FR2795769A1 - Carter de turbine pour turbocompresseurs actionnes par les gaz d'echappement - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un carter de turbine pour turbocompresseurs actionnés par les gaz d'échappement.Ce carter comprend essentiellement un cône d'admission (10), un carter de roue (20) avec un canal pour les gaz (21), qui se rétrécit en forme de volute en partant du cône d'admission (10), et un tube de sortie central (50) pour lesquels on utilise des tôles mises en forme sans enlèvement de copeaux, par exemple estampées ou embouties, de préférence sous forme de demi-coquilles.
Description
La présente invention concerne des carters de turbine pour turbocompresseurs actionnés par les gaz d'échappement selon le préambule de la revendication 1, ainsi que des procédés pour la fabrication de tels carters de turbines.
Le but des turbocompresseurs est de comprimer l'air aspiré par le moteur à l'aide de l'énergie contenue dans les gaz d'échappement qui se dégagent d'un moteur à combustion interne. Les turbocompresseurs actionnés par les gaz d'échappement comprennent par conséquent trois composants fonctionnels principaux qui sont une turbine, un maître-arbre et un compresseur et, dans le détail, un carter de turbine, dans lequel tourne à grande vitesse une roue de turbine, un carter de compresseur, dans lequel tourne une roue de pompage et entre les deux un carter de support, dans lequel est logé l'arbre reliant la roue de turbine et la roue de pompage.
L'objet de la présente invention est le carter de turbine.
Les parties essentielles du carter de turbine sont un cône d'admission, un carter de roue avec un canal pour les gaz, qui se rétrécit en forme de volute à partir du cône d'admission, une bride de liaison avec le carter de support, présentant une ouverture suffisamment importante pour introduire la roue de turbine et un rebord d'étanchéité dans la zone du cône d'admission, sur lequel aboutit le canal pour les gaz en forme de volute. Il est évident que les parties en contact avec les flux de gaz d'échappement ainsi que leurs géométries sont optimisées par rapport à ce flux. Etant donné que les turbocompresseurs actionnés par les gaz d'échappement sont placés directement derrière la sortie des cylindres ou du collecteur d'échappement, leurs composants subissent un important échauffement par les gaz d'échappement sous haute température. Le carter est par conséquent réalisé en fonte d'acier adaptée pour une température de fonctionnement maximale d'environ 1.100 C.
Les carters en fonte des turbocompresseurs usuels actionnés par les gaz d'échappement qui sont utilisés dans les véhicules automobiles ont un poids important. Ce poids entraîne des coûts de matériaux et de carburant correspondants. L'importante capacité thermique d'un tel carter de turbine d'un poids important, qui refroidit fortement les gaz d'échappement du moteur lors du démarrage de celui-ci, constitue un inconvénient supplémentaire, le catalyseur des gaz d'échappement situé en aval du turbocompresseur n'atteignant sa température de fonctionnement qu'après un intervalle de temps important. Ceci n'est pas satisfaisant.
L'objet de l'invention consiste par conséquent à proposer un carter de turbine pour des turbocompresseurs actionnés par les gaz d'échappement ayant une masse et une capacité thermique nettement moins grandes.
Cet objet est atteint par un carter de turbine ayant les particularités de la revendication 1.
Selon la présente invention, la fabrication du carter de roue, du cône d'admission et du tube de sortie a lieu principalement au moyen de tôle. Du fait de son processus de fabrication, la tôle possède une texture nettement plus homogène que la fonte. Elle a aussi une épaisseur constante et peut être façonnée avec des moyens simples sans enlèvement de copeaux, et ceci, selon les conditions de mise en forme, par estampage, par emboutissage ou par déformation sous haute pression intérieure.
Selon l'invention, les différentes pièces constituant le carter de turbine sont soudées de manière étanche aux gaz lors de la fabrication. Par la suite, seules les surfaces qui sont importantes pour le bon fonctionnement de la turbine font l'objet d'un usinage par enlèvement de copeaux.
