本发明专利技术涉及一种用于内燃机的涡轮增压器（1）的涡轮机壳体（21），其包括：环形管道（22），其用于将排气质量流（AM）引导到可布置在所述涡轮机壳体（21）中的涡轮机叶轮（12）；以及排气排放管道（26），其用于在流动抵靠所述涡轮机叶轮（12）后将所述排气质量流（AM）从所述涡轮机壳体（21）排出；其中，绝缘元件（211、215）分别被布置在所述环形管道（22）的内壁（221）的区域中并且布置在所述排气排放通道（26）的内壁（261）的区域中。本发明专利技术还涉及一种涡轮增压器（1）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于内燃机的涡轮增压器的涡轮机壳体和涡轮增压器
本专利技术涉及一种用于内燃机的涡轮增压器的涡轮机壳体。本专利技术还涉及一种具有这样的涡轮机壳体的涡轮增压器。
技术介绍
由DE102008011258A1已知一种用于涡轮增压器的冷却壳体。从EP2889455A1已知一种具有隔热的水冷却涡轮增压器。排气涡轮增压器越来越多地用于增加机动车辆内燃机的功率。越来越频繁地，这样做的目的是降低内燃机的总体尺寸和重量以用于相同的功率或甚至增加的功率，并且同时降低消耗并因此降低二氧化碳排放，在这方面的法律要求更为严格。作用原理在于使用包含在排气流中的能量来增加内燃机的进气道中的压力，并且从而更好地用大气氧气填充内燃机的燃烧室。以这种方式，可以在每个燃烧过程中转换更多的燃料，例如汽油或柴油，即可以增加内燃机的功率。为此，排气涡轮增压器具有布置在内燃机的排气道中的排气涡轮机、布置在进气道中的新鲜空气压缩机和布置在它们之间的转子轴承。排气涡轮机具有涡轮机壳体和布置在涡轮机壳体中的涡轮机转子，涡轮机转子由排气质量流驱动。新鲜空气压缩机具有压缩机壳体和布置在压缩机壳体中的压缩机转子，其构建增压压力。涡轮机转子和压缩机转子布置成在共同轴的相对端上共同旋转并且形成所谓的涡轮增压器转子，所述共同轴称为转子轴。转子轴通过布置在排气涡轮机和新鲜空气压缩机之间的转子轴承在涡轮机转子和压缩机转子之间轴向延伸，并且在所述转子轴承中设置有相对于转子轴线在径向和轴向方向上的旋转支撑。根据这种结构，由排气质量流驱动的涡轮机转子经由转子轴驱动压缩机转子，从而基于新鲜空气压缩机下游的新鲜空气质量流增加内燃机的进气道中的压力，并从而确保用大气氧更好地填充燃烧室。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是详细说明一种用于涡轮增压器的涡轮机壳体的构思，其有助于涡轮增压器的有效操作。公开了一种用于内燃机的涡轮增压器的涡轮机壳体。涡轮机壳体具有环形管道，用于将排气质量流传导到可布置在涡轮机壳体中的涡轮机叶轮。换句话说，涡轮机壳体中的环形管道形成为使得排气质量流可以有针对性地径向和/或轴向地撞击在涡轮机叶轮上。此外，涡轮机壳体具有排气排放管道，用于在排气质量流撞击在涡轮机叶轮上之后将排气质量流从涡轮机壳体排出。排气排放管道在涡轮机壳体中形成，使得来自涡轮机壳体的排气质量流在流过（撞击在涡轮机叶轮上并流动围绕涡轮机叶轮）之后可以流出。绝缘元件分别布置在环形管道的内壁的区域中和排气排放管道的内壁的区域中。每个绝缘元件用于使涡轮机壳体在内壁的上述区域中热绝缘。换句话说，所述绝缘元件为隔热的。因此，涡轮机壳体在所述区域中与在涡轮增压器的操作期间引导通过涡轮机壳体的排气质量流的热量绝缘。