渦輪機(jī)出口擴(kuò)散器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于渦輪增壓器組件中的渦輪出口的擴(kuò)散器。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(ICE)通常被用于以可靠的基礎(chǔ)產(chǎn)生長(zhǎng)時(shí)間的大水平的動(dòng)力。許多這樣的ICE組件使用增壓裝置，例如排氣渦輪驅(qū)動(dòng)的渦輪增壓器，以讓氣流在進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣總管之前壓縮氣流，以便增加功率和效率。
[0003]具體說(shuō)，渦輪增壓器是離心的氣體壓縮機(jī)，其與通過(guò)周?chē)髿鈮毫λ@得的相比使得更多空氣和更多氧氣進(jìn)入ICE的燃燒室。被迫進(jìn)入ICE的額外質(zhì)量的含有氧氣的空氣改善發(fā)動(dòng)機(jī)的容積效率，允許在給定循環(huán)中燃燒更多燃料，且由此產(chǎn)生更多功率。通常，這種渦輪增壓器通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的排出氣體驅(qū)動(dòng)。
[0004]典型的排氣驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器包括中心軸，所述中心軸被一個(gè)或多個(gè)軸承支撐且在渦輪機(jī)葉輪和空氣壓縮機(jī)葉輪之間傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。渦輪機(jī)輪和壓縮機(jī)葉輪被固定到軸，所述軸與各種軸承部件組合構(gòu)成渦輪增壓器的旋轉(zhuǎn)組件。渦輪增壓器通常使用廢氣門(mén)閥以限制旋轉(zhuǎn)組件的運(yùn)行速度，以便將渦輪增壓器的增壓保持在預(yù)定極限內(nèi)且防止旋轉(zhuǎn)組件過(guò)速。這種廢氣門(mén)閥通常定位在渦輪機(jī)葉輪后方的渦輪增壓器組件中，由此允許排出氣體從渦輪機(jī)葉輪和廢氣門(mén)閥經(jīng)由單個(gè)出口離開(kāi)渦輪增壓器組件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及渦輪增壓器組件，用于使得氣流增壓，以用于輸送具有汽缸的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，所述汽缸配置為接收空氣-燃料混合物以用于在其中燃燒。發(fā)動(dòng)機(jī)還包括往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞，其設(shè)置在汽缸內(nèi)部且配置為由此排出燃燒后氣體。渦輪增壓器組件包括渦輪機(jī)殼體和壓縮機(jī)覆蓋件，旋轉(zhuǎn)組件具有設(shè)置渦輪機(jī)殼體內(nèi)部的渦輪機(jī)葉輪和設(shè)置在壓縮機(jī)覆蓋件內(nèi)部的壓縮機(jī)葉輪。旋轉(zhuǎn)組件配置為被燃燒后氣體繞軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。
[0006]渦輪機(jī)殼體限定渦輪機(jī)出口空腔、渦輪機(jī)殼體入口、和渦輪機(jī)殼體出口。渦輪機(jī)殼體入口配置為將發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒后氣體導(dǎo)通到渦輪機(jī)葉輪且渦輪機(jī)殼體出口配置為將渦輪機(jī)葉輪后方的燃燒后氣體排出。渦輪增壓器組件還包括布置在渦輪機(jī)出口空腔內(nèi)部的擴(kuò)散器。擴(kuò)散器配置為將渦輪機(jī)葉輪后方的燃燒后氣體導(dǎo)通到渦輪機(jī)殼體出口以外，而不排放到渦輪機(jī)出口空腔。
[0007]擴(kuò)散器可以具有布置在軸線(xiàn)上的圓柱形形狀。擴(kuò)散器也可以具有發(fā)散的內(nèi)表面，其配置為導(dǎo)通并擴(kuò)散渦輪機(jī)葉輪后方的燃燒后氣體。
