涡轮增压器
阅读：387发布：2020-05-13
专利汇可以提供涡轮增压器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种包括冷却通道的 涡轮 增压 器 。该冷却通道沿着 压缩机 壳体构件中面向扩散器通道的扩散器表面设置。压缩机壳体构件由通过压模 铸造 等制造的第一 工件 、第二工件和第三工件构成。通过将第一工件与第二工件彼此组装来限定冷却通道。，下面是涡轮增压器专利的具体信息内容。
1.一种涡轮增压器，所述涡轮增压器包括：
压缩机壳体构件，所述压缩机壳体构件具有压缩机室；
压缩机叶轮，所述压缩机叶轮容置在所述压缩机室中；
扩散器通道，所述扩散器通道与所述压缩机室连通并且具有围绕所述压缩机室的形状；
扩散器表面，所述扩散器表面面向所述扩散器通道；以及
冷却通道，所述冷却通道沿着所述扩散器表面延伸，其中，用于冷却所述扩散器表面的流体流动通过所述冷却通道，
所述涡轮增压器的特征在于，
所述压缩机壳体构件包括彼此组装的多个工件，并且
所述冷却通道由彼此组装的所述工件限定。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，
所述压缩机壳体构件包括：
所述压缩机室，
进气口，所述进气口沿所述压缩机叶轮的轴向方向延伸并且与所述压缩机室连通，以及
压缩机涡旋通道，所述压缩机涡旋通道围绕所述压缩机叶轮，所述压缩机涡旋通道与所述扩散器通道的外周缘部分连通并且具有螺旋形状，
所述工件包括：
第一工件，所述第一工件限定所述压缩机室、所述扩散器通道和所述压缩机涡旋通道，以及
第二工件，所述第二工件限定所述进气口，
所述第一工件具有凹部，所述凹部具有沿着所述冷却通道的用以限定所述冷却通道的开口，
所述第二工件包括封闭所述凹部的封闭部分，并且
所述第一工件和所述第二工件沿所述压缩机叶轮的所述轴向方向彼此组装以通过所述封闭部分来封闭所述凹部，从而限定所述冷却通道。
3.根据权利要求1或2所述的涡轮增压器，其特征在于，在所述压缩机壳体构件中设置有隔热层，其中，
所述隔热层在径向方向上位于所述冷却通道和所述压缩机室之间，所述径向方向与所述压缩机叶轮的轴向方向成直角相交，以及
所述隔热层具有围绕所述压缩机室的形状。
4.根据权利要求1或2所述的涡轮增压器，其特征在于，所述工件包括限定所述冷却通道和所述扩散器表面的工件。
5.根据权利要求1或2所述的涡轮增压器，其特征在于，所述流体是车载内燃发动机的冷却剂。
6.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，
所述压缩机壳体构件包括：
所述压缩机室，
进气口，所述进气口沿所述压缩机叶轮的轴向方向延伸并且与所述压缩机室连通，以及
压缩机涡旋通道，所述压缩机涡旋通道围绕所述压缩机叶轮，所述压缩机涡旋通道与所述扩散器通道的外周缘部分连通并且具有螺旋形状，
所述工件包括：
筒状的第一工件，筒状的所述第一工件限定所述压缩机涡旋通道，
筒状的第二工件，筒状的所述第二工件限定所述压缩机室和所述扩散器通道，第三工件，其中，所述第一工件和所述第三工件一起限定所述压缩机涡旋通道，以及筒状的第四工件，筒状的所述第四工件限定所述进气口，
所述第一工件具有凹部，所述凹部具有沿着所述冷却通道的用以限定所述冷却通道的开口，
所述第二工件包括通道限定凸缘和内周向表面，所述通道限定凸缘支承所述第一工件并且使所述凹部封闭，所述内周向表面具有内螺纹部分，并且
所述第四工件包括外螺纹部分和凸缘，所述外螺纹部分构造成螺纹连接至所述内螺纹部分，其中，所述凸缘和所述通道限定凸缘一起保持所述第一工件。
涡轮增压器
技术领域
背景技术
[0002] 通常，涡轮增压器已经被使用，其利用由内燃发动机排出的废气的动能对至发动机的空气进行增压。常规的涡轮增压器包括位于内燃发动机的排气系统中的涡轮机以及位于发动机的进气系统中的压缩机。当由发动机排出的废气被吸入涡轮机时，该由发动机排出的废气使涡轮机中的涡轮机叶轮旋转。涡轮机叶轮联接至位于压缩机中的压缩机叶轮。因此，涡轮机叶轮的旋转使压缩机叶轮旋转。当压缩机叶轮旋转时，通过压缩机入口吸入的空气被压缩并且然后被输送至压缩机叶轮外部设置的扩散器通道。该空气随后被输送至涡旋通道。将压缩空气从压缩机供给至内燃发动机改善了发动机的性能。
