專利名稱：由渦輪增壓器的渦輪殼體和軸承殼體構(gòu)成的被冷卻的殼體的制作方法
由渦輪增壓器的渦輪殼體和軸承殼體構(gòu)成的被冷卻的殼體本發(fā)明涉及一種由渦輪增壓器的渦輪殼體和軸承殼體構(gòu)成的被冷卻的殼體和一 種具有這種殼體的渦輪增壓器。如從現(xiàn)有技術(shù)中已知的那樣，渦輪增壓器通常具有一個(gè)布置在廢氣流中的渦輪。 在運(yùn)行中，由發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣驅(qū)動(dòng)的渦輪為壓縮機(jī)提供驅(qū)動(dòng)能。此時(shí)通過排氣彎管導(dǎo)入渦輪 殼體中的廢氣流驅(qū)動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)子而渦輪轉(zhuǎn)子又驅(qū)動(dòng)與渦輪布置在一個(gè)軸上的壓縮機(jī)葉輪。該 軸在此情況下支承在渦輪增壓器的軸承殼體中。通過由渦輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，壓縮機(jī)提高了發(fā) 動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管道中的壓力，由此在進(jìn)氣沖程期間更大數(shù)量的空氣進(jìn)入氣缸中。這意味著有更 多的氧氣可供使用并且可以燃燒更多的燃料量。通過渦輪增壓器引導(dǎo)的高溫廢氣流導(dǎo)致渦輪增壓器的部件，尤其是渦輪殼體，承 受強(qiáng)烈的熱負(fù)荷。在此情況下，在轎車汽油機(jī)中廢氣溫度例如可以達(dá)到iioo°c。因此，尤 其是在全負(fù)荷運(yùn)行下或者在接近全負(fù)荷運(yùn)行下，可能使渦輪增壓器的部件出現(xiàn)極大的熱負(fù) 荷。至今為止，在現(xiàn)有技術(shù)中基本上是合適地選擇用于制造渦輪增壓器的殼體部件的 材料。在此情況下進(jìn)行材料的選擇的著眼點(diǎn)是在高溫下具有足夠的強(qiáng)度。此時(shí)使用的材料 是高耐熱材料，其通常具有高比例的昂貴合金元素，如例如鎳。材料中的高的鎳比例使得鑄 件材料更好地耐受高溫。但是鎳具有缺點(diǎn)，即它是已知比較昂貴的材料。因此在現(xiàn)有技術(shù) 中人們尋求使用價(jià)格有利但是同樣適用于高的部件溫度的和尤其是不需要大比例的昂貴 合金元素如鎳的替代材料或材料的組合。此外，由現(xiàn)有技術(shù)已知為渦輪殼體配設(shè)澆鑄的冷卻水套，用于適當(dāng)?shù)亟档筒考?度。但是這種澆鑄的冷卻水套具有缺點(diǎn)，即在小的渦輪增壓器情況下如例如在汽車中使用 的渦輪增壓器，該冷卻水套很難制造，因?yàn)闉榇吮仨氃O(shè)置相應(yīng)的砂芯。DE20311703在此公開了一種用于艦船的渦輪增壓器。渦輪增壓器此時(shí)具有一個(gè)被 冷卻的渦輪和軸承殼體。渦輪殼體在此情況下是雙壁構(gòu)造的并且用海水冷卻。軸承殼體還 具有一個(gè)自己的附加的冷卻裝置，其中軸承殼體借助于來自連接的發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑循環(huán)系 統(tǒng)的冷卻劑進(jìn)行冷卻，而不象渦輪殼體那樣使用海水冷卻。此外由DE10022052已知一種渦輪增壓器的渦輪殼體。渦輪殼體此時(shí)具有例如一 個(gè)三層壁的結(jié)構(gòu)。外殼體此時(shí)由多個(gè)殼式件以及一個(gè)焊接的水進(jìn)口和出口構(gòu)成。外部的和 中間的壁此時(shí)形成一個(gè)空腔，通過該空腔可以引導(dǎo)冷卻劑。內(nèi)部的和中間的壁也形成一個(gè) 空腔，它形成一個(gè)隔離空氣隙，其中在該空腔中附加地布置一個(gè)滑座，它可以在金屬板部件 之間實(shí)現(xiàn)由熱條件限定的長度補(bǔ)償。