增壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種設(shè)置在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中的增壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]增壓器通過(guò)借助于排氣使渦輪葉輪旋轉(zhuǎn)從而使壓縮機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)，以對(duì)進(jìn)氣進(jìn)行增壓。然而，當(dāng)排氣的熱被渦輪殼體帶走使得在排氣到達(dá)渦輪葉輪之前降低排氣的溫度時(shí)，渦輪葉輪的驅(qū)動(dòng)量減小，使得會(huì)減弱增壓器的增壓效果。此外，當(dāng)排氣的溫度降低時(shí)，會(huì)延遲在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之后催化劑的預(yù)熱。近年來(lái)，水冷增壓器已投入實(shí)際使用以限制渦輪殼體的過(guò)熱。然而，在這種增壓器中，由冷卻水接收的熱量部分從散熱器釋放至大氣。因此，隨著從排氣傳導(dǎo)至渦輪殼體的熱值增大，通過(guò)冷卻水釋放至大氣的熱值增大，這導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻熱損失增大。
[0003]PCT申請(qǐng)N0.2013-509534 (JP-A-2013-509534)的公開日文翻譯描述了增壓器，在該增壓器中，管設(shè)置在入口中使得管覆蓋入口的內(nèi)周緣表面，排氣通過(guò)該入口在渦輪殼體中流動(dòng)，從而限制排氣與渦輪殼體的入口的內(nèi)周緣表面直接接觸。在JP-A-2013-509534中，在管與渦輪殼體之間形成有間隙，以在管與渦輪殼體之間形成隔熱空間。由此，減小了被渦輪殼體帶走的熱值，以限制排氣的溫度降低。
[0004]渦輪殼體設(shè)置有旁通通道，該旁通通道通過(guò)繞過(guò)渦輪葉輪而使排氣流動(dòng)。旁通通道設(shè)置有廢氣旁通閥。通過(guò)調(diào)整廢氣旁通閥的開口量和開口時(shí)間，調(diào)整穿過(guò)旁通通道的排氣的量，即，調(diào)整繞過(guò)渦輪而流動(dòng)的排氣的量，使得控制渦輪葉輪的驅(qū)動(dòng)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在JP-A-2013-509534中描述的增壓器中，管設(shè)置在渦輪殼體的入口中，而在旁通通道中沒(méi)有設(shè)置管。因此，排氣的熱通過(guò)旁通通道的壁表面由渦輪殼體帶走，使得不能充分地限制排氣的溫度降低。
[0006]本發(fā)明提供了可以限制排氣的溫度降低的增壓器。
[0007]本發(fā)明的一方面是一種包括渦輪殼體和管的增壓器。渦輪殼體包括:渦輪室；渦旋通道，該渦旋通道與渦輪室連通；以及排氣入口部，該排氣入口部連接至排氣系統(tǒng)構(gòu)件，該排氣系統(tǒng)構(gòu)件相對(duì)于渦輪殼體沿排氣流動(dòng)方向安置在上游側(cè)，排氣入口部包括渦旋口和旁通口，渦旋口是渦旋通道的入口，旁通口繞過(guò)渦輪室以相對(duì)于渦輪室沿排氣流動(dòng)方向與下游側(cè)連通。管構(gòu)造成以管的至少一部分與排氣入口部的內(nèi)周緣表面間隔開的狀態(tài)覆蓋排氣入口部的內(nèi)周緣表面，管包括插入部，該插入部從渦輪殼體的外側(cè)定位在排氣入口部中。管具有內(nèi)部通道，該內(nèi)部通道沿排氣流動(dòng)方向在下游側(cè)分支成第一分支通道和第二分支通道，第一分支通道連接至渦旋口，第二分支通道連接至旁通口。管的管壁的至少一部分是第二分支通道的一部分，管的管壁的該至少一部分與排氣入口部的內(nèi)周緣表面間隔開。
