[发明专利]气体进入壳体

说明书

技术领域

本发明涉及排气涡轮的领域，该排气涡轮例如使用在用于增压的内燃机的排气涡轮增压器中或使用在商用涡轮中。

本发明涉及排气涡轮的气体进入壳体(Gaseintrittsgeh?use))以及带有这样的气体进入壳体的排气涡轮。

背景技术

现在广泛流行使用排气涡轮增压器以用于内燃机的功率提升。在此，排气涡轮增压器的排气涡轮由内燃机的排气来加载，并且使用排气的动能来抽吸和压缩用于内燃机的空气。

文件DE 19651318说明了一种径向流入的轴流式涡轮，对于该轴流式涡轮，在气体进入壳体中将被引导到涡轮上的排气从径向方向上换向到轴向方向上。在换向的区域中设置有罩状的内壳体壁(帽状罩(Kalotte))，其覆盖涡轮叶轮的轮毂并且将来自于管状的输入管路的排气流分成环形管状的流。内壳体壁与导引装置(喷嘴环)相连接。通过排气流作用到喷嘴环上的力在此通过内壳体壁引开。为了可吸收该力，直到现在必不可少的是通过径向伸延的桥接部(Steg)相应地连接帽状罩。在用于将帽状罩固定在气体进入壳体壁处的径向的桥接部中，由于气体进入壳体的承受热的管外壁和在热方面动态地起反应的帽状罩而在桥接部的区域中出现很高的机械应力，这在极端情况下可在桥接部与壳体壁之间的过渡部中引起裂纹。此外，排气流可由在流通道中恰好布置在导引装置之前的、沿径向伸延的肋条负面地影响。

发明内容

本发明的目的在于在流技术方面优化径向流入的轴流式涡轮的流入区域以及降低在运行中作用到壳体件上的机械应力。

根据本发明，这通过以下方式来实现，即，内部的罩状气体进入壳体(帽状罩)通过沿轴向布置的一个或多个桥接部与外壳体壁相连接，该桥接部在轴向方向上沿着轴的轴线(Wellenachse)的延长部(Verl?ngerung)延伸。

如果在运行中出现帽状罩的由热决定的变形，由于桥接部沿着轴的轴线的轴向的延伸而发生变形，由此对于周围的构件(例如导引装置(喷嘴环))来说得到非对称的负荷。

可选地，在导引装置与帽状罩之间的连接通过以下方式如此进行使得不可发生力矩传递，即，帽状罩仅仅无连接地贴靠在导引装置处，例如通过同轴的引导(其允许相对的旋转运动)，或者通过完全缺乏形状配合(来实现)。

可选地，至少一个桥接部可在帽状罩与外壳体壁之间以相对于垂直的和/或水平的平面成最大30°的角度布置在从上方流入的气体进入壳体中，从而提高帽状罩的连接的刚性。

可选地，在至少一个桥接部的区域中设置有用于洗涤装置的一个或多个开口。在这种情况下，至少一个桥接部可可选地设计成带有在空气动力学方面有利的轮廓以用于优化润湿。在此，喷入的净化液体应由排气流如此携带使得至少一个桥接部由该净化液体均匀地润湿。

可选地，外壳体壁在轴的轴线的延长部中以及在通过气体进入壳体的圆形的进入开口的圆轴线(Kreisachse)的延长部中具有固定凸缘，在该固定凸缘处可安装有支撑件。这尤其在带有更高的压力水平(例如多级增压的高压涡轮增压器)的径向流入的轴流式涡轮中是有利的，因为通过扩大在压缩机侧与涡轮侧的固定部之间的间距可提高固有频率。

可选地，在气体进入壳体处的支撑件由膨胀材料(Ausdehnungswerkstoff)制成，其卓越之处在于在很大的温度范围上大小稳定(Masskonstanz)，因为其从低冷的温度直至超过250°C具有很低的膨胀系数。

从从属的权利要求中得出其它的优点。

附图说明

下面根据附图来阐述根据本发明构造的气体进入壳体的实施方式。其中：

图1显示了根据现有技术的、部分剖开的排气涡轮增压器的视图，该排气涡轮增压器带有具有径向的气体进口的轴流式涡轮和径流式压缩机，以及

图2显示了排气涡轮的根据本发明构造的气体进入壳体的示意性的图示，该排气涡轮例如可使用在根据图1的排气涡轮增压器中。

参考标号列表

1 气体进入壳体

10 外壳体壁

11 桥接部

12 内壳体壁(帽状罩)

14 外壳体壁的进入开口

15 固定凸缘

16 用于净化喷嘴的开口

18 支撑件

21 扩散器

22 气体离开壳体

3 导引装置

4 涡轮叶轮

41 转子叶片

42 轮毂

5 轴

51 支承壳体

6 压缩机叶轮

61 压缩机壳体