一個(gè)金屬絲墊此時(shí)用于穩(wěn)定該滑座。但是該渦輪殼體具有缺點(diǎn)，即由于具有三壁式的結(jié)構(gòu)，該渦輪殼體具有一種復(fù)雜 的結(jié)構(gòu)。這導(dǎo)致該渦輪殼體的制造和裝配費(fèi)用高。此外只有該渦輪殼體配設(shè)了冷卻，但是 軸承殼體沒有冷卻。這具有的缺點(diǎn)是渦輪增壓器軸承的功能在熱浸狀態(tài)后可能受到破壞。因此本發(fā)明的目的是提供一種渦輪增壓器的具有改善的冷卻裝置的殼體。這個(gè)目的通過一種具有權(quán)利要求1的特征的殼體解決。相應(yīng)地，按照本發(fā)明，提供一種用于渦輪增壓器的殼體，該殼體由渦輪殼體和軸承
4殼體構(gòu)造，其中該殼體具有冷卻夾套(冷卻套)，其中冷卻夾套由至少一個(gè)或多個(gè)殼式元件 形成，它們從外部固定在殼體上并且與殼體形成一個(gè)空腔，空腔中可以引入冷卻劑。與按照現(xiàn)有技術(shù)的必須由三個(gè)金屬板層焊接在一起的三壁式渦輪殼體不同，這個(gè) 由渦輪殼體和軸承殼體構(gòu)造成的被冷卻的殼體具有的優(yōu)點(diǎn)在于它可以簡單并且成本有利 地制造。此外，對軸承殼體的附加的冷卻能夠使得即使在熱浸狀態(tài)之后仍然保持對軸的支 承功能。本發(fā)明的有利的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和改進(jìn)結(jié)構(gòu)在從屬權(quán)利要求中以及在對照附圖的說明中給出。按照本發(fā)明的一個(gè)設(shè)計(jì)方案，組合殼體的渦輪殼體和軸承殼體例如以單部件的方 式(整體式地)或以兩個(gè)部件的方式形成。整體式的實(shí)施形式具有的優(yōu)點(diǎn)是可以取消將渦 輪殼體和軸承殼體密封地連接成一個(gè)殼體。在另一個(gè)按照本發(fā)明的實(shí)施形式中，渦輪殼體和/或軸承殼體具有相應(yīng)的容納 座，用于在該容納座中相應(yīng)地容納其中另一個(gè)殼體部件。此時(shí)容納座可以任意地構(gòu)造，例如 構(gòu)造成凹部或凸起，可以將其中的另一個(gè)殼體部件推移到該凸起上。通過容納座可以在將 兩個(gè)殼體部件相互固定地連接起來之前將它們簡單地相互定向和調(diào)準(zhǔn)。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式中，為了固定在殼體上和為了形成冷卻夾套，各殼式 元件例如是金屬板部件或壓鑄件。金屬板部件的優(yōu)點(diǎn)是具有恒定的厚度，其中它例如可以 被變形，以便形成冷卻夾套的相應(yīng)的輪廓。而壓鑄件不需要變形，但是也可以例如形成更復(fù) 雜的輪廓。按照另一個(gè)按照本發(fā)明的實(shí)施形式，冷卻夾套例如具有在冷卻夾套上的至少一個(gè) 用于引入冷卻劑的進(jìn)口接頭和至少一個(gè)用于放出冷卻劑的出口接頭。進(jìn)口接頭和出口接頭 此時(shí)可以相互相鄰地或者在同一側(cè)上布置在殼體上。此時(shí)可選擇地在兩個(gè)接頭之間附加地 布置一個(gè)分隔壁元件。這具有的優(yōu)點(diǎn)是防止引入到冷卻夾套中的新鮮冷卻劑在其充分地在 殼體上流動(dòng)之前不會馬上從相鄰的出口流出。在另一個(gè)按照本發(fā)明的實(shí)施形式中，進(jìn)口接頭和出口接頭相互分離開地布置在冷 卻夾套上，例如布置在相互相對的側(cè)面上。這具有的優(yōu)點(diǎn)是不需要在兩個(gè)接頭之間設(shè)置分 隔壁元件。在另一個(gè)按照本發(fā)明的實(shí)施形式中，各殼式元件例如可以借助于焊接，釬焊，螺栓 連接(螺紋連接)和/或粘接等等固定在殼體上。殼體的渦輪殼體和/或軸承殼體可以選 擇地具有相應(yīng)的固定部段，便于各殼式元件的安置和固定。