[发明专利]排气涡轮增压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种排气涡轮增压器，其具有涡轮、轴承壳体以及隔热板，涡 轮由排气流驱动，在轴承壳体中安装排气涡轮增压器的轴以便能够绕着旋转轴 线旋转，隔热板布置于涡轮的涡轮后侧和轴承壳体之间。

背景技术

公知的是，为了保护部件免于热辐射或者高温流，而使用称为隔热板的构 造，隔热板后面具有空气间隙。例如，为了保护轴承壳体免于越过涡轮的热排 气流，该构造还使用在排气涡轮增压器中。如果在排气涡轮增压器的情形下涡 轮和隔热板之间的间隙太大，那么大排气质量流量以较高压流入涡轮后面的间 隙。这具有有害效果，诸如增加流入轴承壳体的漏气体积、增加引入轴承壳体 的热量、在涡轮侧轴密封的区域增加油焦化和/或由于不正确的流动降低涡轮效 率。另一方面，涡轮和隔热板之间的间隙太窄导致在间隙中的向外作用吸力， 这能够导致油从轴承壳体渗漏。

发明内容

本发明基于的目的是，实现用于排气涡轮增压器的改进的或者至少不同的 实施例，其中，尤其，涡轮后面的间隙中的排气质量流和间隙内的吸力效应降 低。

利用独立权利要求实现该目的。有利的改进形成从属权利要求的主题。

本发明是基于这样的总体构思：在隔热板以及涡轮后侧之间配置密封区域， 使得能够形成稳定的密封空气膜，使得在隔热板和涡轮后侧之间的间隙中的质 量流以及在隔热板和涡轮后侧之间的间隙中的吸力效应降低。为此，一方面在 涡轮后侧和隔热板之间的提供了环形间隙，另一方面，隔热板被设计成和/或布 置成，使得稳定的密封空气膜能够形成在隔热板和涡轮后侧之间的密封区域。 例如由横向空气流形成的密封空气膜堵塞流入或者流出密封区域，使得能够降 低流入密封区域的排气以及在密封区域内的吸力效应。因而能够增加排气涡轮 增压器的服务寿命，因为一方面能够降低热负荷，另一方面能够降低排气涡轮 增压器的油损失。

对于隔热板来说方便的是设计成和/或布置成，使得事实上没有排气流发生 于隔热板和涡轮后侧之间。如果没有排气流发生于隔热板和涡轮后侧之间，排 气也不能够进入轴承壳体，或者油不能被吸入从而离开轴承壳体。

对于密封区域有利的是以第一直径和第二直径之间的环形方式与涡轮共轴 运行。其中，第一直径在涡轮后侧的直径的50％和90％之间，优选在60％和80％ 之间，特别优选在65％和75％之间，最优选地约为涡轮后侧的直径的70％，其 中，第二直径至少为80％，优选至少为90％，特别优选至少为95％，最优选地 约为涡轮后侧的直径的100％。如果密封区域在该范围内，那么稳定的密封空气 膜能够非常有利地形在密封区域内。因此，这能够改善排气涡轮增压器的服务 寿命。

提供了一个方便的方案，隔热板和涡轮后侧之间的环形间隙在密封区域具 有均匀幅宽。因而能够在隔热板和涡轮后侧之间形成限定的密封区域，这允许 形成稳定的密封空气膜。

提供了另一方便的方案，密封区域的环形间隙具有最小间隙幅宽和最大间 隙幅宽之间的幅宽，并且其中，最小间隙幅宽对应于0.01倍，优选0.02倍以及 特别优选0.03倍于涡轮后侧的直径，最大间隙幅宽对应于0.1倍，优选0.075倍 以及特别优选0.05倍于涡轮后侧的直径。如果环形间隙的幅宽在这种范围内， 那么轴向间隙足够宽以建立足够稳定的密封空气膜，使得降低来自轴承壳体的 油损失。此外，环形间隙的幅宽足够小以便不允许太多排气流入环形间隙，使 得轴承壳体上的热负荷较小。

提供了一个特别方便的方案，隔热板具有环形密封段，其轴向定界密封区 域并且基本垂直于排气涡轮增压器的旋转轴线运行。这意味着隔热板的密封段 基本平行于涡轮后侧运行，使得涡轮后侧和隔热板之间的环形间隙具有的幅宽 至少约为恒定幅宽。均匀幅宽使得能够以目标方式适于形成稳定的密封空气膜。

提供了一种有利的可能性，隔热板具有环形密封段，其轴向定界密封区域 并且具有朝向涡轮后侧开口的环形珠子。凭借环形珠子，在密封段内涡流能够 形成在隔热板和涡轮后侧之间的密封区域，涡流生成稳定的密封空气膜。结果， 因而能够降低隔热板和涡轮后侧之间的吸力效应，使得还能够降低来自轴承壳 体的油渗漏。

提供了另一种有利的可能性，珠子具有圆形截面。因为没有边缘扰乱涡流， 所以这特别有利于形成涡流。