Le tube de sortie est soudé de préférence dans une ouverture centrale du carter de roue. Les tubes peuvent être produits avec une grande précision, la fente minimale par rapport à la roue de turbine, qui est nécessaire à cet endroit, pouvant être obtenue à peu de frais. Il est en principe possible de réaliser respectivement une moitié du cône d'admission d'une seule pièce avec la moitié correspondante du carter de roue. Si des problèmes de fabrication se posent lors de cette opération, le cône d'admission peut toutefois aussi être réalisé comme élément séparé d'une seule pièce, puis être soudé sur le carter de roue.
Comme cela a déjà été signalé, le rebord d'étanchéité, qui est situé à l'extrémité du canal pour les gaz en forme de volute, constitue une caractéristique de flux essentielle d'une turbine actionnée par les gaz d'échappement. Selon un premier agencement de l'invention, le rebord d'étanchéité est une partie constitutive du carter de roue. Ceci correspond approximativement à la conception usuelle. Selon un agencement préféré, le rebord d'étanchéité est par contre une partie constitutive du cône d'admission. Cette variante est plus facile à réaliser.
Selon un premier agencement de l'invention, le cône d'admission se compose de deux demi-coquilles reliées entre elles, de préférence par soudure au laser.
Selon un agencement préféré, le cône d'admission est toutefois réalisé en une seule pièce. Le cône d'admission en une seule pièce peut être fabriqué de différentes manières.
Selon un agencement de l'invention, le cône d'admission est une pièce en fonte coulée avec précision. I1 peut par exemple aussi être réalisé par calibrage au moyen d'une broche intérieure. Ce mode de réalisation est particulièrement économique et simple.
Comme cela a déjà été indiqué, le carter de roue et éventuellement aussi le cône d'admission se composent de demi-coquilles, la technologie de liaison des deux demi- coquilles ayant une importance non négligeable.
Selon une première variante, les demi-coquilles sont soudées bord à bord, par exemple par soudure au laser. Cette liaison ne présente pas de fente et possède de ce fait des caractéristiques de flux optimales.
Selon une deuxième variante, les demi-coquilles sont réalisées comme coquilles enfichables qui sont soudées. Cette variante présente l'avantage que la dimension intérieure des moitiés de coquilles peut être ajustée avec précision lors de la fabrication.
Selon une autre variante, les demi-coquilles sont réalisées comme coquilles à brides, les brides étant posées à plat l'une sur l'autre et reliées de manière étanche aux gaz, par exemple par soudure. En variante,il est aussi possible de prévoir une liaison des brides par sertissage, ce qui modifie le moins la texture du matériau.
Il est aussi possible de prévoir un revêtement des surfaces intérieures du cône d'admission, du carter de roue et/ou du tube de sortie, et ceci par exemple en tant qu'isolation thermique ou en tant que revêtement catalytique actif pour l'épuration des gaz d'échappement.
Comme cela a été signalé plus haut, les parties constitutives des turbines actionnées par les gaz d'échappement sont chauffées jusqu'à des températures élevées par les gaz d'échappement chauds. Ceci a pour conséquence un rayonnement de chaleur d'une importance correspondante sur l'environnement, c'est à dire sur les autres composants disposés dans le compartiment moteur d'un véhicule automobile, ceux-ci devant être protégés contre les détériorations, par une isolation correspondante conforme à l'état de la technique.
Ce problème de chaleur peut être considérablement réduit si, selon une évolution préférée de l'invention, le carter de turbine est entouré d'un carter extérieur en tôle, un coussin d'air étant ménagé entre les carters. Le carter extérieur se compose de préférence de deux demi- coquilles. Etant donné que le carter extérieur chauffe moins, il peut être réalisé en une tôle économique. Comme ce même carter extérieur n'a pas non plus de contact avec le flux des gaz d'échappement, il peut être fabriqué avec des tolérances relativement importantes et avec un souci des détails moins rigoureux. Pour cette raison, les demi- coquilles du carter extérieur peuvent sans problème être réalisées en tant que coquilles à enficher ou à brides, les bords et les fentes qui restent éventuellement n'étant pas gênants.
