[實用新型]用于增壓設(shè)備的徑流式渦輪機和增壓設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202220014432.8
• 申請日: 2022-01-05
• 公開（公告）號: CN217206585U
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: N·卡諾夫斯基;T·拉姆伯
• 申請（專利權(quán)）人: 博格華納公司
• 主分類號: F01D17/16
• 分類號: F01D17/16;F01D9/04;F01D15/08;F02B37/24;H01M8/04111
• 代理公司: 中國貿(mào)促會專利商標事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 俞海舟

本實用新型涉及一種用于增壓設(shè)備的徑流式渦輪機。所述徑流式渦輪機包括渦輪機殼體、渦輪機葉輪、VTG引導(dǎo)格柵和多個間隔元件。所述渦輪機殼體限定供應(yīng)通道和排出通道。所述多個間隔元件中的至少一個間隔元件與所述多個引導(dǎo)葉片中的一個引導(dǎo)葉片相鄰布置和設(shè)計，使得在所述引導(dǎo)葉片處于特定的運行位置中時在所述至少一個間隔元件與相關(guān)的相鄰的引導(dǎo)葉片之間達到最小間距，在所述特定的運行位置中所述最小間距由軸線距離與流入距離之差形成。所述軸線距離相當(dāng)于從所述葉片軸線到所述間隔元件的距離。所述流入距離相當(dāng)于從所述葉片軸線到所述流入邊緣的距離。本實用新型還涉及一種增壓設(shè)備，其用于內(nèi)燃發(fā)動機或燃料電池。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種用于增壓設(shè)備的徑流式渦輪機。本實用新型還涉及一種具有這樣的徑流式渦輪機的增壓設(shè)備。

背景技術(shù)

越來越多較新一代的車輛配備有增壓設(shè)備，以便實現(xiàn)需求目標和法律要求。在開發(fā)增壓設(shè)備時，不僅單獨的部件而且整個系統(tǒng)都要在其可靠性和效率方面進行優(yōu)化。

已知的增壓設(shè)備大多具有至少一個帶有壓縮機葉輪的壓縮機，該壓縮機葉輪與驅(qū)動單元經(jīng)由共用的軸相連。壓縮機對為內(nèi)燃發(fā)動機或為燃料電池所吸入的新鮮空氣進行壓縮。由此提高可供發(fā)動機用于燃燒或者可供燃料電池用于反應(yīng)的空氣或氧氣量。這進而促進內(nèi)燃發(fā)動機或燃料電池的功率的提升。增壓設(shè)備可以配備有不同的驅(qū)動單元。在現(xiàn)有技術(shù)中尤其已知：電增壓器(E-Lader)，其中壓縮機經(jīng)由電動馬達來驅(qū)動；以及渦輪增壓器，其中壓縮機經(jīng)由渦輪機(尤其徑流式渦輪機)來驅(qū)動。與(例如在航空發(fā)動機中)軸流式渦輪機(其中大體上僅實現(xiàn)軸向的入射流)相比，在徑流式渦輪機中，排氣流從螺旋狀的渦輪機入口大體上徑向地并且在混流式徑流式渦輪機的情況下半徑向地(即以至少一個較小的軸向分量)被引導(dǎo)到渦輪機葉輪上。除了電增壓器和渦輪增壓器，現(xiàn)有技術(shù)中還描述了這兩種系統(tǒng)的組合，其還被稱為電渦輪機(E-Turbo)。

為了提高渦輪機適配于不同的運行點的效率，通常在渦輪機中使用可變的引導(dǎo)葉片，這些引導(dǎo)葉片可以被調(diào)節(jié)成使得能夠可變地設(shè)定引導(dǎo)至渦輪機葉輪的流動的流入角度以及流動截面。這樣的系統(tǒng)還被稱為可變渦輪機幾何形狀(Variable Turbinengeometrie，VTG)引導(dǎo)格柵或VTG引導(dǎo)格柵。

已知的引導(dǎo)格柵通常具有葉片軸承環(huán)，該葉片軸承環(huán)帶有以邊緣 (Kranz)的形式支承在該葉片軸承環(huán)上的多個引導(dǎo)葉片，這些引導(dǎo)葉片可以各自從與邊緣大體上切向的位置向接近徑向的位置進行調(diào)節(jié)。設(shè)置有操縱裝置，以便經(jīng)由調(diào)節(jié)環(huán)來產(chǎn)生要傳遞至具有可變渦輪機幾何形狀的引導(dǎo)格柵的控制運動，該調(diào)節(jié)環(huán)是與葉片軸承環(huán)同軸線地布置的，并且引導(dǎo)葉片可運動地與該調(diào)節(jié)環(huán)相連接。操縱裝置通常具有執(zhí)行器，該執(zhí)行器經(jīng)由調(diào)節(jié)軸組件與調(diào)節(jié)環(huán)相聯(lián)接。為了使操縱裝置與調(diào)節(jié)環(huán)機械聯(lián)接，通常提出使內(nèi)桿與調(diào)節(jié)環(huán)的調(diào)整銷相接合。VTG 引導(dǎo)格柵的多個可運動的單獨部件通常需要復(fù)雜且昂貴的裝配并且可能在運行中導(dǎo)致磨損問題。此外，由于VTG引導(dǎo)格柵通常限定從渦輪機螺旋室到渦輪機葉輪的流動通道的至少一部分，所以確保VTG 引導(dǎo)格柵的精確定位是很重要的。例如，這可以通過將VTG引導(dǎo)格柵軸向預(yù)緊到渦輪機殼體中來實現(xiàn)。在此重要的是，確保引導(dǎo)葉片的可變調(diào)節(jié)(即可運動性)適配于各自的運行狀態(tài)。這里存在各種方案，而這些方案又在流動特性、效率、制造復(fù)雜性、構(gòu)件尺寸方面以及同樣在制造成本方面可能帶來缺點。

本實用新型的目的是，針對上述缺點提供一種具有改進的VTG 引導(dǎo)格柵的徑流式渦輪機。

實用新型內(nèi)容

本實用新型涉及一種用于增壓設(shè)備的徑流式渦輪機。本實用新型還涉及一種具有這樣的徑流式渦輪機的增壓設(shè)備。