專利名稱：排氣渦輪增壓器部件的制作方法
排氣渦輪增壓器部件說明書本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的一種排氣渦輪增壓器部件。從DE102008024115A1已知所述類型的一種部件。作為這樣的一個(gè)部件的實(shí)例，所述文件描述了配備有一種S魚皮狀(sharkskin-like)微觀結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)葉輪。所述微觀結(jié)構(gòu)的特征為多個(gè)凹槽，這些凹槽具有在30微米至50微米范圍之內(nèi)的槽寬以及在15微米至25微米范圍之內(nèi)的多個(gè)槽高。所述多個(gè)凹槽形成了多個(gè)長形管道，這些管道彼此相鄰定位并且具有所述的寬度和高度范圍，并且在這些管道之間安排了多個(gè)逐漸縮減至一點(diǎn)的部分，并且這些管道形成了該鯊魚皮狀的微觀結(jié)構(gòu)。通過所述微觀結(jié)構(gòu)，按照推測可能的是至少減少與排氣渦輪增壓器的多個(gè)引導(dǎo)流動的部件分離的流動，按照推測這導(dǎo)致該壓縮機(jī)的或該排氣渦輪增壓器的一個(gè)相當(dāng)廣泛的工作特征圖。所述設(shè)計(jì)存在的一個(gè)問題首先是微米級的、難以制造的微觀結(jié)構(gòu)。此外，在該發(fā)明的背景內(nèi)進(jìn)行的多項(xiàng)試驗(yàn)，特別是在多個(gè)彎曲的引導(dǎo)流動的部件表面的情況下，已經(jīng)產(chǎn)生了令人希望的優(yōu)于已知微觀表面的進(jìn)一步的改進(jìn)。因此本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種如權(quán)利要求1的前序部分指明類型的排氣渦輪增壓器部件，該部件容易制造并且相對于該現(xiàn)有技術(shù)該部件具有改善的引導(dǎo)流動的能力。所述目的是通過權(quán)利要求1的這些特征來實(shí)現(xiàn)的。由于提供了一種具有多個(gè)點(diǎn)狀凹陷的不連續(xù)結(jié)構(gòu)，即使在小的區(qū)域中也有可能形成多個(gè)間斷，以便獲得一個(gè)局部湍流。通過這種方式，進(jìn)而減少了在該對應(yīng)部件的熱力學(xué)邊界層處的空氣/流動阻力，這進(jìn)而具有的結(jié)果是被引導(dǎo)通過一個(gè)渦輪增壓器的最大比例的該空氣/排氣質(zhì)量流量可以形成幾乎理想的層流，并且以此方式能夠獲得改善的效率。在此，這種不連續(xù)結(jié)構(gòu)的這些間斷或凹陷可以被提供用于排氣渦輪增壓器的所有引導(dǎo)流動的部件。這樣的多個(gè)實(shí)例是該渦輪機(jī)殼體與該壓縮機(jī)殼體或者其引導(dǎo)流動的內(nèi)部表面、連接元件(例如在R2S應(yīng)用中的多根管)、多個(gè)閥(特別是閥封閉體的表面)、閥瓣零件以及這些渦輪機(jī)葉輪和壓縮機(jī)葉輪。原則上，在汽車領(lǐng)域中的更多應(yīng)用是同樣可想象的，例如像進(jìn)氣側(cè)和/或壓力側(cè)管線、和/或用于乘用機(jī)動車與多功能車應(yīng)用的以及還用于排氣歧管和/或用于該排氣道的發(fā)動機(jī)艙內(nèi)的多個(gè)連接元件。多項(xiàng)從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明的多個(gè)有利改進(jìn)。這種不連續(xù)結(jié)構(gòu)的多個(gè)凹陷可以被提供在整個(gè)部件表面上或者僅以一種定向方式提供在該部件表面的多個(gè)部分上，以便產(chǎn)生所述部件表面的幾何形狀修改。所述凹陷可以根據(jù)該部件來改變數(shù)量、安排、形狀和深度。同樣有可能將不同形狀和深度的凹陷提供在同一個(gè)部件表面上。首要是圓形、橢圓形以及多邊形的切口是特別優(yōu)選用于該凹陷的形狀的。此外，該部件表面中的這些凹陷或間斷可以特別有利的是通過鑄造(通過型芯成型，借助模制工具的外部幾何形狀，或者還通過快速成型工藝)制造的。在鑄造工藝之后是可接近的多個(gè)部件的情況下，原則上還有可能進(jìn)行機(jī)械再加工。對于根據(jù)本發(fā)明的不連續(xù)結(jié)構(gòu)同樣有利的是十分之一毫米范圍之內(nèi)的、容易制造的一種宏觀結(jié)構(gòu)。從以下基于附圖的多個(gè)示例性實(shí)施方案的說明中將顯現(xiàn)出本發(fā)明的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)、優(yōu)點(diǎn)和特征，在附圖中