[0003] 压缩机入口的上游侧设置有用于由内燃发动机排出的窜缸混合气的入口。窜缸混合气是指例如通过内燃发动机中的活塞与缸体之间的间隙泄漏的气体。窜缸混合气包含润滑油和燃料。通过入口吸入的空气被压缩变为高压的压缩空气。这使压缩空气流动通过的面向扩散器通道的壁表面，即扩散器表面的温度升高。包含油作为主要成分的微滴(droplet)在温度高于或等于例如160℃时固化(solidified)。因此，油及其类似物固化且积聚在扩散器表面上。油及其类似物的积聚减小了扩散器通道的面积，因而降低了涡轮增压器的性能和操作特性。
[0004] 日本专利No.5359403公开了一种构型，在该构型中，在压缩机壳体构件中设置有冷却通道。流动通过冷却通道的流体对扩散器表面进行冷却，从而使扩散器表面的温度下降。因此，扩散器表面的温度保持低于油及其类似物固化的温度。这样限制了油及其类似物在扩散器表面上的固化。
[0005] 然而，由于日本专利No.5359403中公开的冷却通道沿着扩散器表面设置在压缩机壳体构件的壁中，因此冷却通道的制造是非常复杂的。
发明内容
[0006] 因此，本发明的目的是提供一种使冷却通道的制造简化的涡轮增压器。
[0007] 为了实现前述目的并且根据本发明的一方面，提供了一种涡轮增压器，该涡轮增压器包括：压缩机壳体构件，该压缩机壳体构件具有压缩机室；压缩机叶轮，该压缩机叶轮容置在压缩机室中；扩散器通道，该扩散器通道与压缩机室连通并且具有围绕压缩机室的形状；扩散器表面，该扩散器表面面向扩散器通道；以及冷却通道，该冷却通道沿着扩散器表面延伸。用于冷却扩散器表面的流体流动通过冷却通道。压缩机壳体构件包括彼此组装的多个工件。冷却通道由彼此组装的所述工件限定。
附图说明
[0009] 通过参考当前优选实施方式的以下说明以及附图可以最佳地理解本发明及其目的和优点，在附图中：
[0010] 图1是示出了根据本发明的第一实施方式的涡轮增压器的截面图；
[0011] 图2是压缩机壳体构件的分解截面图；
[0012] 图3是示出了根据第二实施方式的涡轮增压器的截面图；以及
[0013] 图4是压缩机壳体构件的分解截面图。
具体实施方式
[0014] 第一实施方式
[0015] 现在将参照图1和图2对根据本发明的第一实施方式的涡轮增压器11进行描述。第一实施方式的涡轮增压器11安装在车辆上并且用于车载(on-vehicle)内燃发动机(在下文中被称为内燃发动机)。涡轮增压器11是利用内燃发动机的排气的能量来压缩吸入空气并且将压缩空气供给至内燃发动机的一种增压装置(forced induction device)。在涡轮增压器11的以下描述中，在图1中所观察到的左侧和右侧分别定义为前侧和后侧。此外，叶轮轴10(稍后描述)的中心轴线L延伸的方向定义为轴向方向，并且与中心轴线L成直角相交的方向定义为径向方向。
[0016] 如图1中所示，涡轮增压器11的壳体H包括轴承壳体构件12、涡轮机壳体构件13和压缩机壳体构件15，该涡轮机壳体构件13联接至轴承壳体构件12的后端部，该压缩机壳体构件15通过压缩机壳体构件15与轴承壳体构件12之间的密封板14联接至轴承壳体构件12的前端部。轴承壳体构件12具有中心轴线。涡轮增压器11包括设置在涡轮机壳体构件13中的涡轮机T和设置在压缩机壳体构件15中的压缩机C。涡轮机T设置在内燃发动机的排气通道(未示出)中，并且压缩机C设置在内燃发动机的进气通道(未示出)中。
[0017] 轴承壳体构件12具有轴孔12a，该轴孔12a沿轴向方向延伸穿过轴承壳体构件12。叶轮轴10经由轴承16以旋转的方式支承在轴孔12a中。涡轮增压器11包括涡轮机叶轮17和压缩机叶轮18，该涡轮机叶轮17联接至叶轮轴10的后端部，该压缩机叶轮18联接至叶轮轴
10的前端部。
10的前端部。
