[发明专利]涡轮增压器和发动机气缸盖组件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2012年3月21日提交的美国专利申请No.13／425，891和2012年3月21日提交的美国专利申请No.13／425，943的部分继续申请，这两份申请目前都是未决的，它们的全部公开内容作为参考并入本文中。

技术领域

本公开涉及排气驱动的涡轮增压器。

背景技术

在典型的涡轮增压器中，有压缩机壳体、中心壳体和涡轮机壳体。压缩机壳体限定涡壳，该涡壳收集来自压缩机叶轮的加压空气从而向前输送至内燃发动机的进气管。中心壳体的主要作用是容纳用于轴的轴承，该轴连接压缩机叶轮与涡轮机叶轮。涡轮机壳体限定涡壳，该涡壳接收来自发动机的排气并且将它引向涡轮机叶轮中，涡轮机叶轮由此被驱动而旋转并且驱动压缩机叶轮。

传统地，所有的涡轮增压器壳体构件都是独立的部件。压缩机壳体通常不但限定压缩机涡壳还限定扩散器，该扩散器接收来自压缩机叶轮的加压空气并在输送该加压空气到涡壳中之前对其进行扩散。扩散器在压缩机效率方面很重要。特别地，扩散器具有压缩机设计者规定的大小是重要的，因此，通常必须对扩散器进行机加工以获得所需要的精确度。然而，这样的机加工是困难的，这是因为扩散器位于压缩机壳体的铸件中。

当压缩机涡壳集成到发动机气缸盖中时，这种机加工难度加大，正如最近提出的涡轮增压器设计(例如，如在上面提及的与本公开相关的′891和′943申请中所描述的)的情况，在这些设计中，采用这种集成以便简化涡轮增压器的制造以及其与发动机系统的合并。

发明内容

本公开旨在解决上述问题。本文描述的是一种涡轮增压器和发动机气缸组件，其中，压缩机涡壳集成到气缸盖中，但是其中，扩散器是容易接近的以便于高精度机加工。在下面图解和描述的实施例中，一种涡轮增压器和发动机气缸盖组件包括：

中心壳体旋转组件，其包括限定穿过其中的孔的中心壳体、容纳在该孔中的轴承、可旋转地支撑在该轴承中的轴、固定到该轴的一端的压缩机叶轮以及固定到该轴的相对端的涡轮机叶轮；

发动机气缸盖，其限定用于接收该中心壳体旋转组件的容器，该发动机气缸盖限定压缩机涡壳；

扩散器，其用于接收和扩散来自压缩机叶轮的压缩空气并且把该压缩空气供应给压缩机涡壳；和

罩，其与该发动机气缸盖分开地形成且可拆卸地固定到该发动机气缸盖，该罩限定该扩散器的一个壁。

公开了两个基础实施例。在一个实施例中，扩散器的相对壁由发动机气缸盖的一部分限定。在另一个实施例中，扩散器的相对壁由中心壳体的一部分限定。在这两种情形中，形成扩散器的相对壁的表面是容易接近的，并因此容易机加工。

在前一实施例的情形中，该组件构造成使得中心壳体旋转组件首先是涡轮机叶轮沿轴向被接收到发动机气缸盖的容器中。中心壳体包括沿径向向外延伸的凸缘，该凸缘限定扩散器的相对壁。形成扩散器壁的凸缘的表面是容易接近的外表面。

在另一个实施例中，该组件构造成使得中心壳体旋转组件首先是压缩机叶轮沿轴向被接收到发动机气缸盖的容器中。在这种情形中，发动机气缸盖的一部分限定扩散器的相对壁。再次地，形成扩散器壁的气缸盖的表面是容易接近的外表面。

所提及实施例的变形是可能的。例如，在任一实施例中，该组件能够包括废气门单元，废气门单元可操作成在废气门单元开启时允许排气绕过涡轮机叶轮并且在废气门单元关闭时阻止排气绕过涡轮机叶轮。致动器通过联接装置连接到废气门单元以选择性地改变废气门单元的开启度。

附图说明

已经这样概括地描述了本发明，现在将参照附图，附图不一定是按比例绘制的，并且附图中：

图1是根据本发明的第一实施例的涡轮增压器和发动机气缸盖组件的透视图；

图2是图1的涡轮增压器和发动机气缸盖组件的局部剖切的正视图，并且移除了致动器、联接装置和废气门单元；

图3是图1的涡轮增压器和发动机气缸盖组件的截面图；

图4是与图2类似的部分剖切的正视图，示出根据第二实施例的涡轮增压器和发动机气缸盖组件；和

图5是图4的涡轮增压器和发动机气缸盖组件的截面图。

具体实施方式

现在将在下文参照附图更完整地描述本发明，附图中示出了本发明的一些而不是全部实施例。实际上，这些发明可以具体化成许多不同的形式并且不应当看做被限制于本文陈述的实施例；而是，提供这些实施例是为了使本发明将满足实用性法律要求。全文中，相同的数字代表相同的元件。