专利名称：使涡轮机壳体与支承壳体相连接的连接组件以及排气涡轮增压器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的、使排气涡轮增压器的支承壳体与涡轮机壳体相连接的连接组件，以及根据权利要求10前序部分的排气涡轮增压器。
背景技术：
这种连接组件是已知的并且在图1中示出。图1示出使排气涡轮增压器的涡轮机壳体14与支承壳体12相连接的连接组件 10。在此，涡轮机壳体14借助一定心凸缘21在支承壳体12上定心/对中心aentriert)。如果借助V形的带状夹紧件16连接这两个壳体，自然会形成需要密封的连接接缝 19。连接接缝19的密封以如下方式实现涡轮机壳体14和支承壳体12与隔热件18 一起形成密封组件20，由此防止了对涡轮机壳体内的未示出的涡轮进行驱动的排气从排气涡轮增压器流出至环境中。在图1中通过附图标记20标出了在涡轮机壳体14、支承壳体12和隔热件18之间的这种密封组件。通过所示的密封组件20，隔热件18的定位还通过沿轴向和径向贴靠在涡轮机壳体14上来实现。另外，隔热件18具有这样的目的避免或至少是降低从流经涡轮机壳体14的热排气向支承壳体12的过度热导入。由于支承壳体12由灰铸铁材料制成而涡轮机壳体14由铸钢材料制成，所以涡轮机壳体具有更高的热膨胀系数。由此，图1中示出的现有技术的缺点在于由于热膨胀系数不同而出现这两个壳体的不同的热膨胀。由于隔热件18更多是沿轴向方向朝向涡轮机壳体14定位，使得密封组件20不是相对于V形带状夹紧件16居中，所以在极端温差下会由于壳体的不同的热膨胀导致一 V形带状夹紧件所不能充分补偿或甚至完全不能补偿的缝隙。其结果可能是气体泄漏，排气可能从排气涡轮增压器流出到环境中。另外，由于隔热件18的不适当的定位使得涡轮机壳体14比支承壳体12更强烈地升温，所以加剧了壳体的不同的热膨胀。此外，这种较高的热导入可能引起隔热件18的在密封组件20中产生接触的表面的翘曲/弯曲，这种翘曲会引起气体泄漏。
发明内容
因此，本发明的目的在于，改进开头所述类型的连接组件，以能够在避免气体泄漏的同时使两个壳体相对定心。这个目的通过具有权利要求1所述特征的连接组件以及具有权利要求10所述特征的排气涡轮增压器而实现。从属权利要求中给出了对本发明进行合理的、并非不重要的扩展的有利技术方案。在这种根据本发明的使排气涡轮增压器的支承壳体与涡轮机壳体相连接的连接组件中，涡轮机壳体和支承壳体相对彼此定心并且在连接接缝的区域中通过密封组件彼此连接，其中在涡轮机壳体与支承壳体之间设有一隔热件，其中提出在该隔热件中设有用于定心结构的至少一个缺口，涡轮机壳体和支承壳体通过所述定心结构直接相对彼此定心。这类布置结构使得能够对隔热件和密封组件进行有利的定位，由此防止气体泄漏。因此，流经涡轮机壳体的、驱动排气涡轮增压器的涡轮的排气不会在未经排气后处理设备净化的情况下从排气涡轮增压器流出到环境中。排气保留在排气涡轮增压器中并且被相应的排气管进一步引导至排气后处理设备，在后处理设备处排气被净化，然后才经由排气装置流出到环境中。另外，在根据本发明的连接组件中实现了，涡轮机壳体和支承壳体相对彼此定心。 由此确保了壳体相对彼此的更好径向取向，由此减小了排气涡轮增压器的涡轮叶轮的发生碰撞(Anlaufen)的危险。优选地，在隔热件中设有用于定心结构的多个缺口。但同样可设想仅设有一个缺口，而该缺口必须在隔热件的较大的周向区段上延伸才能通过定心结构实现充分的定心。定心结构优选为定心凸缘，根据本发明，支承壳体和涡轮机壳体借助支承壳体的外表面和涡轮机壳体的相应的内表面相对彼此定心。但是，也可设想替代的定心结构和/ 或与所述的内表面到外表面的方式相反的方式。因此，为了非常好地定心力图使外表面与内表面尽可能大部分地互相接触。