[0018] 涡轮机叶轮17设置在涡轮机壳体构件13中，并且压缩机叶轮18设置在压缩机壳体构件15中。涡轮机叶轮17和压缩机叶轮18通过叶轮轴10联接至彼此。因此，涡轮机叶轮17、叶轮轴10和压缩机叶轮18一体地旋转。
[0019] 另外，涡轮增压器11具有涡轮机室13a、排气出口13b和涡轮机涡旋通道13c，该涡轮机室13a容置有涡轮机叶轮17。涡轮机室13a和涡轮机涡旋通道13c位于涡轮机壳体构件13中。排气出口13b沿轴向方向延伸并且与涡轮机室13a连通。涡轮机涡旋通道13c具有沿着涡轮机叶轮17的外圆周延伸的螺旋形状。
[0020] 涡轮增压器11具有压缩机室15a和进气口15b，该压缩机室15a容置有压缩机叶轮18。压缩机室15a和进气口15b设置在压缩机壳体构件15的内侧。进气口15b沿轴向方向延伸并且与压缩机室15a连通。压缩机壳体构件15的轴线与压缩机叶轮18的轴线同叶轮轴10的中心轴线一致。进气口15b具有直径从压缩机壳体构件15的开口端朝向压缩机叶轮18逐渐减小的渐缩形状。
[0021] 涡轮增压器11包括压缩机涡旋通道20和扩散器通道21。压缩机涡旋通道20和扩散器通道21设置在压缩机壳体构件15的内侧。压缩机涡旋通道20具有沿着压缩机室15a和压缩机叶轮18的外圆周延伸的螺旋形状。扩散器通道21与压缩机室15a连通并且扩散器通道21具有围绕压缩机室15a的形状。扩散器通道21对通过进气口15b已经吸入的空气进行压缩，从而增大空气的压力。压缩机壳体构件15具有面向扩散器通道21的环状扩散器表面
31a。
31a。
[0022] 涡轮增压器11在压缩机壳体构件15中具有空气隔热层28、冷却通道29和引入通道30。空气隔热层28具有围绕压缩机室15a的环状形状。空气隔热层28位于压缩机室15a的径向外部。空气隔热层28中的空气使已经经由进气口15b吸入压缩机室15a的空气与外周热隔离。
[0023] 冷却通道29也具有围绕空气隔热层28的环状形状。冷却通道29位于空气隔热层28的径向外部。空气隔热层28位于冷却通道29的径向内部。冷却通道29沿着扩散器表面31a延伸并且设置成围绕压缩机室15a。用于冷却内燃发动机的冷却剂流动通过冷却通道29。流动通过冷却通道29的冷却剂对扩散器表面31a进行冷却。
[0024] 引入通道30设置成将冷却剂从将在以下讨论的水套25导引至压缩机壳体构件15。引入通道30沿着压缩机壳体构件15的轴线以线性的方式延伸。引入通道30的前端部具有位于压缩机壳体构件15的围绕进气口15b的开口端部中的开口。引入通道30的后端部与冷却通道29连通。压缩机壳体构件15包括第一密封构件S1和第二密封构件S2，该第一密封构件S1和第二密封构件S2以液密的方式密封冷却通道29。
[0025] 进气口15b经由压缩机室15a与扩散器通道21连通。扩散器通道21与压缩机涡旋通道20连通。压缩机涡旋通道20与出口(未示出)连通。
[0027] 进气管24在开口端部处还具有凸缘24a。凸缘24a具有用于接纳螺栓B的孔。螺栓B穿过凸缘24a并且螺纹连接至压缩机壳体构件15的内螺纹孔46a中，从而将进气管24连接至压缩机壳体构件15。进气管24在外周缘部分中具有水套25。用于冷却内燃发动机的冷却剂中的一些冷却剂流动通过水套25。进气管24还具有用于从内燃发动机排出的窜缸混合气的入口(未示出)。窜缸混合气与流动通过进气口15b的空气混合。
[0028] 现在将参照图1和图2对压缩机壳体构件15的结构进行描述。
[0029] 如图1和图2中所示，压缩机壳体构件15由三个工件构成。压缩机壳体构件15固定至密封板14。压缩机壳体构件15通过将第一工件31、第二工件41和第三工件51组装而形成。第一工件31、第二工件41和第三工件51通过压模铸造铝合金来制造。
[0030] 第一工件31具有筒状的形状。第一工件31具有中心轴线L1。第一工件31具有第一通孔32，该第一通孔32是具有与中心轴线L1相同的轴线的圆孔。第一通孔32的内壁表面限定了压缩机室15a。