Le carter extérieur peut aussi être réalisé à double paroi. On peut ainsi par exemple améliorer l'acoustique, en particulier lorsque la fente est remplie avec des fibres en céramique. Cette mesure permet aussi d'obtenir une isolation thermique supplémentaire.
Le carter extérieur à double paroi peut aussi être traversé par un fluide caloporteur, ce qui permet de chauffer la cabine des passagers par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur (DE 43 24 458 A1). L'avantage particulier d'une telle variante est que ce chauffage intervient presque directement après la mise en route du moteur. I1 est connu à partir du brevet DE 43 24 458 Al qu'un branchement sur le circuit de refroidissement du moteur permet d'accélérer le réchauffement de celui-ci et de raccourcir la phase de démarrage à froid, ce qui peut aussi améliorer le comportement du catalyseur au démarrage. Etant donné que, du fait du coussin d'air dans le carter extérieur à double paroi, la partie parcourue par les gaz n'est pas refroidie durant cette phase, l'action du catalyseur n'est pas affectée. Lorsque la température des gaz et, de ce fait, la température des parois de la partie parcourue par les gaz s'élèvent, la transmission de chaleur par rayonnement et par convexion augmente également. Dans la plage de température supérieure, qui charge fortement le catalyseur, plus de chaleur est prélevée sur les gaz d'échappement, ce qui a un effet positif sur la longévité du revêtement du catalyseur (DE 43 24 458 A1). Un autre avantage est constitué par une résistance mécanique plus importante obtenue grâce à la faible température de la coquille extérieure porteuse, ce qui permet de mettre en ceuvre des matériaux plus économiques et de prévoir des épaisseurs de parois moins importantes.
Selon un agencement de l'invention, le carter extérieur est soudé d'une part sur le tube de sortie, et d'autre part sur la bride de liaison avec le carter de support. A ces endroits, des liaisons soudées peuvent être réalisées sans problèmes, car ils ne présentent que de faibles différences de températures et des portions de tôles relativement courtes.
Entre le cône d'admission et le carter extérieur, il faut par contre prévoir un ajustement coulissant.
D'une manière connue en soi, un coussin en treillis sert à la stabilisation de cet ajustement coulissant. Du fait du faible poids d'un tel carter de turbine réalisé en tôle - de premiers essais ont montré que le poids peut être abaissé à moins d'un tiers - il est possible de relier directement et de manière durable le cône d'admission au collecteur du moteur, et ceci en particulier si le collecteur du moteur est lui-même constitué de tubes et/ou de demi-coquilles.
Une variante prévoit que le cône d'admission est muni d'une bride de liaison avec le collecteur du moteur. De la même manière, le tube de sortie peut aussi être équipé d'une bride de liaison.
Pour la liaison du carter de turbine avec le carter de support, la bride de liaison peut être munie de trous, par exemple de trous filetés.
Selon un agencement préféré, la liaison entre le carter de turbine et le carter de support a lieu toutefois à l'aide d'un anneau tendeur à section en forme de V qui est mis en tension au moyen de brides préformées de manière correspondante.
Comme cela a déjà été évoqué plus haut, les procédés suivants sont appropriés pour la réalisation d'un carter de turbine pour turbocompresseurs actionnés par les gaz d'échappement selon l'invention : déformation sous haute pression intérieure, emboutissage, emboutissage hydromécanique, estampage et moulage en coulée de précision. Chacun de ces procédés a ses avantages et ses inconvénients. Il s'agit toutefois dans tous les cas de procédés de mise en forme sans enlèvement de copeaux. I1 en résulte toujours des carters légers. La résistance à la chaleur et à la déformation est garantie par une sélection de matériaux adaptés pour les tôles. Les alliages à base de fer, les aciers hautement résistants à la température à base de nickel, et les alliages à base de titane sont bien adaptés.