在相应的内壁的区域中，这意味着环形管道或排气排放管道的内壁分别至少部分地或完全地设置有特定的绝缘元件。换句话说，绝缘元件分别至少部分地内衬环形管道和排气排放管道，或者至少部分地布置在这些内壁上。绝缘元件为分开的、单个元件，其没有连接在一起。换句话说，涡轮机壳体仅在预定区域内部具有绝缘元件。在所述的涡轮机壳体中，实现了选择性热绝缘，这能够通过使用绝缘元件而容易地产生。例如，省去了将绝缘腔复杂地引入涡轮机壳体中。这有助于由涡轮机壳体占用很少的安装空间。环形管道中的绝缘防止排气质量流固有的不足取的部分热能经由涡轮机壳体排出或者在环形管道周围另外提供的局部冷却。当壳体由确保良好的热传导的金属材料制成时尤其如此。由于环形管道区域中的绝缘元件，与非绝缘环形管道相比，排气质量流可以在更高的温度下（并且因此具有更大的焓）撞击在涡轮机叶轮上，从而有助于特别有效的涡轮功率或高水平的涡轮效率。这尤其有利于改善内燃机所谓的“扭矩时间”（即直到达到期望扭矩的时间）和“低端扭矩”（在此尚未达到所需扭矩）。在涡轮机叶轮撞击之前的热能损失将是热力学上不希望的，尤其会损失用于驱动涡轮机叶轮的此能量。因此，所描述的涡轮机壳体有助于涡轮增压器的有效操作。还有助于将涡轮机壳体的部件温度选择性地降低到期望的水平。由于两个绝缘元件，与非绝缘涡轮机壳体相比，可以将较低的要求，特别是机械性能的要求放置在涡轮机壳体上。例如，可以使用耐热性较差的材料，导致节省涡轮机壳体的成本。例如，涡轮机壳体没有必要使用特别昂贵的、高度耐热的材料。另一个优点在于，例如，不需要在冷却系统中消散相对大量的热量，为此可能需要对机动车辆的冷却系统进行调整，这在成本和可能的空间要求方面是不利的。此外，没有必要提供全面的、全包含的冷却，例如以具有水冷却的冷却护套的形式，以使部件温度达到适当的低水平，使得材料承受操作中的负载。还可以省去可选的热保护片，其在涡轮增压器的装配期间被引入并且机械地固定（夹紧、拧紧等）。根据一种构型，相对于涡轮机壳体的纵向轴线，涡轮机壳体在排气排放管道和环形管道之间具有密封轮廓，该密封轮廓没有任何绝缘元件。这有助于上述涡轮机壳体的选择性隔热。绝缘或绝缘元件的装配通常受制于公差，并且这尤其在涡轮增压器的装配期间可能是不利的。密封轮廓为涡轮机壳体部分，其与涡轮机叶轮的外轮廓（突出到延伸通过涡轮机叶轮的旋转轴线的平面中）形成间隙。换句话说，密封轮廓为涡轮机壳体的内壁部分。该密封轮廓加工成使得涡轮机叶轮能够以无摩擦的方式围绕旋转轴线旋转，而与涡轮机壳体具有尽可能小的间距。在这种情况下，间隙应该很小，以至于通过流过涡轮机叶轮或围绕涡轮机叶轮流动几乎不会损失排气质量流的能量。根据该构型，省去了密封轮廓区域中的绝缘元件，以便保持间隙的公差链尽可能小。根据另一种构型，涡轮机壳体在废气门阀座的区域中、在轴承壳体连接法兰的区域中和/或在排气连接法兰的区域中没有任何绝缘元件。与上述类似，这有助于选择性隔热。如上所述，这些区域为在其上放置高公差要求的加工区域。根据另一种构型，至少一个绝缘元件为层的形式，该层至少部分地施加到环形管道和/或排气排放管道的相应内壁。涂层有助于涡轮机壳体的隔热。例如，所述层为热障层或涂层。根据另一种构型，至少一个绝缘元件为嵌入元件的形式，该嵌入元件已经插入涡轮机壳体中或者至少部分地被模制进入或至少部分地被包封。此嵌入元件也可以称为嵌体。这有助于特别简单且成本有效的装配。特别是当仅绝缘元件被插入壳体中时，因此不需要进一步的紧固措施。例如，嵌入元件可以逆着弹簧力插入涡轮机壳体中并因此被夹紧就位。