CN111022134A - 涡轮增压器的涡轮机壳体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涡轮增压器的涡轮机壳体。在涡轮增压器(1)的涡轮机壳体(2)中，该涡轮机壳体包括限定涡轮机室的涡轮机壳体部分(7)、限定排气入口通道的排气入口通道部分(9)和限定经由涡轮机出口通道(14)与涡轮机室连通并且经由旁路通道(16)与排气入口通道连通的废气门出口通道(11)的阀壳体部分(12)，废气门阀(10)由阀壳体部分枢转地支撑以与设置在旁路通道的下游端处的废气门阀座(34)配合。阀壳体部分的阀周壁部分(33)包括弯曲壁部分(32)，并且弯曲壁部分的与废气门阀座相邻的部分形成有厚度局部增加的厚壁部分(35)。

Description

涡轮增压器的涡轮机壳体

技术领域

本发明涉及一种涡轮增压器的涡轮机壳体。

背景技术

涡轮增压器已知为通过利用发动机排气的能量来压缩发动机的进气而增加内燃发动机的输出的装置。涡轮增压器的壳体通常包括涡轮机壳体、压缩机壳体以及将压缩机壳体和涡轮机壳体彼此一体地接合的中央壳体或支承壳体。支承轴延伸穿过中央壳体，并且将接收在限定于涡轮机壳体中的涡轮机室中的涡轮机叶轮连接到接收在限定于压缩机壳体中的压缩机室中的压缩机叶轮。由排气流产生的涡轮机叶轮的旋转动力借由支承轴而传递到压缩发动机的进气的压缩机叶轮。

涡轮增压器通常设置有旁路通道和废气门阀，所述旁路通道将涡轮机的排气入口通道连通到排气出口通道，所述废气门阀可变地控制旁路通道的连通程度以调节发动机的增压。例如，参见JP2016-011655A。废气门阀由典型地附接到压缩机壳体的致动器致动，所述压缩机壳体在操作期间的温度比涡轮机壳体的温度相对较低。涡轮机壳体典型地由内部限定有涡轮机室、排气入口通道和排气出口通道的单件铸造构件构成。

由于来自在涡轮机壳体的内部流动的排气的热，涡轮机壳体在操作期间温度升高。因此，在涡轮机壳体的经受热疲劳和热冲击的部分中可能产生裂缝。为了克服这个问题，已经提出通过使用具有高镍含量的奥氏体球墨铸铁来形成涡轮机壳体。见JPS60-11631A。还提出了增加在操作期间温度升高的部分的壁厚。

然而，增加镍含量会导致材料成本增加，并且增加涡轮机壳体的壁厚会增加材料成本和涡轮机壳体的重量，而不会显著提高抗裂性。

发明内容

鉴于现有技术的这种问题，本发明的主要目的是提供一种涡轮增压器的涡轮机壳体，其能够有效地防止裂缝的产生和传播，而不会增加材料成本和/或重量。

为了实现该目的，本发明的一个实施方式提供了一种涡轮增压器1的涡轮机壳体2，所述涡轮机壳体包括：涡轮机壳体部分7，所述涡轮机壳体部分限定涡轮机室和涡轮机出口通道14，所述涡轮机室中接收涡轮机叶轮5，所述涡轮机出口通道从所述涡轮机室6沿轴向方向延伸；排气入口通道部分9，所述排气入口通道部分限定沿切线方向与所述涡轮机室6连通的排气入口通道8；和阀壳体部分12，所述阀壳体部分限定经由所述涡轮机出口通道而与所述涡轮机室连通的废气门出口通道11，并且所述阀壳体部分容纳废气门阀10，所述废气门阀选择性地关闭将所述排气入口通道与所述废气门出口通道连通的旁路通道16，其中所述涡轮机壳体部分设置有将所述废气门出口通道与所述涡轮机室和所述排气入口通道分开的端壁31，并且所述涡轮机壳体部分设置有限定所述涡轮机出口通道和所述旁路通道的开口，所述端壁的面向所述废气门出口通道的一侧设置有废气门阀座，所述废气门阀座形成为伸入所述废气门出口通道并围绕所述旁路通道的下游端的环形凸台，其中所述阀壳体部分设置有阀周壁部分33，所述阀周壁部分从所述端壁的周边部分轴向延伸以限定所述废气门出口通道的外周，所述阀周壁部分包括设置在其上游部中的弯曲壁部分32和从所述阀周壁部分的下游端径向向外延伸的出口凸缘15，并且其中所述弯曲壁部分的与所述废气门阀座相邻的部分形成有厚壁部分35，所述厚壁部分具有局部增加的厚度。

