专利名称：一种汽油机涡轮增压器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种涡轮增压器，尤其涉及一种可以用于轿车的汽油机涡轮增压器及其制造方法。
背景技术：
目前随着我国经济建设的发展，各种车辆每年都以惊人的速度增长，随之对车辆的效率，节油和尾气的排放都提出了更要的要求。涡轮增压器是增压发动机的关键部件，发动机排出的废气在涡轮中膨胀作功，驱动涡轮并带动同轴的压气机叶轮高速旋转，新鲜空气在压气机叶轮离心力的作用下，被压缩后进入发动机气缸，由于空气密度增加，使每工作循环进入气缸的新鲜空气量增加，可向气缸喷入更多的燃油，可增加发动机的功率输出30-50％，降低燃油消耗8％左右。但目前的涡轮增压器由于结构及制造方法的原因还仅应用于货车、跑车等车内，还没有用于轿车的涡轮增压器，随着环保、节能意识的增强，市场上急需一种能够用于轿车的性能好的涡轮增压器。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种轿车用的汽油机涡轮增压器及其制造方法，它解决了目前没有适合轿车使用的性能好的涡轮增压器的问题。
本发明是这样实现的一种汽油机涡轮增压器，它包括压气机箱、支承箱、涡轮箱，其特征在于压气机箱是由压气机壳，以及设置在压气机壳内部并且由外向内依次设置的锁紧螺母和压气机叶轮构成；支承箱是由与压气机箱的压气机叶轮相连接的堵盖，与堵盖相连接的胶圈，与堵盖的中间部分相连的压端密封环，与压端密封环相连接的挡油板，与挡油板相连的支承，与支承相连的挡油环，与挡油环相连的止推轴承，与止推轴承相连接的止推环和止推片，与止推片相连接的浮动轴承，及中间体壳构成；涡轮箱是由与上述中间体壳的另一端相连的扩压器，与扩压器相连接的涡轮端密封环，与涡轮端密封环相连接的涡轮和轴总成以及涡轮壳构成，涡轮和轴总成的轴杆部分穿过上述支承箱并通过压气机箱的锁紧螺母固定。
一种汽油机涡轮增压器的制造方法，它包括以下几个步骤1).加工涡轮和轴总成涡轮和轴总成的轴杆材料选用38 CrMoAc，在加工过程中的热处理方式采用的是调质到38°-34°Hrc，在涡轮和轴总成的最终的表面热处理为济氮工艺调质到48°-53°Hrc，涡轮和轴总成的涡轮在加工过程中采用精密铸法；2).加工压气机壳压气机壳采用压铸工艺；3).加工中间体壳的内部结构中间体的内部结构是采用油冷加水冷的方式；4).加工浮动轴承浮动轴承采用EQSn-1，为浮动式，加工过程中采用内外圆一次切削成型的方式；5).检测压气机叶轮、涡轮和轴总成采用半自动平衡机进行检测；6).组装将上述部件与其它通过常规工艺制造的部件进行组装，制成汽油机涡轮增压器；7).整机检测将上述组装好的汽油机涡轮增压器经过整体高速平衡机检测后为成品。
本发明的优点和效果如下本发明解决了目前没有适合轿车使用的性能好的涡轮增压器的问题，使轿车的发动机的功率输出增加30-50％，降低燃油消耗8％左右，同时也解决了汽车尾气污染环境的问题，本发明的转速达每分钟20万转以上，工作寿命可达3年以上，采用本发明是轿车的升级，它利于实施，具有广泛的市场前景。
为了进一步证实本发明的效果和性能，特请北京理工大学涡轮增压器实验室对本发明作了技术测试，以下为测试结果，测试结果详见附件一。
图1是本发明的结构示意图。
图中，1.压气机壳，2.箍带，3.锁紧螺母，4.压气机叶轮，5.堵盖，6.胶圈，7.压端密封环，8.挡油板，9.支承，10.挡油环，11.止推轴承，12.止推环，13.止推片，14.浮动轴承，15.中间体壳，16.扩压器，17.涡轮端密封环，18.涡轮端密封环，19.涡轮和轴总成，20.箍带，21.涡轮壳。
具体实施例方式