固定部段此時(shí)可以任意地構(gòu)造， 例如形式為凹部或臺階，槽或縫隙等等，以便適當(dāng)?shù)匕仓酶鳉な皆?。固定部段此時(shí)可以相 同地或不同地構(gòu)造。按照另一個(gè)按照本發(fā)明的實(shí)施形式，作為冷卻劑例如使用冷卻水，該冷卻水從一 個(gè)連接在殼體的渦輪增壓器上的發(fā)動(dòng)機(jī)中分流出來。這具有的優(yōu)點(diǎn)是可以使用已經(jīng)存在的 冷卻循環(huán)系統(tǒng)。在另一個(gè)按照本發(fā)明的實(shí)施形式中，渦輪殼體，軸承殼體和/或各殼式元件至少 部分地或完全地由塑料和/或纖維復(fù)合材料制造。這些部件在此情況下被適當(dāng)密封地相互 連接起來。這種塑料或纖維復(fù)合材料具有的優(yōu)點(diǎn)是它們相對較輕并且由此可以減輕渦輪增
壓器的重量。在另一個(gè)按照本發(fā)明的實(shí)施形式中，軸承殼體具有至少一個(gè)或多個(gè)輸入通道，用于冷卻支承在軸承殼體中的軸承裝置的一部分或基本上整個(gè)軸承裝置。通過該輸入通道此 時(shí)將冷卻劑引入軸承裝置的區(qū)域中并且可選擇地也可以將該用過的或被加熱的冷卻劑經(jīng) 相應(yīng)的輸入通道或回流通道排出。這具有優(yōu)點(diǎn)，即冷卻劑可以更近地引導(dǎo)到軸承裝置并由 此可以實(shí)現(xiàn)冷卻的改善。以下依據(jù)在附圖的示意圖中給出的實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。附圖所示

圖1是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式的一個(gè)渦輪增壓器的由渦輪和軸承殼體構(gòu)造 成的被冷卻的殼體的透視圖；圖2是按照圖1的被冷卻的渦輪和軸承殼體的一個(gè)截面圖B-B ；和圖3是按照圖1的被冷卻的渦輪和軸承殼體的另一個(gè)截面圖C-C，其中示出了用于 引入冷卻劑的接頭和排出冷卻劑的接頭。以下依照一個(gè)示例的視圖，對一個(gè)按照本發(fā)明的、渦輪增壓器的、由一個(gè)渦輪和軸 承殼體構(gòu)造成的、被冷卻的殼體進(jìn)行描述。這種渦輪增壓器例如尤其可以在轎車或其它汽 車中使用。本發(fā)明的出發(fā)點(diǎn)主要旨在將軸承殼體和渦輪殼體集成到一個(gè)殼體部件或一個(gè)鑄 件中，其中通過一個(gè)冷卻夾套實(shí)現(xiàn)對渦輪殼體材料和軸承裝置所需的冷卻。冷卻夾套在此 情況下由至少一個(gè)，兩個(gè)，三個(gè)或更多個(gè)殼式元件形成，該殼式元件圍繞由渦輪和軸承殼體 構(gòu)造成的組合殼體進(jìn)行固定并且在此情況下與殼體一起形成一個(gè)空腔，在該空腔中可以引 入冷卻劑。本發(fā)明的目的是減小渦輪殼體的部件溫度，以便能夠使用更有利的材料。同時(shí)應(yīng) 該將軸承殼體集成到渦輪殼體中并且使冷卻夾套延伸到軸承殼體的要被冷卻的區(qū)域上。由 此例如即使在熱浸(Hot Soak)狀態(tài)之后仍然能夠保持渦輪增壓器軸承的功能。通過將至少一個(gè)或多個(gè)殼式元件固定在殼體上而圍繞實(shí)際的渦輪和軸承殼體部 件形成的空腔在此情況下被構(gòu)造成使它適合于通流冷卻劑并且可以在軸承殼體區(qū)域上任 意遠(yuǎn)地延伸。例如基本上在整個(gè)軸承殼體部件上或在軸承殼體的一個(gè)部段上延伸。圖1中示出了一個(gè)渦輪增壓器的按照本發(fā)明的殼體的11的透視圖，該殼體由渦輪 殼體10和軸承殼體13組成。兩個(gè)殼體部分10，13在此情況下配設(shè)有冷卻夾套18。渦輪 殼體部段10在本情況下具有操作旁通通道32的裝置。但是，按照本發(fā)明的由渦輪和軸承 殼體10，13構(gòu)成的被冷卻的組合殼體11原則上是獨(dú)立于這種用于操作旁通通道32的裝置 的。