L'invention est expliquée en détail sous forme d'exemples de réalisation et à l'aide des figures suivantes qui montrent
Fig. <SEP> 1 <SEP> une <SEP> vue <SEP> en <SEP> perspective <SEP> d'un <SEP> premier <SEP> exemple
<tb> de <SEP> réalisation <SEP> d'un <SEP> carter <SEP> de <SEP> turbine <SEP> d'un
<tb> turbocompresseur <SEP> actionné <SEP> par <SEP> les <SEP> gaz
<tb> d'échappement,
<tb> Fig. <SEP> 2 <SEP> une <SEP> coupe <SEP> transversale <SEP> du <SEP> carter <SEP> de <SEP> turbine
<tb> le <SEP> long <SEP> de <SEP> la <SEP> ligne <SEP> II-II <SEP> de <SEP> la <SEP> figure <SEP> 3,
<tb> Fig. <SEP> 3 <SEP> une <SEP> coupe <SEP> transversale <SEP> du <SEP> carter <SEP> de <SEP> turbine
<tb> de <SEP> la <SEP> figure <SEP> 2 <SEP> le <SEP> long <SEP> de <SEP> la <SEP> ligne <SEP> III-III,
<tb> Fig. <SEP> 4 <SEP> une <SEP> vue <SEP> en <SEP> perspective <SEP> d'un <SEP> deuxième
<tb> exemple <SEP> de <SEP> réalisation <SEP> d'un <SEP> carter <SEP> de
<tb> turbine,
<tb> de <SEP> réalisation <SEP> d'un <SEP> carter <SEP> de <SEP> turbine <SEP> d'un
<tb> turbocompresseur <SEP> actionné <SEP> par <SEP> les <SEP> gaz
<tb> d'échappement,
<tb> Fig. <SEP> 2 <SEP> une <SEP> coupe <SEP> transversale <SEP> du <SEP> carter <SEP> de <SEP> turbine
<tb> le <SEP> long <SEP> de <SEP> la <SEP> ligne <SEP> II-II <SEP> de <SEP> la <SEP> figure <SEP> 3,
<tb> Fig. <SEP> 3 <SEP> une <SEP> coupe <SEP> transversale <SEP> du <SEP> carter <SEP> de <SEP> turbine
<tb> de <SEP> la <SEP> figure <SEP> 2 <SEP> le <SEP> long <SEP> de <SEP> la <SEP> ligne <SEP> III-III,
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<tb> exemple <SEP> de <SEP> réalisation <SEP> d'un <SEP> carter <SEP> de
<tb> turbine,
Fig. <SEP> 5 <SEP> une <SEP> coupe <SEP> longitudinale <SEP> du <SEP> carter <SEP> de
<tb> turbine <SEP> de <SEP> la <SEP> figure <SEP> 4 <SEP> le <SEP> long <SEP> de <SEP> la <SEP> ligne
<tb> V-V <SEP> de <SEP> la <SEP> figure <SEP> 6,
<tb> Fig. <SEP> 6 <SEP> une <SEP> coupe <SEP> transversale <SEP> du <SEP> carter <SEP> de <SEP> turbine
<tb> de <SEP> la <SEP> figure <SEP> 5 <SEP> le <SEP> long <SEP> de <SEP> la <SEP> ligne <SEP> VI-VI,
<tb> Fig. <SEP> 7 <SEP> une <SEP> vue <SEP> en <SEP> perspective <SEP> d'un <SEP> troisième
<tb> exemple <SEP> de <SEP> réalisation <SEP> d'un <SEP> carter <SEP> de
<tb> turbine <SEP> à <SEP> géométrie <SEP> variable,
<tb> Fig. <SEP> 8 <SEP> le <SEP> coté <SEP> sortie <SEP> du <SEP> carter <SEP> de <SEP> turbine <SEP> de <SEP> la
<tb> figure <SEP> 7,
<tb> Fig. <SEP> 9 <SEP> une <SEP> coupe <SEP> du <SEP> carter <SEP> de <SEP> turbine <SEP> de <SEP> la <SEP> figure
<tb> 8 <SEP> le <SEP> long <SEP> de <SEP> la <SEP> ligne <SEP> IX-IX,
<tb> Fig. <SEP> 10 <SEP> une <SEP> vue <SEP> de <SEP> l'alésage <SEP> de <SEP> centrage <SEP> en