可选地，可以在涡轮机壳体中设置轴环或肩部以用于插入，这些有助于确保绝缘元件的机械固定。由于嵌入元件被模制进入或包封，在模制期间实现了与涡轮机壳体的牢固连接。因此，在模制之前将嵌入元件引入相应的模具中。在模制进入嵌体的情况下，除了可选地存在的形状配合之外，不需要额外的机械固定。这尤其对于具有集成废气门阀的排气涡轮增压器是有利的。嵌入元件适于涡轮机壳体的成形，特别是环形管道、螺旋壳体部分或排气排放管道的成形。换句话说，实现了嵌入元件在涡轮机壳体中的形状配合。根据另一种构型，绝缘元件以多层方式形成，其中，第二绝缘层跟随第一层，第一层在操作期间面向排气质量流并且展示出耐高温的材料。因此，保护绝缘层免于与排气质量流直接接触。根据另一种构型，绝缘元件具有第三层，该第三层跟随第二层并面向环形管道和/或排气排放管道的相应内壁。因此，绝缘层布置在第一层和第三层之间。换句话说，第三层终本文档来自技高网...
【技术保护点】
1. 一种用于内燃机的涡轮增压器（1）的涡轮机壳体（21），具有：‑ 环形管道（22），其用于将排气质量流（AM）引导到可布置在所述涡轮机壳体（21）中的涡轮机叶轮（12）；以及‑ 排气排放管道（26），其用于在所述排气质量流（AM）撞击在所述涡轮机叶轮（12）上之后将所述排气质量流（AM）从所述涡轮机壳体（21）排出；其中，绝缘元件（211、215）分别布置在所述环形管道（22）的内壁（221）的区域中并且布置在所述排气排放管道（26）的内壁（261）的区域中。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.04 DE 102016207745.71.一种用于内燃机的涡轮增压器（1）的涡轮机壳体（21），具有：-环形管道（22），其用于将排气质量流（AM）引导到可布置在所述涡轮机壳体（21）中的涡轮机叶轮（12）；以及-排气排放管道（26），其用于在所述排气质量流（AM）撞击在所述涡轮机叶轮（12）上之后将所述排气质量流（AM）从所述涡轮机壳体（21）排出；其中，绝缘元件（211、215）分别布置在所述环形管道（22）的内壁（221）的区域中并且布置在所述排气排放管道（26）的内壁（261）的区域中。2.根据权利要求1所述的涡轮机壳体（21），其中，相对于所述涡轮机壳体（21）的纵向轴线（2），所述涡轮机壳体（21）在所述排气排放管道（26）和所述环形管道（22）之间具有密封轮廓（28），所述密封轮廓（28）没有任何绝缘元件。3.根据权利要求1或2所述的涡轮机壳体（21），其中，所述涡轮机壳体（21）在废气门阀座（293）、轴承壳体连接法兰（217）和/或排气连接法兰（27）的区域中没有任何绝缘元件。4.根据前述权利要求中的任一项所述的涡轮机壳体（21），其中，至少一个所述绝缘元件（211、215）为层的形式，所述层至少部分地施加到所述环形管道（22）和/或所述排气排放管道（26）的相应内壁（221、261）。5.根据前述权利要求中的任一项所述的涡轮机壳体（21），其中，至少一个绝缘元件（211、215）为嵌入元件的形式，所述嵌入元件已经插入所述涡轮机壳体（...
【专利技术属性】
技术研发人员：M希勒，M博格纳，
申请(专利权)人：大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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