原則上可以使用具有渦輪和軸承殼體10，13的任何類型的渦輪增壓器。冷卻夾套18在圖1中例如由兩個(gè)殼式元件14，16形成。如果渦輪和/或軸承殼體 10，13例如由鋁合金或鋼制造，各殼式元件14，16例如可以用金屬板制成，其被固定在渦輪 和軸承殼體上。為了進(jìn)行固定，例如可以在組合殼體11上焊接或釬焊或以其它方式固定各 殼式元件14，16。此時(shí)由金屬板制成的殼式元件14，16例如可以具有0. 8mm至2mm的板厚。 但是板厚并不局限于這個(gè)范圍，依據(jù)功能和使用目的的情況，也可以選擇得更小或更大。如果由渦輪和軸承殼體10，13構(gòu)成的殼體11例如是由鋁合金制成的，那么各殼式 元件14，16可以用壓鑄件制造，該壓鑄件可以與鋁合金例如進(jìn)行焊接或釬焊。在此情況下， 壓鑄件例如可以具有在2mm至3mm或2. 5mm至3mm的范圍的壁厚，但是其中壓鑄件的壁厚 并不局限于這個(gè)范圍，依據(jù)功能和使用目的的情況，也可以選擇得更小或更大。依據(jù)在冷卻夾套18中存在的主要是液態(tài)的冷卻劑或還是例如氣態(tài)的冷卻劑的情
6況，將各殼式元件14，16液體密封地或氣體密封地固定，例如焊接和/或釬焊，在渦輪和軸 承殼體10，13上，以便提供用于冷卻劑的合適的空腔12。但是也可以采用適合于將殼式元 件14，16與殼體11液體密封地或氣體密封地連接的任何其它類型的固定和密封方式。如圖1所示，渦輪和軸承殼體10，13例如是一個(gè)鑄件，它例如由一種鋁合金或一種 其它合適的材料或材料組合，如例如灰鑄鐵制成。兩個(gè)殼式元件14，16，其在本示例中被固 定在渦輪和軸承殼體10，13上，形成冷卻夾套18或空腔12，其中引入冷卻劑。空腔12的尺 寸此時(shí)設(shè)計(jì)得使其能夠充分地用冷卻劑通流，以便適宜地冷卻殼體11。在本例情況下，如圖1所示，兩個(gè)殼式元件14，16分別由一個(gè)金屬板制成。金屬板 此時(shí)被相應(yīng)地變形，以便形成冷卻夾套18的輪廓。接著將殼式元件14，16固定在由渦輪和 軸承殼體10，13構(gòu)成的殼體11上。如圖1中所示，在冷卻夾套18上設(shè)有至少一個(gè)接頭20用于冷卻劑的進(jìn)口和一個(gè) 接頭用于冷卻劑的出口 22。一個(gè)或兩個(gè)接頭20，22此時(shí)可以在一個(gè)相應(yīng)的殼式元件14，16 上形成或者在作為分開的部件固定在該殼式元件上。相對于作為殼式元件14，16的金屬板 部件，也可以替代地設(shè)置相應(yīng)的壓鑄件。壓鑄件的材料是這樣選擇的，使得它可以合適地固 定在殼體11或渦輪和軸承殼體10，13上。這意味著這樣地選擇殼式元件14，16的材料，使 得它例如可以與渦輪和軸承殼體10，13焊接和/或釬焊在一起。相應(yīng)的情況也適合于前述 金屬板部件。在殼體11或它的渦輪殼體部件10和軸承殼體部件10上可以設(shè)置相應(yīng)的固定部 段24，如圖1-3中所示，在這些部段上可以固定殼式元件14，16。此外，殼式元件14，16在 它們的末端26上(虛線)相互連接起來，例如也通過焊接和/或釬輝，以便形成用于冷卻 劑的空腔18。作為通過第一接頭20或進(jìn)口接頭被引入冷卻夾套18中的冷卻劑，在此情況下例 如可以使用冷卻水或其它合適的冷卻劑。此外，作為冷卻水例如可以使用來自發(fā)動(dòng)機(jī)的冷 卻水或者從該冷卻水中分流出來或者在一個(gè)分開的循環(huán)系統(tǒng)中提供冷卻水。如圖1中所示，冷卻夾套18例如具有用于引入冷卻劑的進(jìn)口接頭20和用于排出 冷卻劑的出口接頭22。兩個(gè)接頭20，22在圖1中的情況下被相互離開盡可能遠(yuǎn)地設(shè)置。接 頭20，22例如基本上布置在相互相對的位置上。這具有優(yōu)點(diǎn)，冷卻劑首先通過在一側(cè)上的 進(jìn)口接頭20流入冷卻夾套18或流入通過冷卻夾套形成的空腔12。