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一種排氣渦輪增壓器的剖開的透視圖，在該排氣渦輪增壓器中可以使用根據(jù)本發(fā)明的一種排氣渦輪增壓器部件，圖2示出了一個(gè)壓縮機(jī)殼體的示意性高度簡化的圖示，該壓縮機(jī)殼體作為根據(jù)本發(fā)明的一種排氣渦輪增壓器部件的一個(gè)實(shí)例，圖3示出了根據(jù)圖2的壓縮機(jī)殼體的部件表面的平面圖，該部件表面配備有一種不連續(xù)結(jié)構(gòu)，圖4示出了在根據(jù)本發(fā)明的排氣渦輪增壓器部件的引導(dǎo)流動的部件表面中的一個(gè)凹陷的放大的、示意性高度簡化的圖示，圖5、圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一種排氣渦輪增壓器的帶有一個(gè)封閉體的一個(gè)自調(diào)節(jié)閥的透視圖，該封閉體作為根據(jù)本發(fā)明的一種排氣渦輪增壓器部件的另一個(gè)實(shí)例；并且圖7、圖8示出了用于說明根據(jù)本發(fā)明的工作模式的圖解展示。圖1示出了排氣渦輪增壓器I的一個(gè)實(shí)例，該排氣渦輪增壓器具有在一個(gè)壓縮機(jī)殼體7中的帶有壓縮機(jī)葉輪4的一個(gè)壓縮機(jī)2，并且該渦輪增壓器具有在一個(gè)渦輪機(jī)殼體8中的帶有渦輪機(jī)葉輪5的一個(gè)渦輪機(jī)3。在該渦輪機(jī)殼體8中還安排了一個(gè)廢氣門瓣9，借助一個(gè)常規(guī)調(diào)節(jié)裝置可以致動該廢氣門瓣。所述排氣渦輪增壓器I是一種渦輪增壓器的一個(gè)實(shí)例，該渦輪增壓器可以配備有一個(gè)有待在以下描述的排氣渦輪增壓器部件。圖2示出了該壓縮機(jī)殼體7的示意性高度簡化的圖示，該壓縮機(jī)殼體作為根據(jù)本發(fā)明的排氣渦輪增壓器10的一個(gè)實(shí)例。所述部件10具有一個(gè)引導(dǎo)流動的部件表面11，在這種情況下，該部件表面對有待由壓縮機(jī)2吸入的新鮮空氣進(jìn)行引導(dǎo)。部件表面11配備有由多個(gè)點(diǎn)狀凹陷13形成的一種不連續(xù)結(jié)構(gòu)12。所述凹陷13彼此分開地被安排在該部件表面11的至少一個(gè)部分上。所述凹陷13的數(shù)量、形狀、安排以及尺寸確定是可以根據(jù)該應(yīng)用或部件類型來適配的。圖3示出了部件表面11的一個(gè)平面圖,其中一個(gè)凹陷由參考號13來指代，代表了在這種情況下所提供的全部凹陷。圖4展示了本發(fā)明的工作原理。由于在該部件表面11中提供了凹陷13，一個(gè)流動(例如像一個(gè)空氣流S)流過該部件表面，在該凹陷13內(nèi)就產(chǎn)生了多個(gè)渦流W，這就導(dǎo)致了一個(gè)局部受限的渦流。這進(jìn)而減小了該熱力學(xué)邊界層處的空氣/流動阻力，這樣使得最大比例的空氣質(zhì)量流量(在該壓縮機(jī)的情況下)或最大比例的排氣質(zhì)量流量(在該渦輪機(jī)的情況下)可以形成一個(gè)至少近乎理想的層流。圖5和圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一種排氣渦輪增壓器10的另一個(gè)實(shí)例的透視圖，該排氣渦輪增壓器在這種情況下是由用于排氣渦輪增壓器I的一個(gè)自調(diào)節(jié)閥的一個(gè)封閉體形成的。圖5和圖6的圖示進(jìn)而示出了由上文描述的多個(gè)凹陷13形成的不連續(xù)結(jié)構(gòu)12，這些凹陷彼此分開地形成在該部件表面11上。本發(fā)明的工作原理將基于所述圖7和圖8在下文再次說明。在此，圖7表示了現(xiàn)有技術(shù)，在現(xiàn)有技術(shù)中在圖7中示意性展示的一個(gè)部件BT具有一個(gè)光滑表面B0。