[0031] 第一工件31的面向第二工件41的前端面定义为第一端面31b，并且面向第三构件51的后端面定义为第二端面31c。在第二端面31c的附近，第一通孔32是倒弧角(curved)的，使得内径沿着第一工件31的轴线从第二端面31c朝向第一端面31b逐渐减小。第一工件31在与第二端面31c平行的部分处具有上述扩散器表面31a。
[0032] 第一工件31在第一通孔32的径向外部的位置处具有第一凹部33。第一凹部33具有围绕第一通孔32的环状形状。第一凹部33沿轴向方向从第一端面31b朝向第二端面31c延伸。第一凹部33的内壁表面是沿着轴向方向延伸的筒状的表面。第一凹部33的宽度在底部处略微地减小。另外，第一工件31在第一凹部33的径向外部的位置处具有第二凹部34。此外，第二凹部34具有围绕第一凹部33的环状形状。第二凹部34沿轴向方向从第一端面31b朝向第二端面31c延伸。第二凹部34的内壁表面是沿着轴向方向延伸的筒状的表面。第二凹部34的宽度在底部处略微地减小。第二凹部34限定冷却通道29。第二凹部34具有环状开口，该环状开口位于第一工件31的第一端面31b中并且沿着冷却通道29延伸。
[0033] 另外，第一工件31在第二凹部34的径向外部的位置处具有通道限定凹部35。通道限定凹部35围绕第二凹部34。通道限定凹部35沿轴向方向从第二端面31c朝向第一端面31b延伸。通道限定凹部35的内壁表面是沿着轴线延伸的筒状的表面。通道限定凹部35的宽度朝向底部减小。第一工件31具有第一内螺纹部分31d，该第一内螺纹部分31d是从第一端面31b朝向第二端面31c延伸的凹部。
[0034] 如图2中通过一长两短的虚线所表示的那样，第一工件31是通过使用模具36来制造的。模具36包括第一半模37和第二半模38。第一半模37用于模制第一工件31的第一端面31b、第一凹部33和第二凹部34的外部形状。第二半模38用于模制第一工件31的第二端面
31c、通道限定凹部35和第一通孔32的外部形状。第一凹部33、第二凹部34和通道限定凹部
35的内壁表面是沿与模具打开方向，即脱模方向相同的方向延伸的筒状的表面。这允许第一半模37和第二半模38很容易被打开。第一内螺纹部分31d是在第一工件31模制之后形成的。
31c、通道限定凹部35和第一通孔32的外部形状。第一凹部33、第二凹部34和通道限定凹部
35的内壁表面是沿与模具打开方向，即脱模方向相同的方向延伸的筒状的表面。这允许第一半模37和第二半模38很容易被打开。第一内螺纹部分31d是在第一工件31模制之后形成的。
[0035] 第二工件41具有筒状的形状。第二工件41具有中心轴线L2。第二工件41具有第二通孔42，该第二通孔42具有与中心轴线L2相同的轴线。第二通孔42的内壁表面限定有进气口15b。第二工件41的面向进气管24的开口端部的前端面定义为第一端面41b，并且面向第一工件31的后端面定义为第二端面41c。第二通孔42的内径从第一端面41b朝向第二端面41c减小。第二工件41在第二端面41c处的外径大致等于第一工件31在第一端面31b处的内径。
[0036] 第二工件41具有朝向第一工件31突出的第一筒状部分44。第一筒状部分44围绕第二通孔42。第一筒状部分44的内径等于或大致等于第一工件31的第一通孔32的直径。第一筒状部分44的外径等于或大致等于第一工件31的第一凹部33的外径。第二工件41在第一筒状部分44的径向外部位置处具有环状的附接凹部43。附接凹部43沿轴向方向从第二端面41c朝向第一端面41b延伸。上述第一密封构件S1附接至附接凹部43。附接凹部43的内表面是沿轴向方向延伸的筒状的表面。
[0037] 另外，第二工件41在附接凹部43的径向外部位置处具有第二筒状部分45。第二筒状部分45是使第一工件31的第二凹部34的开口封闭的封闭部分。第二筒状部分45具有围绕附接凹部43的筒状的形状。第二筒状部分45的内径略微大于第一工件31的第二凹部34的内径，并且第二筒状部分45的外径略微小于第二凹部34的外径。这样允许第二筒状部分45被插入第二凹部34中。