新鮮的冷卻劑此時(shí)圍繞 殼體11或渦輪和軸承殼體10，13流向兩個(gè)側(cè)面，以便對其相應(yīng)地冷卻。最后，用過的冷卻 劑經(jīng)出口接頭22再流出冷卻夾套18或空腔12，如圖1中用箭頭所示意的那樣。接頭20，22在此情況下可以布置在相同的高度上，如例如也在下面在圖3中示出 的那樣，或者布置在不同的高度上。此外，可以設(shè)置至少一個(gè)，兩個(gè)或更多個(gè)進(jìn)口接頭20和 /或出口接頭22，其中接頭20，22相互間可以任意地定位，優(yōu)選這樣地定位，使得冷卻劑為 了進(jìn)行冷卻可以適當(dāng)?shù)亓飨驓んw11或渦輪和軸承殼體10，13并且可以再流出冷卻夾套18。 這也適用于本發(fā)明的所有實(shí)施形式。在一個(gè)備選的沒有示出的實(shí)施形式中，進(jìn)口接頭20和出口接頭22例如也可以布 置在相同的一側(cè)上或者直接相互相鄰地布置或者布置在相互的附近處，其中兩個(gè)接頭20， 22此時(shí)例如通過分隔壁元件(沒有示出)基本上被相互分開。分隔壁元件此時(shí)被如此地 定位在殼體11的冷卻夾套18上，使得冷卻劑基本上經(jīng)進(jìn)口接頭20首先流入冷卻夾套18或它的空腔12中并且不是馬上再經(jīng)相鄰的出口接頭22流出，而是先流向殼體11或它的渦 輪和軸承殼體10，13或至少部分地或基本上環(huán)繞它們流動(dòng)。如果冷卻劑基本上圍繞渦輪和 軸承殼體10，13流動(dòng)并且在此情況下例如吸收了熱的或溫的渦輪和軸承殼體的10，13的熱 量，那么該冷卻劑就經(jīng)出口接頭22再流出冷卻夾套18。如前所述，分隔壁元件主要用于阻 止新鮮的冷卻劑與用過的或用完的冷卻劑混合。分隔壁元件在此情況下例如可以設(shè)置或固 定在渦輪和軸承殼體10上和/或一個(gè)相應(yīng)的殼式元件14，16上。該殼式元件此時(shí)可以這 樣地布置和固定在進(jìn)口和出口接頭20，22之間，使得它將進(jìn)口接頭和出口接頭完全地或至 少部分地相互分開，其中分隔壁元件例如在殼體11的整個(gè)長度上布置在兩個(gè)接頭20，22之 間或至少在殼體11的一部分長度上。在圖2中示出了按照圖1的由渦輪和軸承殼體10，13構(gòu)造成的被冷卻的殼體11 的一個(gè)截面視圖B-B。渦輪殼體10具有例如形式為一個(gè)凹部的容納座15，借助于該容納座 將渦輪殼體推移到軸承殼體13上，以使兩個(gè)殼體部件相連接并且相互校準(zhǔn)或定向。此外，在圖2中示出了兩個(gè)殼式元件14，16。各殼式元件14，16，例如是金屬板部 件，在被適當(dāng)?shù)刈冃沃?，被固定在組合殼體11的渦輪殼體10和軸承殼體13上?？蛇x擇 地設(shè)置相應(yīng)的固定部段24，例如形式為凹部或臺階，在其中插入殼式元件14，16的末端并 且固定在殼體11上。渦輪殼體10上的固定部段24例如以圖2中的凹部34或臺階的形式設(shè)置，在該凹 部或臺階中插入各殼式元件14，16并且與渦輪殼體10例如焊接和/或釬焊。但是原則上 也可以實(shí)現(xiàn)其它類型的固定部段24，例如凹部34的形式也可以是槽或縫隙，在其中插入殼 式元件14，16并且例如被焊接起來。此外，根據(jù)功能和使用目的的情況，各固定部段24在 渦輪殼體10上可以相同地或不同地構(gòu)造。這適用于所有按照本發(fā)明的實(shí)施形式。如圖2中所示，渦輪殼體10和軸承殼體13首先作為兩個(gè)單獨(dú)的或分開的部件，例 如鑄件，進(jìn)行構(gòu)造。兩個(gè)殼體部件10，13被組裝起來并且這樣地被固定在對方上，使得在它 們之間不能夠非希望地滲入任何冷卻劑。