[发明专利]涡轮出口流动控制装置

说明书

一种具有紧密联接的催化剂组件的用于内燃机的涡轮增压器，包括具有环形低压废气室的涡轮壳体，所述低压废气室具有配置在所述低压废气室的外周壁附近的多个叶片。所述叶片被配置成当废气从涡轮壳体排出时中断废气的旋转流动，以便在通过紧密联接的催化剂组件的催化剂元件时提供更均匀的流动。

引言

本公开涉及内燃机，更具体地涉及用于内燃机的功率改进装置。

内燃机(ICE)，无论是以汽油、乙醇、柴油或其他碳氢化合物为燃料，都会产生包括氮氧化物、二氧化碳、挥发性有机化合物、一氧化碳、有毒物质、颗粒物、水等的废气。使用内燃机的车辆制造商在将废气排放到大气中之前采取措施清洁废气。清洁废气可以使用催化剂组件来完成，该催化剂组件使用沉积在废气流动路径中的陶瓷载体上的反应元件。反应元素的性能随着温度的升高而提高。因此，催化剂放置在离废气源越近的地方，催化剂的效率就越高。此外，废气如何流过催化剂组件也非常重要。废气均匀地流动通过陶瓷载体能够确保所有反应元件都与废气成分接触

目前的内燃机通过减小排量并增加诸如增压器、涡轮增压器、可变气门正时等的动力改进装置来提高燃料效率和功率输出。特别是涡轮增压器由于其尺寸和所需的连接，其封装对于车辆设计者来说具有挑战性。例如，涡轮增压器需要能够与排气系统和进气系统连通的通路。因此，为了保持催化剂中的高温，必须将催化剂系统尽可能靠近涡轮增压器。然而，如何在催化剂组件中保持均匀流动的特性仍然是一个挑战。

尽管目前的内燃机实现了它们被设计用于的许多目标，但增加的成本效率、燃料效率和排放标准已经使得这些成就变得不那么有效。因此，本领域需要一种改进的内燃机，其可以改进燃料效率，增加功率输出，同时达到日益限制的排放标准。

发明内容

本公开包括用于内燃机的涡轮增压器。涡轮增压器包括压缩机壳体、涡轮壳体、轴和催化剂组件。压缩机壳体安装在内燃机上，位于内燃机的第一和第二汽缸排之间。压缩机壳体包括新鲜空气入口、压缩空气出口和压缩机叶轮。涡轮壳体与压缩机壳体轴向连接。

涡轮壳体包括废气入口、高压废气室、低压废气室、废气出口和涡轮叶轮。废气出口包括至少第一和第二叶片，所述第一和第二叶片被置在低压废气室的外周壁附近。轴与压缩机叶轮和涡轮叶轮连接，用于共同旋转。催化剂组件与涡轮壳体的废气出口轴向连接。

在本公开的另一实施例中，低压废气室的第一和第二叶片以相对于垂直于低压废气室外周壁的线的角度α配置在低压排气室中。

在本公开的另一实施例中，第一和第二叶片中的每一个与垂直于低压废气室外周壁的线之间的角度α在﹢45°和﹣45°之间。

在本公开的又一实施例中，第一和第二叶片中的每一个与垂直于低压排气室外周壁的线之间的角度α在﹢25°和﹣25°之间。

在本公开的又一实施例中，低压废气室为环形。

在本公开的又一实施例中，催化剂组件包括具有废气入口端和废气出口端的圆柱形催化剂元件。废气入口端与低压废气室和涡轮壳体的废气出口轴向地定向。

在本公开的又一实施例中，涡轮壳体的高压室具有环形形状。

在本公开的又一实施例中，涡轮壳体的废气入口被配置成与涡轮壳体的高压室相切。

当结合附图时，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将从以下详细描述中显而易见。

附图说明

本文所描述的附图仅用于说明目的，而不是要以任何方式限制本公开的范围。

图1是根据本公开原理的内燃机系统的俯视透视图；

图2是根据本公开原理的涡轮增压器和排气催化剂装置的透视图；

图3是根据本公开原理的涡轮增压器的出口的透视图；