[发明专利]具有催化剂涂层的涡轮增压器

说明书

技术领域

本发明涉及根据专利权利要求1的前序部分的压缩机，涉及根据专利权利要求9的前序部分的具有这种压缩机的涡轮增压器和根据专利权利要求10的前序部分的用于制造压缩机的方法。

背景技术

当前广泛应用废气涡轮增压器来提高内燃机的效率。涡轮增压器的废气涡轮中通入来自内燃机的废气，其动力能量被用来吸入和压缩内燃机的空气。通过压缩增加了空气的温度和压力。由此可能在扩压器的导向叶片和扩压器壁上出现180℃或更高的温度。

吸入肮脏的空气可能引起污染物在进气口外壳的面对待压缩介质的一侧，在压缩机轮或扩压器上的沉积。如果被污染的空气还包含油颗粒，由于油的表面张力低导致油颗粒更加粘附。温度超过150℃则油的易挥发成分挥发。在约180至260℃的温度下额外地发生焦化。这种作用在壁的表面上产生残留物。残留物形成具有粗糙表面的厚层。由此可以使得压缩机的效率在短时间内降低多个百分比。

这个问题在具有曲柄轴箱通风的内燃机中出现的更多。在内燃机装料情况下，活塞环和空气罐(Luftbuechse)之间的燃烧气体溢出到曲柄轴箱。此外，空气通过涡轮增压器的油回程管道进入曲柄轴箱。这些气体被称为泄漏(Blow-By)气体。为了保证曲柄轴箱内的压力不过分升高，将泄漏气体排出，导入到压缩机轮的上游的吸入空气并且在压缩机中与吸入空气一起压缩。泄漏气体包含油颗粒，其典型地直径为0.1至10μm(微米)且以5至10mg/m³的浓度存在。

为了避免上述作用，有规律清洁压缩机。清洁在部分负荷下进行。压缩机轮以降低的旋转速度旋转并且将液体注入压缩机轮的上游。

从US 4,196,020中已知上述类型的设备。其中提出了连接在汽轮机的进气口外壳上的用于清洁目的的可拆下清洁喷射装置。所述清洁喷射装置包含具有喷雾嘴的集流管。用于清洁时，将所述装置安装于进气口外壳上，接通汽轮机并且通过喷雾嘴将清洁用液体均匀地喷射在进气口外壳的面对待压缩介质的一侧和压缩机轮上。因此，这种清洁喷射装置主要用来清洁压缩机轮。在进气口外壳内侧或不移动的扩压器中，粘附的沉积物几乎不能通过细喷射的液体除去。压缩机越热，或者吸入的空气和压缩的空气之间的压缩比率越高，则污染物在外壳内壁和扩压器上的越牢固粘附，因此更难除去这些污染物。此外，每次清洁操作之前和之后必须中断压缩机运行，从而将清洁喷射装置安装在压缩机上并且在清洁之后再次除去。

从烤炉工艺中已知，为了避免食物油粘附用催化剂涂层在烤炉上加内衬(US 4,515,862)。为此，将由碱金属氧化物或稀土金属碱金属氧化物(Seltene Erd-Alkalioxid)组成的催化剂与染料混合，施加到欲保持清洁的壁上并且烧结。炉中所产生的200至300℃的温度足以利用催化剂涂层分解食物油。在此过程中，催化剂如何在染料中分布对还提供催化作用来说非常重要。

发明内容

因此，本发明的目的是提供具有进气口外壳和压缩机轮的压缩机，其中导流部件特别是在高温时基本上保持清洁，并且基本上避免了含油污染物的粘附。此外，本发明还提供了具有这种压缩机的涡轮增压器和制造这种压缩机的方法。

根据本发明，上述目的通过具有专利权利要求1的特征的压缩机，具有权利要求9的特征的涡轮增压器和具有专利权利要求10的特征的方法来实现。

根据本发明的压缩机具有压缩机轮和进气口外壳，其中导流部件至少部分配备有催化剂涂层。导流部件应理解为布置在流体通道中或限定流体通道的部件，其中通过面对待压缩的介质的压缩机轮和进气口外壳的部件来限定流体通道。在典型地由涡轮机运行产生的温度下通过催化剂涂层分解含油杂质，并且从而很大程度避免了污染物的粘附和保持壁清洁。与现有技术的进气口外壳区域温度越高，污染物越牢固粘附在进气口外壳的压缩机不同的是，在根据本发明的涡轮机中，在较高的温度下催化剂作用甚至更强并且更有效地避免了含油污染物的粘附。

其它有利的变化和实施方案由从属权利要求得出。

附图说明

下面根据附图中示出的优选实施例更详细地说明根据本发明的方法和本发明主题。所述附图中示出：

附图沿着机械轴的截面示出了具有根据本发明的压缩机的涡轮增压器的剖面。

附图中使用的附图标记和这些标记的含义在参考列表中总结出来。所述实施方案对本发明的主题是示例性的并且不起到限制作用。

具体实施方式

下面以涡轮增压器作为实施例来说明本发明，所述涡轮增压器包含具有压缩机轮3和进气口外壳2的压缩机1。