[發(fā)明專利]帶有用于再循環(huán)廢氣的一體特征的增壓裝置

有效

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• 申請日: 2011-12-22
• 公開（公告）號: CN102536430A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設計）人: K-J.吳
• 申請（專利權）人: 通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F02B37/00
• 分類號: F02B37/00;F02M25/07
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 薛峰

聯(lián)合研究聲明

本發(fā)明由能源部資助、根據第DE-FC26-07NT43271號協(xié)定在政府支持下完成。美國政府對本發(fā)明享有一定權利。

技術領域

本發(fā)明的示例性實施例涉及渦輪增壓器，增壓器以及空氣吸入系統(tǒng)，尤其涉及具有一體廢氣再循環(huán)（EGR）導管的外殼。

背景技術

廢氣再循環(huán)（EGR）的高效使用對于所有現代內燃機，包括汽油機與柴油機都是很重要的。EGR的高效使用通常支持實現從這些發(fā)動機產生高功率輸出的目標，同時還實現了高燃料效率與經濟性的目標以及實現了愈加嚴格的發(fā)動機排放要求的目標。經常在這些發(fā)動機中使用強迫吸入裝置，尤其是包括渦輪增壓器和增壓器，以增加發(fā)動機進氣質量空氣流量以及發(fā)動機功率輸出。另外，增壓器包括機械驅動部件，例如皮帶、齒輪、軸或鏈條（其連接到發(fā)動機的曲軸），并且會存在發(fā)動機封裝方面的挑戰(zhàn)。渦輪增壓器由廢氣提供能量，因此，EGR和強迫進氣的高效使用使得這些系統(tǒng)的協(xié)同設計成為必要。

可取的是使渦輪增壓或增壓的發(fā)動機高效地使用排氣系統(tǒng)中可獲得的能量，從而提高整體發(fā)動機效率與燃料經濟性。進一步，隨著發(fā)動機變得更加復雜，各種部件的封裝可使得渦輪增壓器或增壓器的設計變得具有挑戰(zhàn)性。例如，當排放規(guī)定變得更加嚴格時，緊密連接的催化轉化器可以直接安裝于渦輪增壓器廢氣出口。這可能影響EGR系統(tǒng)部件的定位，例如廢氣供給口與接收口。因此，渦輪增壓器、空氣吸入系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)以及EGR系統(tǒng)的改進的封裝將使得可以在各種應用中擴展使用渦輪增壓器以及EGR系統(tǒng)，從而導致改進的效率與性能。

發(fā)明內容

根據本發(fā)明的一個實施例，壓縮機外殼包括與配置成容納壓縮機葉輪的壓縮機渦殼相流體連通的壓縮機入口，壓縮機入口配置成提供第一空氣流至壓縮機葉輪，以及與壓縮機渦殼相流體連通的壓縮機出口，壓縮機出口配置成將壓縮氣體引導至進氣歧管。壓縮機外殼還包括與壓縮機渦殼相流體連通的廢氣再循環(huán)進氣口，廢氣再循環(huán)進氣口配置成將廢氣流與空氣流組合至壓縮機葉輪。

根據另一實施例，強迫吸氣裝置包括壓縮機，該壓縮機包括壓縮機葉輪，該壓縮機葉輪可旋轉地放置在壓縮機外殼中；以及壓縮機外殼中的壓縮機入口，壓縮機入口與包含壓縮機葉輪的壓縮機渦殼相流體連通。此外，該裝置包括在壓縮機外殼中的壓縮機出口，該壓縮機出口與壓縮機渦殼相流體連通；以及位于壓縮機外殼上的廢氣再循環(huán)進氣口。廢氣再循環(huán)進氣口與壓縮機渦殼流體連通。

結合附圖，本發(fā)明的以上特征與優(yōu)勢，以及其他特征與優(yōu)勢從本發(fā)明的以下詳細描述中顯而易見。

本發(fā)明還提供了以下方案：

1.?一種壓縮機外殼，包括：

壓縮機入口，其與壓縮機渦殼相流體連通，所述壓縮機渦殼配置成容納壓縮機葉輪，所述壓縮機入口配置成提供第一空氣流至所述壓縮機渦殼；

壓縮機出口，其與所述壓縮機渦殼相流體連通，所述壓縮機出口配置成將壓縮氣體引導至進氣歧管；以及

廢氣再循環(huán)進氣口，其與所述壓縮機渦殼相流體連通，所述廢氣再循環(huán)進氣口配置成將廢氣流與空氣流組合至所述壓縮機渦殼。

2.?如方案1所述的壓縮機外殼，其特征在于，所述廢氣再循環(huán)進氣口位于所述壓縮機入口上并且配置成將廢氣流與所述壓縮機葉輪上游的空氣流組合。

3.?如方案1所述的壓縮機外殼，其特征在于，所述廢氣再循環(huán)進氣口以低于所述壓縮機葉輪下游的流體壓力的壓力提供廢氣流。

4.?如方案1所述的壓縮機外殼，其特征在于，所述廢氣再循環(huán)進氣口位于所述壓縮機出口上并且配置成將廢氣流與所述壓縮機葉輪下游的空氣流組合。

5.?如方案1所述的壓縮機外殼，其特征在于，所述廢氣再循環(huán)進氣口以高于所述壓縮機葉輪上游的流體壓力的壓力提供廢氣流。

6.?一種渦輪增壓器，包括：

壓縮機外殼，其具有壓縮機入口，所述壓縮機入口配置成引導空氣流至壓縮機葉輪，所述壓縮機葉輪可旋轉地放置在壓縮機渦殼內；

所述壓縮機外殼中的壓縮機出口，所述壓縮機出口配置成從所述壓縮機渦殼接收壓縮氣體流；以及

位于所述壓縮機外殼上的廢氣再循環(huán)進氣口，所述廢氣再循環(huán)進氣口配置成將廢氣流與空氣流在其流入所述壓縮機渦殼中時組合。

7.?如方案6所述的渦輪增壓器，其特征在于，所述廢氣再循環(huán)進氣口位于所述壓縮機入口上并且與所述壓縮機入口相流體連通。