Carcasa de turbina en varias partes para un turbocargador.

Turbocargador (10) para un motor de combustión interna, con una carcasa de turbina

(11A, 11B); estando compuesta la carcasa de turbina (11A, 11B) de al menos dos partes (11A, 11B), estando dispuestas las partes (11A, 11B) en relación con un eje central (23) común que se corresponde, esencialmente, con la dirección de paso de gas (13, 15) a través del turbocargador (10); estando insertado entre dos partes (11A, 11B) situadas directamente una sobre otra de la carcasa de turbina un aislamiento térmico (17), siendo el aislamiento térmico (17) similar en su forma a la forma del lado interno de la parte (11A), de tal manera que puede estar apoyado en el lado interno de la parte (11A).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11008919.

Solicitante: ISOLITE GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Industriestrasse 125 67063 Ludwigshafen ALEMANIA.

Inventor/es: KROLL,MATTHIAS, HOECKER,PATRIC, OBERTHÜR,HOLGER, LOIBL,WERNER, MÜNZ,STEFAN, HENKE,WALDEMAR.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN... > MAQUINAS O MOTORES DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO,... > Partes constitutivas, detalles o accesorios no cubiertos... > F01D25/24 (Carcasas (modificadas para el calentamiento o la refrigeración F01D 25/14 ); Elementos de la carcasa, p. ej. diafragmas, fijación de las carcasas (carcasas para máquinas o motores rotativos en general F16M))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN... > MAQUINAS O MOTORES DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO,... > Estatores (aspectos distintos del de guiado del fluido... > F01D9/02 (Inyectores; Alojamiento de los inyectores; Alabes de estator; Toberas guía)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN... > MAQUINAS O MOTORES DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO,... > Partes constitutivas, detalles o accesorios no cubiertos... > F01D25/14 (Carcasas modificadas con dichas finalidades (carcasas dobles F01D 25/26))

PDF original: ES-2470322_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Carcasa de turbina en varias partes para un turbocargador

Campo de la invenciïn La invenciïn se refiere a un turbocargador para motores de combustiïn interna de acuerdo con el preïmbulo de la reivindicaciïn 1.

Estado de la tïcnica Los turbocargadores, denominados tambiïn turbocargadores de gas de escape, de forma abreviada ATL, sirven para incrementar la potencia de motores de combustiïn interna mediante aumento del paso de mezcla de carburante por ciclo de trabajo del motor de combustiïn interna.

El documento GB 2 186 328 A desvela un aislamiento tïrmico para piezas constructivas de fundiciïn que sirven para conducir gases calientes.

El documento EP 1795711 A2 desvela un sistema de gas de escape con un material de aislamiento de gas de escape que estï compuesto de al menos un material que contiene hierro o un material cerïmico.

A travïs de la carcasa de turbina de un turbocargador de gas de escape se pierde frecuentemente una gran cantidad de calor. Los motores de combustiïn interna modernos tïpicamente poseen catalizadores, los denominados catalizadores del vehïculo. El objetivo del catalizador del vehïculo es, por ejemplo, la conversiïn quïmica de los contaminantes de la combustiïn hidrocarburos (CmHn) , monïxido de carbono (CO) y ïxidos de nitrïgeno (NOx) en las sustancias atïxicas diïxido de carbono (CO2) , agua (H2O) y nitrïgeno (N2) mediante oxidaciïn o reducciïn. Dependiendo del punto de funcionamiento del motor y las condiciones correspondientes de funcionamiento se pueden conseguir elevados ïndices de conversiïn de hasta aproximadamente el 100 %.