[0038] 第二工件41在第一端面41b附近的外周向表面上具有凸缘形成部46。凸缘形成部46形成压缩机壳体构件15的连接凸缘23。第二工件41具有第二内螺纹部分46b，该第二内螺纹部分46b沿轴向方向延伸穿过连接凸缘23。第二内螺纹部分46b与第一工件31的第一内螺纹部分31d一起构成内螺纹孔46a。第二工件41具有上述引入通道30。引入通道30沿轴向方向延伸穿过第二工件41的包括第二筒状部分45的一部分。
[0039] 第二工件41是通过使用模具47制造的。模具47包括第一半模48和第二半模49。第一半模48用于模制第二工件41的第一端面41b和第二通孔42的外部形状。第二半模49用于模制第二工件41的第二端面41c、附接凹部43、第一筒状部分44、第二筒状部分45和引入通道30的外部形状。第二通孔42具有沿第一半模48的模具打开方向增大的直径。第一筒状部分44、第二筒状部分45和引入通道30的内壁表面是沿第二半模49的模具打开方向(脱模方向)延伸的筒状的表面。这使得第一半模48和第二半模49很容易被打开。第二内螺纹部分46b以及用于将第二密封构件S2附接至第二筒状部分45的凹部是在使用模具47制造第二工件41之后通过切削加工形成的。第一内螺纹部分31d与第二内螺纹部分46b同时形成。
[0040] 第三工件51具有盘状形状。第三工件51具有中心轴线L3。第三工件51的面向压缩机涡旋通道20的前端面定义为第一端面51b，并且面向密封板14的后端面定义为第二端面51c。第三工件51具有第三通孔52，该第三通孔52具有与中心轴线L3相同的轴线。第三通孔
52的内径从第一端面51b朝向第二端面51c减小。第三工件51位于第一工件31的通道限定凹部35的内部。尽管未示出，第三工件51也是使用模具制造的。
52的内径从第一端面51b朝向第二端面51c减小。第三工件51位于第一工件31的通道限定凹部35的内部。尽管未示出，第三工件51也是使用模具制造的。
[0041] 如图1中所示，压缩机壳体构件15通过将第二工件41组装至第一工件31的第一端面31b并且将第三工件51组装至第一工件31的第二端面31c而形成。螺栓B穿过进气管24的凸缘24a并且螺纹连接至第二工件41的第二内螺纹部分46b和第一工件31的第一内螺纹部分31d，使得第一工件31和第二工件41形成为一体。第三工件51压配装至第一工件31的通道限定凹部35的内周向表面以与第一工件31形成为一体。
[0042] 压缩机涡旋通道20由第一工件31的通道限定凹部35的内壁表面和第三工件51的内壁表面限定。扩散器通道21被限定在第一工件31的扩散器表面31a与密封板14的前端面之间。
[0043] 空气隔热层28是通过用第二工件41的第一筒状部分44使第一工件31的第一凹部33封闭来限定的。冷却通道29是通过将第二工件41的第二筒状部分45插入第一工件31的第二凹部34以使第二凹部34的开口封闭来限定的。冷却通道29通过第一密封构件S1和第二密封构件S2以液密方式被密封。当第二筒状部分45被插入第一工件31的第二凹部34中时，延伸通过第二筒状部分45的引入通道30与冷却通道29连通。压缩机壳体构件15的进气口15b是由第二工件41的第二通孔42限定的。压缩机室15a是由第一工件31的第一通孔32限定的。
[0044] 进气管24经由密封构件19连接至压缩机壳体构件15的连接凸缘23。冷却通道29由第一工件31和第二工件41在压缩机叶轮18的轴向方向上彼此组装而形成。进气管24的水套25与第二工件41的引入通道30连通。因此，引入通道30将水套25与冷却通道29彼此连接。已被吸入冷却通道29的冷却剂经由出口通道(未示出)被导出压缩机壳体构件15。
[0045] 现在将参照图1对涡轮增压器11的操作进行描述。
[0046] 如图1中所示，从内燃发动机排出的废气经由涡轮机壳体构件13的废气入口(未示出)被输送至涡轮机涡旋通道13c。废气被吸入涡轮机室13a的同时在涡轮机涡旋通道13c中围绕涡轮机叶轮17涡动。废气至涡轮机室13a的引入使叶轮轴10旋转。在叶轮轴10旋转之后，废气通过涡轮机壳体构件13的排气出口13b排出。废气通过废气净化装置被净化并且释放至大气。
