[发明专利]金属板涡轮机外壳和相关的涡轮增压器系统

说明书

提供了涡轮机外壳组件和相关的涡轮增压器系统。一个示例性涡轮机外壳组件包括：旁通阀组件结构，其包括引导部分；内金属板壳体，其包括内入口部分和提供蜗壳外轮廓的蜗壳部分，其中内入口部分的端部由引导部分包围并与旁通阀组件结构间隔开；以及外金属板壳体，其径向包围蜗壳部分的至少一部分，并且包括外入口部分，该外入口部分包围内入口部分并接触旁通阀组件结构的引导部分。

技术领域

本文所描述的主题总体上涉及流量控制系统，并且更具体地涉及用于涡轮增压器系统的涡轮机外壳。

背景技术

涡轮增压器系统经常用于提高内燃机的效率。两级涡轮增压器系统可以用于进一步提高在包括单个涡轮机和单个压缩机的单级涡轮增压器系统上的发动机效率。虽然在机动车辆中使用两级涡轮增压器系统可以是期望的，例如为了实现燃料经济性目标或其它环境目标，但是增加的财务成本与尺寸、包装、组装或安装约束的组合可能是被禁止的。此外，将涡轮机引入到排气流中可以降低排气的温度，并且可以降低下游排放控制设备（诸如催化转化器）的效力。因此，期望提供具有较低热惯性的涡轮机外壳，同时还实现其它性能目标并维持结构完整性。

发明内容

提供具有直接涡轮机界面的涡轮机组件和相关的涡轮增压器系统。示例性涡轮机组件包括：旁通阀组件结构，其包括引导部分；内金属板壳体，其包括内入口部分和提供蜗壳外轮廓的蜗壳部分，其中内入口部分的端部由引导部分包围并与旁通阀组件结构间隔开；以及外金属板壳体，其径向包围蜗壳部分的至少一部分并包括外入口部分，外入口部分包围内入口部分并接触旁通阀组件的引导部分。

在另一个实施例中，涡轮机外壳组件包括：铸造金属结构，其具有入口开口和横向于入口开口的旁通开口；内金属板壳体，其包括内基部和蜗壳部分，内基部具有设置在入口开口内的端部，蜗壳部分限定蜗壳的外轮廓；以及外金属板壳体，其包围蜗壳部分并包括外基部，该外基部外接内基部，其中外基部连结到铸造金属结构，并且内基部的端部相对于铸造金属结构是独立式的。

在另一个实施例中，涡轮机外壳组件包括：铸造旁通阀组件结构，其包括引导部分，该引导部分围绕入口开口和横向于入口开口的旁通开口；内金属板壳体，其包括内入口部分和限定蜗壳的外轮廓的蜗壳部分，其中内入口部分的端部设置在入口开口内并由引导部分包围；以及外金属板壳体，其包围蜗壳部分并包括外入口部分，外入口部分外接内入口部分并接触旁通阀组件结构的引导部分，其中外入口部分连结到铸造旁通阀组件结构，并且内入口部分的端部相对于铸造旁通阀组件结构是独立式的。

涡轮机外壳组件的另一个实施例包括内壳体，该内壳体具有限定入口的内基部和限定与入口流体连通的蜗壳的外轮廓的蜗壳部分。该涡轮机外壳组件还包括外壳体，该外壳体在径向平面中外接蜗壳部分并包括外接内基部的外基部，其中内壳体包括在径向平面中彼此连结的第一多个金属板结构，该外壳体包括第二多个金属板结构，并且包围蜗壳部分的第二多个金属板结构的第一部分在横向于径向平面的轴向平面中彼此连结。

在另一个实施例中，涡轮机外壳组件包括：内壳体，其包括在径向平面中的第一缝处彼此连结的第一多个金属板结构；以及外壳体，其包括第二多个金属板结构，该第二多个金属板结构在横向于径向平面的轴向平面中的第二缝处彼此连结。内壳体包括在径向平面中限定蜗壳的外轮廓的蜗壳部分，外壳体基本上包围蜗壳部分并在轴向方向上包封蜗壳部分，并且外壳体的外基部外接内壳体的内基部，该内壳体限定与蜗壳流体连通的入口。

在另一个实施例中，涡轮机外壳组件包括内金属板壳体和外板壳体，该内金属板壳体包括沿与涡轮机叶轮旋转轴线正交的径向平面联接在一起的第一对金属板结构，该外板壳体包括沿横向于径向平面的第一平面联接在一起的第二对金属板结构。第一对金属板结构中的每个包括在径向平面中限定蜗壳的外轮廓的蜗壳部分，和限定与蜗壳流体连通的入口的基部，并且第二对金属板结构中的每个包括在径向平面中与蜗壳部分的至少一部分径向重叠的弓形部分，和在横向于径向平面的第二平面中与基部的至少一部分径向重叠的外基部。