汽油机涡轮增压器是由压气机箱、支承箱和涡轮箱构成，图一是本发明的结构示意图。
其中压气机箱是由压气机壳1；与压气机壳1内侧突出部分连接的箍带2；以及设置在压气机壳1内部并且由外向内依次设置的锁紧螺母3和压气机叶轮4构成。
上述支承箱是由与压气机箱的压气机叶轮相连接的堵盖5，与堵盖5相连接的胶圈6，与堵盖5的中间部分相连的压端密封环7，与压端密封环7相连接的挡油板8，与挡油板8相连的支承9，与支承9相连的挡油环10，与挡油环10相连的止推轴承11，与止推轴承11相连接的止推环12和止推片13，与止推片13相连接的浮动轴承14，及中间体壳15构成；堵盖5、胶圈6、压端密封环7、挡油板8、支承9、止推轴承11、止推环12、止推片13和浮动轴承14设置在中间体壳15内。
上述的涡轮箱是由与上述中间体壳15的另一端相连的扩压器16，与扩压器16相连接的两个涡轮端密封环17、18，涡轮端密封环18的另外一端与涡轮和轴总成19的涡轮部分相连，涡轮和轴总成19的轴杆部分穿过上述支承箱并通过压气机箱的锁紧螺母固定，扩压器16、涡轮端密封环17、18及涡轮和轴总成19设置在涡轮壳21内，与涡轮壳21的内表面突出部分相连接的箍带20构成。
上述压气机壳1通过中间体壳15与涡轮壳21相连。
上述涡轮和轴总成19的轴杆材料选用38CrMoAc；浮动轴承14采用EQSn-1。
一种汽油机涡轮增压器的制造方法，它包括以下几个步骤1).加工涡轮和轴总成涡轮和轴总成的轴杆材料选用38CrMoAc，在加工过程中的热处理方式采用的是调质到38°-34°Hrc，在涡轮和轴总成的最终的表面热处理为济氮工艺调质到48°-53°Hrc，涡轮和轴总成的涡轮在加工过程中采用精密铸法，精密铸法包括下述步骤先用模具做蜡型；将做好的蜡型放入耐火材料里沾，耐火材料可以是硅熔胶；向从耐火材料中取出的蜡型上淋沙；将淋过沙的蜡型再放入耐火材料里沾，然后再淋沙，这样反复7次左右，为了能承受浇铸时的涨力，所以需要足够的厚度，形成蜡壳；然后将上述做好的蜡壳体放入烘烤炉内烘烤，待蜡壳内的蜡芯融化后，将融化的蜡倒出，继续烘烤，这样就形成了不透气的空心壳体；然后向上述空心壳体内倒入浇铸液，形成涡轮成品；2).加工压气机壳压气机壳采用压铸工艺，包括下述步骤采用复膜法做沙芯，沙芯中的沙子和各原料之间的配比应根据浇铸液的材质和融解温度进行调配；将成形的满足压铸液体对振动及冲击要求的芯进行挂芯，将芯固定在铸造机上；挂好芯后合模，合模时模具与芯的距离按所要生产的产品的壁厚欲留出来；合模后进行喷射，由压铸机完成；3).加工中间体壳的内部结构中间体的内部结构是采用油冷加水冷的方式；4).加工浮动轴承浮动轴承采用EQSn-1，为浮动式，加工过程中采用内外圆一次切削成型的方式；5).检测压气机叶轮、涡轮和轴总成采用美国霍天曼和德国申克的半自动平衡机；6).组装将上述部件与其它通过常规工艺制造的部件进行组装，制成汽油机涡轮增压器；7).整机检测将上述组装好的汽油机涡轮增压器经过美国霍天曼和德国申克的整体高速平衡机检测后为成品。
实施例二实施例一所述的步骤加工涡轮和轴总成、加工压气机壳、加工中间体壳的内部结构、加工浮动轴承的顺序可以调换，其它同实施例一。
权利要求