依據(jù)冷卻劑是液態(tài)地或是至少部分地氣態(tài)地存在 于冷卻夾套18中的不同情況，兩個(gè)殼體部件10，13被液體密封地或氣體密封地相互連接起 來，例如借助于焊接，釬焊和/或螺栓連接(螺紋連接)，其中在螺栓連接情況下在殼體部件 10，13之間設(shè)置一個(gè)附加的合適的密封件。備選地，渦輪殼體10和軸承殼體13也可以以 整體件的形式構(gòu)造，例如形式為一個(gè)成一體的鑄件(沒有示出)。相應(yīng)于兩個(gè)殼體部件10， 13，如前所述，依據(jù)例如冷卻劑以何種狀態(tài)存在于冷卻夾套18中的情況，殼式元件14，16也 被液體密封地或氣體密封地固定在殼體部件10，13上。可選擇地，在冷卻夾套18的內(nèi)部可以設(shè)置至少一個(gè)，兩個(gè)或更多個(gè)附加的流動(dòng)元 件28，用于引導(dǎo)例如液態(tài)的冷卻劑。兩個(gè)流動(dòng)元件28在此情況下例如可以以肋的形式構(gòu) 造，其例如在軸向上延伸，如在圖2中非常簡化地用虛線示意的那樣。原則上各流動(dòng)元件28 可以任意地構(gòu)造和定向，以便適當(dāng)?shù)乜刂评鋮s劑的流動(dòng)。流動(dòng)元件28此時(shí)可以構(gòu)造在渦輪 殼體和/或軸承殼體10，13上，或在那里例如一起成形或者被固定在其上，和/或設(shè)置在相 應(yīng)的殼式元件14，16的內(nèi)側(cè)面上或在其上固定或成形。設(shè)置流動(dòng)元件28是一個(gè)可選用的 特征。這適用于本發(fā)明的所有實(shí)施形式。圖3中示出了按照圖1的由渦輪和軸承殼體10，13構(gòu)造成的殼體11的一個(gè)截面 圖C-C，其中示出了兩個(gè)處于相對位置上的進(jìn)口和出口接頭20，22，其用于引入和排出冷卻劑。此外，進(jìn)口接頭20例如設(shè)置在第二殼式元件16上。但是原則上也可以只有其中 一個(gè)接頭20，22被安置在其中一個(gè)殼式元件14，16上。兩個(gè)接頭20，22此時(shí)例如被分開地 固定在相應(yīng)的殼式元件14，16上或形成或成形在相應(yīng)的殼式元件并且如圖1和3中所示的 那樣，例如配設(shè)一個(gè)附加的接頭元件36或接頭帽。為了冷卻在軸承殼體13中布置的軸承裝置(沒有示出)，例如設(shè)置了兩個(gè)輸入通 道38，通過它們可以將冷卻劑引導(dǎo)到軸承裝置的區(qū)域40中，以便對其冷卻。原則上，按照本 發(fā)明的冷卻夾套18可以應(yīng)用于對在軸承殼體13中的軸承裝置的任何類型的冷卻和通向軸 承裝置的任何類型的冷卻劑輸入通道38。圖3中的視圖僅僅是示例性的并且本發(fā)明不局限 于此。在本例情況下，如在圖1至3中所示，冷卻夾套18在渦輪殼體10上和基本上在整 個(gè)軸承殼體13上延伸。但是原則上，依據(jù)那個(gè)部件或部段應(yīng)該附加地冷卻的情況，冷卻夾 套18也可以僅僅在一部分渦輪殼體10上和/或一部分軸承殼體13延伸。尤其是相對于具有澆鑄的冷卻夾套的實(shí)施形式，前述按照本發(fā)明的實(shí)施形式的優(yōu) 點(diǎn)是，即使在非常小的轎車渦輪殼體10上也能夠?qū)崿F(xiàn)冷卻夾套18，因?yàn)闉榇瞬槐厥褂萌魏?砂芯件。此外，可以減少渦輪增壓器的部件，其在被冷卻的渦輪和軸承殼體區(qū)域中可以減少 到一個(gè)冷卻劑進(jìn)口和出口。雖然前面是依據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例說明本發(fā)明的，但是本發(fā)明并不 局限于此，而是可以多種方式和方法進(jìn)行修改。前述實(shí)施形式在此情況下可以相互組合，尤 其是它們的各單獨(dú)特征可以相互組合。如前所述，用于冷卻殼體11的冷卻劑，如例如冷卻水，可以從一個(gè)與渦輪增壓器 連接的發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻循環(huán)系統(tǒng)中獲取。