[发明专利]半浮涡轮喷嘴环

说明书

本发明提供了用于涡轮的开放式叶片喷嘴的各种方法和系统。在一个示例中，涡轮可以包括布置于喷嘴环和涡轮护罩之间的分界面处的至少一个偏压装置。至少一个偏压装置可以被配置成在喷嘴环上施加轴向力，以保持喷嘴环的叶片尖端与蜗壳壁之间的接触。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2022年2月16日提交的标题为“用于半浮涡轮喷嘴环(SEMI-FLOATING TURBINE NOZZLE RING)”的美国临时申请63/268，093的优先权。出于所有目的，上述申请的全部内容通过引用的方式并入本文。

技术领域

本文所公开的主题的实施例涉及一种用于涡轮增压器的叶片式环。

背景技术

车辆可以包括燃烧燃料和空气的混合物的内燃机。在一些示例中，可以通过在发动机燃烧之前压缩进气(即，进入的空气)从而来增加发动机的功率输出，从而增加空气充气量(例如，氧分子的密度)，并且允许增加相应量的所喷射的燃料。进气的压缩可以通过在车辆中安装涡轮增压器来实现，其中，涡轮增压器的压缩机联接至发动机的进气系统，涡轮增压器的涡轮联接至发动机的排放系统。涡轮和压缩机通过轴来连接，并且涡轮的旋转在排气流的驱动下驱动压缩机的旋转。

对于径向涡轮增压器，叶片式环可以包括于压缩机(例如，扩散器)处和涡轮(例如，喷嘴环)处。在涡轮处，当气流通过流过叶片的尖端而绕过开放式叶片喷嘴环时，涡轮流动级(flow stage)的性能可能受到不利影响，特别是在瞬态运行期间。例如，为了在涡轮增压器运行期间容纳叶片的热驱动轴向增长，可以选择叶片的轴向长度，以在叶片的尖端和涡轮护罩的壁之间提供间隙，排气可以通过该间隙泄漏。热膨胀也可能导致喷嘴环的基部和涡轮护罩壁之间的相对运动。

作为上述问题的结果，开放式叶片喷嘴环可在叶片处和与叶片接触的表面处经受高应力，特别是在瞬态上升运行期间。流动级的效率可能由于叶片尖端处的间隙而降低，特别是在稳态运行期间，并且开放式叶片喷嘴环上的气流可能施加旋转力，该旋转力需要喷嘴环的安装机构提供足够的阻力以抑制喷嘴环的旋转。可能需要有与当前可用的喷嘴环不同的喷嘴环。

发明内容

在一个实施例中，涡轮可包括至少一个偏压装置，该偏压装置布置于喷嘴环和涡轮护罩之间的分界面处，至少一个偏压装置被配置成在喷嘴环上施加轴向力，以保持喷嘴环的叶片尖端和涡壳壁之间的接触。因而，喷嘴环可以容纳多个叶片的热膨胀，而不会在叶片尖端引起气流损失。

附图说明

图1示出了具有涡轮增压器的车辆的示例实施例；

图2示出了可以包括于图1的涡轮增压器中的涡轮的实施例；

图3A示出了涡轮的一部分的详细剖视图；

图3B示出了图3A所示视图的一部分的放大图；

图4示出了涡轮的半浮喷嘴环的一部分的详细立体图；

图5示出了涡轮的一部分的剖视图，其示出了半浮喷嘴环的防旋转结构的细节。

具体实施方式

本发明的实施例在以下描述中公开，并且涉及用于车辆的涡轮增压器的方法和系统。更具体地，本文的描述涉及用于涡轮增压器的涡轮的喷嘴环。涡轮增压器可以用于内燃机(internal combustion engine，ICE)的多燃料系统。内燃机可以通过不同燃料的组合来运转。这些燃料可以具有相对不同的碳含量。在一个示例中，内燃机可以是配置成用于燃烧多种燃料的多燃料发动机。多种燃料中的每一种可以存储在单独的燃料箱中。在一个实施例中，一种或多种燃料及其对应的燃料箱可以容纳在包括不同燃料的不同燃料箱中。在一个示例中，包括气体燃料的气体燃料箱可以布置在包括液体燃料的液体燃料箱的内部容积内。