弯曲壁部分的与废气门阀座相邻的部分易于应力集中，并且在该区域中可能产生并传播裂缝。由于在该区域中存在厚壁部分，可以避免在该区域中裂缝的产生和传播。特别地，通过使壁厚从邻接废气门阀座的部分到阀周壁部分的下游端平滑且逐渐地变化，可以特别有效地避免在该区域中产生和传播裂缝。因此，通过使用相对便宜的涡轮机壳体材料，可以提高涡轮机壳体的耐用性。而且，与传统的涡轮机壳体相比，可以减小阀周壁部分的其余部分的壁厚，从而可以使涡轮机壳体的材料成本和重量最小化。

优选地，所述涡轮机出口通道和所述旁路通道在规定方向上彼此间隔开，并且所述厚壁部分定位在所述弯曲壁部分的位于所述废气门阀座的背离所述涡轮机出口通道的那一侧的部分中。

由于厚壁部分设置在弯曲壁部分的一部分中，该一部分的外部温度相对较低并且内部温度相对较高并因而处于相对严重的热条件下，因此厚壁部分存在于这一部分中有效地防止了这一部分中裂缝的产生和传播。

优选地，所述阀壳体部分包括在轴向观察时延伸超过所述排气入口通道部分的部分，并且所述厚壁部分设置在所述阀壳体部分的延伸超过所述排气入口通道部分的所述部分中。

阀壳体部分的延伸超过排气入口通道部分的部分在其内侧受到相对高的温度，而其外侧暴露于并被环境空气冷却，因此该部分倾向于受到热应力。因而，该部分中厚壁部分的存在有效地防止了该部分中裂缝的产生和传播。典型地，阀壳体部分的延伸部分相对于排气入口通道部分的外轮廓径向向外悬伸。在这种情况下，阀壳体部分的延伸部分特别暴露于环境空气，并且在该部分中设置厚壁部分在抑制热应力方面特别有效。

优选地，所述涡轮机壳体在轴向观察时还包括：第一假想线L1，所述第一假想线在所述旁路通道的出口的中心处在所述排气入口通道中的排气的流动方向上延伸；以及第二假想线L2，所述第二假想线在所述旁路通道的所述出口的所述中心处与所述第一假想线正交，其中所述厚壁部分设置在所述弯曲壁部分的一部分中，所述一部分位于所述第一假想线的与所述涡轮机出口通道相对的一侧并且相对于所述排气入口通道中的所述排气的所述流动方向位于所述第二假想线的下游侧。

由此，厚壁部分设置在弯曲壁部分的一部分中，该部分特别地从外部被冷却并从内部被加热并因而最容易受到热应力。因此，可以以有利的方式保护涡轮机壳体免受热应力。

优选地，所述厚壁部分具有从所述废气门阀座到所述出口凸缘逐渐减小的壁厚。

因此，可以使壁厚从端壁的邻近废气门阀座的部分到阀周壁部分的邻近出口凸缘的部分足够逐渐和连续地过渡，从而可以有效地防止该区域中裂缝的产生和传播。

优选地，在穿过所述旁路通道和所述涡轮机出口通道的截面中，所述厚壁部分的内表面具有比所述厚壁部分的外表面大的曲率半径Ri(Ri>Ro)。

因此，可以形成厚壁部分而不使弯曲壁部分的外表面向外扩展，从而可以避免涡轮机壳体的尺寸和重量的增加。

优选地，在穿过所述旁路通道和所述涡轮机出口通道的截面中，所述厚壁部分的内表面具有邻近所述端壁并具有第一曲率半径r1的上游部分36以及平滑地连接到所述上游部分的下游端并具有第二曲率半径r2和长度的下游部分37，所述第二曲率半径为所述第一曲率半径的五倍以上，并且所述长度为所述上游部分的长度的五倍以上。