<tb> direction <SEP> du <SEP> support <SEP> pour <SEP> le <SEP> carter <SEP> de
<tb> turbine <SEP> de <SEP> la <SEP> figure <SEP> 7,
<tb> Fig. <SEP> 11 <SEP> une <SEP> coupe <SEP> du <SEP> carter <SEP> de <SEP> turbine <SEP> de <SEP> la <SEP> figure
<tb> 10 <SEP> le <SEP> long <SEP> de <SEP> la <SEP> ligne <SEP> XI-XI <SEP> en <SEP> tant <SEP> que
<tb> quatrième <SEP> exemple <SEP> de <SEP> réalisation <SEP> et
<tb> Fig. <SEP> 12 <SEP> une <SEP> coupe <SEP> du <SEP> carter <SEP> de <SEP> turbine <SEP> de <SEP> la <SEP> figure
<tb> 11 <SEP> le <SEP> long <SEP> de <SEP> la <SEP> ligne <SEP> XII-XII. La figure 1 montre une vue en perspective du carter de turbine d'un turbocompresseur actionné par les gaz d'échappement. On peut voir un cône d'admission 10, un carter de roue 20 composé de deux demi-coquilles 22, 23, assemblées, une bride de liaison 30 vers le carter de support (non représenté) du turbocompresseur actionné par les gaz d'échappement, et un tube de sortie 50 par lequel les gaz d'échappement quittent la turbine. La bride de sortie 30 est munie de quatre trous 32 qui servent à la fixation sur le carter de support et d'un canal de guidage 31 par lequel une roue de turbine (non représentée) peut être introduite dans le carter de roue 20.
<tb> turbine <SEP> de <SEP> la <SEP> figure <SEP> 4 <SEP> le <SEP> long <SEP> de <SEP> la <SEP> ligne
<tb> V-V <SEP> de <SEP> la <SEP> figure <SEP> 6,
<tb> Fig. <SEP> 6 <SEP> une <SEP> coupe <SEP> transversale <SEP> du <SEP> carter <SEP> de <SEP> turbine
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<tb> exemple <SEP> de <SEP> réalisation <SEP> d'un <SEP> carter <SEP> de
<tb> turbine <SEP> à <SEP> géométrie <SEP> variable,
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<tb> turbine <SEP> de <SEP> la <SEP> figure <SEP> 7,
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<tb> Fig. <SEP> 12 <SEP> une <SEP> coupe <SEP> du <SEP> carter <SEP> de <SEP> turbine <SEP> de <SEP> la <SEP> figure
<tb> 11 <SEP> le <SEP> long <SEP> de <SEP> la <SEP> ligne <SEP> XII-XII. La figure 1 montre une vue en perspective du carter de turbine d'un turbocompresseur actionné par les gaz d'échappement. On peut voir un cône d'admission 10, un carter de roue 20 composé de deux demi-coquilles 22, 23, assemblées, une bride de liaison 30 vers le carter de support (non représenté) du turbocompresseur actionné par les gaz d'échappement, et un tube de sortie 50 par lequel les gaz d'échappement quittent la turbine. La bride de sortie 30 est munie de quatre trous 32 qui servent à la fixation sur le carter de support et d'un canal de guidage 31 par lequel une roue de turbine (non représentée) peut être introduite dans le carter de roue 20.