[0008]根據(jù)以上構(gòu)型，插入渦輪殼體中的管構(gòu)成將排氣導(dǎo)引至渦旋通道的排氣主通道(第一分支通道)以及繞過(guò)渦輪室的旁通通道(第二分支通道)。這限制了穿過(guò)排氣主通道和旁通通道的排氣與渦輪殼體直接接觸。由于管以管至少部分地與排氣入口部的內(nèi)周緣表面間隔開的狀態(tài)設(shè)置在渦輪殼體的排氣入口部中，因此在管與渦輪殼體之間形成有間隙。因此，間隙用作隔熱空間，使得限制了從管至渦輪殼體的熱輸入。由此，根據(jù)以上構(gòu)型，不僅可以限制通過(guò)旁通通道至渦輪殼體的散熱，而且可以限制通過(guò)排氣主通道至渦輪殼體的散熱。這使得能夠減小由渦輪殼體帶走的排氣的熱值，從而限制了排氣的溫度降低。
[0009]在以上構(gòu)型中，管從渦輪殼體的外側(cè)被插入排氣入口部中。這使得能夠在不分割渦輪殼體的情況下設(shè)置管，從而實(shí)現(xiàn)容易地組裝增壓器。
[0010]根據(jù)以上方面的增壓器可以構(gòu)造成使得排氣入口部具有在與排氣流動(dòng)方向垂直的平面中的截面面積，該截面面積沿排氣流動(dòng)方向朝向上游側(cè)變大。根據(jù)以上構(gòu)型，在將管插入排氣入口部中的過(guò)程中，渦輪殼體很難碰撞管。這使得能夠?qū)⒐苋菀椎夭迦霚u輪殼體中。
[0011 ] 根據(jù)以上構(gòu)型的增壓器可以構(gòu)造成使得:管包括上游管、第一分支管以及第二分支管；管具有沿排氣流動(dòng)方向在上游管的下游側(cè)分支成第一分支管和第二分支管的叉形形狀；第一分支管包括第一分支通道；第二分支管包括第二分支通道；第二分支管相對(duì)于上游管朝向旁通口凸出；并且渦輪殼體具有中空部，該中空部由第二分支管的外周緣表面、上游管的外周緣表面以及排氣入口部的內(nèi)周緣表面界定而成。
[0012]在以上構(gòu)型中，中空部形成在旁通通道的外周緣上。因此，中空部用作隔熱空間，從而使得能夠適當(dāng)?shù)叵拗拼┻^(guò)旁通通道的排氣的溫度降低。在以上構(gòu)型中，管具有下述形狀:在該形狀中，設(shè)置有連接至旁通口的第二分支通道的第二分支管相對(duì)于上游管朝向旁通口凸出。這使得能夠通過(guò)將管插入渦輪殼體中而容易地形成中空部。
[0013]根據(jù)以上方面的增壓器可以構(gòu)造成使得管固定至排氣系統(tǒng)構(gòu)件，排氣系統(tǒng)構(gòu)件沿排氣流動(dòng)方向安置在渦輪殼體的上游側(cè)。當(dāng)管直接固定至渦輪殼體時(shí)，管與渦輪殼體接觸。因此，管的熱量通過(guò)管與渦輪殼體接觸的部分傳遞至渦輪殼體。
[0014]就這點(diǎn)而言，在以上構(gòu)型中，管固定至排氣系統(tǒng)構(gòu)件，排氣系統(tǒng)構(gòu)件比如為相對(duì)于渦輪殼體沿排氣流動(dòng)方向設(shè)置在上游側(cè)的排氣歧管或氣缸蓋，即，管固定至與渦輪殼體不同的排氣系統(tǒng)構(gòu)件。這防止了管與渦輪殼體直接接觸，以防止從管至渦輪殼體的熱傳遞，從而使得能夠進(jìn)一步限制排氣的溫度降低。
[0015]根據(jù)以上方面的增壓器可以構(gòu)造成使得:管包括沿排氣流動(dòng)方向位于管的上游端中的凸緣，凸緣設(shè)置有插入孔；并且管由從中空部側(cè)穿過(guò)插入孔的螺栓緊固至排氣系統(tǒng)構(gòu)件。
[0016]在以上構(gòu)型中，在中空部中容置有螺栓的頭部，使得不需要在渦輪殼體中單獨(dú)地設(shè)置容置螺栓的頭部的空間。這使得能夠?qū)崿F(xiàn)增壓器的尺寸減小。
[0017]用于固定管的插入孔設(shè)置在凸緣中，與構(gòu)成排氣通道的管的管壁間隔開。這使得能夠限制由排氣的熱引起的螺栓的過(guò)熱。這因此使得能夠限制由熱膨脹引起的螺栓的松動(dòng)。
