增压器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种设置在内燃发动机中的增压器。
【背景技术】
[0002]增压器通过借助于排气使涡轮叶轮旋转从而使压缩机叶轮旋转，以对进气进行增压。然而，当排气的热被涡轮壳体带走使得在排气到达涡轮叶轮之前降低排气的温度时，涡轮叶轮的驱动量减小，使得会减弱增压器的增压效果。此外，当排气的温度降低时，会延迟在发动机起动之后催化剂的预热。近年来，水冷增压器已投入实际使用以限制涡轮壳体的过热。然而，在这种增压器中，由冷却水接收的热量部分从散热器释放至大气。因此，随着从排气传导至涡轮壳体的热值增大，通过冷却水释放至大气的热值增大，这导致发动机的冷却热损失增大。
[0003]PCT申请N0.2013-509534 (JP-A-2013-509534)的公开日文翻译描述了增压器，在该增压器中，管设置在入口中使得管覆盖入口的内周缘表面，排气通过该入口在涡轮壳体中流动，从而限制排气与涡轮壳体的入口的内周缘表面直接接触。在JP-A-2013-509534中，在管与涡轮壳体之间形成有间隙，以在管与涡轮壳体之间形成隔热空间。由此，减小了被涡轮壳体带走的热值，以限制排气的温度降低。
[0004]涡轮壳体设置有旁通通道，该旁通通道通过绕过涡轮叶轮而使排气流动。旁通通道设置有废气旁通阀。通过调整废气旁通阀的开口量和开口时间，调整穿过旁通通道的排气的量，即，调整绕过涡轮而流动的排气的量，使得控制涡轮叶轮的驱动量。
【发明内容】
[0005]在JP-A-2013-509534中描述的增压器中，管设置在涡轮壳体的入口中，而在旁通通道中没有设置管。因此，排气的热通过旁通通道的壁表面由涡轮壳体带走，使得不能充分地限制排气的温度降低。
[0006]本发明提供了可以限制排气的温度降低的增压器。
[0007]本发明的一方面是一种包括涡轮壳体和管的增压器。涡轮壳体包括:涡轮室；涡旋通道，该涡旋通道与涡轮室连通；以及排气入口部，该排气入口部连接至排气系统构件，该排气系统构件相对于涡轮壳体沿排气流动方向安置在上游侧，排气入口部包括涡旋口和旁通口，涡旋口是涡旋通道的入口，旁通口绕过涡轮室以相对于涡轮室沿排气流动方向与下游侧连通。管构造成以管的至少一部分与排气入口部的内周缘表面间隔开的状态覆盖排气入口部的内周缘表面，管包括插入部，该插入部从涡轮壳体的外侧定位在排气入口部中。管具有内部通道，该内部通道沿排气流动方向在下游侧分支成第一分支通道和第二分支通道，第一分支通道连接至涡旋口，第二分支通道连接至旁通口。管的管壁的至少一部分是第二分支通道的一部分，管的管壁的该至少一部分与排气入口部的内周缘表面间隔开。
[0008]根据以上构型，插入涡轮壳体中的管构成将排气导引至涡旋通道的排气主通道(第一分支通道)以及绕过涡轮室的旁通通道(第二分支通道)。这限制了穿过排气主通道和旁通通道的排气与涡轮壳体直接接触。由于管以管至少部分地与排气入口部的内周缘表面间隔开的状态设置在涡轮壳体的排气入口部中，因此在管与涡轮壳体之间形成有间隙。因此，间隙用作隔热空间，使得限制了从管至涡轮壳体的热输入。由此，根据以上构型，不仅可以限制通过旁通通道至涡轮壳体的散热，而且可以限制通过排气主通道至涡轮壳体的散热。这使得能够减小由涡轮壳体带走的排气的热值，从而限制了排气的温度降低。
[0009]在以上构型中，管从涡轮壳体的外侧被插入排气入口部中。这使得能够在不分割涡轮壳体的情况下设置管，从而实现容易地组装增压器。
[0010]根据以上方面的增压器可以构造成使得排气入口部具有在与排气流动方向垂直的平面中的截面面积，该截面面积沿排气流动方向朝向上游侧变大。根据以上构型，在将管插入排气入口部中的过程中，涡轮壳体很难碰撞管。这使得能够将管容易地插入涡轮壳体中。
[0011 ] 根据以上构型的增压器可以构造成使得:管包括上游管、第一分支管以及第二分支管；管具有沿排气流动方向在上游管的下游侧分支成第一分支管和第二分支管的叉形形状；第一分支管包括第一分支通道；第二分支管包括第二分支通道；第二分支管相对于上游管朝向旁通口凸出；并且涡轮壳体具有中空部，该中空部由第二分支管的外周缘表面、上游管的外周缘表面以及排气入口部的内周缘表面界定而成。