[0047] 涡轮机叶轮17经由叶轮轴10联接至压缩机叶轮18。因此，涡轮机叶轮17的旋转使压缩机叶轮18旋转。当压缩机叶轮18旋转时，空气经由进气管24和进气口15b被输送至扩散器通道21。此时，窜缸混合气经由进气口15b也被吸入扩散器通道21。吸入的空气通过流动通过扩散器通道21而被压缩。压缩空气流动通过压缩机涡旋通道20并且经由出口(未示出)供给至内燃发动机。
[0048] 流动通过水套25的冷却剂中的一些冷却剂经由引入通道30被吸入冷却通道29。冷却剂对第一工件31的扩散器表面31a进行冷却。
[0049] 第一实施方式具有以下优点。
[0050] (1)涡轮增压器11具有冷却通道29，该冷却通道29用于对压缩机壳体构件15的扩散器表面31a进行冷却。当组装压缩机壳体构件15时，通过将第二工件41的第二筒状部分45插入第一工件31的第二凹部34形成冷却通道29。第一工件31通过模具36制造而不需要使用型芯。并且，第二工件41通过模具47制造而不需要使用型芯。以此方式，第一工件31和第二构件41使用具有简单结构的模具36、47来制造。此外，简单地通过将第一工件31与第二工件41组装在一起而在压缩机壳体构件15中形成冷却通道29。
[0051] (2)通过将第一工件31和第二工件41沿压缩机叶轮18的轴向方向彼此组装形成冷却通道29。冷却通道29设置在压缩机壳体构件15中。该结构允许冷却通道29位于扩散器表面31a附近。因此，流动通过冷却通道29的冷却剂有效地降低了扩散器表面31a的温度。因此，扩散器表面31a的温度保持低于油及其类似物固化的温度，从而限制了油及其类似物的固化。
[0052] (3)第一密封构件S1附接至第二工件41的附接凹部43。第二密封构件S2附接至第二筒状部分45的外周向表面。通过该结构，第一工件31和第二工件41组装至彼此，使得冷却通道29被第一密封构件S1和第二密封构件S2以液密的方式密封。
[0053] (4)当第一工件31和第二工件41沿压缩机叶轮18的轴向方向彼此组装时，第一工件31的第二凹部34被第二工件41的第二筒状部分45封闭。这允许在压缩机壳体构件15中容易地形成冷却通道29。
[0054] (5)涡轮增压器11在压缩机壳体构件15中具有空气隔热层28。空气隔热层28是通过用第二工件41的第一筒状部分44使第一工件31的第一凹部33封闭来限定的。第一工件31通过模具36制造而不需要使用型芯。第二工件41也通过模具47制造而不需要使用型芯。因此，第一工件31和第二构件41使用具有简单结构的模具36、47来制造。此外，简单地通过将第一工件31与第二工件41组装在一起而在压缩机壳体构件15中形成空气隔热层28。
[0055] (6)涡轮增压器11在压缩机壳体构件15中具有空气隔热层28。在径向方向上，空气隔热层28位于冷却通道29与压缩机室15a之间。因此，空气隔热层28限制了从流动通过冷却通道29的冷却剂至被吸入压缩机室15a的空气的热传递。由于这限制了空气在被压缩之前的温度上升，因此也限制了空气被压缩之后的温度上升。
[0056] (7)空气隔热层28是通过用第二工件41的第一筒状部分44使第一工件31的第一凹部33封闭来限定的。在该结构中，第一凹部33设置在第一工件31中以形成空气隔热层28，这减小了第一工件31的重量。
[0057] (8)冷却通道29是通过将第二筒状部分45插入第一工件31的第二凹部34中而形成的。因此，通过准备具有不同长度的第二筒状部分45的若干类型的第二工件41并且选择所述第二工件41中的一个第二工件41可以改变第二筒状部分45插入第二凹部34中的长度。这允许改变冷却通道29的截面面积。因此，通过选择所述第二工件41中的一个第二工件41，在压缩机壳体构件15中形成与涡轮增压器11的类型和性能相符合的冷却通道29。
[0058] 第二实施方式
[0059] 现在参照图3和图4对根据第二实施方式的涡轮增压器进行描述。省略了那些与第一实施方式的对应的部件类似或相同的部件的详细阐述。
