涡轮增压器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具备水冷式的涡轮壳体的涡轮增压器。
【背景技术】
[0002]涡轮增压器具备互相一体地结合的涡轮壳体和轴承壳体。旋转轴以能够一体旋转的方式连结于涡轮叶轮，该涡轮叶轮设置在涡轮壳体的内部，该旋转轴被上述轴承壳体支承。
[0003]在日本特开2010-48187号公报所公开的涡轮增压器中，在涡轮壳体的内部设置有用于使冷却水循环的水路。在具备这样的水冷式的涡轮壳体的涡轮增压器中，通过与在水路内流动的冷却水的热交换来冷却涡轮壳体，从而抑制了该涡轮壳体的过热。
[0004]在涡轮增压器运转时，与涡轮叶轮和旋转轴的一体旋转相伴地发生振动，并且，该振动被传递至支承着旋转轴的轴承壳体。传递至轴承壳体的振动经由涡轮壳体还被传递至与该涡轮壳体结合的排气通路的下游侧部分，成为产生噪音的一个原因。
[0005]而且，在具备水冷式的涡轮壳体的涡轮增压器中，由于涡轮壳体的温度变得比较低，因此，该涡轮壳体的刚性升高，从而导致振动传递率升高。因此，从旋转轴传递至轴承壳体的振动容易经由涡轮壳体传递至排气通路的下游侧部分，从而容易导致噪音的产生。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种能够抑制排气通路的下游侧部分的振动和由此而引起的噪音产生的涡轮增压器。
[0007]用于实现上述课题的涡轮增压器具备:涡轮壳体，构成为设置在发动机排气通路的中途；轴承壳体，与所述涡轮壳体一体地结合；涡轮叶轮，配置在所述涡轮壳体的内部；旋转轴，以能够一体地旋转的方式与所述涡轮叶轮连结，并且以能够旋转的方式支承于所述轴承壳体；以及冷却水路，设置在所述涡轮壳体的内部，用于使冷却水循环，所述冷却水路设置在所述涡轮叶轮的周围。所述涡轮壳体具有:第一结合部，与所述轴承壳体结合；第二结合部，与在所述发动机排气通路上设置在所述涡轮壳体的下游侧的部分结合；以及绝热部，设置在所述第一结合部和所述第二结合部中的至少一方与所述冷却水路之间。
【附图说明】
[0008]图1是一个实施方式的涡轮增压器的剖视图。
[0009]图2是涡轮壳体的剖视图。
【具体实施方式】
[0010]以下，对涡轮增压器的一个实施方式进行说明。
[0011]如图1所示，涡轮增压器10具备:压缩机20，配置在内燃机I的进气通路2的中途；涡轮30，配置在该内燃机I的排气通路3的中途；以及轴承壳体11，将所述压缩机20和涡轮30连结。
[0012]压缩机20具有压缩机壳体21，在压缩机壳体21的内部配置有压缩机叶轮23。另夕卜，涡轮30具有涡轮壳体31，在涡轮壳体31的内部配置有涡轮叶轮33。涡轮叶轮33和压缩机叶轮23被旋转轴12连结成能够一体地旋转，该旋转轴12被上述轴承壳体11的轴承部支承成能够旋转。
[0013]接下来，对上述涡轮30和及其周边的结构详细地进行说明。
[0014]如图2所示，在涡轮壳体31的内部设置有截面为圆形状的管部34，所述管部34具有与上述涡轮叶轮33的旋转轴线LI 一致的轴线。
[0015]管部34的一个(图中的左侧)端部形成叶轮室35，在该叶轮室35中配置着涡轮叶轮33。在涡轮壳体31的内部设置有涡旋通路36，所述涡旋通路36遍及上述涡轮叶轮33的周围全周呈涡旋形状延伸。该涡旋通路36在上述叶轮室35的周壁上遍及所述周壁的整周开口。即，涡旋通路36具有与叶轮室35连通的圆环状的开口。在涡旋通路36上连接有上游侧排气管3A，该上游侧排气管3A是在排气通路3中比上述涡轮30靠上游侧的部分。
