[发明专利]排气涡轮增压器

说明书

技术领域

本发明涉及增压的内燃机的排气涡轮增压器的领域。

本发明涉及一种排气涡轮增压器，其带有可作为一个单元从外部的壳体罩中拉出的转子组件(Rotorblock)。

背景技术

排气涡轮增压器用来对内燃机进行功率提升。在此，排气涡轮增压器的排气涡轮利用内燃机的排气来加载，并且其动能使用来抽吸和压缩内燃机的空气。

在带有沿轴向流经的排气涡轮(在该文件中之后简称为轴流式涡轮)的排气涡轮增压器中，涡轮扩压器在机械方面例如通过固定的螺栓连接部与涡轮的气体排出壳体相联结。为了拆卸涡轮扩压器，在此必须首先将转子组件从壳体中拆除，并且接下来必须将涡轮扩压器从气体排出壳体中松开，这尤其在紧固器件生锈或以别的方式卡住时或仅仅由于通过在支承壳体中的开口接近待松开的紧固器件而可为辛苦的和耗费时间的工作。为了在维修时简化排气涡轮增压器的暴露于排气流的所有部件的拆除，致力于如此优化排气涡轮增压器的设计使得整个转子组件－即所有回转的部件和所属的支承区域－连同导引装置可在排气涡轮上游一起作为一个单元从外部的壳体罩中取出。

对于这样建造的排气涡轮增压器，在气体排出壳体(其为外部的壳体罩的部件)与在涡轮叶轮下游限制流道的壳体件－径向外部的扩压器以及沿径向处在内部的罩盖－之间在任何运行时刻存在径向间隙。这由于去耦在转子组件中的壳体件相对于气体排出壳体的力是必需的。热气可通过该间隙侵入到在外部的壳体罩与转子组件之间的分界缝中。此外，由于侵入到分界缝中和可能存在于该区域中的空腔中的热气而引入更高的构件温度。由此提高在转子组件的支承件中的材料温度，因此必需附加的冷却花费。

在带有轴流式涡轮的排气涡轮增压器中在涡轮侧上经常使用阻隔空气(Sperrluft)，以便保护支承区域不受侵入的热气的影响，或者以便冷却涡轮叶轮轮毂。阻隔空气在大多情况下为压缩机叶轮推力卸载的副产品，在压缩机叶轮推力卸载时通过以下方式降低在压缩机叶轮的背部空腔(Rückraum)中的气压，即，导出从压缩机叶轮的流道中侵入到该区域中的空气。

发明内容

本发明的目的在于在上面提到的结构类型的排气涡轮增压器中密封在转子组件与外部的壳体罩之间的过渡部(übergang)以防热气进入。

根据本发明，这由此来实现，即，为了密封在转子组件与外部的壳体罩之间延伸的径向间隙，在转子组件的内部中设置有阻隔空气通道，其发源于包含在转子组件中的内支承壳体的压缩机侧并且通到径向间隙中。

有利地，阻隔空气通道发源于在压缩机叶轮的背部中的空腔。因此所提取的阻隔空气通过以下方式促进压缩机叶轮推力卸载，即，减小在压缩机叶轮的背部空腔中的压力并且由此降低朝压缩机侧的方向上起作用的力。

如果沿着径向间隙设置有沿着转子组件的周缘延伸的空腔，则得到阻隔空气沿着环形间隙的经改善的分布。

同样，针对阻隔空气的更好的、更均匀的分布，分布地布置在周向方向上的多个阻隔空气通道可为有帮助的。

可选地可在阻隔空气通道中设置有阀以控制导引到径向间隙中的阻隔空气。

从从属的权利要求中得出其他的优点。

附图说明

下面借助附图阐述根据本发明构造的排气涡轮增压器。其中：

图1显示了带有插入在外部的壳体罩中的转子组件的排气涡轮增压器的示意性的截面图图示，

图2显示了根据图1的排气涡轮增压器，其中，转子组件部分地从外部的壳体罩中拉出。

参考标号列表

1 压缩机叶轮

11 压缩机叶轮的轮毂

12 压缩机叶轮的转子叶片

2 涡轮叶轮

21 涡轮叶轮的轮毂

22 涡轮叶轮的转子叶片

3 轴

30 内支承壳体

31 撑架

32 扩压器壁

33 导引装置(喷嘴环)

34 在压缩机叶轮的背侧上的空腔

35 阻隔空气通道

39 用于轴的支承

4 压缩机壳体

5 涡轮壳体

51 气体进入壳体

52 气体排出壳体

53,53' 帽状罩

54 撑架

6 外支承壳体

7 气体供应部

81 在涡轮的气体进入部处的流道

82 在涡轮的扩压器中的流道

83 在气体排出壳体中的流道