[發明專利]排氣渦輪組件

有效

• 申請號: 201511036110.4
• 申請日: 2015-12-09
• 公開（公告）號: CN105736126B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: A·熱拉爾;S·P·索蘭基;V·厄蒙;N·莫蘭;F·阿貝爾;P·巴泰勒
• 申請（專利權）人: 蓋瑞特交通一公司
• 主分類號: F02B37/00
• 分類號: F02B37/00;F01D25/24;F01D11/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 代易寧;李婷

本發明涉及排氣渦輪組件。一種組件可包括渦輪葉輪；具有下渦輪殼表面的渦輪殼，下渦輪殼表面從排氣蝸殼延伸到限定了渦輪葉輪空間的上部的圓柱表面；具有被設置在上護罩部件表面的內側端和下護罩部件表面的內側端之間的輪廓表面的護罩部件，其中該輪廓表面限定了渦輪葉輪空間的下部；以及密封件機構，其中渦輪殼和護罩部件在圓柱表面的下軸向位置和輪廓表面的上軸向位置之間形成軸向空隙，其中軸向空隙被軸向地定位在渦輪葉輪的導入器部分的軸向位置和渦輪葉輪的導出器部分的軸向位置之間。

技術領域

本發明總體涉及用于內燃機渦輪增壓器的排氣渦輪。

背景技術

內燃機排氣系統可包括在渦輪殼內的渦輪葉輪套件以產生背壓。在這種系統中，當來自內燃機的增壓排氣流過渦輪殼時(例如沿到大氣出口的路徑)，渦輪葉輪隨排氣膨脹利用能量。

各種參數可以表征渦輪葉輪或渦輪殼。例如，一種已知為“A/R”(例如面積除以半徑)的參數描述渦輪殼的幾何特征，其中較小的A/R可以提高被引到渦輪葉輪的排氣的速度，并在較低的發動機速度下提供被增大的渦輪增壓器功率(例如產生更快速的源于壓縮機的升壓)。但是，小A/R也可能導致排氣沿更加相切的方向流動，這可能減少渦輪葉輪的流量，相應地容易增大背壓。背壓的增大能降低發動機在高發動機速度下有效“呼吸”的能力，這可能不利于峰值發動機功率。相反，采用較大的A/R可以降低排氣速度。對于渦輪增壓器而言，較低的排氣速度可以延遲源于壓縮機的升壓。對于較大A/R渦輪殼而言，流動可能以更加徑向的方式被引向渦輪葉輪，這能增加渦輪葉輪的有效流量，相應地導致較低的背壓。背壓的減小可允許在較高的發動機速度下增大發動機功率。

因為渦輪殼和渦輪葉輪能在排氣系統中產生背壓，所以存在排氣泄漏的可能。例如，在渦輪運行期間，渦輪殼空間處于高于其環境的壓力下。同樣，考慮到穿過渦輪葉輪的排氣的膨脹，渦輪葉輪下游的壓力可明顯低于渦輪殼蝸形區域的壓力。所以，在這樣的例子中，存在兩個可能發生排氣泄漏的區域。

例如，排氣泄漏可以是泄漏離開排氣系統到環境的類型，或者是仍留在排氣系統內但繞過渦輪葉輪空間的類型。對于后者而言，該泄漏可能發生在排氣渦輪的部件之間，例如，在那里所述部件可能隨著運行條件的變化而膨脹、收縮、受力等等。另外，當周期性發生時(例如在汽車中)，隨著循環的次數增加部件可能磨損、變得不對準等等。無論是外部的或內部的，泄漏都能改變渦輪葉輪和渦輪殼組件的性能。例如，漏氣的渦輪殼可能無法按照它的規定A/R性能工作，這使發動機控制、可變幾何機構的控制等等變得復雜。本文中所描述的各種工藝和技術涉及能減少排氣例如在渦輪組件內的泄漏的密封件和密封。

附圖說明

本文所述的各種方法、裝置、組件、系統、布置等等以及其等同物的更全面的理解通過參考下面的結合了附圖中所示例子的詳細描述而被獲得，其中：

圖1是渦輪增壓器和內燃機連同控制器的圖；

圖2A、2B和2C是渦輪增壓器組件的示例的系列剖視圖；

圖3A、3B和3C是密封件的示例的系列圖；

圖4A、4B和4C是渦輪增壓器組件的示例的系列圖；

圖5A和5B是圖4B的渦輪增壓器組件的一部分的剖視圖；

圖6A和6B是圖4C的渦輪增壓器組件的一部分的剖視圖；

圖7是渦輪增壓器組件的示例的分解圖；

圖8是圖7的渦輪增壓器組件的示例的分解圖；

圖9是圖7的渦輪增壓器組件的示例的分解圖；

圖10A和10B是圖7的渦輪增壓器組件的部分的放大圖；

圖11A和11B是圖7的渦輪增壓器組件的部分的放大圖；

圖12A和12B是渦輪增壓器組件的示例的剖視圖；