因此，由于没有弯曲壁部分的外表面的凸出，可以避免涡轮机壳体的尺寸和重量的增加，并且可以避免厚壁部分中的应力集中。

优选地，所述厚壁部分的内表面平滑地连接到环形弯曲表面34c，所述环形弯曲表面将所述端壁的外表面与所述废气门阀座的外周表面平滑地连接。

因此，由于没有弯曲壁部分的外表面的凸出，可以避免涡轮机壳体的尺寸和重量的增加，并且可以避免厚壁部分中的应力集中。

优选地，在所述端壁的位于所述废气门阀座的环形弯曲表面和所述厚壁部分的内表面之间的部分中形成有相对于所述旁路通道在切线方向上延伸的凹槽38。

因此，由于没有弯曲壁部分的外表面的凸出，可以避免涡轮机壳体的尺寸和重量的增加，并且可以避免厚壁部分中的应力集中。

优选地，所述凹槽沿着所述废气门阀座的周向方向弯曲。

因此，凹槽在防止裂缝的产生和传播方面变得特别有效。

优选地，所述凹槽在所述废气门阀座的所述环形弯曲表面和所述厚壁部分的所述内表面之间延伸。

因此，凹槽在防止裂缝的产生和传播方面变得特别有效。

优选地，所述废气门阀设置有阀轴25，所述阀轴具有与所述第二假想线基本平行的轴线，并且所述阀轴相对于所述排气入口通道中的所述排气的所述流动方向位于所述废气门阀座的上游侧。

废气门阀通过围绕阀轴旋转远离废气门阀座而打开旁路通道。因此，离开旁路通道的排气被废气门阀偏转，并被引导远离阀轴。因此，弯曲壁部分的与废气门阀座相对的部分特别暴露于排气的热。因此，该部分中厚壁部分的存在有效地防止了该部分中裂缝的产生和传播。

由此，本发明提供了一种涡轮增压器的涡轮机壳体，其能够有效地防止裂缝的产生和传播，而不会增加材料成本和/或重量。

附图说明

图1是根据本发明实施方式的涡轮增压器的局部剖视立体图；

图2是从排气出口侧观察的涡轮增压器的涡轮机壳体的立体图；

图3是从图1中的方向III观察的涡轮机壳体的前视图；

图4是沿图3中线IV-IV截取的剖视图；

图5是沿图4中线V-V截取的剖视图；

图6是沿图4中线VI-VI截取的剖视图；

图7是类似于图4的视图，以假想线示出了传统结构；

图8是类似于图5的视图，以假想线示出了传统结构；

图9是类似于图6的视图，以假想线示出了传统结构；和

图10是图8中所示的部分X的放大视图。

具体实施方式

下面将参考附图描述本发明的优选实施方式。

图1是根据本发明实施方式的涡轮增压器1的局部剖视立体图。如图1所示，涡轮增压器1包括涡轮机壳体2、压缩机壳体3和将涡轮机壳体2接合到压缩机壳体3的中央壳体4(支承壳体)。涡轮机壳体2包括：限定了容纳涡轮机叶轮5的涡轮机室6的涡轮机壳体部分7；限定了沿切线方向与涡轮机室6连通的排气入口通道8的排气入口通道部分9；以及限定了废气门出口通道11(也用作排气出口通道)的阀壳体部分12。废气门出口通道11经由废气门阀10而与排气入口通道8连通。

涡轮机壳体部分7以可旋转的方式接收涡轮机叶轮5，以便由从发动机排出的气体(排气)流旋转地驱动。排气入口通道部分9的上游端与入口凸缘13一体地形成，入口凸缘13紧固到发动机的排气歧管(图中未示出)。排气入口通道部分9的下游部具有围绕涡轮机室6延伸的螺旋形状，以便在切线方向上与排气入口通道8连通。

