[发明专利]用于内燃发动机的涡轮增压器

说明书

本发明涉及一种用于内燃发动机的涡轮增压器，所述涡轮增压器具有：轴承壳体，轴可旋转地安装在所述轴承壳体中；涡轮机壳体，所述涡轮机壳体机械地固定至所述轴承壳体；以及涡轮机叶轮，所述涡轮机叶轮设置成用于在所述轴上和在所述涡轮机壳体中共同旋转，其中，径向地设置在所述涡轮机叶轮周围的螺旋路径由所述涡轮机壳体形成，经由所述路径可以引导排气流，用于向所述涡轮机叶轮提供流，并且其中，至少一个绝缘元件设置在所述螺旋路径中，所述至少一个绝缘元件覆盖螺旋路径内壁的至少一部分，并且所述至少一个绝缘元件具有作为整体部件的集成轴承壳体热屏障，用于所述轴承壳体相对于所述排气流的热绝缘。

技术领域

本发明涉及一种用于内燃发动机的涡轮增压器，该涡轮增压器具有轴承壳体并具有涡轮机壳体，转子轴可旋转地安装在轴承壳体中，涡轮机叶轮在涡轮机壳体中设置在转子轴上。

背景技术

排气涡轮增压器（也简称为涡轮增压器）被越来越多地用于增加机动车辆内燃发动机的功率。更加频繁的是，这样做的目的是为了针对相同功率或者甚至增大的功率减小内燃发动机的整体大小和重量，并且同时，考虑到在这方面更加严格的法律要求，减少消耗并因此减少CO₂排放。作用原理在于：使用包含在排气流中的能量来增大内燃发动机的进气道中的压力，并且通过这种方式用大气氧更好地填充燃烧室，并且因此使更多燃料、汽油或柴油能够在每次燃烧过程中被转换，即，以便增大内燃发动机的功率。

为此目的，涡轮增压器具有设置在内燃发动机的排气道中的涡轮机、设置在进气道中的压缩机、以及设置在其间的轴承壳体中的转子轴承。涡轮机具有涡轮机壳体以及设置在其中的涡轮机叶轮，该涡轮机叶轮由排气质量流驱动。压缩机具有压缩机壳体以及压缩机叶轮，该压缩机叶轮设置在压缩机壳体中并且该压缩机叶轮增大升压。涡轮机叶轮和压缩机叶轮设置用于在共同的轴（“转子轴”）的相对端上共同旋转，并且形成所谓的涡轮增压器转子。转子轴在涡轮机叶轮与压缩机叶轮之间轴向地延伸通过设置在轴承壳体中的涡轮机与压缩机之间的转子轴承，并且在所述轴承中设置成在径向和轴向方向上相对于转子轴旋转轴线进行旋转支撑。根据这种构造，由排气质量流驱动的涡轮机叶轮经由转子轴驱动压缩机叶轮，从而基于压缩机之后的新鲜空气质量流增大内燃发动机的进气道中的压力，并且从而确保用大气氧更好地填充燃烧室。涡轮机壳体具有一个或更多个环形排气管道，该一个或更多个环形排气管道呈环形地设置在转子轴旋转轴线周围，该转子轴旋转轴线同时表示涡轮增压器轴线和涡轮机叶轮12，所述管道朝着涡轮机叶轮12呈螺旋形渐缩并且在下面简称为螺旋路径。该螺旋路径具有排气供应管道，该排气供应管道切线向外定向并且具有用于连接至内燃发动机的排气歧管的歧管连接支路，排气质量流通过该歧管连接支路流入螺旋路径中。此外，螺旋路径具有至少在内周向部的一部分之上延伸的称为排气入口狭缝的狭缝式开口，该狭缝式开口至少部分地在径向方向上朝着涡轮机叶轮延伸，并且排气质量流通过该狭缝式开口流动到涡轮机转子上。

此外，涡轮机壳体具有排气排放管道，该排气排放管道在涡轮增压器轴线的方向上延伸远离涡轮机转子的轴向端部并且具有用于连接至内燃发动机的排气系统的排气连接支路。经由该排气排放管道，从涡轮机叶轮出现的排气质量流被排放到内燃发动机的排气系统中。

尤其，在火花点火式发动机的情况下，涡轮机和邻接的轴承壳体以及转子轴轴承组件一起暴露于升高的波动极大的温度，由于与柴油内燃发动机相比的更高的排气温度，所以该温度可以超过1000°C。这需要针对所使用的材料、热绝缘和热耗散方面采取特殊措施。尤其，耐高温的材料在此处代表值得考虑的成本因素。

发明内容

因此，本发明的一个基本目的是具体说明一种有助于涡轮增压器的低成本生产的涡轮增压器构思。