具有导流环的简化的可变几何形状涡轮增压器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102239316A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102239316A(43)申请公布日2011.11.09(21)申请号200980148634.9(51)Int.Cl.(22)申请日2009.12.04F02B37/22(2006.01)F01D17/16(2006.01)(30)优先权数据F02B39/00(2006.01)61/121,7072008.12.11USF02C6/12(2006.01)(85)PCT申请进入国家阶段日2011.06.03(86)PCT申请的申请数据PCT/US2009/0666802009.12.04(87)PCT申请的公布数据WO2010/068557EN2010.06.17(71)申请人博格华纳公司地址美国密歇根州(72)发明人V·阿拉贝古维克G·杰克斯(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人谭佐晞曹若权利要求书1页说明书7页附图18页(54)发明名称具有导流环的简化的可变几何形状涡轮增压器(57)摘要至一台涡轮增压器的涡轮机叶轮(70)的排气流通路径受到两个叶片环之间的相对运动的影响，其中将至少一个叶片环提供在一个导流环上。叶片的外环包含多个叶片(92，122)，叶片的内环包含多个叶片(93，121)，并且这些对齐的内部的和外部的叶片形成了一种单一属类的叶片形状。叶片的外环对于叶片的内环的相对位移的空气动力学效应产生了一种对到达涡轮机叶轮上的排气流动的可调制的控制。CN102396ACCNN110223931602239323A权利要求书1/1页1.一种涡轮增压器，包括：一个涡轮机叶轮(70)，该涡轮机叶轮是围绕一条中央轴线可转动的；一个壳体(2)，该壳体被配置为至少部分地包围所述涡轮机叶轮并且具有至少一个蜗壳，在所述蜗壳与所述涡轮机叶轮之间提供的叶片(93)的一个内环以及叶片(92)的一个外环，其中，叶片的所述内环与叶片的所述外环中的至少一个是提供在一个可转动的导流环(90，91)上。2.如权利要求1所述的涡轮增压器，其中，所述这些外叶片(92)之一与所述这些内叶片(93)之一在对齐时形成了一种总体上机翼的形状，其中该外叶片形成了所述总体上机翼的形状的前导缘，并且所述内叶片形成了所述总体上机翼的形状的尾随缘。3.如权利要求1所述的涡轮增压器，其中叶片的所述内环与叶片的外环是沿一条环状边界线隔离开的。4.如权利要求3所述的涡轮增压器，其中所述环状边界线定义了一个圆弧，该圆弧穿过所述这些总体上机翼的形状中的每一个，从而将所述多个外和内叶片中的每一个分离开。5.如权利要求1所述的涡轮增压器，其中这些外叶片之间的区域定义了多个喷嘴，排气穿过这些喷嘴而流动，并且其中在所述环状边界线处的喷嘴空间与在所述环状边界线处被所述外叶片阻挡的区域之比是从3∶1到1∶1。6.如权利要求1所述的涡轮增压器，其中所述比率为从2∶1到1∶1。7.如权利要求1所述的涡轮增压器，其中所述比率为从1.5∶1到1∶1。8.如权利要求1所述的涡轮增压器，其中所述叶片的外环(92)是配备在所述可转动的导流环(90)上。9.如权利要求1所述的涡轮增压器，其中叶片(93)的所述内环是提供在所述可转动的导流环(91)上。10.如权利要求1所述的涡轮增压器，其中叶片(92，93)的所述外环和内环是提供在可转动的导流环(90，91)上。11.如权利要求1所述的涡轮增压器，其中所述这些内叶片和外叶片之一是可枢转地安装的，并且其中所述这些内叶片和外叶片被连接为使得一个导流环相对另一个导流环的转动造成所述这些可枢转地安装的叶片的枢转。12.如权利要求1所述的涡轮增压器，其中所述这些外叶片包括跨过所述环状边界线延伸的一个突出部，由此使这些内叶片与外叶片之间的相对移动导致所述内叶片与所述突出部形成了一个具有变化的流动通过面积的喷嘴。2CCNN110223931602239323A说明书1/7页具有导流环的简化的可变几何形状涡轮增压器发明领域[0001]本发明针对的是一种低成本涡轮流动控制装置的设计。[0002]发明背景[0003]涡轮增压器是一种强制性进气系统。它们将空气以与在正常吸气布置中将有可能的情况相比更大的密度传送到发动机进气系统、从而允许燃烧更多的燃料，因此在没有明显增加发动机重量的情况下提升了发动机的马力。这就能够使用一台较小的涡轮增压的发动机来替代一台较大物理尺寸的正常吸气的发动机，因此减少了车辆的质量以及空气动力学的前端面积。[0004]涡轮增压器(图1)使用来自发动机排气歧管的排气流100(该排气流在涡轮机壳体2的涡轮机入口51处进入涡轮机壳体)来驱动一个涡轮机叶轮70，该涡轮机叶轮位于涡轮机壳体内。这种涡轮机叶轮被稳固地附着到一个轴上，该轴的另