[發明專利]用于分離和排出冷凝物的流道

在審

• 申請號: 202010017075.6
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111441880A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: A·庫斯克;F·A·薩默候夫;J·克默林;V·斯米利亞諾夫斯基;H·M·金德爾;H·弗里德里希斯;F·克拉默;L·赫可曼;F·文德利希
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: F02M26/35
• 分類號: F02M26/35;F02M26/06;F02M26/17
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 張秀芬

本發明涉及用于分離和排出冷凝物的流道。描述一種具有內表面(5)、入口(2)和出口(3)的流道(1)，其中入口(2)經配置以技術流動方式連接至排氣回流通道，并且出口(3)經配置以技術流動方式連接至壓縮機(20)的入口。流道(1)包括中心軸線(4)，并且至少一個湍流發生器(6)布置在入口(2)的下游且在出口(3)的上游。至少一個湍流發生器(6)可在徑向方向(16)上移位。在出口(3)上布置有冷凝物收集設備(8)，該冷凝物收集設備(8)沿出口(3)的周邊延伸，并且由流道(1)的內表面(5)徑向向外界定并且在軸向方向上由收集邊緣(9)界定，其中冷凝物收集設備(8)以技術流動方式連接至排出口(12)。

技術領域

本發明涉及流道，特別是涉及與排氣回流通道和壓縮機結合使用的流道。本發明還涉及壓縮機、渦輪增壓器、排氣回流裝置、用于操作排氣回流裝置的方法，以及機動車輛。

背景技術

為了達到所需的排氣排放極限值，通常進行排氣回流，特別是結合各種排氣后處理方法，例如使用稀NOx捕集器和進行選擇性催化還原的催化轉化器。在這種情況下，排氣中的高的比濕度致使在排氣冷卻期間形成大量的冷凝物。特別是在具有低壓排氣回流的應用中，存在冷凝物到達壓縮機或壓實機的風險。在這種情況下，冷凝物液滴在壓縮機葉片上的作用會由于剪切力而致使壓縮機葉輪的損壞。

因此，防止冷凝物形成或從回流排氣中排出冷凝物是重要的，同時也是一個挑戰。在文獻US 2011/011084 A1中，在壓縮機的上游，設置湍流發生器和用于排出異物的凹槽。在文獻US 2010/0205949 A1中，用于分離冷凝物的湍流發生器設置在壓縮機的上游。

發明內容

鑒于所描述的背景，本發明的目的是提供有利的流道，用于與排氣回流一起使用并且用于布置在壓縮機的上游，該流道特別是從要供給到壓縮機的氣體(即，例如回流排氣、充氣空氣或排氣/空氣混合物)中去除和排出冷凝物。其他目的涉及提供有利的壓縮機、有利的渦輪增壓器、排氣回流裝置、用于操作排氣回流裝置的方法，以及機動車輛。

所述目的通過根據本申請權利要求1的流道、根據本申請權利要求8的壓縮機、根據本申請權利要求10的渦輪增壓器、根據本申請權利要求11的排氣回流裝置、根據本申請權利要求13的用于操作排氣回流裝置的方法以及根據本申請權利要求15的機動車輛來實現。從屬權利要求含有本發明的其他有利實施例。

根據本發明的流道包括內表面、入口和出口。在這種情況下，入口經配置用于以技術流動方式連接至排氣回流通道。出口經配置用于以技術流動方式連接至壓縮機的入口。流道包括中心軸線。至少一個湍流發生器布置在入口的下游且在出口的上游。該至少一個湍流發生器可在徑向方向上移位，也就是說，其被配置成控制或改變入口區域中的流道的橫截面或流動橫截面。在出口上布置有冷凝物收集設備，該冷凝物收集設備沿出口的周邊延伸，并且由流道的內表面徑向向外界定，并且在軸向方向上由收集邊緣界定。冷凝物收集設備以技術流動方式連接至排出口或出口。換言之，排出口被配置成排出流體，特別是冷凝水。

連接至冷凝物收集設備的排出口優選布置在冷凝物收集設備的地理最低點處。冷凝物收集設備沿流道的周邊以邊緣狀或通道狀的方式配置，并將冷凝水引導至排出口。

本發明的優點在于，由于至少一個湍流發生器的組合，該湍流發生器具有布置在其下游的用于冷凝水的收集設備，因此可有效地分離并排出通過流道引導的存在于氣體(例如回流排氣或排氣/空氣混合物)中的冷凝水。借助于至少一個湍流發生器，氣體中所含有的液體通過由于湍流形成而產生的離心力被引導至流道的內表面。在流道的內表面上形成的冷凝膜隨后被收集在冷凝物收集設備中，并經由排出口排出，該冷凝膜的形成特別是受到流道的壁溫低于水的露點而被促進。

根據本發明的具有收集邊緣的冷凝物收集設備的構造的另一優點包括，由于收集邊緣的對應尺寸，特別是由于收集邊緣的高寬度，分離長度被縮短，并且因此在冷凝物分離方面具有一致功能的流道能夠被構造成在軸向方向上縮短。這在有效利用結構空間方面是特別有利的。