废气门出口通道11经由涡轮机出口通道14而与涡轮机室6连通，涡轮机出口通道14从涡轮机室6在轴向方向上延伸。阀壳体部分12具有在涡轮机室6的轴向方向上敞开的大致柱形形状，并且阀壳体部分12的下游端与供连接诸如排气管的排气系统或排气催化剂的出口凸缘15一体地形成。废气门阀10被配置成选择性地打开和关闭旁路通道16，旁路通道16将排气入口通道8与废气门出口通道11连通。废气门阀10设置在废气门出口通道11的位于旁路通道16的下游端处的部分中。由此，废气门出口通道11用作将涡轮机出口通道14与旁路通道16合并的腔室，以及用作将废气门阀10容纳在其中的阀室。

如图1所示，涡轮机叶轮5借助由中央壳体4可旋转地支撑的支承轴17连接到压缩机叶轮18，使得由排气施加到涡轮机叶轮5的旋转扭矩被传递到压缩机叶轮18。压缩机壳体3由金属铸造构件构成，并且包括：压缩机壳体部分20，其限定了容纳压缩机叶轮18的压缩机室19；进气引入管部分22，其限定了在轴向方向上与压缩机室19连通的进气引入通道21；以及进气出口管部分24，其限定了在切线方向上与压缩机室19连通的进气出口通道23。当压缩机叶轮18旋转时，从压缩机壳体3的进气引入通道21引入的进气被压缩，并且压缩空气从进气出口通道23被供应到发动机。

废气门阀10调节从排气入口通道8供应到涡轮机室6的排气的流速，使得可以通过调节涡轮机叶轮5的旋转速度来实现期望的增压水平。更具体地，废气门阀10调节旁路通道16的开度，以调节从排气入口通道8绕过涡轮机室6到达废气门出口通道11的排气的流速。

废气门阀10由阀轴25固定地支撑，阀轴25又由阀壳体部分12(涡轮机壳体2)可旋转地支撑，并且阀轴25由致动器26选择性地驱动，使得废气门阀10可以在用于关闭旁路通道16的关闭位置和用于打开旁路通道16的打开位置之间旋转。致动器26附接到压缩机壳体3的一部分，以避免使操作期间的温度上升的来自涡轮机壳体2的热。致动器26的输出经由基本上与支承轴17(涡轮增压器1的轴线)平行地延伸的驱动杆27和设置在阀轴25上的钟形曲柄机构被传递到阀轴25。

图2是从排气出口侧观察的涡轮增压器1的涡轮机壳体2的立体图，并且图3是从图1中的方向III观察的涡轮机壳体2的前视图。图4是沿图3中的线IV-IV截取的剖视图，图5是沿图4中的线V-V截取的剖视图，并且图6是沿图4中的线VI-VI截取的剖视图。如图2至图6所示，阀壳体部分12具有带有基本上圆形横截面的柱形形状，并且端壁31将废气门出口通道11与涡轮机室6分开。

如图4至图6所示，涡轮机出口通道14和旁路通道16形成为端壁31中的开口。涡轮机出口通道14和旁路通道16各自形成为端壁31中的圆形开口，并且旁路通道16的直径略小于涡轮机出口通道14。

阀壳体部分12设置有阀周壁部分33，该阀周壁部分大体在轴向方向上从端壁31的外周边缘延伸。阀周壁部分33限定了废气门出口通道11的外周。出口凸缘15从阀周壁部分33的下游端径向向外延伸。如图5所示，阀周壁部分33的内表面设置有弯曲壁部分32，该弯曲壁部分32在沿着平行于涡轮机壳体2的轴线的平面截取的剖视图中大致凹入。换句话说，弯曲壁部分32大体以平滑的方式从其上游端(靠近端壁31的部分)向其中间部分分叉，然后从其中间部分向其下游端(靠近出口凸缘15的部分)会聚。由此，废气门出口通道11设置成大致桶形，使得其中间部分的横截面积大于其上游端和下游端的横截面积。

