[发明专利]废气涡轮增压机

说明书

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的内燃机用废气涡轮增压机，主要用于汽车中。

为迅速形成内燃机下部部分负荷区的进气压力，越来越多地使用废气涡轮增压机，其通过能力在较高部分负荷区终止；在满负荷和高速下则有不少部分的废气沿涡轮机的旁道流过。不言而喻，该情况下为了使废气排放服从流体动力学，应相应地设计涡轮壳或内部的流体导向装置。然而，尤其在车用内燃机内，这种努力与马达空间内众多零件所产生的通常很大的结构约束相矛盾。

EP-A2-0334228公开了一种带两个废气涡轮增压机的双涡轮增压机装置，其中两个废气涡轮机左右颠倒地安装。这种情况下从涡轮机出来的废气通过出流道的弯曲流向掉头至径向，以避免两相对的废气流形成紊流。为释放多余的废气量，除备有两个废气涡轮机外还备有一个旁道。

本发明目的在于，建议一种上述类型的废气涡轮增压机，其在具有有利的结构尺寸和较小重量的同时能进一步改善废气排放。

该目的按本发明由权利要求1所述特征实现。其他权利要求给出了本发明有利的改进。

按本发明建议，并入涡轮壳内的旁道同样可以沿径向通入与出流道相连的出流法兰。

并入的旁道，加上废气从涡轮机内沿径向以及从旁道内流出，使得废气涡轮增压机结构明显缩短，并且适应性灵活得多，总体看来该废气涡轮增压机可能的有利的废气导向装置功率和效率都得到改善。

对此，根据装配情况，旁道可基本呈直线或至少部分地与涡轮机叶轮相切，此时，尤其在涡轮进流道内安装一个利于流体的隔板情况下，尤其在内燃机满负荷区将得到只产生很小背压的废气通道。

下面借助其他细节进一步阐明本发明的一个实施例。附图中：

图1车内内燃机用废气涡轮增压机的废气涡轮机纵剖面图，带有结合在内的旁道和旁通阀；

图2通过按图1所示废气涡轮机旁道的线Ⅱ-Ⅱ截面图；

图3按图1所示的另一种废气涡轮机横截面，带有弯曲走向的旁道；

图4按图1所示的另一种废气涡轮机部分横截面，同样带有基本直线走向的旁道；

10代表车内内燃机用废气涡轮增压机的废气涡轮机，其活动支承的涡轮机叶轮12通过轴14驱动未示出的废气涡轮增压机压缩机。

涡轮机叶轮12安装在涡轮壳18的螺旋形逐渐变窄的涡轮进流道16内，通过进流法兰20径向流入的废气通常沿周向转向，并分配到涡轮机叶轮12的圆周上。

废气流过涡轮机叶轮12后，首先从涡轮机叶轮轴向流出，然后在弯曲大约90度的出流道22内掉头，从而使废气通过出流法兰24大致在涡轮机叶轮12的径向离开。

涡轮壳18内部另外设置了旁道26，该旁道从进流法兰20延伸到出流法兰24，使定量的废气从涡轮机叶轮12旁流过。通过涡轮壳18内的一个有利于流动形状的隔板28，旁道26从涡轮进流道16岔开，隔板横截面(图2)大约呈翼状。

旁道26平行于涡轮进流道16平面，大致与涡轮机叶轮12相切，并呈直线走向，通过一个旁通阀30以通常方式操纵，旁通阀30备有关闭旁道26的盖32。旁通阀30的作用通常是，当达到要求的进气压力比如1bar时打开盖32，使多余的废气沿涡轮机叶轮12旁边流出。

如图1和2所示，旁道26(图1中点划线所示)基本不弯曲，这样使进流方向与出流方向基本相同。由此从涡轮机叶轮12旁流过的废气基本上没有损失地被释放。

为实现更有利的装配尺寸和流体导向，进流法兰20和出流法兰24相互平行对置，几乎没有位错，这样尤其是废气涡轮增压机的结构长度可明显减少。另外废气能以较短的路程流过内燃机废气涡轮机到其他废气装置。

图3和4所示的废气涡轮机对应于图1和2中所示废气涡轮机，主要是出流道22除了绕涡轮机叶轮12的转轴空间旋转外，还带有大约90度的弯曲。功能相同的部分使用相同的参考标号。

图3中废气涡轮机10′的出流法兰24′不象前述那样与进流法兰20′对置，而是沿涡轮机叶轮12周向位错。相应地，旁道26只有很短且弯曲，部分通道-非常明显地-与涡轮机叶轮12相切，然后基本在径向进入出流法兰24′。

图4所示为废气涡轮机10″的另一种实施例，其中旁道26″又是基本上笔直地从涡轮机进流道16″或进流法兰20″沿涡轮机叶轮12切向延伸到出流法兰24″，然后基本上在涡轮机叶轮12径向流出。与图示平面位错的平面内有出流道22，该通道从涡轮机叶轮12轴向流出以大约90度弯曲径向通入出流法兰24″。