40 ausgebildet wird, wodurch die Herstellung des Rückführkanals 70 erleichtert wird.
(6) Jeder der Fallschutzabschnitte 85 ist in der Umfangsrichtung des Ringelements 81 zwischen zwei benachbarten Auslässen 72 angeordnet. Die Wandflächen 85b der Fallschutzabschnitte 85 sind in der Umfangsrichtung des Ringelements 81 angeordnet. Das heißt, die Wandflächen 85b jedes Fallschutzabschnitts 85 sind in der Umfangsrichtung des Ringelements 81 angeordnet. Die Wandflächen 85b jedes Fallschutzabschnitts 85, die entsprechend an den entgegengesetzten Seiten jedes Fallschutzabschnitts 85 angeordnet sind, sind ihrem entsprechenden Auslass 72 zugewandt. Wenn das Ansauggas in einem Wirbel durch den Fluidverbindungsdurchgang 73 in den Auslass 72 hinein strömt, prallt in dieser Anordnung die verwirbelte Strömung des Ansauggases auf die Wandfläche 85b des Fallschutzabschnitts 85 und wird durch die Wandfläche 85b blockiert. Dementsprechend hält diese Anordnung das verwirbelte Ansauggas davon ab, zu der in Strömungsrichtung des Ansauggases im Verdichtergehäuse 40 stromaufwärtigen Seite des Verdichterlaufrads 13 zurückzuströmen. Somit reduziert diese Anordnung Geräusche und Vibrationen, die durch die Überlagerung zwischen dem Ansauggas, das durch den Rückführkanal 70 zurückgeführt wird, und dem Ansauggas, das in das Verdichtergehäuse 40 eingebracht werden soll, verursacht werden können.
(7) Jede der Wandflächen 85b des Fallschutzabschnitts 85 erstreckt sich von der Innenumfangsfläche 82c derart in einer Kurve, dass die Wandflächen 85b sich in der radialen Richtung des Abdeckelements 82 nach innen aneinander annähern. Falls beispielsweise, aus der axialen Richtung des Abdeckelements 82 betrachtet und wie durch die Strichpunktlinie in 10 angedeutet ist, eine scharfe Ecke durch die Innenumfangsfläche 82c und die Wandfläche 85b, die sich von der Innenumfangsfläche 82c erstreckt, definiert ist, kann das Ansauggas auf die scharfe Ecke prallen und in die umgekehrte Richtung wirbeln. Jedoch eliminiert oder minimiert der Turbolader 10 gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform das Auftreten dieses Problems.
(8) Jeder der Einlässe 71 weist am Eingangsteil des Einlasses 71 eine große Strömungskanalfläche auf, die in radialer Richtung der Aufnahmevertiefung 90 innen von der Aufnahmevertiefung 90 angeordnet ist, verglichen mit dem Fall, in dem der Presspassungsabschnitt 93 und die Kontaktfläche 91 nicht verjüngt sind, sondern sich in radialer Richtung der Aufnahmevertiefung 90 in einer konstanten Breite nach innen erstrecken. Diese Anordnung erlaubt es, dass ein Teil des Ansauggases, das in das Verdichtergehäuse 40 eingebracht wird und dann durch die Rotation des Verdichterlaufrads 13 in die Verdichterlaufradkammer 45 eingebracht wird, einfach in den Einlass 71 hinein zu strömen. Dementsprechend erlaubt es diese Anordnung, dass ein Teil des Ansauggases, das durch die Rotation des Verdichterlaufrads 13 in die Verdichterlaufradkammer 45 eingebracht wird, geschmeidig durch den Rückführkanal 70 zum Einlass 83a zurück zu strömen, der in der Strömungsrichtung des Ansauggases im Verdichtergehäuse 40 stromaufwärts des Verdichterlaufrads 13 angeordnet ist.
(9) Diese Ausführungsform erfordert keine zusätzliche Verarbeitung zur Herstellung des Einlasses 71 im Verdichtergehäuse 40, nachdem das Verdichtergehäuse 40 hergestellt ist, wie es beispielsweise der Fall ist, wenn der Einlass 71 des Rückführkanals 70 im Verdichtergehäuse 40 ausgebildet ist. Dementsprechend wird der Rückführkanal einfach ausgebildet.