端壁31一体地设置有废气门阀座34，废气门阀座34由环绕旁路通道16的下游开口的环形凸台构成并且从端壁31的外表面突出到废气门出口通道11中。废气门阀座34限定了环形且平坦的座表面34a，以便与废气门阀10协作形成紧密密封。废气门阀座34在其自由端部中具有大致柱形的外周表面34b，并且在其基端部分中具有将外周表面34b与端壁31的外表面平滑地连接的环形弯曲表面34c。

当从轴向方向观察时(图4)，涡轮机出口通道14和旁路通道16相对于端壁31的中心在不同方向上偏移。更具体地，旁路通道16朝向排气入口通道8和涡轮机室6之间的接合处偏移，并且废气门出口通道11偏离所述接合处。应该注意的是，如图4所示，废气门出口通道11径向向外延伸或从涡轮机室6的轴向中心朝向排气入口通道8和涡轮机室6之间的接合处凸出。

特别地，弯曲壁部分32在轴向视图中延伸超过排气入口通道部分9，并且厚壁部分35设置在弯曲壁部分32的延伸超过排气入口通道部分9的部分中。由此，弯曲壁部分32的延伸部分相对于排气入口通道部分9的外轮廓径向向外悬伸。

如图4所示，废气门阀10的阀轴25相对于旁路通道16布置在入口凸缘13那一侧或排气入口通道8的上游侧。因此，当废气门阀10围绕阀轴25的轴线被驱动以打开旁路通道16时，从排气入口通道8流过旁路通道16的排气被偏转并且基本上沿与流过排气入口通道8的排气相同的方向被引导。

如图4和图5所示，阀周壁部分33的与废气门阀座34相对或相邻的部分是弯曲壁部分32的比阀周壁部分33的周围部分相对更向外凹陷的部分。弯曲壁部分32的与废气门阀座34相邻的部分形成为具有局部增加厚度的厚壁部分35。厚壁部分35具有比弯曲壁部分32的其余部分和阀周壁部分33更大的壁厚(除了厚度局部增加以形成用于紧固件的孔的凸台部分)。阀周壁部分33的壁厚设置成小于厚壁部分35的其余部分的壁厚，并且阀周壁部分33可以设置有比传统涡轮机壳体的周壁部分小的壁厚。

厚壁部分35的定位对于增加涡轮机壳体2对热应力的阻力非常重要。根据所示的实施方式，限定了第一假想线L1和第二假想线L2，使得在轴向视图中，第一假想线L1在旁路通道16的出口的中心处在排气入口通道8中的排气的流动方向上延伸，并且第二假想线L2在旁路通道16的出口的中心处与第一假想线L1正交。厚壁部分35设置在弯曲壁部分32的一部分中，所述一部分位于第一假想线L1的与涡轮机出口通道14相对的那一侧并且相对于排气入口通道8中的排气流动方向位于第二假想线L2的下游侧。由此，厚壁部分35设置在弯曲壁部分32的特别是从外部被冷却并从内部被加热的部分中，并因此最容易受到热应力的影响。因此，可以以有利的方式保护涡轮机壳体2免受热应力。

图7至图9分别是类似于图4至图6的涡轮机壳体2的剖视图。在图7至图9中，传统涡轮机壳体2的壁由假想线表示。如图7至图9所示，在传统的涡轮机壳体2中，弯曲壁部分32和阀周壁部分33具有基本恒定的厚度，并且至少在阀周壁部分33的相对于周向方向的一部分中，在沿着与轴向方向平行地延伸的平面截取的横截面中，阀周壁部分33的内表面线性地延伸并平滑地连接到出口凸缘15的内周表面15a，如图8所示。

