[发明专利]具有集成排气脉冲转换器的排气系统

说明书

一种排气系统包括排气歧管，该排气歧管被构造成流体联接至发动机。包括涡轮壳体的涡轮增压器流体联接至排气歧管。排气脉冲转换器包括集成至排气歧管的第一部分以及集成至涡轮壳体的第二部分。该排气脉冲转换器被构造成通过减少来自发动机的排气放空事件的串扰来减少发动机泵送损失。

技术领域

本公开总体上涉及内燃发动机的领域。

背景技术

对于给定的发动机排量和给定的发动机转速，涡轮增压器增加空气质量流量，从而提高功率密度。废气涡轮增压器利用从发动机产生的热废气中提取的能量进行操作。

传统的废气涡轮增压器包括借助公共轴相互连接的压缩机和涡轮。压缩机流体连接至发动机的进气歧管，而涡轮流体连接至发动机的排气歧管。涡轮将热废气中所包含的部分能量转化成机械功来驱动压缩机。压缩机在进气进入进气歧管之前对进气进行压缩。这通过增加增压空气的密度来提高发动机的容积效率，从而使每个发动机循环能够产生更多的功率。

可变几何涡轮增压器(“VGT”)是一种被设计成允许随着条件的变化而改变涡轮的有效纵横比的一类涡轮增压器。VGT在不同的发动机转速下维持最佳的纵横比，以便在低速时最大限度地提高增压，并在高速时防止阻塞。

发明内容

各种实施方式涉及排气系统。示例性的排气系统包括被构造成流体联接至发动机的排气歧管。包括涡轮壳体的涡轮增压器与排气歧管流体联接。排气脉冲转换器包括集成至排气歧管的第一部分和集成至涡轮壳体的第二部分。该排气脉冲转换器被构造成通过减少来自发动机的排气放空事件的串扰来降低发动机泵送损失。

各种其他实施方式涉及一种涡轮增压器涡轮壳体。示例性涡轮增压器涡轮壳体包括：入口；涡壳；以及渐扩喷嘴，该渐扩喷嘴将所述入口以及所述涡壳流体联接。

各种其他实施方式涉及一种具有集成的排气脉冲转换器的排气系统的操作方法。示例性方法包括提供排气系统。该排气系统包括排气歧管和涡轮增压器。该排气歧管包括第一排气歧管部分和第二排气歧管部分。第一排气歧管部分与发动机的第一组气缸的第一出口端口流体联接。第二排气歧管部分与所述发动机的第二组气缸的第二出口端口流体联接。混合部分将所述第一排气歧管部分和所述第二排气歧管部分流体连接。所述混合部分限定喷嘴。所述混合部分被构造成交替地：响应于所述第一组气缸中的第一排气放空事件而接收来自所述第一出口端口的第一废气流；以及响应于所述第二组气缸中的第二排气放空事件而接收来自所述第二出口端口的第二废气流。涡轮增压器流体联接至所述排气歧管的所述混合部分。所述涡轮增压器包括具有涡轮壳体的涡轮。所述涡轮壳体限定扩散器。响应于所述第一排气放空事件，所述混合部分的所述喷嘴将所述第一废气流的流动加速，并且降低所述第一废气流的压力，以使来自所述第二废气流的串扰最小化。由所述涡轮接收所述第一废气流和所述第二废气流。所述涡轮的扩散器将所述第一废气流和所述第二废气流的流动减速，以使所述第一废气流和所述第二废气流的壁摩擦流动损失最小化。

这些和其他特征以及其组织和操作方式根据下面结合附图的详细描述中变得显而易见，其中，在下面描述的几个图中，相同元件具有相同的附图标记。

附图说明

在附图和下面的描述中列出了一个或多个实施方案的细节。根据描述、图示和权利要求，本公开的其他特征、方面和优点将变得明显。

图1是根据示例性实施方式的发动机系统的立体图。

图2是图1的发动机系统的另一立体图，其中以分解图显示了排气系统。

图3是图1和图2的发动机系统的排气系统的排气歧管和涡轮增压器的俯视图。

图4是图3的排气歧管和涡轮增压器的局部剖视图，其示出了集成的排气脉冲转换器。

图5是传统的单入口涡轮的局部剖切立体图。

图6是图3和图4的涡轮增压器的涡轮的局部剖切立体图。