冷卻循環(huán)系統(tǒng)在此情況下例如由發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體、節(jié)溫 器，冷卻器和冷卻劑泵形成。在冷卻了殼體11之后，冷卻劑可以被再輸送給冷卻循環(huán)系統(tǒng)。 但是本發(fā)明不局限于冷卻循環(huán)系統(tǒng)的這種實(shí)施形式。通過設(shè)置用于冷卻殼體11的冷卻夾套18，殼體也可以用不太耐熱的材料制造。例 如各殼體11可以具有如低合金的鋼、鋁、灰鑄鐵等等的材料。由此例如可以放棄使用昂貴 的合金元素如例如鎳或至少可以減少它的比例。這還具有的優(yōu)點(diǎn)是可以降低制造成本。此外渦輪殼體10，軸承殼體和/或各殼式元件14，16的設(shè)計(jì)不僅能夠用鐵或非鐵 金屬實(shí)施，而且也可以用一種或多種塑料和/或一種或多種纖維復(fù)合材料實(shí)施。塑料或纖 維復(fù)合材料在此情況下這樣地選擇，使得它們適合于由此形成的渦輪殼體10或軸承殼體 13或殼式元件14，16的出現(xiàn)的溫度。此時(shí)渦輪殼體10或軸承殼體13和各殼式元件14，16 被相應(yīng)地連接，例如借助于焊接，釬焊，具有在相應(yīng)的殼式元件14，16和殼體11之間設(shè)置密 封件的螺栓連接和/或粘接，目的僅僅在于列舉幾種固定方法。根據(jù)功能和使用目的的情 況，殼式元件14，16可以分別由相同的材料制造或者用不同的材料制造。相應(yīng)的情況適用 于渦輪殼體10和軸承殼體13。冷卻夾套18除了通過引入冷卻劑具有冷卻功能以外，還可能的是，冷卻夾套18例 如除了僅僅用于冷卻，也可以例如當(dāng)渦輪殼體10和軸承殼體13在運(yùn)行狀態(tài)中需要被加熱 或預(yù)熱時(shí)用于加熱。此時(shí)可以例如使用已被發(fā)動(dòng)機(jī)加熱的冷卻水并且將其引入冷卻夾套18中。
權(quán)利要求
由渦輪殼體(10)和軸承殼體(13)構(gòu)成的用于渦輪增壓器的殼體(11) 其中殼體(11)具有冷卻夾套(18)， 其中冷卻夾套(18)由至少一個(gè)或多個(gè)殼式元件(14，16)形成，該殼式元件固定在殼體(11)的外部上并且與殼體一起形成一個(gè)空腔(12)，該空腔中可以引入冷卻劑。
2.按照權(quán)利要求1所述的殼體，其特征在于，殼體(11)的渦輪殼體(10)和軸承殼體 (13)例如形成一個(gè)單件式部件或形成兩個(gè)相互固定在對方上的分開的部件。
3.按照權(quán)利要求2所述的殼體，其特征在于，渦輪殼體(10)和/或軸承殼體(13)具有 相應(yīng)的容納座(15)，該容納座可以推移到對方殼體部件上，以使兩個(gè)殼體部件(10，13)相 互連接起來。
4.按照權(quán)利要求2至3中至少一個(gè)所述的殼體，其特征在于，殼體(11)的渦輪殼體 (10)和軸承殼體(13)例如形成一個(gè)單件式鑄件或者形成兩個(gè)相互固定在對方上的分開的 鑄件，其中各鑄件例如是鋁鑄件，灰鑄鐵鑄件和/或鋼鑄件。
5.按照權(quán)利要求1至4中至少一個(gè)所述的殼體，其特征在于，各殼式元件(14，16)例如 是鑄件，例如是鋁鑄件，灰鑄鐵鑄件和/或鋼鑄件，其中各殼式元件(14，16)可選擇地形成 為壓鑄件。
6.按照權(quán)利要求1至5中至少一個(gè)所述的殼體，其特征在于，各殼式元件(14，16)例如 是板式部件。
7.按照權(quán)利要求5或6中至少一個(gè)所述的殼體，其特征在于，作為殼式元件(14，16)的 板式部件例如具有0.8mm至2mm厚度以及作為殼式元件(14，16)的壓鑄件例如具有2mm至 3mm的厚度。
8.按照權(quán)利要求1至7中至少一個(gè)所述的殼體，其特征在于，在冷卻夾套(18)上設(shè) 置例如引進(jìn)冷卻劑的至少一個(gè)進(jìn)口接頭(20)和/或用于排出冷卻劑的至少一個(gè)出口接頭 (22)。
