[發明專利]適配器

有效

• 申請號: 201980069505.4
• 申請日: 2019-08-23
• 公開（公告）號: CN112888842B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 格雷戈里·阿什比
• 申請（專利權）人: 康明斯有限公司
• 主分類號: F02B37/18
• 分類號: F02B37/18
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 畢楊

公開了一種適配器，其用于具有廢氣門的渦輪機的出口。該適配器包括：主導管，其構造成接收已經通過渦輪機的渦輪機葉輪的流體；以及次級導管，其構造成接收已經通過廢氣門的流體。主導管還包括擴散器，其構造成當流體遠離渦輪機葉輪移動時使流體減速；以及端口，其構造成將流體從次級導管輸送到主導管；并且其中，端口位于擴散器的下游。

技術領域

本發明涉及一種用于渦輪機出口的適配器，尤其涉及一種用于渦輪機出口的適配器，其中，適配器包括擴散器。

背景技術

渦輪機是將流體的勢能轉換成機械功的機器。渦輪機包括渦輪機葉輪和渦輪機殼體，渦輪機殼體限定了渦輪機入口和渦輪機出口。在使用中，流體通過渦輪機入口進入渦輪機，然后在渦輪機中傳遞到渦輪機葉輪。流體撞擊在由渦輪機葉輪限定的一個或多個葉片上，從而在渦輪機葉輪上施加力，導致渦輪機葉輪旋轉。一旦流體流過渦輪機葉輪，它就會經由渦輪機出口離開渦輪機。已知提供一種旁路通道，該旁路通道構造成允許流體從渦輪機入口流到渦輪機出口而無需通過渦輪機葉輪。這種旁路通道通常裝配有閥，該閥被稱為廢氣門，構造成允許或阻止流過旁路通道。

廢氣門的渦輪機通常包括安裝在渦輪機殼體出口上的適配器。渦輪機出口通常包括用于從渦輪機葉輪接收流體的渦輪機葉輪部分和用于從旁路通道接收流體的廢氣門部分。廢氣門部分通常緊鄰渦輪機葉輪部分定位。適配器用作端蓋，該端蓋迫使離開廢氣門的流體在緊鄰渦輪機葉輪下游的區域中與離開渦輪機葉輪的流體匯合。通常，離開廢氣門的流體和離開渦輪機葉輪的流體被排放到由緊接在廢氣門和渦輪機葉輪下游的適配器形成的公共氣室中。這樣的適配器提供的優點是它們相對緊湊并且制造便宜。然而，兩個流體流匯合的區域經常變為高度湍流。產生的湍流通常充當限制匯合的流體流流動的屏障。這導致渦輪機葉輪下游的流體壓力增加，并降低了渦輪機的效率。

一些渦輪機包括位于渦輪機葉輪下游的渦輪機出口處的擴散器。這種擴散器限定了通道，該通道隨著流體在渦輪機出口的更下游行進而加寬。隨著通道變寬，擴散器中的流體速度將降低，從而導致擴散器中的流體壓力相應增加。例如，如果將排出的流體進料到另外的下游組件，例如次級渦輪機或廢氣后處理系統，則這是有利的。在這種情況下，擴散器出口處的壓力由下游組件確定。因此，由擴散器提供的壓力增加導致渦輪機葉輪出口處的壓力減小。結果，渦輪機葉輪上的壓力差增加，因此可以從流體中提取更多的能量，從而提高了渦輪機的效率。

已知提供一種既具有廢氣門又具有擴散器的渦輪機。然而，如上所述，離開廢氣門的流體與離開渦輪機葉輪下游的渦輪機葉輪的流體匯合會引起湍流，該湍流常常導致壓力增加。為了減輕該問題，已知提供一種適配器，該適配器將離開廢氣門的流體與離開渦輪機葉輪的流體分開，直到兩者都已經通過擴散器的下游為止。在這樣的布置中，擴散器通常通過一個或多個支柱懸掛在適配器內，以便將適配器分成中心通道和外部環形通道。中心通道從渦輪機葉輪接收流體，而環形通道從廢氣門接收廢氣。然而，這樣的配置通常是笨重的，這在空間約束嚴格的應用中(例如在車輛內)可能是有害的。此外，這種擴散器的幾何形狀相對復雜，因此擴散器的制造成本更高。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種改進的渦輪機適配器，其更緊湊且制造成本更低。本發明的另一目的是提供一種改進的渦輪機適配器，其消除或減輕了上述一個或多個問題。本發明的另一個目的是提供一種替代的渦輪機適配器。

根據本發明的第一方面，提供了一種適配器，其用于具有廢氣門的渦輪機的出口，該適配器包括：主導管，其構造成接收已經通過渦輪機的渦輪機葉輪的流體；以及次級導管，其構造成接收已經通過廢氣門的流體；其中，主導管還包括擴散器，其構造成當流體遠離渦輪機葉輪移動時使流體減速，以及端口，其構造成將流體從次級導管輸送到主導管；并且其中，端口位于擴散器的下游。