(10) Das Verdichtergehäuse 40 kann durch Aluminium-Druckguss hergestellt werden. Dementsprechend muss das Verdichtergehäuse 40 nicht in einer komplexen Gussform unter Verwendung eines Kernzylinders / Zylinderkerns ausgebildet werden. Dementsprechend können die Herstellungskosten reduziert werden.
(11) Die Diffusorwand 44 wird durch das Fluid gekühlt, das durch den Kühlkanal 60 strömt. Dies unterdrückt ein Aufheizen der Diffusoroberfläche 44a. Somit unterdrückt dies ein Verkoken von Öl auf der Diffusoroberfläche 44a selbst dann, wenn das Ansauggas Öl beinhaltet, wodurch ein Problem, dass das aufgelagerte verkokte Öl eine Querschnittsfläche des Diffusorkanals 46 vermindern und die Zufuhr des Ansauggases zum Verbrennungsmotor E durch den Turbolader 10 blockieren kann, eliminiert oder minimiert wird.
(12) Die vorstehend beschriebene Ausführungsform reduziert das Auftreten von Gewogen / Auftrieben selbst dann, wenn die Strömungsrate des in das Verdichtergehäuse 40 eingebrachten Ansauggases abnimmt, wodurch der Betriebsbereich des Turboladers 10 in einem Zustand erhöht wird, in dem die Strömungsrate des in das Verdichtergehäuses 40 eingebrachten Ansauggases niedrig ist.

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform kann wie unten modifiziert werden.
Wie in den 11 und 12 gezeigt ist, muss der Turbolader 10 nicht notwendigerweise das Ringelement 81 enthalten. Das Verdichtergehäuse 40 kann sowohl den Einlass 71, als auch den Fluidverbindungdurchgang 73 des Rückführkanals 70 ohne ein Zusammenwirken mit dem Ringelement 81 ausbilden. Das Kanalbildungselement 80 muss nicht notwendigerweise das Ringelement 81 enthalten und kann nur das Abdeckelement 82 enthalten. Dementsprechend kann das Verdichtergehäuse 40 mit dem Abdeckelement 82 zusammenwirken, um den Auslass 72 derart auszubilden, dass der Auslass 72 ausschließlich durch das Anbringen / Befestigen des Abdeckelements 82 als das Kanalbildungselement 80 am Verdichtergehäuse 40 gebildet ist. Diese Anordnung reduziert die Anzahl an notwendigen Teilen für den Turbolader 10.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird das Fluid dem Kühlkanal 60 vom Zuführanschluss 61 durch die Zuführnut 63 zugeführt. Dann strömt das Fluid in der Umfangsrichtung des Einsatzabschnitts 84 durch den Kühlkanal 60 von der Trennwand 65 weg zur Auslassnut 64 und wird vom Auslassanschluss 62 durch die Auslassnut 64 ausgelassen. Jedoch muss das Fluid nicht notwendigerweise auf diese Art durch den Kühlkanal 60 strömen, solange die Diffusoroberfläche 44a von dem Fluid gekühlt wird, das durch den Kühlkanal 60 strömt.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann der Kühlkanal 60 beispielsweise durch die erste Erstreckungsfläche 84a und die Einsatzausnehmung 40a definiert sein.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann die zweite Erstreckungsfläche 84b eine zylindrische Form derart definieren, dass die zweite Erstreckungsfläche 84b die Außenumfangskante der ersten Erstreckungsfläche 84a an einer Endkante der zweiten Erstreckungsfläche 84b schräg schneidet und sich in der der Diffusoroberfläche 44a abgekehrten Richtung erstreckt. Das heißt, die zweite Erstreckungsfläche 84b definiert eine zylindrische Form derart, dass die zweite Erstreckungsfläche 84b nur die Außenumfangskante der ersten Erstreckungsfläche 84a schneiden muss und sich in die der Diffusoroberfläche 44a abgekehrten Richtung erstreckt.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann die Länge L1 des Kühlkanals 60, die sich entlang der Bodenfläche 40b der Einsatzausnehmung 40a erstreckt, länger als die Länge L2 des Kühlkanals 60 sein, die sich entlang der zweiten Innenfläche 40d der Einsatzausnehmung 40a erstreckt.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann die Länge L1 des Kühlkanals 60, die sich entlang der Bodenfläche 40b der Einsatzausnehmung 40a erstreckt, im Wesentlich gleich lang wie die Länge L2 des Kühlkanals 60 sein, die sich entlang der zweiten Innenfläche 40d der Einsatzausnehmung 40a erstreckt.
