[發(fā)明專利]帶有雙渦旋件渦輪機(jī)殼體的渦輪增壓器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010170712.3
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111691970A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: F.埃克爾;P.斯卡拉;P.普里比爾
• 申請（專利權(quán)）人: 蓋瑞特交通一公司
• 主分類號: F02B37/22
• 分類號: F02B37/22;F01D25/00;F01D17/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 任霄;王麗輝

一種渦輪增壓器具有子午線式分成第一和第二渦旋件的渦輪機(jī)殼體渦旋件。安置在所述渦輪機(jī)噴嘴中的噴嘴環(huán)具有周向間隔開的第一導(dǎo)葉的陣列和周向間隔開的第二導(dǎo)葉的陣列。第一導(dǎo)葉之間的第一導(dǎo)葉通道被構(gòu)造成將排氣吹到渦輪機(jī)葉片前緣上。同樣地，所述第二導(dǎo)葉通道被構(gòu)造成將排氣吹到所述渦輪機(jī)葉片前緣上。所述第一和第二導(dǎo)葉相對于彼此周向交錯，使得所述渦輪機(jī)葉片前緣圍繞所述渦輪機(jī)輪的圓周按交織方式從所述第一和第二葉片通道接收排氣。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及渦輪增壓器，其中渦輪增壓器的渦輪機(jī)由來自往復(fù)式發(fā)動機(jī)的排氣驅(qū)動。本發(fā)明更特定來說涉及分隔成各自由單獨(dú)的排氣系統(tǒng)饋送的多個基本上分開的區(qū)段的渦輪機(jī)殼體。

背景技術(shù)

排氣驅(qū)動的渦輪增壓器是如下設(shè)備：其結(jié)合內(nèi)燃發(fā)動機(jī)使用來通過壓縮遞送到發(fā)動機(jī)的空氣進(jìn)氣部以便與燃料混合并且在發(fā)動機(jī)中燃燒的空氣來增加發(fā)動機(jī)的功率輸出。渦輪增壓器包括安裝在壓縮機(jī)殼體中的軸的一端上的壓縮機(jī)輪和安裝在渦輪機(jī)殼體中的軸的另一端上的渦輪機(jī)輪。通常，渦輪機(jī)殼體與壓縮機(jī)殼體單獨(dú)地形成，并且還存在連接在渦輪機(jī)殼體與壓縮機(jī)殼體之間用于容納所述軸的軸承的另一個中心殼體。渦輪機(jī)殼體限定環(huán)繞渦輪機(jī)輪并且從發(fā)動機(jī)接收排氣的大致環(huán)形的腔室。渦輪機(jī)組件包括從所述腔室通向渦輪機(jī)輪中的噴嘴。排氣從所述腔室通過所述噴嘴流到渦輪機(jī)輪，并且渦輪機(jī)輪由所述排氣驅(qū)動。因此，渦輪機(jī)從排氣提取功率并且驅(qū)動壓縮機(jī)。壓縮機(jī)通過壓縮機(jī)殼體的入口接收環(huán)境空氣，并且所述空氣被壓縮機(jī)輪壓縮并且然后從所述殼體排放到發(fā)動機(jī)空氣進(jìn)氣部。

在多活塞往復(fù)式發(fā)動機(jī)中，已知按利用在排氣流中發(fā)生的壓力脈沖的方式來設(shè)計排氣系統(tǒng)。特別地，已知采用所謂的“脈沖分離”，其中發(fā)動機(jī)的氣缸被分成多個群組，并且通過針對每一群組具有獨(dú)立的排氣通道而使來自每一氣缸群組的脈沖與其它群組的那些脈沖大致隔離。為充分利用脈沖分離，期望最小化單獨(dú)的氣缸群組之間的連通或“串?dāng)_（cross talk）”。因此，在渦輪增壓發(fā)動機(jī)的情況下，有利的是維持一路進(jìn)入到渦輪增壓器的渦輪機(jī)中的單獨(dú)的排氣通道。因此，排氣饋送到其中的渦輪機(jī)殼體通常分成多個基本上分開的零部件。

有兩種基本方式來分隔渦輪機(jī)殼體：(1) 扇區(qū)分隔，以及(2) 子午線分隔。在扇區(qū)分隔的渦輪機(jī)殼體中，大致環(huán)形的腔室被分成角扇區(qū)，所述角扇區(qū)中的每一者僅占據(jù)圓周的一部分，使得通道在周向方向上彼此相繼，例如在美國專利號6,260,358的圖2中。從流動分離觀點(diǎn)來看，渦輪機(jī)殼體的扇區(qū)分隔是有利的，但是來自兩個扇區(qū)的異相排氣脈沖可能引發(fā)不希望的渦輪增壓器軸運(yùn)動。

在子午線式分隔的渦輪機(jī)殼體中，環(huán)繞渦輪機(jī)輪并且排氣饋送到其中的渦旋件或腔室被分成在軸向方向上彼此相繼的多個渦旋件，每一渦旋件占據(jù)大致整個圓周，例如美國專利號4,027,994的圖4中所示。從軸運(yùn)動觀點(diǎn)來看，渦輪機(jī)殼體的子午線分隔是有利的，但是來自每一渦旋件的排氣流撞擊不到渦輪機(jī)葉片前緣的整個軸向?qū)挾龋@由于混合損失而負(fù)面地影響渦輪機(jī)效率。

本公開涉及具有子午線式分隔類型的渦輪機(jī)殼體的渦輪增壓器。

發(fā)明內(nèi)容

本公開描述具有子午線式分隔的渦旋件的渦輪增壓器的實(shí)施例，但是其中每一渦旋件在渦輪機(jī)輪的整個軸向?qū)挾壬洗邓团艢狻?/p>

根據(jù)本文中描述和示出的本發(fā)明的實(shí)施例，一種渦輪增壓器包括：

安裝在壓縮機(jī)殼體內(nèi)的壓縮機(jī)輪；

安裝在渦輪機(jī)殼體內(nèi)的渦輪機(jī)輪；

所述渦輪機(jī)殼體限定子午線式分隔的渦旋件，包括分別用于接收單獨(dú)的排氣流的第一和第二渦旋件，所述第一和第二渦旋件中的每一者圍繞所述渦輪機(jī)殼體的大致整個圓周延伸，所述第二渦旋件在所述渦輪增壓器的軸向方向上接在所述第一渦旋件之后；

所述渦輪機(jī)殼體限定用于將排氣從所述子午線式分隔的蝸殼引導(dǎo)到所述渦輪機(jī)輪上的噴嘴；

渦輪機(jī)輪包括轂和聯(lián)接到所述轂的多個渦輪機(jī)葉片，每一渦輪機(jī)葉片限定葉片前緣；以及