Le tube de sortie 50 est suivi d'un carter de dérivation 80 qui est relié au cône d'admission 10 par l'intermédiaire d'un tube de dérivation 81. Pour la régulation de la pression d'admission, le tube de dérivation 81 peut être ouvert et fermé à l'aide d'un mécanisme à levier 82.
Toutes les parties de carter représentées sur la figure 1, à l'exception de la bride de liaison 30, sont réalisées en tôle, qui, selon les conditions de mise en forme, est estampée ou emboutie. Comme cela a déjà été mentionné, le carter de roue 20 se compose de deux demi- coquilles 22, 23. Le cône d'admission 10 se compose soit également de deux demi-coquilles, soit d'un tube mis en forme de manière appropriée. Le tube de sortie 50 se compose aussi d'un tube. Toutes les parties du carter sont reliées entre elles de manière étanche aux gaz.
La coupe longitudinale représentée sur la figure 2 et la coupe transversale représentée sur la figure 3 contiennent des détails concernant la conception du carter.
La figure 2 permet de voir à l'extrémité du cône d'admission 10 le rebord d'étanchéité 1, qui est important pour le flux et qui doit avoir un espacement minimal par rapport à la roue de turbine (non représentée), pour garantir un guidage parfait des gaz et un bon fonctionnement de la turbine. Dans le carter de roue 20, on peut voir le canal pour les gaz 21 partant du cône d'admission 10, se rétrécissant en forme de volute et se terminant au rebord d'étanchéité 1. La figure 3 permet aussi de voir le canal pour les gaz 21 se rétrécissant en forme de volute, ainsi que la bride de liaison 30 et le tube de sortie 50. Ce dernier est muni d'une bride de liaison 51.
La figure 4 montre une vue en perspective d'un autre exemple de réalisation. On peut reconnaître une bride modifiée 40 pour la liaison avec le carter de support du turbocompresseur actionné par les gaz d'échappement. Cette bride de liaison 40 est conçue de manière à ce que la liaison avec la bride réalisée de façon correspondante du carter de support puisse avoir lieu à l'aide d'un anneau tendeur 42.
Un troisième exemple de réalisation est indiqué en coupe longitudinale sur la figure 5 et en coupe transversale sur la figure 6. On peut voir en premier lieu que le rebord d'étanchéité 1 se trouvant à l'extrémité du canal pour les gaz 21 en forme de volute est une partie constitutive du carter de roue 20. On peut constater par ailleurs que le carter de roue 20 est entouré d'un carter extérieur 60, les deux carters 20, 60 étant séparés par un coussin d'air 61. Ce coussin d'air 61 a une fonction d'isolation thermique et réduit de ce fait le rayonnement de chaleur.
Dans la zone du cône d'admission 10, un ajustement coulissant 67, qui permet la compensation de longueur entre les parties en tôle et qui est nécessaire du fait des conditions thermiques, est prévu entre le cône d'admission 10 et le carter extérieur 60. Un coussin en treillis 2 stabilise l'ajustement coulissant 67. Ceci s'applique de manière analogue pour une enveloppe extérieure à double paroi 90-93 avec des fibres d'isolation ou un refroidissement à eau, comme indiqué sur les figures 11 et 12.
Le carter extérieur 60 se compose de deux demi- coquilles 62, 63. Celles-ci sont munies de collerettes en saillie 64 qui permettent une liaison mécanique par sertissage. Comme le montre en particulier la figure 6, le carter extérieur 60 est soudé sur le carter de roue 20 ou sur le tube de sortie 50, et ceci dans la zone de la bride de liaison 30 avec le carter de support et dans la zone du tube de sortie 50 ou de sa bride de liaison 51, la liaison entre la bride 51, le carter extérieur 60 et le tube de sortie 50 pouvant avoir lieu avec un seul cordon de soudure 66. Les liaisons par soudure sont possibles parce que, d'une part, les dimensions et, d'autre part, les différences de température sont peu importantes à cet endroit.
