[發明專利]增壓裝置

在審

• 申請號: 201710777467.0
• 申請日: 2017-09-01
• 公開（公告）號: CN107816456A
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 謝諾爾·瑟于特;魯迪格·施韋格爾;菲利浦·梅茨勒;尼古萊·施納貝爾
• 申請（專利權）人: 博世馬勒渦輪系統有限兩合公司
• 主分類號: F04D29/44
• 分類號: F04D29/44;F04D29/66
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司11335
• 代理人: 翟國明

技術領域

根據權利要求1的前序部分，本發明涉及一種增壓裝置，其具有壓縮機和通過布置在其上的壓縮機輪而可旋轉地安裝在軸承外殼中的軸，。另外，本發明涉及一種具有這樣的增壓裝置的內燃機。

背景技術

從EP0386743A2已知一種普遍的增壓裝置，其具有壓縮機和通過布置在其上的壓縮機輪而可旋轉地安裝在軸承外殼中的軸。已知的增壓裝置另外具有擴散器，其從壓縮機輪上的擴散器入口沿徑向延伸至螺旋形壓縮機外殼上的擴散器出口。在此，擴散器本身相對于其徑向長度逐漸變細，由此增加壓力并且因此實現增加的效率。

然而現有技術中已知的增壓裝置的缺點在于低的圓周速度和質量流量，即，在氣涌極限(the surge limit)附近，在軸承外殼壁附近增加了擴散器中的流體分離和回流的危險。特別是以低的圓周速度和質量流量，這導致了效率的降低。

發明內容

本發明因此處理如下問題：針對普遍類型的增壓裝置規定一種改進的或者至少替代的實施例，其特征特別是在于氣涌極限(the surge limit)附近的操作范圍中的增加的效率。

根據本發明，該問題通過獨立權利要求1的主題解決。有益的實施例為從屬權利要求的主題。

本發明基于如下的主要構思：第一次形成沿壓縮機的軸承外殼的方向(并非沿徑向，而是傾斜地)限定擴散器的軸承外殼壁，其結果是特別是在氣涌極限附近的操作范圍中，即，以較低的周向速度和質量流量，能夠減小軸承外殼附近的擴散器中的流體分離和回流。由此，特別是在該操作范圍中能夠大程度低地提高效率。根據本發明的增壓裝置，以已知的方式包括壓縮機和可旋轉地安裝在軸承外殼中的軸以及布置在其上的壓縮機輪。同樣地，增壓裝置包括沿徑向從在壓縮機輪上的擴散器入口朝向在螺旋形的壓縮機外殼上的擴散器出口延伸的擴散器?，F在根據本發明的是，擴散器一方面由擴散器壁限定，而另一方面由軸承外殼壁限定，并且同時軸承外殼壁在從擴散器入口產生的第一部中以2°≤α≤30°的角度α傾斜于徑向方向而導向，并且由此帶來擴散器截面的沿徑向方向向外側的逐漸變細。經由減小的流動截面，能夠實現擴散器中的流速的增加，并且因此通過低質量流量的效率提高。通過傾斜的軸承外殼壁，擴散器中的流動被減速，并且因此加強壓力，然而其中本發明的具體益處和基本構思在于以低質量流量和低圓周速度(即，特別是在氣涌極限附近的范圍中)的效率能夠被提高，這根據本發明能夠通過在其第一部中傾斜的軸承外殼壁而實現。相反地，傳統的幾何結構具有如下問題：在以低圓周速度和質量流量的操作點中擴散器中的沿徑向方向的面積增加，并且因此作為導致流體分離的結果的減速是過大的。在該情況下效率的提高特別是基于如下的事實：通過軸承外殼壁的傾斜的第一部，能夠減小擴散器中以低轉速和質量流量的流體分離和回流。

通過根據本發明的技術方案的有益的進一步的發展，在擴散器出口上的寬度a相當于擴散器入口上的寬度B的大約37.5至95％。通過這樣的截面逐漸變細的方式，另外在該范圍中發生的流速的增加或減速的降低在擴散器的徑向輪廓中進行，其結果是根據本發明的增壓裝置的效率也能夠在低轉速范圍中提高。

通過根據本發明的技術方案的進一步有益的實施例，沿徑向延伸的第二部沿徑向在外側鄰接軸承外殼壁的第一部，所述第二部開口到壓縮機外殼的螺旋形中。沿徑向延伸的第二部在該情況下取決于傾斜的角度以及擴散器出口上的寬度。

特別地，第二部的徑向長度L₂相對于第一部的徑向長度L₁的100％至250％，其中徑向長度L₂從擴散器的外徑獲得。

通過根據本發明的技術方案的進一步有益的實施例，第一部與軸承外殼壁形成為一體件。這提供了如下的大益處：通過軸承外殼的形狀的簡單改變，也能夠同時改變擴散器的形狀，而沒有為此因此需要的組裝步驟。特別地，通過改變軸承外殼的鑄造模具，擴散器能夠例如同時被創建。對此可替代地，顯然能夠想到的是，軸承外殼壁的第一部和第二部形成為單獨的插入件并且連接至軸承外殼壁。這轉而提供了如下的大益處：起初通過徑向的軸承外殼壁而能夠繼續軸承外殼的制造，并且僅僅可選地裝備有另外的第一和第二部。由此，由于例如不同的具有變化的傾斜的楔形表面的第一部和變化的厚度的第二部能夠保持為現有的，并且能夠單獨地另外布置在相同的軸承外殼中或另外相同的軸承外殼壁中，所以特別地也能夠想到關于制造的更大的靈活性。由此，也可以特別地實現模塊系統。

本發明的進一步重要的特征和益處從從屬權利要求、附圖以及通過附圖的相關附圖描述獲得。