[发明专利]排气涡轮组件

说明书

本发明涉及排气涡轮组件。一种组件可包括涡轮叶轮；具有下涡轮壳表面的涡轮壳，下涡轮壳表面从排气蜗壳延伸到限定了涡轮叶轮空间的上部的圆柱表面；具有被设置在上护罩部件表面的内侧端和下护罩部件表面的内侧端之间的轮廓表面的护罩部件，其中该轮廓表面限定了涡轮叶轮空间的下部；以及密封件机构，其中涡轮壳和护罩部件在圆柱表面的下轴向位置和轮廓表面的上轴向位置之间形成轴向空隙，其中轴向空隙被轴向地定位在涡轮叶轮的导入器部分的轴向位置和涡轮叶轮的导出器部分的轴向位置之间。

技术领域

本发明总体涉及用于内燃机涡轮增压器的排气涡轮。

背景技术

内燃机排气系统可包括在涡轮壳内的涡轮叶轮套件以产生背压。在这种系统中，当来自内燃机的增压排气流过涡轮壳时(例如沿到大气出口的路径)，涡轮叶轮随排气膨胀利用能量。

各种参数可以表征涡轮叶轮或涡轮壳。例如，一种已知为“A/R”(例如面积除以半径)的参数描述涡轮壳的几何特征，其中较小的A/R可以提高被引到涡轮叶轮的排气的速度，并在较低的发动机速度下提供被增大的涡轮增压器功率(例如产生更快速的源于压缩机的升压)。但是，小A/R也可能导致排气沿更加相切的方向流动，这可能减少涡轮叶轮的流量，相应地容易增大背压。背压的增大能降低发动机在高发动机速度下有效“呼吸”的能力，这可能不利于峰值发动机功率。相反，采用较大的A/R可以降低排气速度。对于涡轮增压器而言，较低的排气速度可以延迟源于压缩机的升压。对于较大A/R涡轮壳而言，流动可能以更加径向的方式被引向涡轮叶轮，这能增加涡轮叶轮的有效流量，相应地导致较低的背压。背压的减小可允许在较高的发动机速度下增大发动机功率。

因为涡轮壳和涡轮叶轮能在排气系统中产生背压，所以存在排气泄漏的可能。例如，在涡轮运行期间，涡轮壳空间处于高于其环境的压力下。同样，考虑到穿过涡轮叶轮的排气的膨胀，涡轮叶轮下游的压力可明显低于涡轮壳蜗形区域的压力。所以，在这样的例子中，存在两个可能发生排气泄漏的区域。

例如，排气泄漏可以是泄漏离开排气系统到环境的类型，或者是仍留在排气系统内但绕过涡轮叶轮空间的类型。对于后者而言，该泄漏可能发生在排气涡轮的部件之间，例如，在那里所述部件可能随着运行条件的变化而膨胀、收缩、受力等等。另外，当周期性发生时(例如在汽车中)，随着循环的次数增加部件可能磨损、变得不对准等等。无论是外部的或内部的，泄漏都能改变涡轮叶轮和涡轮壳组件的性能。例如，漏气的涡轮壳可能无法按照它的规定A/R性能工作，这使发动机控制、可变几何机构的控制等等变得复杂。本文中所描述的各种工艺和技术涉及能减少排气例如在涡轮组件内的泄漏的密封件和密封。

附图说明

本文所述的各种方法、装置、组件、系统、布置等等以及其等同物的更全面的理解通过参考下面的结合了附图中所示例子的详细描述而被获得，其中：

图1是涡轮增压器和内燃机连同控制器的图；

图2A、2B和2C是涡轮增压器组件的示例的系列剖视图；

图3A、3B和3C是密封件的示例的系列图；

图4A、4B和4C是涡轮增压器组件的示例的系列图；

图5A和5B是图4B的涡轮增压器组件的一部分的剖视图；

图6A和6B是图4C的涡轮增压器组件的一部分的剖视图；

图7是涡轮增压器组件的示例的分解图；

图8是图7的涡轮增压器组件的示例的分解图；

图9是图7的涡轮增压器组件的示例的分解图；

图10A和10B是图7的涡轮增压器组件的部分的放大图；

图11A和11B是图7的涡轮增压器组件的部分的放大图；

图12A和12B是涡轮增压器组件的示例的剖视图；