[0008]渦輪增壓器組件也可以包括廢氣門(mén)閥，所述廢氣門(mén)閥布置在渦輪機(jī)殼體中且配置為選擇性地將燃燒后氣體的至少一部分繞過(guò)渦輪機(jī)葉輪而重新引導(dǎo)到渦輪機(jī)出口空腔。在這種情況下，擴(kuò)散器可以另外配置為分別地導(dǎo)通渦輪機(jī)葉輪后方的燃燒后氣體和被廢氣門(mén)閥重新引導(dǎo)的燃燒后氣體部分。因而，擴(kuò)散器可以用于對(duì)渦輪機(jī)葉輪后方的燃燒后氣體的流動(dòng)所受到的因廢氣門(mén)閥所重新引導(dǎo)的燃燒后氣體的部分所造成的擾亂。
[0009]擴(kuò)散器可以另外包括外表面，所述外表面配置為接收被廢氣門(mén)閥重新引導(dǎo)的燃燒后氣體的部分且將其導(dǎo)通到渦輪機(jī)殼體出口。
[0010]渦輪機(jī)殼體和擴(kuò)散器可以是分開(kāi)的部件，且在這種情況下，擴(kuò)散器可以固定到渦輪機(jī)殼體。
[0011]擴(kuò)散器可以構(gòu)造為鋼管。
[0012]擴(kuò)散器可以經(jīng)由卡扣環(huán)緊固到渦輪機(jī)殼體。
[0013]擴(kuò)散器可以包括具有凸緣的第一端。在這種情況下，卡扣環(huán)鄰接凸緣，以由此將擴(kuò)散器固定到渦輪機(jī)殼體。
[0014]擴(kuò)散器可以包括具有從第一端延伸的均勻直徑的第一部分和從第一部分延伸到擴(kuò)散器的第二端的擴(kuò)張的第二部分。
[0015]本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及具有如上所述的渦輪增壓器組件的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括與渦輪機(jī)殼體出口緊密聯(lián)接的催化轉(zhuǎn)化器。擴(kuò)散器可以延伸超過(guò)渦輪機(jī)殼體出口，以維持燃燒后氣體離開(kāi)渦輪機(jī)殼體出口且達(dá)到催化轉(zhuǎn)化器以外的流線(xiàn)且集中的流動(dòng)。
[0016]本發(fā)明提供一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，包括:汽缸，配置為接收用于在其中燃燒的空氣燃料混合物；往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞，設(shè)置在汽缸內(nèi)部且配置為由此排出燃燒后氣體；和渦輪增壓器組件，與活塞流體連通且配置為使得從周?chē)h(huán)境接收的氣流增壓和將增壓的氣流輸送到汽缸，渦輪增壓器組件包括:壓縮機(jī)覆蓋件，和渦輪機(jī)殼體，該渦輪機(jī)殼體限定渦輪機(jī)出口空腔、渦輪機(jī)殼體入口和渦輪機(jī)殼體出口 ；旋轉(zhuǎn)組件，具有設(shè)置在渦輪機(jī)殼體內(nèi)部的渦輪機(jī)葉輪和設(shè)置在壓縮機(jī)覆蓋件內(nèi)部的壓縮機(jī)葉輪，其中旋轉(zhuǎn)組件通過(guò)燃燒后氣體繞軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，且其中渦輪機(jī)殼體入口配置為將燃燒后氣體導(dǎo)通到渦輪機(jī)葉輪，且渦輪機(jī)殼體出口配置為將渦輪機(jī)葉輪后方的燃燒后氣體排出；和擴(kuò)散器，布置在渦輪機(jī)出口空腔內(nèi)部且配置為導(dǎo)通渦輪機(jī)葉輪后方的燃燒后氣體且及其導(dǎo)通到渦輪機(jī)殼體出口以外，而不排放到渦輪機(jī)出口空腔。
[0017]在所述的發(fā)動(dòng)機(jī)中，擴(kuò)散器具有布置在軸線(xiàn)上的圓柱形形狀和配置為導(dǎo)通和擴(kuò)散渦輪機(jī)葉輪后方的燃燒后氣體的發(fā)散內(nèi)表面。