另一方面，根据本实施方式，阀周壁部分33的内表面基本上在阀周壁部分33的整个圆周上径向向外凹陷。由此，废气门出口通道11的轴向中间部分大体上比废气门出口通道11的其余部分(例如其由出口凸缘15的内周表面15a限定的部分)宽。厚壁部分35具有比传统涡轮机壳体的相应部分更大的壁厚，但是除了厚壁部分35之外，本实施方式的阀周壁部分33的壁厚小于传统涡轮机壳体的壁厚。由此，涡轮机壳体2的围绕废气门出口通道11的部分的外轮廓大体上比传统涡轮机壳体的外轮廓小。

如图4所示，厚壁部分35设置在废气门阀座34的背离涡轮机出口通道14的那一侧。厚壁部分35从排气入口通道8的下游侧与废气门阀10或废气门阀座34相对。当废气门阀10打开时，废气门阀10的面向废气门阀座34的表面相对于由废气门阀座34限定的假想平面成锐角。因此，从旁路通道16排出的排气被废气门阀10的相对表面朝向阀周壁部分33的一部分偏转。在本实施方式中，厚壁部分35位于阀周壁部分33的一部分中，其中从旁路通道16排出的排气撞击在所述一部分上。此外，厚壁部分35的与端壁31邻接的部分与废气门阀座34的环形弯曲表面34c平滑地连接。

如剖视示出了涡轮机出口通道14和旁路通道16二者的图5的剖视图所示，厚壁部分35的壁厚从废气门阀座34到出口凸缘15逐渐减小。壁厚从端壁31的靠近废气门阀座34的部分经过厚壁部分35平滑地改变至阀周壁部分33的其余部分。特别地，厚壁部分35的壁厚在其与废气门阀座34邻接的部分中最大，并且从该处朝向出口凸缘15逐渐减小。通过向内加厚弯曲壁部分32的壁厚而形成厚壁部分35，而不是向外凸出弯曲壁部分32的外表面。在图5的剖视图中(沿与轴向方向平行的平面截取)，厚壁部分35的内表面的曲率半径Ri大于厚壁部分35的外表面的曲率半径Ro。

图10是图9中X所示部分的放大视图。厚壁部分35的内表面包括具有第一曲率半径r1的上游部分36以及与上游部分36连续并具有第二曲率半径r2的下游部分37，该第二曲率半径r2为第一曲率半径r1的至少五倍。下游部分37的长度为第一曲率半径r1的至少五倍(如沿着阀周壁部分33的内表面从上游端到下游端进行测量)。换句话说，下游部分37占厚壁部分35的内表面的大部分(包括其中间部分)，且比上游部分36更加线性地延伸并且借助上游部分36而与废气门阀座34的外周表面34b平滑地连接。厚壁部分35的内表面的曲率半径Ri对应于下游部分37的第二曲率半径r2。下游部分37精确地线性地或基本上线性地延伸，或者可以限定具有变化曲率的连续曲线或者给定为多个不同曲率的组合。

以下将讨论本实施方式的各种特征和优点。

局部加厚的厚壁部分35设置在弯曲壁部分32的与废气门阀座34相邻的部分中，并且弯曲壁部分32的除了厚壁部分35之外的其余部分以及阀周壁部分33的其余部分设置有比较薄的壁厚。因此，阀壳体部分12整体上易于变形，从而可以避免应力集中。根据传统的布置，应力集中最可能发生在弯曲壁部分32的邻近废气门阀座34的部分中，并且在该区域中最可能发生破裂。然而，通过在该区域中设置厚壁部分35，可以有效地避免可能导致裂缝的应力集中。即使将廉价的材料用于涡轮机壳体2，弯曲壁部分32和阀周壁部分33的除了厚壁部分35之外的部分也可以设置有相对薄的壁，使得可以减轻涡轮机壳体2的总重量，并且可以避免阀壳体部分12中裂缝的发生和传播。

如图4和图7所示，厚壁部分35设置在相对于废气门阀座34背离涡轮机出口通道14的那一侧，或者设置在阀周壁部分33的可能导致应力集中的部分中(因为该部分与废气门阀座34相邻)。为此，可以有效地防止阀壳体部分12中裂纹的发生和传播。