Aus der axialen Richtung der Aufnahmevertiefung 90 betrachtet können sich in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Presspassungsabschnitt 93 und die Kontaktfläche 91 in radialer Richtung der Aufnahmevertiefung 90 in einer konstanten Breite nach innen erstrecken.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform müssen die Wandflächen 85b des Fallschutzabschnitts 85, die in der Umfangsrichtung des Ringelements 81 angeordnet sind, nicht notwendigerweise den Auslässen 72 zugewandt sein.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Anzahl der Fallschutzabschnitte 85 nicht auf drei begrenzt und kann eins, zwei oder mehr als drei sein.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform muss die Positionierungsnut 42f, die in der Innenumfangsfläche des Abschnitts 42a mit dem kleinen Durchmesser des Verdichtergehäuses 40 ausgebildet ist, nicht notwendigerweise zwischen dem Zuführanschluss 61 und dem Auslassanschluss 62 in der Umfangsrichtung des zylindrischen Abschnitts 42 angeordnet sein. Der vorspringende Eingriffsabschnitt 65f, der mit der Positionierungsnut 42f in Eingriff steht, muss in der Außenumfangsfläche des Abdeckelements 82 ausgebildet sind, aber muss nicht notwendigerweise in der Außenfläche der Trennwand 65 ausgebildet sein.
Zusammengefasst enthält ein Turbolader 10 ein Verdichtergehäuse 40, ein Verdichterlaufrad 13, einen Diffusorkanal 46, eine Diffusoroberfläche 44a, einen Kühlkanal 60 und einen Rückführkanal 70. Die Diffusoroberfläche 44a ist ein Teil des Verdichtergehäuses 40 und ist eine Wandfläche des Verdichtergehäuses 40, die dem Diffusorkanal 46 zugewandt ist. Ein Teil eines Ansauggases strömt durch den Rückführkanal 70 zu einer in einer Strömungsrichtung des Ansauggases im Verdichtergehäuse 40 stromaufwärtigen Seite des Verdichterlaufrads 13 zurück. Ein Kanalbildungselement 80 ist an das Verdichtergehäuse 40 angebracht / montiert und wirkt mit dem Verdichtergehäuse 40 zusammen, um den Rückführkanal 70 auszubilden. Das Verdichtergehäuse 40 weist eine Einsatzausnehmung 40a auf, die eine kreisförmige Form hat. Die Einsatzausnehmung 40a nimmt einen Einsatzabschnitt 84 auf, der ein Teil des Kanalbildungselements 80 ist und eine zylindrische Form hat. Der Kühlkanal 60 ist durch eine Einsatzausnehmung 40a und den in die Einsatzausnehmung 40a eingesetzten Einsatzabschnitt 84 ausgebildet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 5359403 [0004, 0006]

Claims

Turbolader (10) mit: einem Verdichtergehäuse (40), das dazu angepasst ist, ein Ansauggas aufzunehmen, das einer Verbrennungskraftmaschine (E) zugeführt werden soll; einem Verdichterlaufrad (13), das in dem Verdichtergehäuse (40) aufgenommen und dazu angepasst ist, das Ansauggas zu verdichten; einem Diffusorkanal (46), durch den das vom Verdichterlaufrad (13) verdichtete Ansauggas strömt, wobei der Diffusorkanal (46) sich ringförmig erstreckt, um das Verdichterlaufrad (13) zu umgeben; einer Diffusoroberfläche (44a), die ein Teil des Verdichtergehäuses (40) ist, wobei die Diffusoroberfläche (44a) eine Wandfläche des Verdichtergehäuses (40) ist, die dem Diffusorkanal (46) zugewandt ist; einem Kühlkanal (60), durch den ein Fluid zum Kühlen der Diffusoroberfläche (44a) strömt; und einem Rückführkanal (70), durch den ein Teil des Ansauggases zu einer in einer Strömungsrichtung des Ansauggases im Verdichtergehäuse (40) stromaufwärtigen Seite des Verdichterlaufrads (13) zurück strömt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kanalbildungselement (80) an dem Verdichtergehäuse (40) angebracht ist und mit dem Verdichtergehäuse (40) zusammenwirkt, um den Rückführkanal (70) auszubilden, das Verdichtergehäuse (40) eine Einsatzausnehmung (40a) aufweist, die eine kreisförmige Form hat, die Einsatzausnehmung (40a) einen Einsatzabschnitt (84) aufnimmt, der ein Teil des Kanalbildungselements (80) ist und eine zylindrische Form aufweist, und der Kühlkanal (60) durch die Einsatzausnehmung (40a) und den in die Einsatzausnehmung (40a) eingesetzten Einsatzabschnitt (84) ausgebildet ist.