這導(dǎo)致一個(gè)能夠引起大的流量損失的相對厚的邊界層GS。相比之下，圖8表示了根據(jù)本發(fā)明的帶有上文說明的不連續(xù)結(jié)構(gòu)12的一個(gè)部件10，該不連續(xù)結(jié)構(gòu)帶有多個(gè)凹陷13。相對于現(xiàn)有技術(shù)，這導(dǎo)致了一個(gè)相當(dāng)多的減少的邊界層厚度GS，這導(dǎo)致了上文說明的有利效果。除以上本發(fā)明的書面披露外，特此明確地參考在圖1至圖6以及圖8中對本發(fā)明的圖解展示。參考符號清單1排氣渦輪增壓器2壓縮機(jī)3渦輪機(jī)4壓縮機(jī)葉輪5渦輪機(jī)葉輪6軸承殼體7壓縮機(jī)殼體8渦輪機(jī)殼體9廢氣門瓣10排氣渦輪增壓器部件11部件表面12不連續(xù)結(jié)構(gòu)13凹陷S氣流(空氣或排氣流)W渦流BT部件BO部件表面GS邊界層Pu負(fù)壓力
權(quán)利要求
1.一種排氣渦輪增壓器部件(10)-具有至少一個(gè)弓I導(dǎo)流動的部件表面(11)，并且-具有一個(gè)不連續(xù)結(jié)構(gòu)(12)，該不連續(xù)結(jié)構(gòu)(12)是形成在該部件表面(11)上，其中-該不連續(xù)結(jié)構(gòu)(12)具有多個(gè)點(diǎn)狀凹陷(13)，這些凹陷彼此分開地被安排在該部件表面(11)的至少一個(gè)部分上。
2.如權(quán)利要求1所述的排氣渦輪增壓器部件，其中這些凹陷(13)是通過與該對應(yīng)的部件表面(11)相適配的方式按照不同的數(shù)量來提供的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的排氣渦輪增壓器部件，其中這些凹陷(13)是通過與該對應(yīng)的部件表面(11)相適配的方式按照不同的安排來提供的。
4.如權(quán)利要求1至3之一所述的排氣渦輪增壓器部件，其中這些凹陷(13)具有不同的形狀。
5.如權(quán)利要求4所述的排氣渦輪增壓器部件，其中這些凹陷(13)是圓形、橢圓形或多邊形的。
6.如權(quán)利要求1至5之一所述的排氣渦輪增壓器部件，其中這些凹陷(13)通過與該對應(yīng)的部件表面(11)相適配的方式而具有不同的深度。
7.如權(quán)利要求1至6之一所述的排氣渦輪增壓器部件，其中這些凹陷(13)是可以安排在一個(gè)排氣渦輪增壓器(I)的所有引導(dǎo)流動的部件(10)上的。
8.如權(quán)利要求1至7之一所述的排氣渦輪增壓器部件，其中這些凹陷是可以通過鑄造來制造的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的排氣渦輪增壓器部件，其中該不連續(xù)結(jié)構(gòu)(12)被形成為一種在十分之一毫米范圍之內(nèi)的宏觀結(jié)構(gòu)。
10.一種排氣渦輪增壓器(I)-具有至少一個(gè)排氣渦輪增壓器部件(10)，該部件配備有至少一個(gè)弓I導(dǎo)流動的部件表面(11)，并且該部件具有形成在該部件表面(11)上的一種不連續(xù)結(jié)構(gòu)(12)，其中-該不連續(xù)結(jié)構(gòu)(12)具有多個(gè)點(diǎn)狀凹陷(13)，這些凹陷彼此分開地被安排在該部件表面(11)的至少一個(gè)部分上。
11.如權(quán)利要求10所述的排氣渦輪增壓器，其特征為權(quán)利要求2至9之一。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種排氣渦輪增壓器部件(10)，該部件具有至少一個(gè)引導(dǎo)流動的部件表面(11)并且具有形成在該部件表面(11)上的一種不連續(xù)結(jié)構(gòu)(12)，其中該不連續(xù)結(jié)構(gòu)(12)具有多個(gè)點(diǎn)狀凹陷(13)，這些凹陷彼此分開地被安排在該部件表面(11)的至少一個(gè)部分上。
文檔編號F02B39/00GK103038481SQ201180037200
公開日2013年4月10日 申請日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月26日
發(fā)明者T·舒爾曼, S·艾伯特 申請人:博格華納公司