[發(fā)明專利]渦輪機(jī)殼體

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410034187.7
• 申請(qǐng)日: 2014-01-24
• 公開（公告）號(hào): CN103967540A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J.考吉爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F01D25/24
• 分類號(hào): F01D25/24
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 成城;胡斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓系統(tǒng)，并且更具體地涉及用于并聯(lián)順序（parallel-sequential）渦輪增壓系統(tǒng)的渦輪機(jī)殼體。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中，為了減小發(fā)動(dòng)機(jī)排量同時(shí)仍維持或增加功率輸出，復(fù)雜的渦輪增壓構(gòu)架變得越來越重要。對(duì)于可接受的發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)響應(yīng)、燃料經(jīng)濟(jì)性和降低排放的需求可使得發(fā)動(dòng)機(jī)制造商面臨的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)更為復(fù)雜。從成本和包裝觀點(diǎn)，對(duì)于多缸組發(fā)動(dòng)機(jī)而言，并聯(lián)順序增壓系統(tǒng)是最有吸引力的，但與單級(jí)增加系統(tǒng)相比，并聯(lián)順序增壓系統(tǒng)仍面臨著包裝和成本的挑戰(zhàn)。

同時(shí)滿足這些挑戰(zhàn)的嘗試包括并入多個(gè)渦輪增壓部件（例如，雙聯(lián)式渦輪增壓器），每個(gè)渦輪增壓部件專用于相關(guān)聯(lián)的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸組（即，汽缸組）。進(jìn)一步的發(fā)展包括在單獨(dú)的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸組的排氣系統(tǒng)之間提供流體聯(lián)接。但不利的是，由于希望將常規(guī)排氣歧管部件整體形成到汽缸蓋內(nèi)，通達(dá)至渦輪機(jī)械上游的單獨(dú)排氣流以在單獨(dú)的發(fā)動(dòng)機(jī)組之間提供排氣連通變得特別復(fù)雜并且導(dǎo)致增加的成本。

因此，希望具有一種用于并聯(lián)順序渦輪增壓系統(tǒng)的改進(jìn)的渦輪機(jī)殼體，其向并聯(lián)順序渦輪增壓系統(tǒng)提供降低的成本、復(fù)雜性和減少的部件數(shù)量，同時(shí)便于其用于具有整體式排氣系統(tǒng)架構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)中。

發(fā)明內(nèi)容

在本發(fā)明的一示例性實(shí)施例中，主級(jí)渦輪機(jī)殼體包括排氣端口凸緣、渦輪機(jī)排放凸緣、跨接（crossover）凸緣和軸承支承環(huán)。排氣端口凸緣被構(gòu)造成將主級(jí)渦輪機(jī)殼體機(jī)械地聯(lián)接到主級(jí)配合結(jié)構(gòu)以提供主級(jí)工作流體源。渦輪機(jī)排放凸緣被構(gòu)造成將主級(jí)渦輪機(jī)殼體機(jī)械地聯(lián)接到排氣系統(tǒng)。跨接凸緣被構(gòu)造成將主級(jí)渦輪機(jī)殼體機(jī)械地聯(lián)接到跨接管。軸承支承環(huán)被構(gòu)造成機(jī)械地支承軸承，渦輪機(jī)輸出軸被支承在軸承上以繞其縱向軸線旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)此實(shí)施例，主級(jí)渦輪機(jī)殼體限定入口充氣室、渦輪機(jī)遮蔽件和排出口。排氣端口凸緣限定主級(jí)入口端口，主級(jí)入口端口被構(gòu)造成提供在入口充氣室與主級(jí)工作流體源之間的流體連通。主級(jí)入口端口被構(gòu)造成從主級(jí)工作流體源向入口充氣室傳送主級(jí)工作流體流。渦輪機(jī)遮蔽件限定在渦輪機(jī)入口與渦輪機(jī)出口之間的用于使主級(jí)工作流體流膨脹的流體膨脹流動(dòng)路徑。