1.一种汽油机涡轮增压器，它包括压气机箱、支承箱、涡轮箱，其特征在于压气机箱是由压气机壳(1)，以及设置在压气机壳(1)内部并且由外向内依次设置的锁紧螺母(3)和压气机叶轮(4)构成；支承箱是由与压气机箱的压气机叶轮相连接的堵盖(5)，与堵盖(5)相连接的胶圈(6)，与堵盖(5)的中间部分相连的压端密封环(7)，与压端密封环(7)相连接的挡油板(8)，与挡油板(8)相连的支承(9)，与支承(9)相连的挡油环(10)，与挡油环(10)相连的止推轴承(11)，与止推轴承(11)相连接的止推环(12)和止推片(13)，与止推片(13)相连接的浮动轴承(14)，及中间体壳(15)构成；涡轮箱是由与上述中间体壳(15)的另一端相连的扩压器(16)，与扩压器(16)相连接的涡轮端密封环，与涡轮端密封环相连接的涡轮和轴总成(19)以及涡轮壳(21)构成，涡轮和轴总成(19)的轴杆部分穿过上述支承箱并通过压气机箱的锁紧螺母固定，扩压器(16)、涡轮端密封环及涡轮和轴总成(19)设置在涡轮壳(21)内。
2.权利要求1所述的一种汽油机涡轮增压器，其特征在于所述的涡轮端密封环为两个，既涡轮端密封环(17)和涡轮端密封环(18)。
3.权利要求1所述的一种汽油机涡轮增压器，其特征在于所述的压气机壳(1)内侧突出部分设有箍带(2)。
4.权利要求1所述的一种汽油机涡轮增压器，其特征在于所述的涡轮壳(21)的内表面突出部分设有箍带(20)。
5.权利要求1所述的一种汽油机涡轮增压器，其特征在于所述浮动轴承(14)采用EQSn-1。
6.一种汽油机涡轮增压器的制造方法它包括下述步骤1).加工涡轮和轴总成涡轮和轴总成的轴杆材料选用38CrMoAc，在加工过程中的热处理方式采用的是调质到38°-34°Hrc，在涡轮和轴总成的最终的表面热处理为济氮工艺调质到48°-53°Hrc，涡轮和轴总成的涡轮在加工过程中采用精密铸法；2).加工压气机壳压气机壳采用压铸工艺；3).加工中间体壳的内部结构中间体的内部结构是采用油冷加水冷的方式；4).加工浮动轴承浮动轴承采用EQSn-1，为浮动式，加工过程中采用内外圆一次切削成型的方式；5).检测压气机叶轮、涡轮和轴总成采用半自动平衡机进行检测；6).组装将上述部件与其它通过常规工艺制造的部件进行组装，制成汽油机涡轮增压器；7).整机检测将上述组装好的汽油机涡轮增压器经过整体高速平衡机检测后为成品。
7.根据权利要求6所上述的一种汽油机涡轮增压器的制造方法，其特征在于所述的加工压气机壳包括下述步骤采用复膜法做沙芯；将成形的满足压铸液体对振动及冲击要求的芯进行挂芯，将芯固定在铸造机上；挂好芯后合模，合模时模具与芯的距离按所要生产的产品的壁厚欲留出来；合模后进行喷射，由压铸机完成。
8.根据权利要求6所上述的一种汽油机涡轮增压器的制造方法，其特征在于所述加工涡轮和轴总成的涡轮采用精密铸法，包括下述步骤先用模具做蜡型；将做好的蜡型放入耐火材料里沾，耐火材料可以是硅熔胶；向从耐火材料中取出的蜡型上淋沙；将淋过沙的蜡型再放入耐火材料里沾，然后再淋沙，这样反复7次左右，为了能承受浇铸时的涨力，所以需要足够的厚度，形成蜡壳；然后将上述做好的蜡壳体放入烘烤炉内烘烤，待蜡壳内的蜡芯融化后，将融化的蜡倒出，继续烘烤，这样就形成了不透气的空心壳体；然后向上述空心壳体内倒入浇铸液，形成涡轮成品。
9.根据权利要求6所上述的一种汽油机涡轮增压器的制造方法，其特征在于所述的步骤加工涡轮和轴总成、加工压气机壳、加工中间体壳的内部结构、加工浮动轴承的顺序可以调换。
全文摘要
本发明公开了一种汽油机涡轮增压器及其制造方法，它包括压气机箱、支承箱及涡轮箱及涡轮，它的制造方法包括加工部件、组装、检测等步骤。本发明解决了目前没有适合轿车使用的性能好的涡轮增压器的问题，使轿车的发动机的功率输出增加30－50％，降低燃油消耗8％左右，同时也解决了汽车尾气污染环境的问题，本发明的转速达每分钟20万转以上，工作寿命可达3年以上，采用本发明是轿车的升级，它利于实施，具有广泛的市场前景。
文档编号F02B37/00GK1690382SQ20041002045
公开日2005年11月2日 申请日期2004年4月26日 优先权日2004年4月26日
发明者周彦学 申请人:周彦学