[0018]根據(jù)以上方面的增壓器可以構(gòu)造成使得管與排氣系統(tǒng)構(gòu)件形成為一體。不是將管固定至相對(duì)于渦輪殼體沿排氣流動(dòng)方向安置在上游側(cè)的排氣系統(tǒng)構(gòu)件，而是排氣系統(tǒng)構(gòu)件相對(duì)于渦輪殼體沿排氣流動(dòng)方向安置在上游側(cè)。根據(jù)以上構(gòu)型，由于管與相對(duì)于渦輪殼體沿排氣流動(dòng)方向安置在上游側(cè)的排氣系統(tǒng)構(gòu)件形成為一體，因此不需要使管與渦輪殼體彼此接觸以固定管，并且能夠限制從管至渦輪殼體的熱傳遞。因此，能夠進(jìn)一步限制排氣的溫度降低。
[0019]根據(jù)這種構(gòu)型，與管制造為與相對(duì)于渦輪殼體沿排氣流動(dòng)方向安置在上游側(cè)的排氣系統(tǒng)構(gòu)件不同的構(gòu)件的情況相比，減少了部件的數(shù)量。這使得能夠減少增壓器的組裝步驟的數(shù)量和用于增壓器的制造的工時(shí)，這允許增壓器的容易制造。
【附圖說(shuō)明】
[0020]下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的特征、優(yōu)勢(shì)以及技術(shù)和工業(yè)意義進(jìn)行描述，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件，并且其中:
[0021]圖1是示意性地示出了第一實(shí)施方式的增壓器組裝至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)的立體圖；
[0022]圖2是沿著由圖1中的箭頭II表示的線截取的截面圖；
[0023]圖3是沿著由圖1中的箭頭III表示的線截取的截面圖；
[0024]圖4是示意性地示出了該實(shí)施方式的增壓器中的排氣的流動(dòng)的截面圖；
[0025]圖5是示出了第二實(shí)施方式的增壓器的構(gòu)型的截面圖；
[0026]圖6是示出了該實(shí)施方式的增壓器相對(duì)于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的組裝形式的立體圖；以及
[0027]圖7是示出了增壓器的另一構(gòu)型的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面將參照?qǐng)D1至圖4對(duì)增壓器的第一實(shí)施方式進(jìn)行描述。如圖1中所示，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置有氣缸蓋10和氣缸體11。在氣缸蓋10和氣缸體11中設(shè)置有燃燒室12。燃燒室12連接有構(gòu)造成將燃燒室12內(nèi)的排氣排出的排氣歧管13。排氣歧管13與氣缸蓋10形成為一體。
[0029]增壓器的渦輪殼體15通過(guò)螺栓緊固至設(shè)置在氣缸蓋10中的排氣歧管13的出口部14。排氣管16連接至渦輪殼體15的沿排氣流動(dòng)方向的下游端。因此，從燃燒室12排放至排氣歧管13的排氣通過(guò)渦輪殼體15流動(dòng)至排氣管16。氣缸蓋10對(duì)應(yīng)于相對(duì)于渦輪殼體15沿排氣流動(dòng)方向安置在上游側(cè)的排氣系統(tǒng)構(gòu)件。在以下描述中，沿排氣流動(dòng)方向的上游側(cè)僅被稱為排氣上游側(cè)，并且沿排氣流動(dòng)方向的下游側(cè)僅被稱為排氣下游側(cè)。
[0030]現(xiàn)在參照?qǐng)D2和圖3對(duì)增壓器的構(gòu)型進(jìn)行詳細(xì)地描述。如圖2中所示，渦輪殼體15設(shè)置有連接至氣缸蓋10的排氣入口部17。在排氣入口部17內(nèi)形成有空間，并且該空間在排氣上游側(cè)的開口比排氣歧管13的出口部14的開口更寬。在排氣入口部17的排氣上游側(cè)端部的外周緣表面上形成有包括多個(gè)插入孔18的凸緣19。渦輪殼體15通過(guò)螺栓經(jīng)由凸緣19緊固至氣缸蓋10。增壓器是水冷增壓器，并且在渦輪殼體15中形成有冷卻通道20，冷卻水流動(dòng)通過(guò)該冷卻通道20。
[0031]如圖3中所示，渦輪殼體15設(shè)置有其中容置有渦輪葉輪