[0060] 如图3和图4中所示，压缩机壳体构件15通过将四个工件，或第一工件61、第二工件71、第三工件81和第四工件91组装而形成。第一工件61、第二工件71、第三工件81和第四工件91通过压模铸造铝合金来制造。
[0061] 第一工件61具有筒状的形状。第一工件61具有中心轴线L1。第一工件61具有第一通孔62，该第一通孔62具有与中心轴线L1相同的轴线。第一工件61的面向进气管24的前端面定义为第一端面61b，并且后端面定义为第二端面61c。
[0062] 第一工件61在第一通孔62的径向外部的位置处具有支承凹部63。支承凹部63具有围绕第一通孔62的环状形状。支承凹部63沿轴向方向从第一端面61b朝向第二端面61c延伸。在第一工件61的第二端面61c中围绕第一通孔62形成有环状凹部64。凹部64沿轴向方向从第二端面61c朝向第一端面61b延伸。在第一工件61的第二端面61c中围绕凹部64形成有附接凹部65。附接凹部65沿轴向方向从第二端面61c朝向第一端面61b延伸。第一密封构件S1附接至附接凹部65。
[0063] 第一工件61在附接凹部65的径向外部的位置处具有通道限定凹部66。通道限定凹部66沿轴向方向从第二端面61c朝向第一端面61b延伸。通道限定凹部66的内壁表面是沿轴向方向从第二端面61c朝向第一端面61b延伸的筒状的表面。第一工件61具有引入通道67，该引入通道67将第一端面61b与凹部64彼此连接。引入通道67沿轴向方向延伸穿过第一工件61。如第一实施方式中，第一工件61使用模具(未示出)制造。此外，第一工件61在第一端面61b的外周向表面上具有凸缘形成部68。
[0064] 第二工件71具有筒状的形状。第二工件71具有中心轴线L2。第二工件71的前端面定义为第一端面71b，并且后端面定义为第二端面71c。第二工件71具有第二通孔72，该第二通孔72具有与中心轴线L2相同的轴线。第二通孔72的内壁表面限定了压缩机室15a。在第二端面71c附近，第二通孔72是倒弧角的，使得内径从第二端面71c朝向第一端面71b逐渐减小。第二工件71具有由第二端面71c限定的扩散器表面。第二工件71在内周向表面中靠近前端部具有内螺纹部分75。
[0065] 另外，第二工件71具有围绕第二通孔72的环状凹部73。环状凹部73设置在内螺纹部分75与第二端面71c之间。环状凹部73沿轴向方向从第二工件71的第一端面71b朝向第二端面71c延伸。另外，第二工件71在第二端面71c处具有通道限定凸缘76。通道限定凸缘76具有盘状形状。此外，第二密封构件S2附接至第二工件71的外周向表面的前端部。如第一实施方式中，第二工件71是使用模具(未示出)来制造的。内螺纹部分75和用于接纳第二密封构件S2的槽是在使用模具制造第二工件71之后形成的。
[0066] 第三工件81具有与第一实施方式的第三工件51相同的结构，并且具有盘状形状。第三工件81具有中心轴线L3。第三工件81的面向压缩机涡旋通道20的前端面定义为第一端面81b，并且面向密封板14的后端面定义为第二端面81c。第三工件81具有第三通孔82，该第三通孔82具有与中心轴线L3相同的轴线。第三通孔82的内径从第一端面81b朝向第二端面
81c减小。第三工件81位于第一工件61的通道限定凹部66的内部。如第一实施方式中，第三工件81是使用模具(未示出)制造的。
81c减小。第三工件81位于第一工件61的通道限定凹部66的内部。如第一实施方式中，第三工件81是使用模具(未示出)制造的。
[0067] 第四工件91具有筒状的形状。第四工件91具有中心轴线L4。第四工件91具有第四通孔92，该第四通孔92具有与中心轴线L4相同的轴线。第四通孔92的内壁表面限定了进气口15b。第四工件91在外周向表面的前端部附近具有凸缘93。凸缘93配装在第一工件61的支承凹部63中并且由第一工件61的支承凹部63支承。第四工件91在除了凸缘93之外的外周向表面上具有外螺纹部分95。外螺纹部分95可以螺纹连接至第二工件71的内螺纹部分75。如第一实施方式中，第四工件91是使用模具(未示出)制造的。外螺纹部分95是在使用模具制造第四工件91之后形成的。