[0018]在所述的發(fā)動(dòng)機(jī)中，渦輪增壓器組件進(jìn)一步包括廢氣門(mén)閥，所述廢氣門(mén)閥布置在渦輪機(jī)殼體中且配置為選擇性地繞過(guò)渦輪機(jī)葉輪將燃燒后氣體的至少一部分重新引導(dǎo)到渦輪機(jī)出口空腔，且其中擴(kuò)散器另外配置為分開(kāi)地導(dǎo)通渦輪機(jī)葉輪后方的燃燒后氣體和被廢氣門(mén)閥重新引導(dǎo)的燃燒后氣體的部分，以由此對(duì)渦輪機(jī)葉輪后方的燃燒后氣體的流動(dòng)所受到的因廢氣門(mén)閥重新引導(dǎo)的燃燒后氣體的部分造成的擾亂進(jìn)行限制。
[0019]在所述的發(fā)動(dòng)機(jī)中，擴(kuò)散器包括外表面，所述外表面配置為接收被廢氣門(mén)閥重新引導(dǎo)的燃燒后氣體的部分且將其導(dǎo)通到渦輪機(jī)殼體出口。
[0020]在所述的發(fā)動(dòng)機(jī)中，渦輪機(jī)殼體和擴(kuò)散器是分開(kāi)的部件，且其中擴(kuò)散器被固定到渦輪機(jī)殼體。
[0021]在所述的發(fā)動(dòng)機(jī)中，擴(kuò)散器是鋼管。
[0022]在所述的發(fā)動(dòng)機(jī)中，擴(kuò)散器經(jīng)由卡扣環(huán)緊固渦輪機(jī)殼體。
[0023]在所述的發(fā)動(dòng)機(jī)中，擴(kuò)散器包括第一端和第二端，且其中第二端包括凸緣且卡扣環(huán)鄰接凸緣，以由此將擴(kuò)散器固定到渦輪機(jī)殼體。
[0024]在所述的發(fā)動(dòng)機(jī)中，擴(kuò)散器包括具有從第一端延伸的均勻直徑的第一部分和從第一部分延伸到第二端的擴(kuò)張的第二部分。
[0025]所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)一步包括催化轉(zhuǎn)化器，與渦輪機(jī)殼體出口緊密聯(lián)接，且其中擴(kuò)散器延伸超過(guò)渦輪機(jī)殼體出口，以保持燃燒后氣體離開(kāi)渦輪機(jī)殼體出口且達(dá)到催化轉(zhuǎn)化器以外的流線(xiàn)且集中的流動(dòng)。
[0026]本發(fā)明一種渦輪增壓器組件，用于使得氣流增壓，以用于輸送到產(chǎn)生燃燒后氣體的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，所述渦輪增壓器組件包括:壓縮機(jī)覆蓋件；渦輪機(jī)殼體，限定渦輪機(jī)出口空腔、渦輪機(jī)殼體入口、和渦輪機(jī)殼體出口 ；旋轉(zhuǎn)組件，具有設(shè)置在渦輪機(jī)殼體內(nèi)部的渦輪機(jī)葉輪和設(shè)置在壓縮機(jī)覆蓋件內(nèi)部的壓縮機(jī)葉輪，其中旋轉(zhuǎn)組件通過(guò)燃燒后氣體繞軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，且其中渦輪機(jī)殼體入口配置為將燃燒后氣體導(dǎo)通到渦輪機(jī)葉輪，且渦輪機(jī)殼體出口配置為將渦輪機(jī)葉輪后方的燃燒后氣體排出；和擴(kuò)散器，布置在渦輪機(jī)出口空腔內(nèi)部且配置為導(dǎo)通渦輪機(jī)葉輪后方的燃燒后氣體并將其導(dǎo)通到渦輪機(jī)殼體出口以外，而不排放到渦輪機(jī)出口空腔。
[0027]在所述的渦輪增壓器組件中，擴(kuò)散器具有布置在軸線(xiàn)上的圓柱形形狀和配置為導(dǎo)通和擴(kuò)散渦輪機(jī)葉輪后方的燃燒后氣體的發(fā)散內(nèi)表面。
[0028]在所述的渦輪增壓器組件中，渦輪增壓器組件進(jìn)一步包括廢氣門(mén)閥，所述廢氣門(mén)閥布置在渦輪機(jī)殼體中且配置為選擇性地繞過(guò)渦輪機(jī)葉輪將燃燒后氣體的至少一部分重新引導(dǎo)到渦輪機(jī)出口空腔，且其中擴(kuò)散器另外配置為分開(kāi)地導(dǎo)通渦輪機(jī)葉輪后方的燃燒后氣體和被廢氣門(mén)閥重新引導(dǎo)的燃燒后氣體的部分，以由此對(duì)渦輪機(jī)葉輪后方的燃燒后氣體的流動(dòng)所受到的因廢氣門(mén)閥重新引導(dǎo)的燃燒后氣體的部分造成的擾亂進(jìn)行限制。
[0029]在所述的渦輪增壓器組件中，擴(kuò)散器包括外表面，所述外表面配置為接收被廢氣門(mén)閥重新引導(dǎo)的燃燒后氣體