[發明專利]多階梯內孔渦輪增壓器

有效

• 申請號: 202010186405.4
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111794981B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: L·貝金;鄧定峰;R·加格
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F04D17/10
• 分類號: F04D17/10;F04D29/42;F04D29/056;F04D29/08
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 鄭勇

1.一種渦輪增壓器，包括：

壓縮機殼體，限定壓縮機腔；

渦輪殼體，限定渦輪腔；

中心殼體，軸向設置在所述壓縮機殼體和所述渦輪殼體之間；

渦輪葉輪，設置在所述渦輪腔內；

渦輪軸，連接至所述渦輪葉輪；

壓縮機葉輪，設置在所述壓縮機腔內并連接至與所述渦輪葉輪相對的渦輪軸，所述壓縮機葉輪設有具有圓柱形外徑部分和圓柱形縮徑部分的柄部，所述圓柱形縮徑部分的直徑小于所述圓柱形外徑部分的直徑；以及

背板，所述背板為環形背板，所述環形背板安裝至所述壓縮機殼體，與所述壓縮機葉輪相鄰，其中所述環形背板限定具有最大直徑部分和最小直徑部分的階梯圓柱形內孔，所述最小直徑部分從所述最大直徑部分徑向向內延伸，且其直徑小于所述最大直徑部分，所述圓柱形外徑部分設置在所述最大直徑部分內，并且所述圓柱形縮徑部分設置在所述最小直徑部分內，其中所述壓縮機葉輪的圓柱形外徑大于或等于所述環形背板的最小直徑部分，并且

其中所述階梯圓柱形內孔和所述柄部限定了具有可變寬度的間隙。

2.根據權利要求1所述的渦輪增壓器，其中所述壓縮機葉輪的所述圓柱形外徑部分和圓柱形縮徑部分之間的間隙與所述環形背板的所述最大直徑部分和最小直徑部分限定了迂回竄氣路徑。

3.根據權利要求2所述的渦輪增壓器，還包括設置在所述環形背板和所述壓縮機殼體之間的軸承，所述軸承可旋轉地支撐所述渦輪軸，并通過環形墊圈與所述壓縮機葉輪分離。

4.根據權利要求3所述的渦輪增壓器，還包括：

環形活塞密封環，設置在所述階梯圓柱形內孔的所述最小直徑部分內并與之接觸，其中所述階梯圓柱形內孔在所述環形活塞密封環和所述壓縮機葉輪的所述圓柱形縮徑部分之間形成密封區域。

5.根據權利要求4所述的渦輪增壓器，其中所述密封區域限定了所述迂回竄氣路徑的一部分，所述迂回竄氣路徑具有預定形狀和預定路徑長度，所述預定形狀和預定路徑長度選擇成基本上消除從所述壓縮機殼體中的高壓區通過所述中心殼體到所述渦輪殼體中的低壓區的竄氣，其中所述高壓區的氣壓比所述低壓區的氣壓高。

6.根據權利要求4所述的渦輪增壓器，其中所述壓縮機葉輪的所述圓柱形縮徑部分具有軸向縮徑部分寬度。

7.根據權利要求6所述的渦輪增壓器，其中所述環形活塞密封環具有軸向環寬度，所述最小直徑部分具有軸向階梯寬度，其中所述軸向環寬度大于所述軸向階梯寬度，并且其中所述軸向縮徑部分寬度大于所述軸向環寬度。

8.根據權利要求4所述的渦輪增壓器，其中所述階梯圓柱形內孔還包括向外表面，所述向外表面朝向所述渦輪軸從所述階梯圓柱形內孔的所述最大直徑部分徑向向內延伸至所述最小直徑部分，并且所述最小直徑部分朝向所述中心殼體軸向延伸至向內表面，所述向內表面遠離所述渦輪軸徑向延伸。

9.根據權利要求4所述的渦輪增壓器，其中所述環形背板的所述階梯圓柱形內孔在所述壓縮機葉輪的所述圓柱形縮徑部分內軸向對齊，并且朝向所述圓柱形縮徑部分徑向延伸。

10.根據權利要求4所述的渦輪增壓器，其中向外表面垂直于所述階梯圓柱形內孔延伸，所述最小直徑部分垂直于所述向外表面和所述向內表面延伸，其中所述向外表面和所述階梯圓柱形內孔在圓角部分處結合連接，其中所述圓角部分具有防止所述壓縮機葉輪束縛在所述環形背板上的預定半徑。