排氣渦輪增壓器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種排氣渦輪增壓器(1)，該排氣渦輪增壓器具有一個(gè)壓縮機(jī)殼體(2)；具有一個(gè)渦輪機(jī)殼體(3)；并且具有一個(gè)軸承殼體(4)，該軸承殼體具有一個(gè)壓縮機(jī)側(cè)凸緣(5)并且具有一個(gè)渦輪機(jī)殼體側(cè)凸緣(6)，其中該渦輪機(jī)殼體側(cè)凸緣(6)是由在其機(jī)械性能和熱性能方面與該渦輪機(jī)殼體(2)的材料相對(duì)應(yīng)的一種材料制成的。
【專利說明】排氣渦輪增壓器
[0001]說明書
[0002]本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的一種排氣渦輪增壓器。
[0003]所述類型的排氣渦輪增壓器不僅具有一個(gè)帶壓縮機(jī)殼體的壓縮機(jī)，而且還具有一個(gè)帶渦輪機(jī)殼體的渦輪機(jī)，該渦輪機(jī)殼體通過一個(gè)軸承殼體側(cè)凸緣而緊固到一個(gè)軸承殼體上。在此，一種已經(jīng)已知屬類的排氣渦輪增壓器具有作為澆鑄部分由一種材料生產(chǎn)的軸承殼體。
[0004]所述澆鑄材料可以由珠光體微結(jié)構(gòu)構(gòu)成，當(dāng)被加熱至450°C以上時(shí)，該微結(jié)構(gòu)開始喪失其結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵撝楣怏w破裂成其多個(gè)構(gòu)成部分。在此，首先該材料的體積發(fā)生變化，并且其次該軸承殼體失去其硬度(HB)。所述硬度損失可能如此巨大而使得，特別與該材料基質(zhì)的樹突狀結(jié)構(gòu)相結(jié)合，可能出現(xiàn)顯著的裂紋形成。
[0005]該軸承殼體材料特別在與渦輪機(jī)殼體的接觸表面處或與之配合時(shí)經(jīng)受非常高的溫度，并且另外通過連接元件的夾緊力而受到機(jī)械加載。與所述加載、在該排氣渦輪增壓器的使用過程中由發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的振動(dòng)、以及軸承殼體和渦輪機(jī)殼體的不同膨脹系數(shù)相結(jié)合，在該軸承殼體側(cè)凸緣中出現(xiàn)了所述裂紋形成，這導(dǎo)致了在該軸承殼體與渦輪機(jī)殼體之間的連接點(diǎn)處排氣的直接泄露。
[0006]因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供在權(quán)利要求1的前序部分所指明類型的一種排氣渦輪增壓器，這種排氣渦輪增壓器使之有可能最小化或消除該屬類渦輪增壓器的上述問題。
[0007]所述目的是通過權(quán)利要求1的這些特征來實(shí)現(xiàn)的。
[0008]通過所述特征實(shí)現(xiàn)的是，該渦輪機(jī)殼體與軸承殼體之間的高度加載的接觸區(qū)域是由一種可以經(jīng)受更高加載的材料形成的。
[0009]在此，該渦輪機(jī)側(cè)軸承殼體凸緣可以用一個(gè)分開的凸緣代替，該分開的凸緣是由相對(duì)于該已知的解決方案而言更高等級(jí)的材料制成。為了實(shí)現(xiàn)該軸承殼體與渦輪機(jī)殼體的、關(guān)于高溫下的強(qiáng)度和密封作用而言的可靠的連接，有待分開地安裝在該軸承殼體上的這個(gè)凸緣的材料是在其性能方面與該渦輪機(jī)殼體的性能相匹配的。
[0010]取決于所使用的渦輪機(jī)殼體材料，該渦輪機(jī)殼體側(cè)凸緣可以由一種耐高溫的鐵素體材料(例如X22XCrMoV12-l (1.4923))或由一種奧氏體鑄鋼(例如GX40MeCrSiNb38-18 (1.4849))來生產(chǎn)。
[0011]多項(xiàng)從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明的多個(gè)有利改進(jìn)。
[0012]該分開的渦輪機(jī)殼體側(cè)凸緣與該軸承殼體的連接可以通過螺旋連接、收縮配合連接、焊接連接、粘合劑連接、釬焊連接、復(fù)合材料澆鑄或以上連接類型的組合來實(shí)現(xiàn)。
