[发明专利]用于涡轮增压器的椭圆形压缩机盖件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求在2013年2月1日提交的并且题为“用于涡轮增压器的椭圆形压缩机盖件(An Elliptical Compressor Cover For A Turbocharger)”的美国临时申请号61/759,479的优先权及所有权益。

发明背景

发明领域

本发明涉及用于内燃发动机的涡轮增压器。更具体而言，本发明涉及一种具有椭圆形扩压器的涡轮增压器。

相关技术的说明

涡轮增压器是一种与内燃发动机一起使用的强制进气系统。涡轮增压器将压缩的空气传送到发动机进气端从而允许燃烧更多的燃料，因此增加了发动机的马力而没有明显地增加发动机的重量。因此，涡轮增压器允许使用较小的发动机而形成与较大的、正常吸气的发动机相同量的马力。在车辆中使用较小发动机具有减小车辆质量、提高性能并且增强燃料经济性的所希望效果。此外，使用涡轮增压器允许被递送至发动机的燃料的更完全燃烧，这有助于实现更清洁环境的这一高度希望的目标。

涡轮增压器典型地包括连接至发动机的排气歧管上的一个涡轮机壳体、连接至发动机的进气歧管上的一个压缩机壳体、以及将该涡轮机壳体和压缩机壳体联接在一起的一个中央轴承壳体。涡轮机壳体内的一个涡轮机叶轮是由从该排气歧管供应的排气进气流可旋转地驱动的。可旋转地支撑在该中央轴承壳体内的一个轴将该涡轮机叶轮连接至该压缩机壳体内的一个压缩机叶轮上，这样使得该涡轮机叶轮的旋转造成了该压缩机叶轮的旋转。将该涡轮机叶轮与该压缩机叶轮相连接的轴限定了一条旋转轴线。当压缩机叶轮旋转时，它增大了经由发动机进气歧管被递送至发动机汽缸的空气质量流速、空气流密度和空气压力。

涡轮增压器的涡轮机叶轮非常快速地旋转。涡轮机叶轮的旋转速度取决于大小，并且较小的涡轮机叶轮会比较大的叶轮旋转更快。与内燃发动机一起使用的涡轮增压器的涡轮机叶轮可以达到每秒530米的圆周叶尖速度。涡轮机叶轮的快速旋转被直接传递给压缩机叶轮，该压缩机叶轮同样极快速地旋转。因此，脱离该压缩机叶轮的气体高速地移动。

经过该压缩机叶轮加速之后，在该压缩机出口处被排出之前，空气进入到该扩压器中并且进入到蜗壳中。该扩压器使高速气体慢下来，基本上不损失该高速气体，因此压力和温度上升。该扩压器实质上通过迫使来自该压缩机叶轮的空气穿过一个窄的通道来实现这种上升。高速空气在低压下无法穿过窄的通道。因此，空气的压力和温度上升。该扩压器还可以具有不同的收缩部或挤压部以提供进一步的收缩。该扩压器可以具有一个前挤压部、一个后挤压部或者甚至一个双挤压部。通常，该扩压器的一个壁是由该压缩机盖件的一个面形成的。另一个壁是由该压缩机壳体的壁形成的。

US2012/0269659涉及一种排气涡轮增压器，该排气涡轮增压器具有一个涡轮机、并且具有一个压缩机，该压缩机具有一个压缩机壳体，该压缩机壳体被紧固到一个轴承壳体上并且具有一个压缩机螺旋结构和一个轴承壳体侧扩压器壁，其中该压缩机壳体被形成为一个压膜铸造壳体，并且该扩压器壁被形成为一个单独部件，该单独部件可以被连接到该压缩机壳体上并且该单独部件在到该压缩机壳体螺旋结构的内壁的过渡区域中具有一个内倒圆。

US 2010/0202877涉及一种用于涡轮增压器的壳体。该壳体具有彼此处于流体联通的叶轮室、扩压器和卷轴。该扩压器在叶轮尖端附近可以具有一个弯曲形状和/或一个弯曲部。这种弯曲形状可以由一个或多个曲率半径来限定。该扩压器可以在与该涡轮增压器的中心线非正交的径向方向上延伸。该壳体可以用于该涡轮增压器的一个压缩机部段。

US 2008/0267765和US 8,287,233涉及一种在带端口的护罩中有再循环风险的离心式压缩机。一个示例性端口包括位于一个压缩机叶轮下游位置处的第一端口开口、位于邻近该压缩机叶轮的一个叶片位置处的第二端口开口以及位于该压缩机叶轮上游位置处的第三端口开口，其中该第一端口开口和该第三端口开口限定了一个第一流动路径并且其中从该第二端口开口延伸的第二流动路径在交汇处与该第一流动路径汇聚。该第一流动路径任选地包括一个文丘里管区段，例如，其中该交汇处至少局部地与该文丘里管区段重合。还披露了其他示例性端口、压缩机护罩、系统和方法。

发明概述