Para conseguir las condiciones necesarias de funcionamiento del catalizador del vehïculo de, por ejemplo, algunos cientos de grados centïgrados se puede extraer al menos una parte del calor necesario del gas de escape caliente. Pero si este calor se pierde a travïs de la carcasa de la turbina, entonces no se puede ceder el calor al catalizador, sino que se cede, por ejemplo, al entorno de la carcasa de la turbina. Eventualmente, las carcasas de turbina se pueden rodear desde el exterior con un aislamiento tïrmico, lo que, no obstante, significa aïn asï un gran aporte de calor al material de la carcasa del turbocargador y solicita correspondientemente al material.

Se pueden conseguir valores lïmite razonables de gas de escape, tales como se requieren tïpicamente por las normas modernas, prïcticamente solo mediante un rïpido calentamiento de los catalizadores. Para esto se necesita energïa calorïfica adicional, por ejemplo, combustible adicional, es decir, la combustiïn adicional de combustible. Pero esto puede llevar, al menos temporalmente, a una expulsiïn aumentada de CO2, lo que puede contradecir la idea de la reducciïn.

Por tanto, la carcasa de turbina del turbocargador puede estar compuesta de dos mitades, pero tambiïn pueden ser tres o mïs partes. Estas partes estïn dispuestas, tïpicamente, a modo de disco en relaciïn con un eje central comïn. Por tanto, la carcasa de la turbina estï dividida a modo de cortes en partes, encontrïndose los cortes de forma esencialmente perpendicular con respecto al eje central de la carcasa de la turbina. Gracias a la divisiïn de la carcasa de la turbina en varias partes, se puede realizar mejor el mantenimiento del turbocargador en su interior y es mïs accesible. En particular, el turbocargador despuïs de un tiempo predeterminado, por ejemplo un intervalo de mantenimiento o con fines de reparaciïn, se puede abrir y se puede volver a cerrar despuïs de llevar a cabo el mantenimiento o las reparaciones.

En el turbocargador tal como se ha descrito anteriormente, las partes que se encuentran directamente unas sobre otras de la carcasa de la turbina se pueden atornillar entre sï.

En el turbocargador tal como se ha descrito anteriormente, las partes que se encuentran directamente unas sobre otras de la carcasa de la turbina se pueden soldar entre sï.

Respectivamente dos partes situadas una sobre otra de la carcasa de la turbina pueden poseer superficies lisas, por ejemplo superficies de obturaciïn. En la zona en la que se encuentran estas superficies de obturaciïn una sobre otra, las partes se pueden unir entre sï. Para la uniïn, respectivamente dos partes por ejemplo se pueden atornillar o soldar. En particular, una uniïn atornillada se puede volver a separar de forma relativamente sencilla. Asimismo es posible que, por ejemplo, en una carcasa de turbina que estï compuesta de cuatro partes, respectivamente dos partes situadas una sobre otra estïn atornilladas entre sï y otras dos partes situadas una sobre otra estïn soldadas entre sï.

En el turbocargador tal como se ha descrito anteriormente, entre dos partes situadas directamente una sobre otra de la carcasa de turbina puede insertarse un aislamiento tïrmico.

Por tanto, en la carcasa de turbina del turbocargador se puede introducir, tïpicamente, en su pared interna o lado interno un aislamiento tïrmico. Gracias al aislamiento tïrmico, el gas que fluye a travïs de la turbina ya no se puede poner en contacto directo con el lado interno del turbocargador. El calor ya no se pierde o solo en una pequeïa parte por disipaciïn. El calor del gas de escape caliente se puede emplear en mayor medida para el calentamiento, por ejemplo, de catalizadores. Por ello se pueden conseguir ademïs ventajas en relaciïn con ahorros de combustible, reducciïn de emisiones de CO2, es decir, ahorro de CO2, asï como mïs seguridad en cuanto al gas de escape.

En el turbocargador tal como se ha descrito anteriormente, el aislamiento tïrmico se puede atornillar con al menos una de las dos partes.

Por tanto, el aislamiento tïrmico es reemplazable. Por ello, por ejemplo despuïs de un intervalo predeterminado de mantenimiento, el aislamiento tïrmico se puede mantener o reemplazar, por lo que se puede aumentar la vida ïtil del turbocargador.