[0013]該軸承殼體的機(jī)加工優(yōu)選地可以在將該分開的凸緣固定到該軸承殼體上之后按常規(guī)方式進(jìn)行。
[0014]從以下基于附圖的多個(gè)示例性實(shí)施例的說明中將顯現(xiàn)出本發(fā)明的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)、特征和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中:
[0015]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的排氣渦輪增壓器的截面透視圖，[0016]圖2示出了該排氣渦輪增壓器的軸承殼體在從渦輪機(jī)觀察時(shí)的平面視圖，
[0017]圖3示出了沿圖2中的線A-A穿過軸承殼體的一個(gè)截面，
[0018]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的軸承殼體的一個(gè)另外實(shí)施例的透視圖示，
[0019]圖5示出了根據(jù)圖4的軸承殼體的對(duì)應(yīng)于圖3的截面圖示，
[0020]圖6示出了根據(jù)圖4的軸承殼體的部分視圖，
[0021]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的軸承殼體的一個(gè)另外的實(shí)施例的對(duì)應(yīng)于圖4的圖示，
[0022]圖8示出了根據(jù)圖7的軸承殼體的對(duì)應(yīng)于圖5的圖示，
[0023]圖9示出了根據(jù)圖7的軸承殼體的對(duì)應(yīng)于圖6的圖示，
[0024]圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的軸承殼體的一個(gè)另外實(shí)施例的對(duì)應(yīng)于圖7的圖示，并且
[0025]圖11示出了根據(jù)圖10的軸承殼體的對(duì)應(yīng)于圖8的圖示。
[0026]圖1展示了一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的排氣渦輪增壓器1，該排氣渦輪增壓器具有一個(gè)壓縮機(jī)7和一個(gè)壓縮機(jī)殼體2。
[0027]排氣渦輪增壓器I還具有帶一個(gè)渦輪機(jī)殼體3的一個(gè)渦輪機(jī)8并且具有一個(gè)軸承殼體4，該軸承殼體通過一個(gè)壓縮機(jī)側(cè)凸緣5連接到該壓縮機(jī)7上并且通過一個(gè)渦輪機(jī)殼體側(cè)凸緣6連接到渦輪機(jī)8上或渦輪機(jī)殼體3上。
[0028]該渦輪機(jī)殼體側(cè)凸緣6的設(shè)計(jì)將基于圖2至圖11在下面詳細(xì)說明。圖1中展示的排氣渦輪增壓器不言自明也具備此類渦輪增壓器的所有其他部件，然而不對(duì)所述部件進(jìn)行詳細(xì)說明，因?yàn)樗鼈儗?duì)于說明本發(fā)明的原理而言并不是所要求的。
[0029]圖2和圖3展示了排氣渦輪增壓器I的根據(jù)本發(fā)明的軸承殼體6的第一實(shí)施例。
[0030]圖2的視圖是來自渦輪機(jī)8方向上的視圖并且示出了該軸承殼體4及其渦輪機(jī)殼體側(cè)凸緣6，其中由于所選擇的圖示，能夠看到由一個(gè)襯套、杠桿和銷構(gòu)成的一種安排9還以及兩個(gè)柱銷10和11。
[0031]圖3示出了的是作為一個(gè)分開的部件形成的渦輪機(jī)殼體側(cè)凸緣6被形成為可以擰接或焊接到該軸承殼體4上的一個(gè)鋼凸緣。參考數(shù)字14象征性地指出了多個(gè)焊接點(diǎn)的這些可能焊接點(diǎn)中的一個(gè)。
[0032]圖4至圖6展示了根據(jù)本發(fā)明的軸承殼體4的一個(gè)另外的實(shí)施例，其中對(duì)應(yīng)于圖2和圖3的所有特征都用相同的參考數(shù)字表示。
[0033]在所述設(shè)計(jì)變體中，凸緣6是與軸承殼體4 一體地澆鑄的，其中圖5示出了其連接是通過一種適當(dāng)?shù)某尚?7實(shí)現(xiàn)的。
[0034]此外，圖4和圖6示出了兩個(gè)凹陷15和16，在所述實(shí)施例中，這些凹陷完全位于凸緣6的表面內(nèi)。
