[发明专利]压缩机、废气涡轮增压器和内燃机

说明书

本发明涉及一种带壳体的压缩机，该壳体构造其内可转动支承压缩机叶轮的流动腔和连接压缩机入口与流动腔的入口通道，在入口通道中布置导流装置，由其将入口通道的区段划分成中间和边缘流动区域，两者在压缩机叶轮的进入平面的区域中过渡到流动腔中，废气再循环管道通入到边缘流动区域中，且边缘流动区域在在废气再循环管道的通口上游的区段中借助于闭合装置可封闭构造，导流装置在纵轴向中间的区段中具有溢流口，导流装置的至少一个相邻于压缩机叶轮的端部区段纵轴向可移动构造，边缘流动区域在压缩机叶轮的进入平面的区域中在导流装置的闭合状态中通过该端部区段封闭且在打开状态中开启。此外设置，发动机壳体排气管道通入到边缘流动区域中。

技术领域

本发明涉及一种压缩机以及一种带有这样的压缩机的废气涡轮增压器。此外，本发明涉及一种包括这样的压缩机的内燃机、尤其一种用于机动车的内燃机。

背景技术

在内燃机的压缩机中，经由新鲜气体管路被供应给内燃机的燃烧发动机的新鲜气体被压缩。在此，压力提高(Druckanhebung)取决于压缩机叶轮(Verdichterlaufrad)的转速以及经由压缩机叶轮引导的新鲜气体的质量流。在压缩机特征曲线的喘振极限(Pumpgrenze)的方向上，由于相对圆周速度降低的入流速度在压力侧增加地实现叶轮叶片(Laufradschaufeln)的进入棱边(Eintrittskanten)的入流(Anströmung)，也就是说入流的发生(Inzidenz)持续增加。从发生的取决于工作点的极限值、所谓的喘振极限起，流动在进入棱边处松开且流动在压缩机中变得不稳定。

在喘振极限的区域中，在压缩机的入口侧的壳体轮廓处构造低脉冲流体的回流区。该所谓的回流囊(或称为回流泡，即Rückstromblase)由于螺旋和混合损失导致压缩机效率的降低。在叶轮的轮毂轮廓的区域中，靠近喘振极限然而还伸延有高脉冲且低损失的穿过压缩机的核心流动，其确定质量流量(Massendurchsatz)和压力构建。

升压调节器(Trimsteller)如其例如由DE 10 2010 026 176 A1已知的那样用于在较高压力比的情形中在较低质量流的方向上移动压缩机特征曲线的喘振极限。同时，升压调节器在喘振极限的区域中引起压缩机效率的上升。为此，升压调节器包括通过其可改变入流横截面(压缩机的叶轮在该入流横截面上入流)的装置。通过升压调节器的如此达到的喷射作用，随着增加的调节干预(入流横截面缩小)气流可被更强地聚焦到压缩机叶轮的靠近轮毂的进入横截面上。由此，更少气体流动到回流囊的低脉冲且有损失的区域中且在靠近轮毂的区域中的核心流动被加速且由此被额外地稳定。在压缩机叶轮的靠近轮毂的区域中的气流的加速额外地引起压缩机叶轮的入流的在吸取侧的移动，这可有助于气流的进一步的稳定。核心流动的稳定引起关于较小质量流的压缩机特征曲线的喘振极限的期望的移动。在非期望的调节干预(升压调节器完全被打开)的情形中，尽可能新鲜气体管路的整个横截面在压缩机叶轮之前被开启，从而在压缩机叶轮的入流中尽可能不形成额外的摩擦或节流损失。压缩机效率和压缩机特征曲线的宽度因此在阻塞极限(Stopfgrenze)的方向上不显著负面地被升压调节器影响。

由DE 10 2010 026 176 A1已知的升压调节器包括圆锥体，其在一种实施形式中由多个薄片构成。薄片以两层布置，其中，每层的薄片彼此间隔且两层彼此旋转偏移，从而使得一层的薄片遮盖在相应另一层的薄片之间的间隔。借助于在纵轴向的方向上可移动的、在外侧包围薄片的环状物，薄片的构造成圆锥体的出口横截面的端部可被径向移动。由此，出口横截面且进而在其中压缩机叶轮被入流的入流横截面的尺寸变化。