[0012]在以上构型中，中空部形成在旁通通道的外周缘上。因此，中空部用作隔热空间，从而使得能够适当地限制穿过旁通通道的排气的温度降低。在以上构型中，管具有下述形状:在该形状中，设置有连接至旁通口的第二分支通道的第二分支管相对于上游管朝向旁通口凸出。这使得能够通过将管插入涡轮壳体中而容易地形成中空部。
[0013]根据以上方面的增压器可以构造成使得管固定至排气系统构件，排气系统构件沿排气流动方向安置在涡轮壳体的上游侧。当管直接固定至涡轮壳体时，管与涡轮壳体接触。因此，管的热量通过管与涡轮壳体接触的部分传递至涡轮壳体。
[0014]就这点而言，在以上构型中，管固定至排气系统构件，排气系统构件比如为相对于涡轮壳体沿排气流动方向设置在上游侧的排气歧管或气缸盖，即，管固定至与涡轮壳体不同的排气系统构件。这防止了管与涡轮壳体直接接触，以防止从管至涡轮壳体的热传递，从而使得能够进一步限制排气的温度降低。
[0015]根据以上方面的增压器可以构造成使得:管包括沿排气流动方向位于管的上游端中的凸缘，凸缘设置有插入孔；并且管由从中空部侧穿过插入孔的螺栓紧固至排气系统构件。
[0016]在以上构型中，在中空部中容置有螺栓的头部，使得不需要在涡轮壳体中单独地设置容置螺栓的头部的空间。这使得能够实现增压器的尺寸减小。
[0017]用于固定管的插入孔设置在凸缘中，与构成排气通道的管的管壁间隔开。这使得能够限制由排气的热引起的螺栓的过热。这因此使得能够限制由热膨胀引起的螺栓的松动。
[0018]根据以上方面的增压器可以构造成使得管与排气系统构件形成为一体。不是将管固定至相对于涡轮壳体沿排气流动方向安置在上游侧的排气系统构件，而是排气系统构件相对于涡轮壳体沿排气流动方向安置在上游侧。根据以上构型，由于管与相对于涡轮壳体沿排气流动方向安置在上游侧的排气系统构件形成为一体，因此不需要使管与涡轮壳体彼此接触以固定管，并且能够限制从管至涡轮壳体的热传递。因此，能够进一步限制排气的温度降低。
[0019]根据这种构型，与管制造为与相对于涡轮壳体沿排气流动方向安置在上游侧的排气系统构件不同的构件的情况相比，减少了部件的数量。这使得能够减少增压器的组装步骤的数量和用于增压器的制造的工时，这允许增压器的容易制造。
【附图说明】
[0020]下面将参照附图对本发明的示例性实施方式的特征、优势以及技术和工业意义进行描述，在附图中，相同的附图标记指示相同的元件，并且其中:
[0021]图1是示意性地示出了第一实施方式的增压器组装至内燃发动机的状态的立体图；
[0022]图2是沿着由图1中的箭头II表示的线截取的截面图；
[0023]图3是沿着由图1中的箭头III表示的线截取的截面图；
[0024]图4是示意性地示出了该实施方式的增压器中的排气的流动的截面图；
[0025]图5是示出了第二实施方式的增压器的构型的截面图；
[0026]图6是示出了该实施方式的增压器相对于内燃发动机的组装形式的立体图；以及
[0027]图7是示出了增压器的另一构型的截面图。
【具体实施方式】
[0028]下面将参照图1至图4对增压器的第一实施方式进行描述。如图1中所示，内燃发动机设置有气缸盖10和气缸体11。在气缸盖10和气缸体11中设置有燃烧室12。燃烧室12连接有构造成将燃烧室12内的排气排出的排气歧管13。排气歧管13与气缸盖10形成为一体。
[0029]增压器的涡轮壳体15通过螺栓紧固至设置在气缸盖10中的排气歧管13的出口部14。排气管16连接至涡轮壳体15的沿排气流动方向的下游端。因此，从燃烧室12排放至排气歧管13的排气通过涡轮壳体15流动至排气管16。气缸盖10对应于相对于涡轮壳体15沿排气流动方向安置在上游侧的排气系统构件。在以下描述中，沿排气流动方向的上游侧仅被称为排气上游侧，并且沿排气流动方向的下游侧仅被称为排气下游侧。
[0030]现在参照图2和图3对增压器的构型进行详细地描述。如图2中所示，涡轮壳体15设置有连接至气缸盖10的排气入口部17。在排气入口部17内形成有空间，并且该空间在排气上游侧的开口比排气歧管13的出口部14的开口更宽。在排气入口部17的排气上游侧端部的外周缘表面上形成有包括多个插入孔18的凸缘19。涡轮壳体15通过螺栓经由凸缘19紧固至气缸盖10。增压器是水冷增压器，并且在涡轮壳体15中形成有冷却通道20，冷却水流动通过该冷却通道20。
[0031]如图3中所示，涡轮壳体15设置有其中容置有涡轮叶轮