En el turbocargador tal como se ha descrito anteriormente, el aislamiento tïrmico puede presentar una o varias capas.

Gracias al aislamiento multicapa, el aislamiento tïrmico se puede ajustar de forma correspondiente a las temperaturas o las ventanas de temperatura necesarias. A este respecto, las capas individuales pueden presentar espesores y/o densidades y/o materiales y/o mezclas de materiales diferentes. Las varias capas estïn aplicadas tïpicamente de forma superpuesta. Asimismo es posible tener una o varias capas de aire entre, respectivamente, otras capas.

En el turbocargador como se ha descrito anteriormente, el aislamiento tïrmico puede estar compuesto de una capa de cubierta, por ejemplo una chapa de cubierta metïlica, y una o varias esteras aislantes y/o envueltas aislantes situadas por debajo.

La una o varias capas, por tanto, por ejemplo se pueden colocar debajo de una capa de cubierta. A este respecto, la capa de cubierta tïpicamente es la capa situada mïs en el interior. Asimismo es posible prever tambiïn otras capas, por ejemplo metïlicas, entre las esteras aislantes y/o envueltas aislantes.

Se entiende que el aislamiento tïrmico tïpicamente tiene en cuenta una conducciïn del flujo lo mïs favorable posible, para tener en cuenta, ademïs de las buenas propiedades de aislamiento, tambiïn las buenas propiedades de conducciïn del flujo. Las varias capas o esteras aislantes y/o envueltas aislantes pueden estar compuestas de un tejido de fibras de fibras minerales, por ejemplo de vidrio y/o silicato y/o fibras cerïmicas. Por tanto, las esteras aislantes y/o envueltas aislantes pueden estar configuradas como esteras de fibras y/o envueltas de fibras.

Se entiende que tambiïn se puede emplear mïs de un aislamiento tïrmico en el turbocargador, por ejemplo, en caso de cuatro partes de una carcasa de turbina, dos... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Turbocargador (10) para un motor de combustiïn interna, con una carcasa de turbina (11A, 11B) ; estando compuesta la carcasa de turbina (11A, 11B) de al menos dos partes (11A, 11B) , estando dispuestas las partes (11A, 11B) en relaciïn con un eje central (23) comïn que se corresponde, esencialmente, con la direcciïn de paso de gas (13, 15) a travïs del turbocargador (10) ; estando insertado entre dos partes (11A, 11B) situadas directamente una sobre otra de la carcasa de turbina un aislamiento tïrmico (17) , siendo el aislamiento tïrmico (17) similar en su forma a la forma del lado interno de la parte (11A) , de tal manera que puede estar apoyado en el lado interno de la parte (11A) .

2. Turbocargador (10) de acuerdo con la reivindicaciïn 1, pudiendo atornillarse entre sï las partes (11A, 11B) 10 situadas directamente una sobre otra de la carcasa de la turbina.

3. Turbocargador (10) de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 ï 2, pudiendo soldarse entre sï las partes (11A, 11B) situadas directamente una sobre otra de la carcasa de la turbina.

4. Turbocargador (10) de acuerdo con la reivindicaciïn 1, estando atornillado el aislamiento tïrmico (17) con al menos una de las dos partes (11A, 11B) .

5. Turbocargador (10) de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 ï 4, presentando el aislamiento (17) una o varias capas.

6. Turbocargador (10) de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 - 5, estando compuesto el aislamiento

(17) de una capa de cubierta, por ejemplo una chapa de cubierta metïlica, y una o varias esteras aislantes y/o envueltas aislantes situadas por debajo.

7. Turbocargador (10) de acuerdo con la reivindicaciïn 6, estando compuestas las esteras aislantes y/o las envueltas aislantes de un tejido de fibras de fibras minerales, por ejemplo de vidrio y/o silicato y/o fibras cerïmicas.