渦輪機(jī)殼體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的技術(shù)涉及具備供內(nèi)燃機(jī)冷卻水等冷卻介質(zhì)通過的介質(zhì)通路的渦輪機(jī)殼體。
【背景技術(shù)】
[0002]多數(shù)情況下在內(nèi)燃機(jī)設(shè)置排氣驅(qū)動(dòng)式的渦輪增壓器。作為構(gòu)成這樣的渦輪增壓器的一部分的渦輪機(jī)殼體，提出有專利文獻(xiàn)I所記載的渦輪機(jī)殼體。在該渦輪機(jī)殼體上以覆蓋其外表面的方式安裝有外殼部，并且向上述殼體的外表面與外殼部之間供給內(nèi)燃機(jī)冷卻水。上述渦輪機(jī)殼體的外表面與外殼部的間隙作為介質(zhì)通路發(fā)揮功能，通過與供給至上述介質(zhì)通路內(nèi)的冷卻水之間的熱交換而對渦輪機(jī)殼體進(jìn)行冷卻。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開2008 - 267257號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在渦輪增壓器工作時(shí)渦輪機(jī)殼體從排氣接收到的熱量在上述渦輪機(jī)殼體的各部分不均勻而不同。在上述專利文獻(xiàn)I所記載的渦輪機(jī)殼體中，上述介質(zhì)通路為了對渦輪機(jī)殼體整體進(jìn)行冷卻而對該渦輪機(jī)殼體的外表面大致整體進(jìn)行覆蓋。因此，無法說是能夠根據(jù)渦輪機(jī)殼體各部分的溫度而高效地對其整體進(jìn)行冷卻的結(jié)構(gòu)，例如在渦輪機(jī)殼體中存在如下?lián)鷳n:在來自排氣的受熱量較少的部位會(huì)引起過度冷卻，或在上述受熱量較多的部位會(huì)引起內(nèi)燃機(jī)冷卻水的冷卻程度不足。
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠適當(dāng)?shù)貙φw進(jìn)行冷卻的渦輪機(jī)殼體。
[0006]用于解決上述課題的渦輪機(jī)殼體具備:渦旋通路，在渦輪機(jī)葉輪的外側(cè)以渦旋形狀延伸，并且被吹至上述渦輪機(jī)葉輪的內(nèi)燃機(jī)的排氣通過上述渦旋通路，上述渦旋通路具有卷繞起始部及卷繞終止部；介質(zhì)通路，冷卻介質(zhì)通過上述介質(zhì)通路的內(nèi)部；排氣導(dǎo)入通路，與上述卷繞起始部連接并將上述排氣導(dǎo)入至上述渦旋通路的內(nèi)部；及分隔壁部，設(shè)于上述卷繞終止部及上述排氣導(dǎo)入通路之間，并沿著上述渦輪機(jī)葉輪的周向延伸。上述介質(zhì)通路具有始端部，上述始端部包含在上述渦輪機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)軸方向上與上述分隔壁部相鄰的相鄰部分，并且在上述始端部設(shè)有將上述冷卻介質(zhì)導(dǎo)入至上述介質(zhì)通路的內(nèi)部的導(dǎo)入口。
【附圖說明】
[0007]圖1是表示具有一實(shí)施方式的渦輪機(jī)殼體的渦輪增壓器的概略結(jié)構(gòu)的概略圖。
[0008]圖2是表示渦輪機(jī)殼體的俯視剖視圖。
[0009]圖3是表不禍輪機(jī)殼體的俯視圖。
[0010]圖4是沿著圖3的4 —4線的剖視圖。
[0011]圖5是沿著圖3的5 —5線的剖視圖。
[0012]圖6是沿著圖3的6— 6線的剖視圖。
[0013]圖7是沿著圖3的7 — 7線的剖視圖。
[0014]圖8是表示其他實(shí)施方式的渦輪機(jī)殼體的俯視圖。
[0015]圖9是沿著圖8的9— 9線的剖視圖。
[0016]圖10是沿著圖8的10 — 10線的剖視圖。
[0017]圖11是沿著圖8的11 一 11線的剖視圖。
[0018]圖12是沿著圖8的12 — 12線的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下，對渦輪機(jī)殼體的一實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0020]如圖1所示，渦輪增壓器30具備:安裝于內(nèi)燃機(jī)20的排氣通路21的渦輪機(jī)31 ;及安裝于上述內(nèi)燃機(jī)20的進(jìn)氣通路22的壓縮機(jī)32。在渦輪機(jī)31的內(nèi)部配置有渦輪機(jī)葉輪33，在壓縮機(jī)32的內(nèi)部配置有壓縮機(jī)葉輪34。渦輪機(jī)葉輪33與壓縮機(jī)葉輪34經(jīng)由軸35而以能夠一體旋轉(zhuǎn)的方式連接。
