[发明专利]涡轮增压器芯座和发动机气缸盖组件

说明书

一种涡轮增压器芯座和发动机气缸盖组件包括涡轮增压器芯座，该涡轮增压器芯座包括涡轮增压器的一些但非全部部件，而发动机气缸盖提供未包括在芯座中的涡轮增压器的部件。芯座包括具有将涡轮机叶轮接合到压缩机叶轮的轴的中央壳体旋转组件，该轴穿过容纳在中央壳体中的轴承。发动机气缸盖限定接收芯座的接收器。气缸盖还限定扩散器和用于压缩机的涡壳，以及涡轮机涡壳。芯座限定涡轮机喷嘴和涡轮机轮廓，并且还包括作为芯座一部分的废气门单元。

技术领域

本公开涉及排气驱动涡轮增压器，并且具体地涉及涡轮增压器和发动机气缸盖组件。

背景技术

汽油发动机正越来越多地以涡轮机增压发动机的形式制造。希望提供一种能以较低成本制造而不牺牲性能的涡轮增压器。汽油发动机的涡轮增压器的制造成本很大程度上取决于涡轮机壳体的成本。

发明内容

本公开解决了诸如上文所指的问题。

根据本文所描述的一个实施例，提供了一种涡轮增压器芯座（cartridge），其包括：(1)中央壳体旋转组件，其包括中央壳体、容纳在中央壳体中的轴承、能旋转地支撑在轴承中的轴、以及固结到轴的相对两端的压缩机叶轮和涡轮机叶轮；(2)壳体构件，其限定涡轮机喷嘴和涡轮机轮廓(即，在叶片通路的喉部附近和下游紧邻涡轮机叶轮的叶片的径向外部顶端定位的壁)；以及(3)废气门单元，其可操作用于在废气门单元打开时允许排气绕过涡轮机叶轮。

涡轮增压器芯座构造成配合于限定在发动机气缸盖中的接收器中。发动机气缸盖构造成限定在常规涡轮增压器设计中通常将是涡轮增压器的一部分的部件。具体地，发动机气缸盖限定压缩机入口和压缩机轮廓(即，紧邻压缩机叶片的径向外部顶端定位的壁)、用于接收和扩散来自压缩机叶轮的加压空气的扩散器、接收来自扩散器的空气的压缩机涡壳、以及用于接收来自发动机的排气的涡轮机涡壳。

涡轮增压器芯座和在发动机气缸盖中的接收器构造成使得芯座轴向滑动，首先使压缩机叶轮进入接收器中。芯座接着固结到发动机气缸盖，并且在芯座和发动机气缸盖之间的密封件被压缩以密封两者间的界面。

废气门单元包括废气门壳体，并且在一个实施例中废气门壳体和限定涡轮机喷嘴与涡轮机轮廓的壳体构件可以是一件式整体部件，例如通过浇铸形成的部件。

本公开也描述了用于插入限定在发动机气缸盖中的接收器内的涡轮增压器芯座。涡轮增压器芯座包括限定穿过其中的内孔的中央壳体、容纳在内孔中的轴承、能旋转地支撑在轴承中的轴、固结到轴的一端的压缩机叶轮、以及固结到轴的相对端的涡轮机叶轮。芯座还包括废气门单元，该废气门单元安装到中央壳体并且可操作用于在废气门单元打开时允许排气绕过涡轮机叶轮。

附图说明

已经如此概括地描述了本公开，现在将参考未必按比例绘制的附图，在附图中：

图1是根据本发明的一个实施例的涡轮增压器芯座和发动机气缸盖组件的透视图；

图1A是部分地剖视的发动机气缸盖的透视图；

图2是图1的涡轮增压器芯座和发动机气缸盖组件的另一个透视图；

图3是图1的涡轮增压器芯座和发动机气缸盖组件的又一个透视图；

图4是部分地剖视的图1的涡轮增压器芯座和发动机气缸盖组件的前视图；

图5是穿过涡轮增压器芯座和发动机气缸盖组件的剖视图；

图6是部分地剖视的涡轮增压器芯座和发动机气缸盖组件的透视图；

图7是涡轮增压器芯座的透视图；

图8是涡轮增压器芯座的另一个透视图；以及

图9是涡轮增压器芯座的剖视图。

具体实施方式