因此，在连接组件的一个有利实施方式中，隔热件的所述至少一个缺口构造为在隔热件的径向表面中的至少部分环绕的缝隙。如上所述，希望该缝隙围绕隔热件的周向的尽可能大的区段延伸以实现非常好的定心。在另一个有利实施方式中，隔热件在其径向表面中具有多个缺口，这多个缺口的形式分别是部分环绕的缝隙。其有利之处在于，一方面通过这些缺口能够对各壳体进行非常好地定心，另一方面使得隔热件又具有很好的稳定性。对于根据本发明的连接组件，在对密封组件进行非常好的设计使之具有非常好的密封效果以防止气体泄漏的同时，如此实现隔热件的所述稳定性隔热件具有至少一个连接片、但在一有利的实施方式中具有多个连接片，所述连接片将隔热件的基体与隔热件的凸缘形部分相连接，该基体表现为隔热件的柱形部分，其中该凸缘形部分与涡轮机壳体的和/或支承壳体的对应的表面形成密封组件。通过这种构造方式，一方面实现了通过隔热件非常好地为支承壳体进行热屏蔽， 另一方面实现了非常好的密封效果。为了进一步对密封效果和屏蔽效果产生积极影响，必需使隔热件在涡轮机壳体或支承壳体中确定地定位和/或定心。根据本发明，这一点通过相应的壳体的使所述隔热件定心的凸肩来实现。由于能够对各构件进行定位和定心的所述可能性，除了实现所述的各构件、尤其是涡轮机壳体和支承壳体的有利径向取向，还实现了它们的极其有利的轴向取向，由此进一步降低涡轮叶轮发生碰撞的危险。在本发明的另一有利实施方式中，由隔热件的所述凸缘形部分以及涡轮机壳体的和支承壳体的对应表面构成的密封组件——尤其是居中地——布置在一通过一连接装置在支承壳体与涡轮机壳体之间朝向所述支承壳体方向的轴向延伸结构及朝向所述涡轮机壳体方向的轴向延伸结构确定的区域内。该连接装置例如构造为夹紧件、尤其为V带夹紧件。如果所述的密封组件如所述那样地被定位，则由此带来避免气体泄漏、从而避免未经净化的排气逸出到环境中的优点。这种气体泄漏的原因在于支承壳体是由与涡轮机壳体不同的材料制成的。如果支承壳体例如由灰铸铁制成而涡轮机壳体由铸钢制成，则涡轮机壳体具有更高的热膨胀系数。这便导致两个壳体的膨胀明显不同，从而使这两个相连接的壳体之间的连接接缝变得更大，该连接接缝本应通过连接装置、即V带夹紧件保持得很小。在(这两个)壳体受到不同程度的加热时这种情况加剧。基于密封组件相对于连接装置的所述的、优选居中的定位，避免了各壳体的不同热膨胀，由此防止了气体泄漏、进而防止了不希望的环境污染。同时仍如所述地能够通过隔热件中的缺口使支承壳体和涡轮机壳体相对彼此定心。另外，通过根据本发明的对密封组件的定位，使得隔热件明显改善地为支承壳体热屏蔽热排气流经的涡轮机壳体，由此完全不会出现如例如在常规的连接组件中所出现的、过大的各壳体间的不同热膨胀。仍然显著降低了密封组件中的对应密封表面发生导致气体泄漏的翘曲的危险。在此，根据本发明的连接组件并不局限于单流式涡轮机壳体，而是也能用在多流式涡轮机壳体中。另外，(根据本发明的连接组件)也可以用在由所述材料之外的材料制成的壳体部件中。在本发明的一个有利实施方式中，支承壳体具有凹口，该凹口为隔热件的所述至少一个连接片提供了空间。由此，进一步对隔热件的定位产生积极影响。本发明的另一有利方面在于因为所有的有利实施方式都能在成本不高和/或无附加生产步骤的情况下实现，所以与常规的连接组件相比较，对成本的消极影响很小或不存在消极影响。在此应指出，根据本发明的连接组件例如也可以应用在多件式壳体、尤其是多件式支承壳体中。已证实在内燃机的排气涡轮增压器中使用根据本发明的连接组件是极为有利的， 这是因为这样能够避免未经净化的排气被不希望地排放、进而能够避免例如由于NOx排放提高造成的额外的环境污染。
