[发明专利]涡轮增压器

说明书

本申请要求序列号为2013-14197的日本专利申请的优先权，其内容通过引用并入本文中。

技术领域

本发明的实施方式涉及涡轮增压器。

背景技术

涡轮增压器例如使用在车辆中所安装的内燃发动机中。在常规的涡轮增压器中，内燃发动机的废气的能量通过涡轮回收。通过轴连接至涡轮的叶轮（压缩器）通过回收的能量旋转。进气通过旋转的叶轮增压输送至内燃发动机。这有利于提高进气效率并且实现输出效率和燃料效率方面的改善。

在容置涡轮的涡轮壳体中形成有用于废气的流动通路。处于非常高的温度（例如，800℃或更多）的废气直接接触涡轮壳体。因此，涡轮壳体需要非常高的耐热性。通过使用具有非常高的耐热性的材料来形成涡轮壳体将造成涡轮壳体的成本增加。通过使用具有较低耐热性的材料来形成涡轮壳体并且提高涡轮壳体的冷却能力将造成废气的能量损失的增加。这将导致进气效率的劣化，这意味着该结构是非常不理想的。

日本公开专利公报No.2011-247189公开了一种具有可变阀的可变容量式增压器。该增压器具有与涡轮壳体相邻的支承壳体。在支承壳体与涡轮之间设置有构造成屏蔽供应至支承壳体的废气的热量的热屏蔽板。

日本公开实用新型公报No.61-192519公开了一种具有可变阀的可变涡轮喷嘴式增压器。该增压器具有用于将废气引导至涡轮的涡旋腔以及与涡轮壳体相邻的支承壳体。在涡旋腔与支承壳体之间设置有构造成屏蔽供应至支承壳体的废气的热量的热屏蔽板。

日本公开专利公报No.2000-257436公开了一种用于在具有可变阀的涡轮增压器中使用的涡轮壳体。该涡轮壳体具有非常接近与可变阀对应的可移动的叶片的内端面。该内端面通过铸造非常耐氧化的耐热性材料来形成。

日本公开实用新型公报No.63-183432公开了一种用于不具有可变阀的增压器的涡轮壳体。支承壳体与涡轮壳体相邻。在支承壳体与涡轮之间、以及在支承壳体与涡旋腔之间设置有构造成屏蔽供应至支承壳体的废气的热量的热屏蔽板。

日本公开专利公报No.2011-247189、日本公开实用新型公报No.61-192519以及日本公开专利公报No.2000-257436中公开的涡轮壳体具有流入废气流过其直到流入废气到达涡轮为止的流动通路。在该路线中，不产生热屏蔽。因此，为了进一步抑制废气的能量损失，由具有非常高的耐热性的材料形成涡轮壳体是必要的。

在日本公开专利公报No.2011-247189和日本公开实用新型公报No.61-192519中公开的现有技术中，新提供了一种用于屏蔽供应至支承壳体的热量的专用热屏蔽板。因此，涉及部件的数目的增加。

在日本公开实用新型公报No.63-183432中公开的现有技术中，新提供了用于屏蔽涡轮与支承壳体之间以及涡旋腔与支承壳体之间的热量的热屏蔽板。因此，涉及部件的数目的增加。

涡轮壳体具有流入废气流过其直到流入废气到达涡轮为止的流动通路的内壁以及覆盖内壁的涡旋构件。在该文献中没有发现关于涡旋构件的耐热性的特别描述。

具有可变阀的涡轮增压器具有涡轮壳体。本领域中需要一种具有由较低耐热性材料形成并且构造成抑制流入流体的能量损失的涡轮壳体的涡轮增压器。

发明内容

根据本发明的一方面，涡轮增压器具有涡轮、涡轮壳体、可变阀、第一板、第二板和热屏蔽构件。涡轮通过利用由流到涡轮增压器中的流体导致的能量旋转。涡轮壳体容置涡轮并且具有用于将流体引导至涡轮的流动通路。可变阀围绕设置在可变阀上的每个枢转构件旋转，从而调节从流动通路引导至涡轮的流体的流速。第一板支承每个枢转构件的第一端并且限定流动通路。第二板支承每个枢转构件的第二端或可变阀，并且限定流动通路。热屏蔽构件覆盖涡轮壳体的壁表面并且限定流动通路。流路构造成使得流到涡轮增压器中的流体经由第一板和第二板之间以及热屏蔽构件而被引导至涡轮。

因此，在涡轮壳体中，流体通过由第一板、第二板和热屏蔽构件限定的流动通路引导至涡轮。第一板和第二板支承可变阀的枢转构件。因此，仅添加热屏蔽构件以限定流动通路。第一板、第二板和屏蔽构件具有预定的耐热性。因此，能够适当地阻止流体与涡轮壳体之间的热传导。热屏蔽构件部分地或完全地覆盖涡轮壳体的壁表面，使得热屏蔽构件能够阻止热传导到涡轮壳体中。因此，能够进一步降低涡轮壳体的材料的必需的耐热性。替代性地，没有必要提高冷却涡轮壳体的能力。因此，能够抑制流入流体的能量损失。