[发明专利]用于废气涡轮增压器的离心压缩机

说明书

技术领域

本申请涉及一种用于废气涡轮增压器的离心压缩机，尤其是用于内燃机的废气涡轮增压器的离心压缩机，和具有这种离心压缩机的废气涡轮增压器。本发明还涉及一种生产这种离心压缩机的方法。

背景技术

废气涡轮增压器例如用于内燃机以增加气体交换过程中的压力。这种废气涡轮增压器可设置有离心压缩机，离心压缩机具有压缩机轮，通过该压缩机轮可以流通和压缩气体。为此目的，压缩机轮可以包括一个轴向进口侧和一个径向出口侧，并布置在压缩空间内。一个进气通道导向压缩机轮的进口侧，对于内燃机而言，导向配置有废气涡轮增压器的新风系统的低压区域。一个排气通道从压缩机轮的出口侧导向新风系统的高压区。

为了确保在废气涡轮增压器的运行过程中，压缩机轮可以平滑地特别是无摩擦的转动，一个间隙形式的中间区设置在压缩机轮和形成压缩空间的压缩机壳之间，以使压缩机轮和压缩机壳可以彼此分开布置，并由此避免在这些部件之间产生摩擦。然而，如果间隙太大，即此间隙的宽度太大，会导致使用压缩机轮的废气涡轮增压器的性能的减弱，这是由于该间隙导致压缩机轮传递率的降低。

发明内容

为确保废气涡轮增压器具有最大流通率的最佳功能，一方面需要前述的设置在压缩机轮和压缩机壳之间的间隙，另一方面，该间隙需要有尽可能小的间隙宽度。本发明的一个目的是说明一种优化的、尤其是具有压缩机出口的离心压缩机的改进实施例。本发明的另一个目的是说明一种生产这种离心压缩机的方法。

上述问题通过独立权利要求的主题来解决，优选的实施例构成从属权利要求的主题。

本发明基于这样一种基本构思，在离心压缩机上设置一个适配器，其在压缩机轮的轴向上具有一个表面轮廓，该表面轮廓实质上设计为压缩机轮的轴轮表面轮廓。根据本发明，适配器可以插入设置在离心压缩机的轴向进气通道区域的固定部分，并且固定在预定的轴向固定位置。

在固定部分沿轴向移动适配器，就可沿着彼此相对的两个表面轮廓调整适配器和压缩机轮之间的间隙宽度，两个表面轮廓分别为适配器轴向表面轮廓和压缩机轮的轮表面轮廓。按照该方法，可以通过将适配器移至某个目标位置而使间隙宽度最小。在该所谓的固定位置，适配器最终以一种合适的方式固定，其中，在固定位置处，间隙宽度以这样一种方式而获得期望的最小值，即压缩机轮和适配器刚好没有接触，因此，在压缩机轮转动过程中没有摩擦阻力影响。借助本发明的离心压缩机，可以使压缩机轮和适配器之间的间隙宽度最小，并且相对于传统的没有最优间隙宽度的离心压缩机很大程度地提高具有该离心压缩机的废气涡轮增压器的空气流通率。

在一个优选的实施例中，适配器可相对于压缩机壳固定在轴向固定位置，尤其是通过挤压和胶粘的方式固定。通过这种方法，适配器可以固定在最终的轴向固定位置，其中，间隙具有期望的最小宽度，因此，在具有本发明的离心压缩机的废气涡轮增压器的实际运行过程中，可以避免适配器的不期望的移动、间隙宽度的变大或者两个表面轮廓的接触。

在一个技术上非常容易实现的优选实施例中，固定部分具有内螺纹，适配器具有相应的外螺纹，由此，适配器可以相对于固定部分在轴向上移动。另外一个替代的实施例，具有适配器的固定部分可形成为滑动安装，由此，适配器可相对于固定部分在轴向上移动。上述两个实施例在技术上都能非常容易地实现，这使得本发明的离心压缩机成本有效。在进一步的变形中，固定部分形成为槽和适配器的键槽。

在进一步的实施例中，适配器可以包括一个套状适配器固定部分，其设置在压缩机壳的固定部分。在朝向压缩机轮的轴线方向上，该套状适配器固定部分并入轴向延伸段，一个与压缩机轮的轴向轮表面轮廓相连接的表面轮廓设置在该轴向延伸段上。该延伸段可一体形成在适配器上，由此，固定部分与延伸段也形成为一个整体。一个替代的实施例，适配器固定部分也可以是一个单独的部件，其可以通过挤压或胶粘的方式固定在适配器的固定部分上。

在一个更优选的实施例中，适配器或者至少轴向延伸段是由塑料制得。该实施例的替代方式，适配器也可以由其他材料成形，并且至少在轴向延伸段部分涂有塑料。在另外一个替代实施例中，适配器可设计为注塑成形的混合部件。

在压缩机轮转动时，当适配器在轴向上朝最终的固定位置移动时，使用塑料材料是非常适合的。在此情形中，压缩机轮，尤其是其叶片起着铣刀的作用。这表示适配器可朝压缩机轮移动直到压缩机轮的表面轮廓与适配器彼此接触。对于旋转的压缩机轮，由塑料制成的适配器的延伸段被铣掉，这导致间隙宽度的期望的最小值。这也获得了可以消除压缩机轮形状公差的最佳形状适应性。