[發(fā)明專利]具有可調節(jié)的調整機構和噪聲衰減器的渦輪增壓器壓縮機

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911258875.0
• 申請日: 2019-12-10
• 公開（公告）號: CN111288018A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設計）人: B.S.高塔姆;H.莫塔;C.巴特;S.皮斯;S.博拉孔達
• 申請（專利權）人: 蓋瑞特交通一公司
• 主分類號: F04D29/42
• 分類號: F04D29/42;F04D29/44;F04D29/66;F02B37/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 代易寧;劉茜

本發(fā)明涉及具有可調節(jié)的調整機構和噪聲衰減器的渦輪增壓器壓縮機。一種用于渦輪增壓器的壓縮機包括在壓縮機的空氣入口中的入口調節(jié)機構，該入口調節(jié)機構可操作成在打開位置和閉合位置之間移動。入口調節(jié)機構包括圍繞空氣入口布置的多個葉片，這些葉片可從空氣入口壁的環(huán)形空間徑向向內移動到空氣入口中，從而形成具有相對于入口的標稱直徑減小的直徑的孔口。噪聲衰減器被布置在入口調節(jié)機構下游的環(huán)形空間中，用于在入口調節(jié)機構關閉時衰減由入口調節(jié)機構引起的空氣動力噪聲。

技術領域

本公開涉及壓縮機，諸如用于渦輪增壓器中的壓縮機，并且更具體地涉及可以針對不同的工作狀況調節(jié)有效入口面積或直徑的壓縮機。

背景技術

排氣驅動的渦輪增壓器為與內燃機結合使用的裝置，其用于通過壓縮輸送到發(fā)動機的進氣口以與燃料混合并在發(fā)動機中燃燒的空氣來增加發(fā)動機的功率輸出。渦輪增壓器包括安裝在壓縮機殼體中的軸的一端上的壓縮機葉輪和安裝在渦輪機殼體中的軸的另一端上的渦輪機葉輪。通常，渦輪機殼體與壓縮機殼體分開形成，并且還存在連接在渦輪機殼體和壓縮機殼體之間用于容納軸的軸承的另一個中心殼體。渦輪機殼體限定了大體環(huán)形的腔室，該腔室包圍渦輪機葉輪并且接收來自發(fā)動機的排氣。渦輪機組件包括從腔室通向渦輪機葉輪的噴嘴。排氣從腔室通過噴嘴流向渦輪機葉輪，并且渦輪機葉輪由排氣驅動。因此，渦輪機從排氣中提取動力并驅動壓縮機。壓縮機通過壓縮機殼體的入口接收環(huán)境空氣，并且空氣被壓縮機葉輪壓縮，然后從殼體排放到發(fā)動機進氣口。

渦輪增壓器通常采用離心（也稱為“徑向”）類型的壓縮機葉輪，因為離心式壓縮機可以以緊湊的布置實現(xiàn)相對高的壓力比。用于壓縮機的進氣在離心式壓縮機葉輪的導流輪部分處沿大體軸向方向被接收，并且在葉輪的出口導流輪部分處沿大體徑向方向被排出。來自葉輪的壓縮空氣被輸送到蝸殼，并且將空氣從蝸殼供應到內燃機的進氣口。

壓縮機的工作范圍是渦輪增壓器整體性能的重要方面。操作范圍通常由壓縮機的操作圖譜上的喘振線和扼流線界定。壓縮機圖譜通常表示為縱軸上的壓力比（排出壓力Pout除以入口壓力Pin）對比水平軸線上的校正質量流量。壓縮機圖譜上的扼流線位于高流量處，并且代表壓力比范圍內最大質量流量點的軌跡；也就是說，對于扼流線上的給定點，由于在壓縮機中發(fā)生扼流狀態(tài)，因此不可能在保持相同壓力比的同時增加流量。

喘振線位于低流量處，并且代表在壓力比范圍內沒有喘振的最小質量流量點的位置；也就是說，對于喘振線上的給定點，在不改變壓力比的情況下降低流量或在不改變流量的情況下增加壓力比將導致喘振發(fā)生。喘振為通常在壓縮機葉片入射角變得如此之大以至于在壓縮機葉片上產(chǎn)生顯著的流分離時發(fā)生的流動不穩(wěn)定性。在喘振期間可能發(fā)生壓力波動和流動反轉。

在用于內燃機的渦輪增壓器中，當發(fā)動機以高負荷或扭矩和低發(fā)動機轉速運行時，或者當發(fā)動機以低速運行并且存在高水平的排氣再循環(huán)（EGR）時，可能發(fā)生壓縮機喘振。當發(fā)動機突然從高速狀態(tài)減速時，也會出現(xiàn)喘振。擴展壓縮機的無喘振操作范圍以降低流量是壓縮機設計中經(jīng)常尋求的目標。