[0035]圖7至圖9展示了一體澆鑄的凸緣6的另外一個(gè)設(shè)計(jì)變體，其中圖8再次示出了形狀配合17。在其他方面所述實(shí)施例對(duì)應(yīng)于根據(jù)圖4至圖6的實(shí)施例，除了圖9顯示出這些凹陷15和16是部分地位于凸緣6的材料內(nèi)并且部分地位于軸承殼體4的材料內(nèi)的事實(shí)。
[0036]圖10和圖11示出了基本上對(duì)應(yīng)于根據(jù)圖2和圖3的實(shí)施例的一個(gè)變體，并且其中凸緣6通過內(nèi)/外螺紋13擰接到軸承殼體4上。根據(jù)圖9的凹陷15和16與該壓入式襯套9或壓入式銷11 (圖2所示)一起用作一個(gè)防止旋轉(zhuǎn)裝置。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的軸承殼體4的所有以上說明的設(shè)計(jì)變體的共同之處在于，凸緣6在其材料性能方面是與渦輪機(jī)殼體3的材料匹配的，這樣使得可以消除在引言中特別關(guān)于在軸承殼體4與渦輪機(jī)殼體3之間的接觸點(diǎn)的區(qū)域中不希望的裂紋形成所解釋的這些問題。
[0038]除本發(fā)明的以上書面披露之外，特此明確地參考在圖1至圖11中對(duì)本發(fā)明的圖示說明。
[0039]參考號(hào)清單
[0040]I排氣渦輪增壓器
[0041]2縮機(jī)殼體
[0042]3渦輪機(jī)殼體
[0043]4軸承殼體
[0044]5縮機(jī)側(cè)凸緣
[0045]6 渦輪機(jī)殼體側(cè)凸緣
[0046]7壓縮機(jī)
[0047]8渦輪機(jī)
[0048]9由襯套、杠 桿和銷構(gòu)成的安排
[0049]10，11 柱銷
[0050]12 圓周套環(huán)
[0051]14 焊接點(diǎn)
[0052]13 內(nèi)螺紋/外螺紋
[0053]15，16 陷
[0054]17 與接合到軸承殼體4中的適當(dāng)形狀連接的連接裝置(形狀配合)
【權(quán)利要求】
1.一種排氣渦輪增壓器(I) -具有一個(gè)壓縮機(jī)殼體(2); -具有一個(gè)渦輪機(jī)殼體(3);并且 -具有一個(gè)軸承殼體(4) ?該軸承殼體具有一個(gè)壓縮機(jī)側(cè)凸緣(5)并且 ?該軸承殼體具有一個(gè)渦輪機(jī)殼體側(cè)凸緣(6)， 其中 -該渦輪機(jī)殼體側(cè)凸緣(6)是由在其機(jī)械性能和熱性能方面與該渦輪機(jī)殼體(2)的材料相對(duì)應(yīng)的一種材料制成。
2.如權(quán)利要求1所述的排氣渦輪增壓器，其中該渦輪機(jī)殼體側(cè)凸緣(6)是連接到該軸承殼體(4)上的一個(gè)分開生產(chǎn)的部件。
3.如權(quán)利要求2所述的排氣渦輪增壓器，其中該渦輪機(jī)殼體側(cè)凸緣(6)是通過螺旋連接、收縮配合、焊接、粘合劑粘結(jié)、釬焊或復(fù)合材料澆鑄或這些連接類型的組合而連接到該軸承殼體(4)上的。
4.如權(quán)利要求1至3之一所述的排氣渦輪增壓器，其中該渦輪機(jī)殼體側(cè)凸緣(6)的材料是鐵素體鋼盤。
5.如權(quán)利要求1至3之 一所述的排氣渦輪增壓器，其中該渦輪機(jī)殼體側(cè)凸緣(6)的材料是奧氏體鋼盤。
6.一種用于排氣渦輪增壓器(I)的軸承殼體(4)，該軸承殼體具有一個(gè)壓縮機(jī)側(cè)凸緣(5)和一個(gè)渦輪機(jī)殼體側(cè)凸緣(6)，其中該渦輪機(jī)殼體側(cè)凸緣(6)是由在其機(jī)械性能和熱性能方面與有待安裝在該潤輪機(jī)殼體側(cè)凸緣(6)上的一個(gè)潤輪機(jī)殼體(3)的材料相對(duì)應(yīng)的一種材料制成。
7.如權(quán)利要求5所述的軸承殼體，其特征為權(quán)利要求2至4中的至少一項(xiàng)。
【文檔編號(hào)】F02B39/00GK103534459SQ201280022879
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2012年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月6日
【發(fā)明者】R·林根奧伯, F·柴赫, J-H·黑默爾, M·費(fèi)希爾 申請(qǐng)人:博格華納公司