可变几何涡轮增压器涡轮.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CN107109953A(43)申请公布日2017.08.29(21)申请号201580071674.3(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司1(22)申请日2015.11.191021代理人孙纪泉(30)优先权数据1420559.52014.11.19GB(51)Int.Cl.F01D9/02(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日F01D17/14(2006.01)2017.06.29F02B37/22(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据F02C6/12(2006.01)PCT/GB2015/0535292015.11.19(87)PCT国际申请的公布数据WO2016/079523EN2016.05.26(71)申请人伦敦布鲁内尔大学地址英国伦敦(72)发明人阿波斯托洛斯·佩斯里迪斯权利要求书1页说明书7页附图8页(54)发明名称可变几何涡轮增压器涡轮(57)摘要为了提高轴流式和混流式涡轮增压器涡轮的可靠性、净功率和效率优势，提供了一种渐缩的可轴向平移(“滑动喷嘴”)限流器构件(197)，以提供合适的入口废气流量特性以用于轴流式或混流式涡轮(201、203)的操作。本发明以比传统的枢转叶片、可变几何轴流式涡轮增压器涡轮更低的成本，或以与常规的滑动喷嘴、可变几何混流式涡轮增压器涡轮相似的成本但是更高的效率来生产具有可接受的分辨率的涡轮流量的变化。CN107109953ACN107109953A权利要求书1/1页1.一种涡轮增压器，包括：用于驱动压缩机的涡轮，其中所述涡轮具有旋转轴，并且其中所述涡轮具有轴流式或混流式几何形状，用于流体进入所述涡轮的入口，用于流体离开所述涡轮的出口，以及限流器，其定位在所述入口中，用于限制进入所述涡轮的流体的流量，所述限流器能够在较少限制的第一位置和较多限制的第二位置之间移动，其中所述限流器被成形为将流体引向所述涡轮并且避免流体在所述入口中被捕获。2.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其中，所述限流器被成形为与所述入口的形状一致或相配，从而减小所述限流器与所述入口之间的间隙。3.根据权利要求1或2所述的涡轮增压器，其中，所述限流器具有锥形部分，所述锥形部分用作流体进入所述涡轮的流动引导件。4.根据权利要求3所述的涡轮增压器，其中，所述锥形部分具有向内弯曲度。5.根据权利要求3所述的涡轮增压器，其中，所述锥形部分具有向外弯曲度。6.根据权利要求3所述的涡轮增压器，其中，所述锥形部分具有零曲率。7.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮增压器，其中，所述限流器从第一位置到第二位置的运动轴线平行于由所述涡轮的轴限定的轴线。8.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮增压器，还包括用于改变所述限流器的位置的致动器，用于感测入口压力的传感器，以及控制器，其用于控制所述致动器以根据所感测的压力提供限流器位置。9.根据权利要求8所述的涡轮增压器，还包括限流器位置传感器，以实现闭环位置控制。10.一种用于涡轮增压器的流量控制装置，该涡轮增压器具有轴流式或混流式几何形状的涡轮，该装置包括用于流体进入所述涡轮的入口，限流器，其定位在所述入口中，用于限制进入所述涡轮的流体的流量，所述限流器能够在较少限制的第一位置和较多限制的第二位置之间移动，其中所述限流器被成形为将流体引向所述涡轮并且避免流体在所述入口中被捕获。11.一种用于根据权利要求11所述并且根据权利要求2-4中任一项进一步限定的涡轮增压器的流量控制装置。12.一种内燃机，包括根据权利要求1至9中任一项所述的涡轮增压器。13.一种包括根据权利要求12所述的内燃机的车辆。2CN107109953A说明书1/7页可变几何涡轮增压器涡轮技术领域[0001]本发明涉及具有轴流或混流式几何形状的涡轮的涡轮增压器。在实施例中，它还涉及包括涡轮增压器的发动机，以及还涉及包括发动机的车辆。它还涉及控制涡轮增压器的轴流或混流式涡轮中的流动特性的部件。背景技术[0002]用于汽油和柴油内燃机的涡轮增压器是本领域中已知的用于通过使用从发动机排出的废气的热量和体积流量对引入发动机的燃烧室的进气流进行加压的已知装置。具体地，从发动机排出的废气以使得废气驱动涡轮在壳体内旋转的方式被引导到涡轮增压器的涡轮壳体中。废气驱动涡轮安装在轴的一端上，该轴为安装在轴的另一端上的径向空气压缩机所共用。因此，涡轮的旋转动作也使得空气压缩机在与废气壳体分离的涡轮增压器的压缩机壳体内旋转。空气压缩机的旋转动作使吸入空气进入压缩机壳体，并在与燃料混合并在发动机燃烧室内燃烧之前加压至所需量。替代地，设计可以使用安装在同一轴上的一个以上的压缩机，以便增加空气的体积流量，该空气离开压缩机级并通过连接发动机燃烧室和压缩