[0021]在該渦輪增壓器30中，當(dāng)隨著內(nèi)燃機(jī)20的運(yùn)轉(zhuǎn)而排氣吹到渦輪機(jī)葉輪33時(shí)，渦輪機(jī)葉輪33與壓縮機(jī)葉輪34 —體旋轉(zhuǎn)，由此在進(jìn)氣通路22內(nèi)流動(dòng)的進(jìn)氣被加壓輸送，而被強(qiáng)制性地送入至內(nèi)燃機(jī)20的汽缸內(nèi)。
[0022]如圖2所示，在渦輪機(jī)31的渦輪機(jī)殼體40的內(nèi)部，在上述渦輪機(jī)葉輪33的徑向外側(cè)，形成有繞渦輪機(jī)葉輪33的旋轉(zhuǎn)軸LI以渦旋形狀延伸的渦旋通路41。在渦旋通路41的徑向內(nèi)側(cè)部分形成有在渦旋通路41的整周上延伸的開口(狹縫42)，渦旋通路41內(nèi)的排氣經(jīng)由該狹縫42而吹至渦輪機(jī)葉輪33。另外圖2中的空心箭頭表示排氣的流動(dòng)。
[0023]渦旋通路41具有卷繞起始部41A及卷繞終止部41B。卷繞起始部41A與用于將排氣通路21內(nèi)的排氣導(dǎo)入至渦旋通路41的內(nèi)部的排氣導(dǎo)入通路43連接。上述渦輪機(jī)殼體40具有分隔壁44，上述分隔壁44位于渦旋通路41的卷繞終止部41B與排氣導(dǎo)入通路43的合流部分。分隔壁44具有舌片形狀，以對通路41、43之間進(jìn)行分隔的方式從渦輪機(jī)殼體40的內(nèi)壁沿著渦輪機(jī)葉輪33的周向突出。
[0024]如圖3所示，在渦輪機(jī)殼體40上形成有用于對渦輪機(jī)殼體40進(jìn)行冷卻的水冷套45。該水冷套45沿著上述排氣導(dǎo)入通路43及渦旋通路41延伸。由此，可高效地冷卻形成有排氣導(dǎo)入通路43及渦旋通路41的部分、即由于排氣通過內(nèi)部而來自排氣的受熱量較多的部分。在水冷套45的延伸設(shè)置方向(在圖3中由空心箭頭表示的方向)的一端形成有用于將冷卻介質(zhì)(在本實(shí)施方式中為用于冷卻內(nèi)燃機(jī)20的冷卻水)導(dǎo)入至內(nèi)部的導(dǎo)入口46，在另一端形成有用于從內(nèi)部排出冷卻水的排出口 47。在該水冷套45的內(nèi)部，冷卻水從導(dǎo)入口 46流向排出口 47。并且在本實(shí)施方式中，通過在水冷套45內(nèi)流動(dòng)的冷卻水與渦輪機(jī)殼體40之間的熱交換而對上述渦輪機(jī)殼體40進(jìn)行冷卻。
[0025]如圖4?圖7所示，上述渦輪機(jī)殼體40具有:具有排氣導(dǎo)入通路43及渦旋通路41的殼體主體48 ;及構(gòu)成水冷套45的外壁的一部分的套管部49。另外，圖4是沿著圖3的4 - 4線的渦輪機(jī)殼體40的剖視圖，圖5是沿著圖3的5 — 5線的剖視圖，圖6是沿著圖3的6 — 6線的剖視圖，圖7是沿著圖3的7 — 7線的剖視圖。上述殼體主體48及套管部49使用鑄造法等而分別形成。并且，通過焊接等將套管部49安裝于殼體主體48，由此形成渦輪機(jī)殼體40。
[0026]在渦輪增壓器30工作時(shí)，渦輪機(jī)殼體40從排氣接收到的熱量在上述渦輪機(jī)殼體40的各部分不均勻而不同。
[0027]如圖2或者圖3所示，在上述渦輪機(jī)殼體40中，在渦旋通路41的卷繞終止部41B與排氣導(dǎo)入通路43之間的部分形成有沿著渦輪機(jī)葉輪33的周向延伸的分隔壁部44。由于該分隔壁部44分別從面向排氣導(dǎo)入通路43的面及面向渦旋通路41的面接收排氣的熱量，并且與其他部分連接的部分、即向其他部分導(dǎo)熱的部分的截面積較小，因此該分隔壁部44是容易成為高溫的部分，是容易產(chǎn)生因溫度上升而引起的可靠性下降的部分。
[0028]當(dāng)設(shè)定冷卻水的供給量以能夠充分地冷卻這樣的分隔壁部44時(shí)，可能會(huì)過度地冷卻溫度較低的其他部分。在該情況下，可能會(huì)引起對冷卻水進(jìn)行加壓輸送的水泵的工作負(fù)載不必要地增大，并會(huì)引起內(nèi)燃機(jī)20的燃油經(jīng)濟(jì)性下降。
[0029]由于上述渦輪機(jī)殼體40通過與在水冷套45內(nèi)通過的冷卻水之間的熱交換而被冷卻，因此冷卻水的溫度越低，該部分的冷卻程度越大。并且，由于在將冷卻水導(dǎo)入至水冷套45的內(nèi)部的導(dǎo)入口 46的附近幾乎不會(huì)進(jìn)行上述熱交換，因此冷卻水的溫度較低。
[0030]基于這一點(diǎn)，在本實(shí)施方式中水冷套45以以下所記載的形態(tài)形成。
[0031]水冷套45具有上述水冷套45的延伸設(shè)置方向上的始端部45B及末端部45C。始端部45B包括在上述渦輪機(jī)葉輪33的旋轉(zhuǎn)軸LI方向上與分隔壁部44相鄰的部分、即相鄰部分45A。另外，上述導(dǎo)入口 46形成于始端部45B。詳細(xì)來說，導(dǎo)入口 46形成為比上述相鄰部分45A位于上述水冷套45內(nèi)的冷卻水的