[0068] 如图3中所示，第二工件71被按压在第一工件61的第一通孔62中，并且第四工件91的外螺纹部分95螺纹连接至第二工件71的内螺纹部分75。另外，第四工件91的凸缘93被第一工件61的支承凹部63支承，并且凸缘93和第二工件71的通道限定凸缘76沿轴向方向保持第一工件61。第三工件81被按压在第一工件61的通道限定凹部66中并且被第一工件61的通道限定凹部66支承。因此，第一工件61、第二工件71和第四工件91形成为一体以构成压缩机壳体构件15。
[0069] 压缩机涡旋通道20由第一工件61的通道限定凹部66的内壁表面和第三工件81的内壁表面限定。扩散器通道21被限定在限定了第二工件71的扩散器表面的第二端面71c与密封板14的端面之间。
[0070] 通过用第四工件91使第二工件71的环状凹部73封闭来限定空气隔热层28。冷却通道29是通过用第二工件71的外周向表面和通道限定凸缘76使第一工件61的凹部64封闭来限定的。冷却通道29通过第一密封构件S1和第二密封构件S2以液密方式被密封。第一工件61的引入通道67与冷却通道29连通。
[0071] 进气口15b由第四工件91的第四通孔92限定，并且压缩机室15a由第二工件71的第二通孔72限定。进气管24经由密封构件19连接至压缩机壳体构件15的围绕进气口15b的开口端部。具体而言，螺栓B穿过进气管24的凸缘24a并且螺纹连接至第一工件61的内螺纹孔68a，从而进气管24连接至压缩机壳体构件15。进气管24的水套25与第一工件61的引入通道
67连通。因此，引入通道67将水套25与冷却通道29彼此连接。
67连通。因此，引入通道67将水套25与冷却通道29彼此连接。
[0072] 设置在进气管24的开口端部处的凸缘24a具有用于接纳螺栓B的孔。螺栓B穿过凸缘24a并且螺纹连接至凸缘形成部68中的内螺纹孔68a，从而将进气管24连接至压缩机壳体构件15。
[0073] 除了第一实施方式的优点之外，第二实施方式还实现了以下优点。
[0074] (9)第二工件71具有内螺纹部分75和通道限定凸缘76，并且第四工件91具有外螺纹部分95和凸缘93。第二工件71压配装至第一工件61中，并且第四工件91的外螺纹部分95螺纹连接至第二工件71的内螺纹部分75。另外，第四工件91的凸缘93由第一工件61的支承凹部63支承。因此，第一工件61由第二工件71的通道限定凸缘76和第四工件91的凸缘93保持，从而第一工件61、第二工件71和第四工件91形成为一体。
[0076] 在以上所示的实施方式中，可以省略空气隔热层28。在该情况下，从第一实施方式中省略第一工件31的第一凹部33。此外，从第二实施方式省略第二工件71的环状凹部73。
[0077] 在以上所示的实施方式中，在第一凹部33或环状凹部73中可以容置有隔热材料以提供隔热层。
[0078] 在图示的实施方式中，不是所有工件都需要通过压模铸造形成。即，工件中的一些工件可以通过锻造、精密铸造或切削加工制造。
[0079] 在第二实施方式中，用第四工件91使环状凹部73封闭而限定的空间可以被用作冷却通道29。在该情况下，第四工件91可以具有将该空间连接至水套25的引入通道。
[0080] 在图示的实施方式中，冷却剂从进气管24的水套25被引入冷却通道29，但是也可以使用其他构型。例如，内燃发动机的冷却剂可以从除了水套25之外的位置经由管道被引入冷却通道29。在第一实施方式中，用于引入冷却剂的管道连接至第二工件41以与引入通道30连通。在第二实施方式中，用于引入冷却剂的管道连接至第一工件61以与引入通道67连通。
[0081] 必要时可以改变模具36、47的形状。由于凹部具有筒状的形状，因此模具36、47的形状的改变将不影响模具打开操作。
[0082] 流动通过冷却通道29和水套25的流体不必必须是冷却剂，也可以是油或空气。冷却通道29可以呈完整的环状形状或呈大致完全围绕扩散器表面的C形形状。
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