ITBO20120280A1 - Turbocompressore per autoveicoli - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

“TURBOCOMPRESSORE PER AUTOVEICOLIâ€

La presente invenzione à ̈ relativa ad un turbocompressore per autoveicoli.

In particolare, la presente invenzione à ̈ relativa ad un turbocompressore del tipo comprendente una carcassa di contenimento definente una prima camera atta ad alloggiare al proprio interno una prima girante, una seconda camera atta ad alloggiare al proprio interno una seconda girante, ed una terza camera disposta tra la prima camera e la seconda camera; ed un albero di trasmissione, che si estende attraverso le tre camere, ed à ̈ impegnato in maniera angolarmente fissa attraverso le due giranti.

Il turbocompressore comprende, inoltre, una prima piastra di chiusura per separare a tenuta di fluido una dall’altra la seconda camera dalla terza camera, ed una seconda piastra di chiusura per separare a tenuta di fluido una dall’altra la prima camera dalla terza camera.

Il turbocompressore comprende, infine, un condotto di aspirazione per aspirare aria nella seconda camera; un condotto di mandata per alimentare un flusso di aria compressa generato dalla seconda girante in un motore a combustione interna; ed un condotto di alimentazione per alimentare nella prima camera i prodotti di combustione generati nel motore a combustione interna.

Dal momento che i prodotti di combustione alimentati all’interno della prima camera presentano una temperatura elevata, la seconda camera, la terza camera, e la seconda girante sono anch’esse soggette a tale temperatura, che può causare deformazioni della seconda camera e della seconda girante.

Inoltre, le elevate temperature presenti nella seconda camera causano un aumento di volume dell’aria aspirata nella seconda camera con una conseguente riduzione della percentuale di ossigeno contenuta nel flusso di aria compressa alimentato al motore a combustione interna ed una conseguente perdita di potenza del motore a combustione interna stesso.

Per ovviare agli inconvenienti sopra descritti, Ã ̈ noto ricavare nella porzione della carcassa di contenimento definente la seconda camera un circuito di raffreddamento attraversato da un fluido refrigerante.

I turbocompressori per autoveicoli noti del tipo sopra descritto presentano alcuni inconvenienti principalmente discendenti dal fatto che la realizzazione del circuito di raffreddamento attraverso la carcassa di contenimento comporta la progettazione e la produzione di stampi di fonderia relativamente complessi e costosi.

Inoltre, la carcassa di contenimento provvista del circuito di raffreddamento à ̈ soggetta a possibili perdite di fluido refrigerante, che potrebbe miscelarsi con l’aria aspirata nella seconda camera compromettendo il corretto funzionamento del turbocompressore.

Scopo della presente invenzione à ̈ di realizzare un turbocompressore per autoveicoli che sia esente dagli inconvenienti sopra descritti e che sia di semplice ed economica attuazione.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un turbocompressore per autoveicoli come rivendicato nelle rivendicazioni allegate.

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

la figura 1 Ã ̈ una vista prospettica schematica, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza, di una preferita forma di attuazione del turbocompressore della presente invenzione;

la figura 2 Ã ̈ una sezione prospettica schematica di un particolare del turbocompressore della figura 1; e

la figura 3 Ã ̈ una vista prospettica esplosa del particolare della figura 2.

Con riferimento alla figura 1, con 1 à ̈ indicato, nel suo complesso, un turbocompressore per autoveicoli comprendente una carcassa 2 di contenimento conformata per definire tre camere 3, 4, 5 disposte in successione e nell’ordine lungo un asse 6 longitudinale.

Le camere 3 e 4 sono separate a tenuta di fluido una dall’altra tramite una piastra 7 di chiusura montata perpendicolarmente all’asse 6, e le camere 4 e 5 sono separate a tenuta di fluido una dall’altra tramite una piastra 8 di chiusura montata perpendicolarmente all’asse 6 stesso.

Il turbocompressore 1 comprende, inoltre, un albero 9 di trasmissione, il quale si estende attraverso le camere 3, 4, 5, ed à ̈ montato per ruotare attorno all’asse 6; una prima girante 10, la quale à ̈ disposta nella camera 3, ed à ̈ accoppiata in maniera angolarmente fissa all’albero 9; ed una seconda girante 11, la quale à ̈ disposta nella camera 5, ed à ̈ accoppiata in maniera angolarmente fissa all’albero 9 stesso.

Secondo quanto illustrato nelle figure 2 e 3, la piastra 8 presenta un foro 12 centrale impegnato in maniera girevole dall’albero 9, e comprende due dischi 13, 14 collegati fra loro a tenuta di fluido, per esempio, tramite incollaggio.

Ciascun disco 13, 14 presenta una forma sostanzialmente a tazza con concavità rivolta verso l’altro disco 13, 14, e comprende una cavità 15 affacciata alla cavità 15 dell’altro disco 13, 14 per definire un canale 16 di raffreddamento attraversato da un fluido refrigerante.

Il canale 16 si estende attorno all’asse 6 secondo un angolo minore di 360°, e definisce parte di un circuito 17 di raffreddamento comprendente, inoltre, un raccordo 18 di ingresso del fluido refrigerante nel canale 16 ed un raccordo 19 di uscita del fluido refrigerante dal canale 16 stesso.

I raccordi 18, 19 sono ricavati, nella fattispecie, sul disco 13, e sono separati a tenuta di fluido l’uno dall’altro da un setto 20 separatore, il quale sporge all’interno del canale 16 in parte da una parete di fondo della cavità 15 del disco 13 ed in parte da una parete di fondo della cavità 15 del disco 14.

