[發(fā)明專利]用于內(nèi)燃機的渦輪增壓器組件及具有該組件的機動車

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711365812.6
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN108278148B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 托馬斯·萊特爾;多米尼克·波爾斯特
• 申請（專利權(quán)）人: 曼卡車和巴士股份公司
• 主分類號: F01N13/08
• 分類號: F01N13/08;F01D9/00;F02B37/00
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11363
• 代理人: 李少丹;許偉群

本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機的渦輪增壓器組件及具有該組件的機動車。該渦輪增壓器組件(10)具有渦輪增壓器(11)，其中該渦輪增壓器具有渦輪機殼體(20)。該渦輪增壓器組件(10)還具有排氣管(16)。該排氣管(16)設(shè)置在該渦輪機殼體(20)的下游。該排氣管(16)具有擴散器區(qū)域(22)和排氣歧管區(qū)域(24)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機排氣引導(dǎo)的一種裝置，尤其一種渦輪增壓器組件。本發(fā)明另外還涉及具有渦輪增壓器組件的一種機動車，尤其商用車。

背景技術(shù)

為了提高內(nèi)燃機的功率或效率，可以采用渦輪增壓器或排氣渦輪增壓器（ATL）。渦輪增壓器具有進氣壓氣機和排氣渦輪機。該壓氣機集成在內(nèi)燃機的進氣系統(tǒng)中以提高空氣流量以及減少內(nèi)燃機活塞的吸氣功。渦輪增壓器的壓氣機由排氣渦輪機來驅(qū)動。具體地，該排氣渦輪機的渦輪借助與渦輪一同旋轉(zhuǎn)的軸來驅(qū)動壓氣機的壓氣機葉輪。在運行中，來自內(nèi)燃機燃燒室的熱的排氣流過排氣渦輪機的渦輪，并從而將其驅(qū)動。在渦輪的下游在渦輪機殼體中設(shè)置有擴散器，以改善渦輪的排氣的流出。通過采用擴散器可以改善排氣渦輪機的效率。該擴散器可以作為渦輪機殼體的一個區(qū)域來鑄造。也即，流過排氣渦輪機的排氣決定了高熱承載的渦輪機殼體的與之相協(xié)調(diào)的構(gòu)造。

在安裝情況受限時，可能有必要把一個排氣歧管與渦輪增壓器的渦輪的出口相連接。該排氣歧管能夠偏轉(zhuǎn)排氣的流動方向，以導(dǎo)入到排氣系統(tǒng)的其他部件中，比如排氣再處理的模塊。

擴散器長度局限于在渦輪機殼體中的集成。另外，更長的擴散器并從而更大和更長的渦輪機殼體對于排氣路徑下游所設(shè)置的部件的安裝空間和布置是不利的。可能尤其有必要設(shè)置具有較小彎曲半徑的下游設(shè)置的排氣歧管，也即更強地彎曲該排氣歧管。具有較小彎曲半徑的排氣歧管對于排氣渦輪機的流出是不利的，并可能降低排氣渦輪機的效率。

發(fā)明內(nèi)容

從而本發(fā)明的一個任務(wù)是，提供一種具有渦輪增壓器、擴散器和排氣歧管的用于排氣引導(dǎo)的裝置，其能夠更好地利用有限的安裝空間并尤其是實現(xiàn)了排氣歧管的大的彎曲半徑，以提高渦輪增壓器效率。本發(fā)明的另一任務(wù)可以認為是，實現(xiàn)高熱承載的渦輪機殼體的改善構(gòu)造，而不會負面影響流過渦輪機殼體的氣流。

該任務(wù)通過具有下述技術(shù)方案所述特征的一種用于排氣引導(dǎo)的裝置、尤其是一種渦輪增壓器組件而得到解決。本發(fā)明的有利的實施方式和應(yīng)用參見如下所述技術(shù)方案。

該渦輪增壓器組件具有渦輪增壓器（排氣渦輪增壓器），其具有渦輪機殼體。該渦輪機殼體可以是渦輪增壓器殼體的組成部分，該渦輪增壓器殼體另外還具有壓氣機殼體。該渦輪機殼體可以是鑄件，并容納有可旋轉(zhuǎn)的渦輪機葉輪，該渦輪機葉輪通過一個軸與壓氣機葉輪相驅(qū)動連接。

該渦輪增壓器組件另外還具有排氣管。該排氣管設(shè)置在渦輪機殼體的下游。該排氣管包含有擴散器區(qū)域和排氣歧管區(qū)域。該排氣管可以是一個其中集成有擴散器的排氣歧管。該擴散器（區(qū)域）通過在流動介質(zhì)、也即排氣的流動方向上增大排氣管橫截面、也即通流截面來定義。該排氣歧管（區(qū)域）通過彎曲的構(gòu)造形式來定義，其中這導(dǎo)致流動介質(zhì)沿排氣歧管的彎曲構(gòu)造形式形成流動方向變化。

根據(jù)本發(fā)明，在排氣管中設(shè)置擴散器區(qū)域具有特殊的優(yōu)點，即擴散器區(qū)域與渦輪機殼體相獨立地構(gòu)造。從而在渦輪機殼體的構(gòu)造方面能夠減少由于目前必定把擴散器集成在渦輪機殼體中所產(chǎn)生的限制。因此能夠最佳地設(shè)計高熱承載的渦輪機殼體，而不用在渦輪機輪的下游針對氣流做出妥協(xié)。另外還可以優(yōu)選地通過設(shè)置在排氣管中來增加擴散器區(qū)域的長度，而不必導(dǎo)致增大渦輪機殼體。該渦輪機殼體比如可以具有與渦輪機輪直接靠近地設(shè)置的法蘭區(qū)域以與排氣管相法蘭連接。