从以下对优选实施例进行的说明中以及借助于附图得到本发明的其它优点、特征和细节。在不脱离本发明的范围的情况下，前面在说明书中列举的特征和特征组合以及后面在对附图的说明中列举的和/或仅在附图中示出的特征和特征组合不仅能按照相应给出的组合应用，而且能按照不同的组合应用或单独地应用。附图示出图1为现有技术中的连接组件的透视图和纵向剖视图，图2为使涡轮机壳体与支承壳体相连接的连接组件的透视图和纵向剖视图，以及图3为图2的连接组件的透视图和另一纵向剖视图。
具体实施例方式图1示出现有技术中的使排气涡轮增压器的涡轮机壳体与支承壳体相连接的连接组件，其中隔热件、进而是由支承壳体、涡轮机壳体和隔热件形成的密封组件沿轴向方向朝向涡轮机壳体定位、因此在连接装置外定位，图2示出使排气涡轮增压器的涡轮机壳体与支承壳体相连接的连接组件，其中所述的密封组件定位成相对于连接元件居中、进而相对于壳体居中。图3示出图2的连接组件，其中纵向剖面位于连接组件的另一平面内，由此示出图2的连接组件的其它方面。图2示出连接组件30，其中借助呈V形带状夹紧件16'形式的连接装置使支承壳体12'与涡轮机壳体14'彼此连接。在支承壳体12'和涡轮机壳体14'之间设有隔热件18'，该隔热件一方面用于为支承壳体12'屏蔽由流经涡轮机壳体14'的、驱动未示出的涡轮叶轮的热排气引起的高热。该目的主要通过隔热件18'的柱形的主部分36来实现。另一方面，隔热件18'通过凸缘形部分38与支承壳体12'和涡轮机壳体14' 一起形成密封组件20'，该密封组件密封了由于支承壳体12'与涡轮机壳体14'相连接而形成的连接接缝19'，因此流经涡轮机壳体14'的未净化的排气不会流出至环境中，而是经由相应的排气管引导至排气系统中的排气后处理设备并在那里被净化。基于图2所示的隔热件18'的构型，密封组件20'的定位可这样实现将该密封组件20'居中地布置在一区域中，该区域由V形带状夹紧件16'朝向支承壳体14'方向的轴向延伸结构和该V形带状夹紧件朝向涡轮机壳体12'方向的轴向延伸结构确定。所述区域由线40和41示出。通过这样地定位密封组件20'，因为不会出现支承壳体12'和涡轮机壳体14' 由于材料不同引起的不同热膨胀，所以明显提高了由隔热件18'的、支承壳体12'的和涡轮机壳体14'的相应密封表面组成的密封组件20'的密封效果。另外，通过扩大隔热件18'的柱形部分36改善了隔热件18的热屏蔽。此外，通过图2中示出的连接组件30优化了壳体的径向取向。在图2的连接组件30中，通过支承壳体12'的定心面32与涡轮机壳体的在本图中未示出的相应的定心面来实现支承壳体12'相对于涡轮机壳体14'的定心。如图所示， 隔热件18'在其径向表面、即在柱形部分36中具有缺口 42，所述缺口 42的形式为分别的部分环绕的缝隙。为了将隔热件18'的凸缘形部分38与柱形部分36相连接，该隔热件具有连接片 34，该连接片相应地穿过支承壳体的相应的凹口。借助涡轮机壳体14'的凸肩37实现隔热件18'的定心。由此，所述构件不仅优化地沿轴向固定，而且优化地沿径向固定。作为替代，隔热件18'沿径向的固定也可以另外地例如通过不是在涡轮机壳体14'中而是在支承壳体12'中的相应的凸肩或凸缘来实现。图2中未示出各壳体的定心，因为所示的剖面通过连接片34。图3中示出了支承壳体12'相对于涡轮机壳体14'的定心，在图3中纵向剖面通过定心面32。
