[发明专利]压力波增压器以及运行压力波增压器的方法

说明书

一种压力波增压器（1），用于压缩用于内燃机的新鲜空气（2a），包括冷气壳体（6）、热气壳体（7）以及布置在它们之间的转子壳体（11），其中，在所述转子壳体（11）内部布置有可旋转的叶片转子（8），并且其中，所述热气壳体（7）包括高压废气通道（4）和低压废气通道（5），并且其中，所述冷气壳体（6）包括新鲜空气通道（2）和增压空气通道（3），并且其中，所述高压废气通道（4）、所述低压废气通道（5）、所述新鲜空气通道（2）和所述增压空气通道（3）以传导流体的方式与所述叶片转子（8）连接，其中，所述热气壳体（7）包括第一轴承（13）并且所述冷气壳体（6）包括第二轴承（14），并且，所述叶片转子（8）包括支承在第一和第二轴承（13、14）中的转子轴（12），并且其中，所述热气壳体（7）包括换热器（7c），其这样构成，使得至少可冷却第一轴承（13）。

技术领域

本发明涉及一种压力波增压器。本发明还涉及一种用来运行压力波增压器的方法。

背景技术

在借助内燃机运行的机动车中，立法机构增加地要求更低的有害物质排放和尤其较低的燃料消耗。从燃料能量到机械能量的转换过程在此经历了理想的卡诺循环，使得内燃机的效率限制在最大约40%。其余的包含在燃料中的能量作为损失热量通过内燃机的发动机缸体或通过废气排放。为了进一步提高内燃机的效率，需对将内燃机增压。在此对燃烧工艺过程所需的吸入的新鲜空气进行压缩，使得汽缸在换气过程中达到了较高的填充率。带有新鲜空气的汽缸的较高的填充率能够实现更高的供料，例如燃料的喷射，并且由此提高每个燃烧节拍的燃烧功率（在内燃机的摩擦功率保持恒定的情况下）。因此提高了内燃机的有效功率，使得能够为相同的可供使用的功率应用排量更弱的发动机，并由此降低燃料消耗和CO₂-排放。

压力波增压器尤其适合作为压缩器用于使内燃机增压。如其例如由文献EP0235609A1已知的一样，压力波增压器在此在直接的气体接触中利用废气流的能量来用于压缩吸入的新鲜空气，并且在最常见的构造形式中构造有旋转的叶片转子。为了有效地实现内燃机的效率提高，最重要的是，借助压力波增压器同样以高的效率来实现增压过程。

已知的压力波增压器具有如下缺点，即旋转的叶片转子和固定的部件之间的间隙构造得相对较大，以便在压力波增压器运转时避免旋转的叶片转子的机械损坏。不仅在运行期间，但尤其在也在冷起动时，该相对大的间隙会导致减小效率。公开文献DE102012101922A1公开了一种具有减小的间隙宽度的压力波增压器。这种装置的缺点是，它具有夹持斜度（Klemmneigung），使得在出现夹持之后不能再减小间隙宽度。

文献FR1154867A和US2800120A分别公开了一种压力波增压器，其包括冷气壳体、热气壳体、布置在它们之间的转子壳体以及布置在转子壳体内的叶片转子。转子壳体包括两个外罩部件，它们在相对侧可纵向推移地进行支承，以便补偿叶片转子的长度变化。该压力波增压器具有如下缺点，即能够在相对侧卡住可纵向推移的外罩部件，这明显减小了压力波增压器的效率。此外还需要具有磨损的密封件。

发明内容

本发明的目的是，形成一种能够可靠地运行的、具有提高的效率的压力波增压器。本发明的目的还在于，借助这种方法来运行压力波增压器，使得能够可靠地运行压力波增压器并且在运行时具有提高的效率。