La figure 5 montre que le cône d'admission 10 peut être soudé directement sur un collecteur d'un moteur 70 à l'aide d'un cordon de soudure 71. Le collecteur du moteur 70 et le carter de turbine du turbocompresseur actionné par les gaz d'échappement constituent ainsi une seule unité mécanique.
La figure 7 montre une vue en perspective d'un autre exemple de réalisation. I1 s'agit d'un carter de turbine pour un turbocompresseur actionné par les gaz d'échappement à géométrie de turbine variable. Un carter pour recevoir un clapet de régulation de la pression de suralimentation n'est pas nécessaire. Au lieu de cela, une possibilité de mise en place du mécanisme de régulation doit être prévu sur le tube de sortie. La figure 8 montre le coté sortie du carter de turbine. Indépendamment du fait qu'il soit réalisé en une seule ou en deux parties, le cône d'admission 110 est relié aux coquilles 122, 123. Comme cela est représenté, la liaison avec le collecteur peut être réalisée au moyen de la bride de liaison 101. Une liaison directe avec le collecteur au moyen d'un cordon de soudure est également possible.
La liaison avec le support du turbocompresseur actionné par les gaz d'échappement peut être réalisée comme partie tournante 140. Si le carter de turbine est soudé sur le support, la liaison peut être intégrée dans la partie de coquille 123.
La figure 9 montre la liaison 140 avec le support du turbocompresseur actionné par les gaz d'échappement et avec la surface d'étanchéité du tube d'échappement ou du catalyseur. Les goujons 153, 154 sont soudés dans le tube 152 pour permettre de recevoir le système de vissage du mécanisme de géométrie de turbine variable et le tube d'échappement. Si le tube 152 est réalisé avec une épaisseur de paroi plus importante, les goujons 153, 154 peuvent être supprimés. Pour des raisons de solidité, la surface d'étanchéité 151 est soudée aussi bien sur le tube de sortie 150 que sur le tube 152. La coquille 122 est également soudée sur le tube 152.
La figure 10 montre une vue du logement du carter de turbine en direction du support.
Toutes les possibilités de fabrication, de liaison avec le support et d'isolation (isolation par coussin d'air/refroidissement à eau/tapis) indiquées auparavant sont applicables à toutes les parties du carter de géométrie de turbine variable.
La figure 11 montre un carter extérieur réalisé en double paroi se composant des coquilles 90 - 93 ainsi que de l'arrivée et du départ d'eau 94, 95 soudés. Dans la zone du cône d'admission 10, un ajustement coulissant 67, qui permet la compensation de longueur entre les parties en tôle et qui est nécessaire du fait des conditions thermiques, est prévu entre le cône d'admission 10 et les coquilles extérieures 90 -93. Un coussin en treillis 2 stabilise l'ajustement coulissant 67.
Claims (29)
1. Carter de turbine pour turbocompresseurs actionnés par les gaz d'échappement comprenant pour l'essentiel un cône d'admission (10), un carter de roue (20) avec un canal pour les gaz (21), qui se rétrécit en forme de volute en partant du cône d'admission (10), une bride (30, 40) pour la liaison avec le carter de support du turbocompresseur actionné par les gaz d'échappement et un tube de sortie central (50), une roue de turbine tournant dans le carter de roue (20) et le canal pour les gaz en forme de volute (21) se terminant dans la zone du cône d'admission (10) sur un rebord d'étanchéité (1), caractérisé en ce que le cône d'admission (10), le carter de roue (20) et le tube de sortie (50) se composent de tôle mise en forme sans enlèvement de copeaux, par exemple par estampage ou par emboutissage, en ce que le carter de roue (20) se compose de deux demi-coquilles (22, 23) et en ce que le tube de sortie (50) est soudé sur le carter de roue (20).