在本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例中，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括：第一汽缸組；主級(jí)排氣歧管，其用于傳送在第一汽缸組中產(chǎn)生的排氣；以及主級(jí)渦輪機(jī)殼體。主級(jí)渦輪機(jī)殼體包括排氣端口凸緣、渦輪機(jī)排放凸緣、跨接凸緣和軸承支承環(huán)。排氣端口凸緣被構(gòu)造成將主級(jí)渦輪機(jī)殼體機(jī)械地聯(lián)接到主級(jí)排氣歧管，主級(jí)排氣歧管被構(gòu)造成將第一汽缸組中所產(chǎn)生的排氣提供為主級(jí)工作流體源。渦輪機(jī)排放凸緣被構(gòu)造成將主級(jí)渦輪機(jī)殼體機(jī)械地聯(lián)接到排氣系統(tǒng)。跨接凸緣被構(gòu)造成將主級(jí)渦輪機(jī)殼體機(jī)械地聯(lián)接到跨接管；并且軸承支承環(huán)被構(gòu)造成機(jī)械地支承軸承，渦輪機(jī)輸出軸被支承在軸承上以繞其縱向軸線旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)此實(shí)施例，主級(jí)渦輪機(jī)殼體限定入口充氣室、渦輪機(jī)遮蔽件和排出口。排氣端口凸緣限定主級(jí)入口端口，主級(jí)入口端口被構(gòu)造成提供在入口充氣室與主級(jí)工作流體源之間的流體連通。主級(jí)入口端口被構(gòu)造成從主級(jí)源向入口充氣室傳送主級(jí)工作流體流；并且渦輪機(jī)遮蔽件限定在渦輪機(jī)入口與渦輪機(jī)出口之間的用于使主級(jí)工作流體流膨脹的流體膨脹流動(dòng)路徑。

本發(fā)明還可包括下列方案。

1. 一種主級(jí)渦輪機(jī)殼體，包括：

排氣端口凸緣，所述排氣端口凸緣被構(gòu)造成將所述主級(jí)渦輪機(jī)殼體機(jī)械地聯(lián)接到主級(jí)配合結(jié)構(gòu)，以用于提供主級(jí)工作流體源；

渦輪機(jī)排放凸緣，所述渦輪機(jī)排放凸緣被構(gòu)造成將所述主級(jí)渦輪機(jī)殼體機(jī)械地聯(lián)接到排氣系統(tǒng)；

跨接凸緣，所述跨接凸緣被構(gòu)造成將所述主級(jí)渦輪機(jī)殼體機(jī)械地聯(lián)接到跨接管；以及

軸承支承環(huán)，所述軸承支承環(huán)被構(gòu)造成機(jī)械地支承軸承，渦輪機(jī)輸出軸被支承在所述軸承上以繞其縱向軸線旋轉(zhuǎn)；

其中，所述主級(jí)渦輪機(jī)殼體限定入口充氣室、渦輪機(jī)遮蔽件和排出口；

其中，所述排氣端口凸緣限定主級(jí)入口端口，所述主級(jí)入口端口被構(gòu)造成提供在所述入口充氣室與所述主級(jí)工作流體源之間的流體連通；

其中，所述主級(jí)入口端口被構(gòu)造成從所述主級(jí)工作流體源向所述入口充氣室傳送主級(jí)工作流體流；以及

其中，所述渦輪機(jī)遮蔽件限定在渦輪機(jī)入口與渦輪機(jī)出口之間的用于使渦輪機(jī)入口流膨脹的流體膨脹流動(dòng)路徑，所述渦輪機(jī)入口流包括所述主級(jí)工作流體流的至少一部分。

2. 根據(jù)方案1所述的主級(jí)渦輪機(jī)殼體，其中，所述主級(jí)工作流體流包括發(fā)動(dòng)機(jī)排氣。