Turbolader (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatzabschnitt (84) eine erste Erstreckungsfläche (84a), eine zweite Erstreckungsfläche (84b) und eine dritte Erstreckungsfläche (84c) aufweist, die erste Erstreckungsfläche (84a) von einer Bodenfläche (40b) der Einsatzausnehmung (40a) entfernt angeordnet ist, sich in einer ringförmigen Form erstreckt, die sich in einer radialen Richtung der Einsatzausnehmung (40a) von einer ersten Innenfläche (40c) der Einsatzausnehmung (40a) nach außen ausbreitet, und im Wesentlichen parallel zur Diffusoroberfläche (44a) ausgerichtet ist, die zweite Erstreckungsfläche (84b) eine zylindrische Form definiert, sich mit einer Außenumfangskante der ersten Erstreckungsfläche (84a) an einer Endkante der zweiten Erstreckungsfläche (84b) schneidet und sich in eine der Diffusoroberfläche (44a) abgekehrten Richtung erstreckt, die dritte Erstreckungsfläche (84c) sich zu der anderen Endkante der zweiten Erstreckungsfläche (84b) fortsetzt, die der Endkante der zweiten Erstreckungsfläche (84b) entgegengesetzt ist, die sich mit der ersten Erstreckungsfläche (84a) schneidet, und sich von der zweiten Erstreckungsfläche (84b) zu einer zweiten Innenfläche (40d) der Einsatzausnehmung (40a) hin ausbreitet, die in der radialen Richtung der Einsatzausnehmung (40a) außen von der ersten Innenfläche (40c) angeordnet ist, und der Kühlkanal (60) durch die erste Erstreckungsfläche (84a), die zweite Erstreckungsfläche (84b), die dritte Erstreckungsfläche (84c) und die Einsatzausnehmung (40a) definiert ist.
Turbolader (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kanalbildungselement (80) ein Ringelement (81) und ein Abdeckelement (82) enthält, der Rückführkanal (70) einen Einlass (71), einen Auslass (72) und einen Fluidverbindungsdurchgang (73) aufweist, durch den der Einlass (71) mit dem Auslass (72) verbunden ist, das Ringelement (81) mit dem Verdichtergehäuse (40) zusammenwirkt, um den Einlass (71) und den Fluidverbindungsdurchgang (73) auszubilden, und das Abdeckelement (82) mit dem Ringelement (81) zusammenwirkt, um den Auslass (72) auszubilden, und das Abdeckelement (82) eine zylindrische Form aufweist und den Einsatzabschnitt (84) enthält.
Turbolader (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichtergehäuse (40) einen Zuführanschluss (61), aus dem das Fluid dem Kühlkanal (60) zugeführt wird, und einen Auslassanschluss (62) aufweist, aus dem das Fluid ausgelassen wird, nachdem es den Kühlkanal (60) durchströmt hat, eine Zuführnut (63) und eine Auslassnut (64) in einer Außenumfangsfläche des Abdeckelements (82) ausgebildet sind und mit dem Zuführanschluss (61) und dem Auslassanschluss (62) entsprechend in Fluidverbindung stehen, eine Trennwand (65) an der Außenumfangsfläche des Abdeckelements (82) ausgebildet ist und die Zuführnut (63) von der Auslassnut (64) trennt, der Kühlkanal (60) sich von der Zuführnut (63) in einer Umfangsrichtung des Einsatzabschnitts (84) von der Trennwand (65) weg zur Auslassnut (64) erstreckt und mit der Auslassnut (64) in Fluidverbindung steht, und das Abdeckelement (82) einen Positionierungsabschnitt (65f) aufweist, um das Abdeckelement (82) relativ zur Einsatzausnehmung (40a) in einer Umfangsrichtung des Abdeckelements (82) zu positionieren.