[0016]另一方面，上述管部34的与上述叶轮室35相反的一侧(图2中的右侧)的端部形成用于将排气排出至管部34的外部的排出部37，在该排出部37连接有下游侧排气管3B，该下游侧排气管3B是在排气通路3中比上述涡轮30靠下游侧的部分。涡轮壳体31在排出部37的周围具有螺纹孔38。通过将螺栓紧固于螺纹孔38，下游侧排气管3B被固定于涡轮壳体31。将在涡轮壳体31上与下游侧排气管3B结合的部分称作第二结合部C2。
[0017]以在旋转轴线LI的方向上将管部34夹在轴承壳体11与下游侧排气管3B之间的方式，将所述轴承壳体11固定于涡轮壳体31。涡轮壳体31和轴承壳体11通过V形夹紧件13 一体地结合。将在涡轮壳体31上与轴承壳体11结合的部分称作第一结合部Cl。在轴承壳体11的内部形成有轴承部14，所述旋转轴12被该轴承部14支承成能够旋转。
[0018]如图1和图2所示，在上述涡轮增压器10中如下面这样对内燃机I进行增压。如在图中实心的箭头所示，在排气通路3的内部流动的排气从上游侧排气管3A流入涡轮壳体31的涡旋通路36内，并且，从该涡旋通路36流入叶轮室35并吹到涡轮叶轮33上。由此，涡轮叶轮33接受排气流的能量而旋转，从而使得压缩机叶轮23与涡轮叶轮33 —起旋转。随着该压缩机叶轮23的旋转，如在图1中空心的箭头所示，流入压缩机壳体21的空气被向进气通路2中的比压缩机20靠下游侧的位置压送，对内燃机I的气缸进行增压。
[0019]通过涡轮叶轮33后的排气被从管部34的排出部37排出至下游侧排气管3B，被设置在该下游侧排气管3B上的排气净化装置4(参照图1)净化，然后被排出至该下游侧排气管3B的外部。
[0020]在涡轮壳体31的内部，以包围上述涡旋通路36和上述管部34的周围的方式形成有用于使冷却水循环的冷却水路39。S卩，涡轮壳体31是水冷式，通过强制地使冷却水在冷却水路39的内部循环，而通过与该冷却水的热交换进行冷却。内燃机I在内部具有供给冷却水的水套5，并且与发动机冷却系统连接，所述发动机冷却系统由用于使冷却水冷却的散热器6和压送冷却水的水泵7等构成。在本实施方式中，在内燃机I运转时，发动机冷却系统内的冷却水的一部分被供给至上述冷却水路39而循环。
[0021]在涡轮增压器10运转时，与涡轮叶轮33和旋转轴12的一体旋转相伴地发生振动，并且，该振动被传递至支承着旋转轴12的轴承壳体11。传递至轴承壳体11的振动经由涡轮壳体31还传递至下游侧排气管3B、排气净化装置4，成为产生噪音的一个原因。
[0022]而且，由于涡轮壳体31被冷却，因此该涡轮壳体31的温度降低而其刚性升高，进而使得振动传递率升高。因此，从旋转轴12传递至轴承壳体11的振动容易经由涡轮壳体31被传递至下游侧排气管3B，从而容易导致产生噪音。
[0023]在本实施方式中，如图2所示，涡轮壳体31具有包围涡旋通路36和管部34的周围的冷却水路39。但是，在涡轮壳体31的第一结合部Cl的附近、即涡旋通路36上的与轴承壳体11对置的一侧的周围，没有形成冷却水路39。另外，在涡轮壳体31的第二结合部C2的附近、即管部34上的与排出部37对应的一侧的周围，也没有形成冷却水路39。
[0024]涡轮壳体31在上述第一结合部Cl与上述冷却水路39之间具有遍及涡轮叶轮33的旋转轴线LI的周围全周延伸的大致圆环形状的绝热部41。另外，涡轮壳体31在上述第二结合部C2与冷却水路39之间也具有沿着涡轮叶轮33的旋转轴线LI的周围全周延伸的绝热部42。这些绝热部41、42由充满空气的空洞形成。涡轮壳体31具有内壁面，该内壁面界定出容纳涡轮叶轮33的内部空间、即管部34和涡旋通路36。各绝热部41、42以没有在该涡轮壳体31的内壁面开口的方式形成。充满这些绝热部41、42的内部的空气作为抑制热传递的绝热层发挥功能。
[0025]以