具有径向轴向入口导向叶片的脉冲分离轴流式涡轮机级.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107849969A(43)申请公布日2018.03.27(21)申请号201680045901.X(74)专利代理机构北京泛华伟业知识产权代理(22)申请日2016.08.01有限公司11280代理人徐舒(30)优先权数据62/2022002015.08.07US(51)Int.Cl.F02B37/00(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日F01D25/24(2006.01)2018.02.05(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2016/0449942016.08.01(87)PCT国际申请的公布数据WO2017/027241EN2017.02.16(71)申请人博格华纳公司地址美国密歇根州(72)发明人S·卡尔施泰特T·比辛格G·克勒格尔U·希莱权利要求书2页说明书6页附图8页(54)发明名称具有径向轴向入口导向叶片的脉冲分离轴流式涡轮机级(57)摘要公开了一种具有至少一个轴流式涡轮机级的涡轮增压器。涡轮机的分离的周向区段由分离的排气系统流道实现供给。涡轮机是设计成对脉冲能量加以利用。CN107849969ACN107849969A权利要求书1/2页1.一种涡轮增压器涡轮机壳体，包括用于容纳具有旋转轴线(14)的轴流式涡轮机叶轮(1)的大致圆柱形的空间，所述涡轮机壳体具有多个废气供应通道(19a、19b、19c)，每个供应通道具有-入口，所述入口定向为接收垂直于所述旋转轴线(14)的流并且定向为使得所述流相比起切向更加径向，以及-出口，所述出口定向为相对于所述旋转轴线(14)将流轴向地排入所述圆形空间中。2.根据权利要求1所述的涡轮增压器涡轮机壳体，其中所述废气供应通道(19a、19b、19c)的所述出口与用于容纳所述涡轮机叶轮(1)的所述圆形空间的入口区域相邻。3.根据权利要求1所述的涡轮增压器涡轮机壳体，其中在每一个废气供应通道(19a、19b、19c)的所述入口处的所述流是层状的。4.根据权利要求1所述的涡轮增压器涡轮机壳体，其中每一个废气供应通道定向为接收垂直于所述旋转轴线(14)的并相对于径向以0°至45°之间的角度倾斜的流。5.根据权利要求1所述的涡轮增压器涡轮机壳体，其中在每一个废气供应通道入口处的所述流动方向的所述倾斜角度相对于径向在0°至5°之间。6.根据权利要求1所述的涡轮增压器涡轮机壳体，其中所述废气供应通道包括用于将流的切向分量引到进入所述圆形空间的所述流中的装置。7.根据权利要求6所述的涡轮增压器涡轮机壳体，其中所述用于引入流的切向分量的装置是多个固定导向叶片。8.根据权利要求6所述的涡轮增压器涡轮机壳体，其中所述用于引入流的切向分量的装置是多个可变导向叶片。9.一种具有汽缸和脉冲驱动废气驱动式涡轮增压器的发动机，包括：涡轮机壳体，其中轴流式涡轮机叶轮容纳在具有入口侧和出口侧的圆柱形涡轮机叶轮空间中，所述涡轮机叶轮具有旋转轴线，所述涡轮机壳体设计成在大致轴向的方向上将废气引导通过所述涡轮机叶轮，流道(10a、10b、10c)，所述流道分别将来自所述发动机的一个或多个汽缸的废气供应到所述涡轮增压器的所述涡轮机叶轮空间的不同周向分离的扇区，所述扇区共同地供给所述涡轮机叶轮空间的所述整个轴向入口侧，其中所述流道中的每一条流道将来自所述发动机的废气引入垂直于所述涡轮机叶轮的所述旋转轴线的所述涡轮机壳体中，并且相比起切向更加径向，其中，在径向到轴向的流过渡区段中，所述流道中的每一条流道或者所述涡轮机壳体的后壁成形为将废气流从相比起切向更加径向的入口流动方向过渡到基本上轴向的流，其中导向叶片定位在所述过渡区段中，所述导向叶片成形为向所述废气流赋予涡流分量，其中所述导向叶片中的至少一些定位在流道的接合处，从而通过基本上隔离相邻流道一直到所述涡轮机叶轮的废气流来维持压力脉冲分离。10.根据权利要求9所述的发动机，其中所述涡轮增压器包括与所述涡轮机壳体相邻的轴承壳体，并且其中所述轴向流远离所述轴承壳体流过所述涡轮机。11.根据权利要求9所述的发动机，其中所述涡轮增压器包括与所述涡轮机壳体相邻的轴承壳体，并且其中所述轴向流朝向所述轴承壳体流过所述涡轮机。2CN107849969A权利要求书2/2页12.根据权利要求9所述的发动机，其中流道的数量为2到5。13.一种具有汽缸和脉冲驱动废气驱动式涡轮增压器的发动机，包括：轴承壳体，与所述轴承壳体相邻的涡轮机壳体，其中轴流式涡轮机叶轮容纳在具有入口侧和出口侧的圆柱形涡轮机叶轮空间中，所述涡轮机叶轮具有旋转轴线，所述涡轮机壳体设计成在大致轴向的方向上将废气引导通过所述涡轮机叶轮，所述涡轮机壳体包括用于收集与所述轴承壳体相邻的废气的周向延伸的收集器腔室，流道(10a、10b、