La piastra 8 presenta, inoltre, una cava 21 anulare, la quale si estende attorno all’asse 6, à ̈ ricavata lungo un bordo perimetrale esterno della piastra 8, ed alloggia al proprio interno una guarnizione nota e non illustrata, che consente di accoppiare a tenuta di fluido fra loro la carcassa 2 e la piastra 8 stessa.

Il turbocompressore 1 comprende, inoltre, un condotto 22 di aspirazione per aspirare aria all’interno della camera 5; un condotto 23 di mandata per alimentare un flusso di aria compressa generato dalla girante 11 in un motore a combustione interna noto e non illustrato; ed un condotto 24 di alimentazione per alimentare nella camera 3 i prodotti di combustione generati nel motore a combustione interna (non illustrato) stesso.

In uso, i prodotti di combustione alimentati nella camera 3 attraverso il condotto 24 pongono in rotazione la girante 10, l’albero 9 di trasmissione, e la girante 11, la quale comprime l’aria aspirata nella camera 5 attraverso il condotto 22 ed alimenta un flusso di aria compressa al motore a combustione interna (non illustrato) attraverso il condotto 23.

Il riscaldamento della girante 11 e della porzione di carcassa 2 definente la camera 5 causato dalle elevate temperature dei prodotti di combustione alimentati nella camera 3 viene limitato dal fluido refrigerante alimentato lungo il circuito 17 di raffreddamento. Di conseguenza, la temperatura dell’aria alimentata dalla girante 11 lungo il condotto 23 ed al motore a combustione interna (non illustrato) à ̈ relativamente bassa.

Il turbocompressore 1 presenta alcuni vantaggi principalmente discendenti dal fatto che la realizzazione del canale 16 di raffreddamento attraverso la piastra 8 di chiusura consente di dividere la piastra 8 nei due dischi 13 e 14 e comporta, quindi, la progettazione e la produzione di stampi di fonderia relativamente semplici ed economici e l’esecuzione di processi di fusione relativamente semplici ed economici.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.- Turbocompressore per autoveicoli comprendente una carcassa di contenimento (2) definente almeno una prima camera (3) ed una seconda camera (5); almeno una prima piastra di chiusura (8) montata all’interno della carcassa di contenimento (2) per separare a tenuta di fluido l’una dall’altra le dette prima e seconda camera (3, 5); una prima girante (10) montata girevole nella prima camera (3); una seconda girante (11) montata girevole nella seconda camera (5); un albero di trasmissione (9) impegnato in maniera angolarmente fissa attraverso le dette prima e seconda girante (10, 11); un condotto di aspirazione (22) per aspirare aria all’interno della seconda camera (5); un condotto di mandata (23) per alimentare un flusso di aria compressa generato dalla seconda girante (11) in un motore a combustione interna; ed un condotto di alimentazione (24) per alimentare nella prima camera (3) i prodotti di combustione generati nel motore a combustione interna; e caratterizzato dal fatto che la prima piastra di chiusura (8) à ̈ provvista di un circuito di raffreddamento (17), il quale à ̈ ricavato attraverso la prima piastra di chiusura (8), ed à ̈ attraversato da un fluido refrigerante. 2.- Turbocompressore secondo la rivendicazione 1, in cui l’albero di trasmissione (9) à ̈ montato per ruotare attorno ad un asse di rotazione (6) determinato; il circuito di raffreddamento (17) comprendendo un canale di raffreddamento (16) estendentesi attorno al detto asse di rotazione (6). 3.- Turbocompressore secondo la rivendicazione 2, in cui il canale di raffreddamento (16) si estende attorno al detto asse di rotazione (6) secondo un angolo minore di 360°. 4.- Turbocompressore secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la prima piastra di chiusura (8) presenta un ingresso (18) del fluido refrigerante nel circuito di raffreddamento (17), una uscita (19) del fluido refrigerante dal circuito di raffreddamento (17), ed un setto divisore (20) disposto all’interno del circuito di raffreddamento (17) stesso per separare a tenuta di fluido fra loro i detti ingresso (18) ed uscita (19). 5.- Turbocompressore secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la prima piastra di chiusura (8) comprende due dischi (13, 14), i quali presentano, ciascuno, una rispettiva cavità (15), e sono accoppiati a tenuta di fluido fra loro per consentire alle due cavità (15) di definire il detto circuito di raffreddamento (17). 6.- Turbocompressore secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la prima piastra di chiusura (8) presenta una cava anulare (21) ricavata lungo un proprio bordo perimetrale esterno, ed una guarnizione anulare alloggiata all’interno della cava anulare (21) stessa. 7.- Turbocompressore secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la prima piastra di chiusura (8) presenta un foro centrale (12) impegnato in maniera girevole dal detto albero di trasmissione (9). 8.- Turbocompressore secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la carcassa di contenimento (2) à ̈ conformata in modo da definire una terza camera (4), la quale à ̈ disposta tra le dette prima e seconda camera (3, 5), à ̈ attraversata dal detto albero di trasmissione (9), ed à ̈ separata a tenuta di fluido dalla seconda camera (5) tramite la detta prima piastra di chiusura (8); una seconda piastra di chiusura (7) essendo prevista per separare a tenuta di fluido l’una dall’altra le dette prima e terza camera (3, 4).