[发明专利]带涡轮增压器的发动机

说明书

本发明的带涡轮增压器的发动机包括具备第一涡轮部及第二涡轮部的两级型涡轮增压器，所述第一涡轮部排列在排气通道上比所述第二涡轮部更上游侧的位置。涡轮增压器以如下的方式而被设置：在气缸的轴向的俯视下，所述第二涡轮部的第二透平机轴比所述第一涡轮部的第一透平机轴更远离发动机输出轴。在从透平机室这一侧进行观察的侧视下，所述第二透平机轴沿顺时针方向绕轴心转动，而且透平机间通道设置在比第二透平机轴更靠发动机主体侧的位置。由此，在涡轮增压器具备两个独立的涡轮部的情况下，能够给予透平机较大的排气动能。

技术领域

本发明涉及带涡轮增压器的发动机，该发动机在发动机主体上附设有涡轮增压器，该涡轮增压器具备两个独立的涡轮部。

背景技术

在带涡轮增压器的发动机中，涡轮增压器利用发动机的排气能而对进气进行增压，该涡轮增压器以与发动机主体的一侧壁相邻的方式而被安装。涡轮增压器的壳体内具备排气通道及进气通道，收容透平机的透平机室与所述排气通道连通，收容压缩机叶轮的压缩机室与所述进气通道连通。排气从发动机主体供应到所述排气通道，供应给发动机主体的进气在所述进气通道中流通。基于排气的作用，所述透平机以透平机轴为中心转动，从而使连结于所述透平机轴的压缩机室侧的压缩机叶轮转动，对进气进行增压。

以往已知有将两个独立的涡轮部沿着排气路径呈直列状布置而成的涡轮增压器。例如中国专利CN102312721号公报中公开了一种两级型涡轮增压器，该两级型涡轮增压器包括在发动机的整个转动区域中工作的大型涡轮部和主要在低速转动区域中工作的小型涡轮部。这些大型及小型涡轮部分别具备透平机室和压缩机室以及在透平机室与压缩机室之间延伸设置的透平机轴。

对于涡轮增压器，始终存在着如下要求：效率良好地将排气的动能传递给透平机以便提高输出。上述的两级型涡轮增压器中，存在着排气通道的结构复杂尤其是将两个透平机室之间连结的透平机间的排气通道的结构复杂的倾向。由此会对排气通道中的排气气流产生阻力，从而导致驱动透平机的排气的动能损失。因此，以高水准来满足上述要求是存在着困难的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种如下的带涡轮增压器的发动机：在涡轮增压器具备两个独立的涡轮部的情况下，能够给予透平机较大的排气动能。

为实现上述目的，本发明所涉及的带涡轮增压器的发动机包括：发动机主体，具备气缸及发动机输出轴；涡轮增压器，以与所述发动机主体相邻的方式而被设置，具有接受来自所述发动机主体的排气的排气通道和将进气供应给所述发动机主体的进气通道，而且对所述进气进行增压；其中，所述涡轮增压器包括：第一涡轮部，包含与所述排气通道连通并且内置有第一透平机的第一透平机室、与所述进气通道连通并且内置有第一压缩机的第一压缩机室、以及在所述第一透平机室与所述第一压缩机室之间延伸并且将所述第一透平机与所述第一压缩机连结的第一透平机轴；第二涡轮部，包含与所述排气通道连通并且内置有第二透平机的第二透平机室、与所述进气通道连通并且内置有第二压缩机的第二压缩机室、以及在所述第二透平机室与所述第二压缩机室之间延伸并且将所述第二透平机与所述第二压缩机连结的第二透平机轴；其中，所述第一透平机室设置在所述排气通道上的比所述第二透平机室更靠上游侧的位置，所述第一透平机轴及所述第二透平机轴以在与所述发动机输出轴同方向上延伸的方式而被设置，所述第二涡轮部以如下的方式相对于所述发动机主体而被设置：在所述气缸的轴向的俯视下，所述第二透平机轴比所述第一透平机轴更远离所述发动机输出轴，并且使所述第一透平机轴和所述第二透平机轴分别向所述第一压缩机室侧和所述第二压缩机室侧延长而得到的轴线以如下的方式相交而被设置：在所述气缸的轴向的俯视下，相对于所述第一压缩机室中的所述第一透平机轴和所述第二压缩机室中的所述第二透平机轴之间的轴间距离，所述第一透平机室中的所述第一透平机轴和所述第二透平机室中的所述第二透平机轴之间的轴间距离变大，在从所述第一透平机室及所述第二透平机室这一侧观察所述第一透平机轴及所述第二透平机轴的侧视下，所述发动机主体位于所述第二涡轮部的左侧，所述第二透平机轴沿顺时针方向绕轴心转动，从所述第一透平机室的出口至所述第二透平机室的入口的透平机间通道设置在比所述第二透平机轴更靠发动机主体侧的位置。