如图5和图8所示，阀壳体部分12的相对于排气入口通道部分9或从排气入口通道部分9向外凸出的部分被内部的排气加热，并被外面空气中的周围空气冷却。因此，在该部分中以重复的方式产生相对严重的热应力。然而，在本实施方式中，由于存在厚壁部分35，尽管有反复的热应力，也可以防止出现疲劳裂缝。

如图1和图4所示，经由废气门阀10离开旁路通道16的排气被引导远离阀轴25，使得阀周壁部分33的背离阀轴25的部分趋向于比阀周壁部分33的其余部分更严重地受到热应力，并且在该部分中更可能发生裂缝。在本实施方式中，由于厚壁部分35设置在弯曲壁部分32或阀周壁部分33的部分(离开旁路通道16的排气被引导到该部分)上，因此可以避免阀壳体部分12中裂缝的发生和传播。

如图5中最佳所示，壁厚从端壁31的围绕废气门阀座34的部分经由厚壁部分35逐渐减小到阀周壁部分33的下游端部，可以避免应力集中。

此外，如图10所示，由于厚壁部分35的内表面的曲率半径Ri(r2)大于厚壁部分35的外表面的曲率半径Ro，因此可以在不过度地凸出弯曲壁部分32的外表面的情况下形成厚壁部分35，使得由于厚壁部分35的存在，涡轮机壳体2的尺寸和重量不会增加。

如上所述，厚壁部分35的内表面包括设置在端壁31侧并具有第一曲率半径r1的上游部分36以及从上游部分36的下游端连续地延伸并具有第二曲率半径r2的下游部分37，第二曲率半径r2为第一曲率半径r1的五倍以上。此外，就沿着沿阀周壁部分33的内表面延伸的排气流动路径的长度而言，下游部分37的长度为上游部分36的长度的五倍以上。因此，避免了厚壁部分35中的应力集中，并且由于没有涡轮机壳体2的外表面的凸出，涡轮机壳体2的尺寸和重量不会增加。

此外，由于厚壁部分35的内表面连接到废气门阀座34的环形弯曲表面34c，该环形弯曲表面34c将端壁31的内表面和废气门阀座34的外周表面34b彼此连接，因此避免了应力集中。同时，由于阀壳体部分12的外径减小，因此与传统布置相比，可以减小涡轮机壳体2的尺寸和重量。

如图4中的粗线和图10中的假想线所示，在旁路通道16的轴线的切线方向上延伸的凹槽38可以形成在废气门阀座34的环形弯曲表面34c与厚壁部分35的内表面之间的连接部分中。由于这种布置，即使在废气门阀座34的环形弯曲表面34c或厚壁部分35的内表面中产生小的裂缝，凹槽38也防止了该裂缝的传播。

凹槽38优选地沿旁路通道16的开口端或废气门阀座34的周向方向弯曲。由此，可以有利地控制裂缝在该区域中的产生和传播。优选地，凹槽38沿废气门阀座34的环形弯曲表面34c与厚壁部分35的内表面之间的边界延伸。

已经根据特定实施方式描述了本发明，但是本发明不限于这样的实施方式，并且可以在不脱离本发明的精神的情况下以各种方式进行修改。

Claims (13)

1.一种涡轮增压器的涡轮机壳体，所述涡轮机壳体包括：

涡轮机壳体部分，所述涡轮机壳体部分限定涡轮机室和涡轮机出口通道，所述涡轮机室中接收涡轮机叶轮，所述涡轮机出口通道从所述涡轮机室沿轴向方向延伸；

排气入口通道部分，所述排气入口通道部分限定沿切线方向与所述涡轮机室连通的排气入口通道；和

阀壳体部分，所述阀壳体部分限定经由所述涡轮机出口通道而与所述涡轮机室连通的废气门出口通道，并且所述阀壳体部分容纳废气门阀，所述废气门阀选择性地关闭将所述排气入口通道与所述废气门出口通道连通的旁路通道，

