[发明专利]具有涡轮机喷嘴筒的涡轮增压器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求在2009年1月20日提交的在先美国临时申请序号61/145,791的优先权，其被整体地通过引用并入于此。

附图说明

在附图中：

图1图示包括一对汽缸头和与所述一对汽缸头成一体的相应的一对涡轮增压器芯的内燃机的第一方面的等角视图；

图2图示来自图1所示的内燃机的第一方面的汽缸头和涡轮增压器芯的等角视图；

图3图示通过图2所示的汽缸头和涡轮增压器芯的第一横截面图；

图4图示如在图1～3所示的实施例中使用的涡轮增压器芯的等角视图；

图5图示来自图2所示的涡轮增压器芯的喷嘴筒组件的等角视图；

图6图示通过图2所示的汽缸头和涡轮增压器芯的第二横截面图；

图7图示通过图4所示的涡轮增压器芯的涡轮机喷嘴部分的横向横截面图；

图8图示通过图4所示的涡轮增压器芯的轴承壳体部分的横向横截面图；

图9图示通过图2所示的汽缸头和涡轮增压器芯的第三横截面图；

图10图示通过图9所示的汽缸头和涡轮增压器芯的第三横截面图的一部分的放大图；

图11图示来自在汽缸头中具有适合于接收涡轮增压器芯的腔体的多个汽缸中的每一个的多个排气流道的接口的第一替代实施例的示意图；

图12图示来自在汽缸头中具有适合于接收涡轮增压器芯的腔体的多个汽缸中的每一个的多个排气流道的接口的第二替代实施例的示意图；

图13图示结合了以可操作方式联接到关联排气歧管的涡轮增压器组件的第一实施例的内燃机的第二方面的一部分的等角视图；

图14图示与图13所示的内燃机的第二方面一起使用的涡轮增压器组件的第一实施例的各部分和关联壳体的分解图；

图15图示与图13所示的内燃机的第二方面一起使用的涡轮增压器组件的第一实施例和关联壳体的纵向横截面分解视图；

图16图示依照内燃机的第二方面的涡轮增压器组件的第二实施例的不完整纵向横截面图；

图17图示图16所示的涡轮增压器组件的第二实施例的横向横截面图；并且

图18图示依照内燃机的第二方面的结合了具有关联径流式涡轮机的关联涡轮增压器芯的第二方面的涡轮增压器组件的第三实施例。

具体实施方式

参考图1，使一对涡轮增压器芯10与V型结构的内燃机14、14.1、例如V-6内燃机14、14.1′的第一方面的相应的一对汽缸头组件12成一体。例如，依照多种热动力循环中的任何一个，所述多种热动力循环包括但不限于例如奥托(Otto)循环、狄赛尔(Diesel)循环、阿特金森(Atkinson)循环、米勒(Miller)循环或二冲程循环，内燃机14、14.1可以是靠多种类型的燃料中的一种或多种操作的多种设计中的任何一个，所述燃料包括但不限于汽油、柴油、生物柴油、天然气，包括液化天然气(LNG)和压缩天然气(CNG)、包括液化石油(LP)气、乙醇或甲醇的丙烷。还参考图2～10，每个涡轮增压器芯10包括由排气动力涡轮机18驱动的压缩机16，其中，当涡轮增压器芯10例如通过中间冷却器附接到内燃机14、14.1时，每个关联涡轮机18被插入相应汽缸头组件12中的腔体20、例如筒形腔体20′或涡形腔体20″中并与所述腔体20协作，所述汽缸头组件12适合于经由关联排气流道24从与所述汽缸头组件12相关联的关联汽缸22接收排气21。例如，涡轮增压器芯10结合了轴流式涡轮机18′，轴流式涡轮机18′能够构造有相对低的关联转动惯量，从而提供对于内燃机14、14.1的关联操作条件变化的相对快速的动态响应。在内燃机14、14.1的第一方面中，来自每个汽缸22的排气流道24在相对于腔体20的中心轴线28离轴的位置处与在腔体20的侧面中的公共第一排气口26连通，以引起流入其中的排气21循环。