9.按照權(quán)利要求8所述的殼體，其特征在于，進(jìn)口和出口接頭(20，22)相互相鄰地或在 相同的一側(cè)布置在殼體(11)上，其中可選擇地在兩個(gè)接頭(20，22)之間附加地布置一個(gè)分 隔壁元件(30)。
10.按照權(quán)利要求8或9中至少一個(gè)所述的殼體，其特征在于，第一和第二接頭(20， 22)相互分開地布置在殼體(10)上，例如基本上處于相互相對的位置上。
11.按照權(quán)利要求1至10中至少一個(gè)所述的殼體，其特征在于，殼式元件(14，16)可 以固定在殼體(11)上，例如借助于焊接，釬焊，螺栓連接和/或粘接，其中殼體(11)的渦輪 殼體(10)和/或軸承殼體(13)可選擇地具有相應(yīng)的固定部段(24)，用于安置各殼式元件 (14，16)。
12.按照權(quán)利要求1至11中至少一個(gè)所述的殼體，其特征在于，作為冷卻劑例如使用液 態(tài)的和/或氣態(tài)的冷卻劑。
13.按照權(quán)利要求1至12中至少一個(gè)所述的殼體，其特征在于，作為冷卻劑例如使用冷 卻水，其中例如可以使用來自一個(gè)連接在殼體(10)的渦輪增壓器上的發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水。
14.按照權(quán)利要求1至13中至少一個(gè)所述的殼體，其特征在于，在空腔(18)中可以設(shè) 置至少一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)元件(28)，其中各流動(dòng)元件(28)形成在殼體(11)上或在各殼式元 件(14，16)上。
15.按照權(quán)利要求1至14中至少一個(gè)所述的殼體，其特征在于，殼體(11)具有至少兩 個(gè)和更多個(gè)殼式元件(14，16)，它們形成冷卻夾套(18)的外壁。
16.按照權(quán)利要求1至15中至少一個(gè)所述的殼體，其特征在于，殼式元件(14，16)可以 液體密封地或氣體密封地固定在殼體(10)上。
17.按照權(quán)利要求1至16中至少一個(gè)所述的殼體，其特征在于，渦輪殼體(10)，軸承殼 體(13)和/或各殼式元件(14，16)由一種鋼，例如低合金鋼制成或至少具有這種鋼。
18.按照權(quán)利要求1至17中至少一個(gè)所述的殼體，其特征在于，渦輪殼體(10)，軸承殼 體(13)和/或各殼式元件(14，16)具有一種塑料和/或纖維復(fù)合材料或由這種塑料和/ 或纖維復(fù)合材料制成。
19.按照權(quán)利要求1至18中至少一個(gè)所述的殼體，其特征在于，軸承殼體(13)具有至 少一個(gè)或多個(gè)輸入通道(38)，用于冷卻支承在軸承殼體(13)中的軸承裝置的一部分或基 本上整個(gè)軸承裝置。
20.渦輪增壓器，其具有按照權(quán)利要求1至19中至少一個(gè)所述的殼體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由渦輪殼體(10)和軸承殼體(13)構(gòu)成的用于渦輪增壓器的殼體(11)。殼體(11)包括一個(gè)由至少一個(gè)或多個(gè)殼式元件(14，16)構(gòu)成的冷卻夾套(18)，該殼式元件固定在殼體(11)外部上并且與殼體一起形成一個(gè)空腔(12)，該空腔中可以引入冷卻劑。
文檔編號F01D25/24GK101960099SQ200880127588
公開日2011年1月26日 申請日期2008年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月27日
發(fā)明者H·克勞斯, R·維特, R·貝寧 申請人:歐陸汽車有限責(zé)任公司