2. Carter de turbine selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube de sortie (50) est soudé dans une ouverture centrale du carter de roue (20).
3. Carter de turbine selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le cône d'admission (10) est une pièce séparée et est soudé sur le carter de roue (20).
4. Carter de turbine selon la revendication 3, caractérisé en ce que le rebord d'étanchéité (1) est une partie constitutive du cône d'admission (10).
5. Carter de turbine selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le rebord d'étanchéité (1) est une partie constitutive du carter de roue (20).
6. Carter de turbine selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le cône d'admission (10) se compose de deux demi-coquilles.
7. Carter de turbine selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le cône d'admission (10) est réalisé en une seule pièce.
8. Carter de turbine selon la revendication 7, caractérisé en ce que le cône d'admission (10) est réalisé comme pièce en fonte coulée avec précision.
9. Carter de turbine selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les demi-coquilles (22, 23; 90, 92; 91, 93; 122, 123) sont reliées bord à bord entre elles.
10. Carter de turbine selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les demi-coquilles sont réalisées comme coquilles enfichables et sont soudées.
11. Carter de turbine selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les demi-coquilles (62, 63) sont réalisées comme coquilles à brides et sont soudées.
12. Carter de turbine selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les demi-coquilles (62, 63) sont réalisées comme coquilles à brides et sont reliées par sertissage (64).
13. Carter de turbine selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les surfaces intérieures du cône d'admission (10), du carter de roue (20) et/ou du tube de sortie (50) sont recouvertes d'une isolation thermique ou d'un revêtement catalytique actif.
14. Carter de turbine selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le cône d'admission (10) et le carter de roue (20) sont entourés d'un carter extérieur en tôle (60), en ce qu'il existe un coussin d'air (61) entre les carters (20, 60) et en ce que le carter extérieur (60) peut se composer de deux demi-coquilles (62, 63).
15. Carter de turbine selon la revendication 14, caractérisé en ce que le carter extérieur (60) est soudé sur le tube de sortie (50) et sur la bride de liaison (30, 40) avec le carter de support.
16. Carter de turbine selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce qu'il existe un ajustement coulissant (67) entre le cône d'admission (10) et le carter extérieur(60).
17. Carter de turbine selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'un coussin en treillis (2) stabilise l'ajustement coulissant.
18. Carter de turbine selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que le cône d'admission (10) est muni d'une bride de liaison (70) avec le collecteur du moteur.
19. Carter de turbine selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que le cône d'admission (10) est relié à un collecteur du moteur.
20. Carter de turbine selon l'une des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que le tube de sortie (50) est muni d'une bride de liaison (51).
21. Carter de turbine selon l'une des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que la bride de liaison (30) avec le carter de support est munie de trous (32), par exemple des trous filetés.
22. Carter de turbine selon l'une des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que la bride de liaison (40) avec le carter de support est munie d'un anneau tendeur (42).
23. Carter de turbine selon l'une des revendications 1 à 22, caractérisé en ce qu'il est prévu un logement (150, 154) pour un mécanisme d'ajustement des pales.
24. Carter de turbine selon l'une des revendications 1 à 23, caractérisé en ce que le carter extérieur (90, 91, 92, 93) est à double paroi.
25. Réalisation d'au moins une partie du carter de turbine selon au moins l'une des revendications 1 à 24 par mise en forme sous haute pression intérieure (IHU).
26. Réalisation d'au moins une partie du carter de turbine selon au moins l'une des revendications 1 à 24 par emboutissage.
27. Réalisation d'au moins une partie du carter de turbine selon au moins l'une des revendications 1 à 24 par emboutissage hydromécanique.
28. Réalisation d'au moins une partie du carter de turbine selon au moins l'une des revendications 1 à 24 par moulage en coulée fine.
29. Liaison des différentes parties du carter de turbine selon au moins l'une des revendications 1 à 24 par soudure ou brasure.
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