图3同样以透视图和纵向剖视图示出图2的连接组件30，在图3中可以看出连接组件30在所述的与图2不同的剖面中的其它方面。在图3的纵向剖视图中可见支承壳体12'通过支承壳体的定心面32相对于涡轮机壳体14'的定心，该定心面被构造为外表面并且与涡轮机壳体14'的相应的内表面相接触。由此通过定心凸缘实现这两个壳体的定心。图3中的纵向剖视图首先给人的印象是隔热件18'被构造成两部分，其中一部分是隔热件18'的柱形部分36，而第二部分是隔热件18'的凸缘形部分38。隔热件18' 的这种两部分式构造可有助于在将密封组件20'定位在V形带状夹紧件16'的由线40和 41确定的区域的中央的同时实现对各壳体的期望的所述定心。只有在与图2的纵向剖视图结合的情况下才能清楚地看出隔热件18'的两部分式构造不是必须的，尽管如此仍能保持所述的定位与所述的定心。这一点以所述的方式和方法通过隔热件18'的缺口 42、连接片34、以及支承壳体 12'上的对应的凹口来实现。
权利要求
1.一种使排气涡轮增压器的支承壳体(12')与涡轮机壳体(14')相连接的连接组件(30)，其中所述涡轮机壳体(14')和所述支承壳体(12')相对彼此定心并且在连接接缝(19')的区域中通过密封组件OO')彼此连接，其中在所述涡轮机壳体(14')与所述支承壳体(12')之间设有一隔热件(18')，其特征在于，在所述隔热件(18')中设有用于定心结构(32)的至少一个缺口(42)，所述涡轮机壳体(14')和所述支承壳体(12')通过所述定心结构直接相对彼此定心。
2.根据权利要求1所述的连接组件(30)， 其特征在于，所述至少一个缺口 G2)构造为在所述隔热件(18')的径向表面(36)中的至少部分环绕的缝隙G2)。
3.根据权利要求1或2所述的连接组件(30)， 其特征在于，所述隔热件(18')借助所述涡轮机壳体(14')的或所述支承壳体(12')的凸肩 (37)来定心。
4.根据上述权利要求中任一项所述的连接组件(30)， 其特征在于，所述支承壳体(12')和所述涡轮机壳体(14')借助所述支承壳体(12')的外表面和所述涡轮机壳体(14')的相应的内表面相对彼此定心。
5.根据上述权利要求中任一项所述的连接组件(30)， 其特征在于，所述密封装置OO')——尤其是居中地——布置在一通过一连接装置(16')在所述支承壳体(12')与所述涡轮机壳体(14')之间朝向所述支承壳体(12')方向的轴向延伸结构及朝向所述涡轮机壳体(14')方向的轴向延伸结构确定的区域内。
6.根据权利要求5所述的连接组件(30)， 其特征在于，所述连接装置(16')包括夹紧件(16')、尤其是V带夹紧件(16')。
7.根据上述权利要求中任一项所述的连接组件(30)， 其特征在于，所述隔热件(18')包括至少一个连接片(34)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的连接组件(30)， 其特征在于，在所述支承壳体(12')上设有用于所述隔热件(18')的所述至少一个连接片(34) 的凹口。
9.根据上述权利要求中任一项所述的连接组件(30)， 其特征在于，所述涡轮机壳体(14')构造成多流的。
10.一种排气涡轮增压器，所述排气涡轮增压器具有根据上述权利要求中任一项所述的连接组件(30)。
全文摘要
本发明涉及一种使排气涡轮增压器的支承壳体(12′)与涡轮机壳体(14′)相连接的连接组件(30)，其中所述涡轮机壳体(14′)和所述支承壳体(12′)相对彼此定心并且在连接接缝(19′)的区域中通过密封组件(20′)彼此连接，其中在所述涡轮机壳体(14′)与所述支承壳体(12″)之间设有一隔热件(18′)，其中，在所述隔热件(18′)中设有用于定心结构(32)的至少一个缺口(42)，所述涡轮机壳体(14′)和所述支承壳体(12′)通过所述定心结构直接相对彼此定心。本发明还涉及一种排气涡轮增压器。
文档编号F02C6/12GK102282349SQ201080004555
公开日2011年12月14日 申请日期2010年1月14日 优先权日2009年1月17日
发明者J·S·德利茨 申请人:Ihi增压系统国际有限公司