其中，所述涡轮机壳体部分设置有将所述废气门出口通道与所述涡轮机室和所述排气入口通道分开的端壁，并且所述涡轮机壳体部分设置有限定所述涡轮机出口通道和所述旁路通道的开口，所述端壁的面向所述废气门出口通道的一侧设置有废气门阀座，所述废气门阀座形成为伸入所述废气门出口通道并围绕所述旁路通道的下游端的环形凸台，

其中，所述阀壳体部分设置有阀周壁部分，所述阀周壁部分从所述端壁的周边部分轴向延伸以限定所述废气门出口通道的外周，所述阀周壁部分包括设置在其上游部中的弯曲壁部分和从所述阀周壁部分的下游端径向向外延伸的出口凸缘，并且

其中，所述弯曲壁部分的与所述废气门阀座相邻的部分形成有厚壁部分，所述厚壁部分具有局部增加的厚度。

2.根据权利要求1所述的涡轮机壳体，其中，所述涡轮机出口通道和所述旁路通道在规定方向上彼此间隔开，并且所述厚壁部分定位在所述弯曲壁部分的位于所述废气门阀座的背离所述涡轮机出口通道的那一侧的部分中。

3.根据权利要求1或2所述的涡轮机壳体，其中，所述阀壳体部分包括在轴向观察时延伸超过所述排气入口通道部分的部分，并且所述厚壁部分设置在所述阀壳体部分的延伸超过所述排气入口通道部分的所述部分中。

4.根据权利要求3所述的涡轮机壳体，其中，所述弯曲壁部分的延伸部分相对于所述排气入口通道部分的外轮廓径向向外悬伸。

5.根据权利要求1或2所述的涡轮机壳体，所述涡轮机壳体在轴向观察时还包括：第一假想线，所述第一假想线在所述旁路通道的出口的中心处在所述排气入口通道中的排气的流动方向上延伸；以及第二假想线，所述第二假想线在所述旁路通道的所述出口的所述中心处与所述第一假想线正交，其中所述厚壁部分设置在所述弯曲壁部分的一部分中，所述一部分位于所述第一假想线的与所述涡轮机出口通道相对的一侧并且相对于所述排气入口通道中的所述排气的所述流动方向位于所述第二假想线的下游侧。

6.根据权利要求1或2所述的涡轮机壳体，其中，所述厚壁部分具有从所述废气门阀座到所述出口凸缘逐渐减小的壁厚。

7.根据权利要求1或2所述的涡轮机壳体，其中，在穿过所述旁路通道和所述涡轮机出口通道的截面中，所述厚壁部分的内表面具有比所述厚壁部分的外表面大的曲率半径。

8.根据权利要求1或2所述的涡轮机壳体，其中，在穿过所述旁路通道和所述涡轮机出口通道的截面中，所述厚壁部分的内表面具有邻近所述端壁并具有第一曲率半径的上游部分以及平滑地连接到所述上游部分的下游端并具有第二曲率半径和长度的下游部分，所述第二曲率半径为所述第一曲率半径的五倍以上，并且所述长度为所述上游部分的长度的五倍以上。

9.根据权利要求1或2所述的涡轮机壳体，其中，所述厚壁部分的内表面平滑地连接到环形弯曲表面，所述环形弯曲表面将所述端壁的外表面与所述废气门阀座的外周表面平滑地连接。

10.根据权利要求1或2所述的涡轮机壳体，其中，在所述端壁的位于所述废气门阀座的环形弯曲表面和所述厚壁部分的内表面之间的部分中形成有相对于所述旁路通道在切线方向上延伸的凹槽。

11.根据权利要求10所述的涡轮机壳体，其中，所述凹槽沿着所述废气门阀座的周向方向弯曲。

12.根据权利要求10所述的涡轮机壳体，其中，所述凹槽在所述废气门阀座的所述环形弯曲表面和所述厚壁部分的所述内表面之间延伸。

13.根据权利要求5所述的涡轮机壳体，其中，所述废气门阀设置有阀轴，所述阀轴具有与所述第二假想线基本平行的轴线，并且所述阀轴相对于所述排气入口通道中的所述排气的所述流动方向位于所述废气门阀座的上游侧。

Images