01)和(102)在大小和相对于所述混合流动叶轮(108)的定向方面是不对称的，从而使得所述较大的第二蜗壳(102)适应额定功率和与所述第一蜗壳(101)相比更多的排气流，这样就使得所述涡轮增压器(100)没有废气门气流。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其中，所述第一蜗壳(101)是针对额定转矩来确定大小的，而所述第二蜗壳(102)的大小被确定成使得一个涡轮机入口压力满足额定功率而同时适应废气门气流的缺乏。
3.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其中，所述涡轮增压器(100)具有一个第一运转状态和一个第二运转状态，在该第一运转状态中所述阀(104)关闭而使得排气流受限于所述第一蜗壳(101)，在该第二运转状态中，所述阀(104)打开而使得所述第一蜗壳和第二蜗壳(101)和(102)两者都接收排气流。
4.根据权利要求3所述的涡轮增压器，其中，所述第一蜗壳和第二蜗壳(101)和(102)的排放角远离所述涡轮机壳体(103)的一个轴承壳体侧成角度、并且延伸进入一个喉口(109)，该喉口朝向所述涡轮机叶轮(108)开放，所述第一蜗壳和第二蜗壳(101)和(102)是通过所述喉口(109)朝向所述涡轮机叶轮(108)排放的，该涡轮机叶轮具有一个径向向内引导的部件和一个轴向引导的部件两者。
5.根据权利要求4所述的涡轮增压器，其中 所述第一蜗壳和第二蜗壳(101)和(102)是更靠近所述轴承壳体侧地倾斜来匹配所述混合流动涡轮机叶轮(108)的一个轴向部件的。
6.一种涡轮增压器(100)，该涡轮增压器包括: 一个涡轮机级(105)，该涡轮机级具有一个涡轮机壳体(103)和一个可旋转地布置于其中的涡轮机叶轮(108)，所述涡轮机壳体(103)限定了一个较小尺寸的第一蜗壳(101)和一个较大的第二蜗壳(102)，这些蜗壳由一个双祸旋构形中的蜗壳壁(107)分隔开，所述第一蜗壳和第二蜗壳(101)和(102)各自朝向所述涡轮机叶轮(108)排放进入所述涡轮机壳体(103)中，并且一个蜗壳阀(104)被提供在所述蜗壳壁(107)中，其中，所述第一蜗壳和第二蜗壳(101)和(102)是通过涡轮机入口(106)来供以排气的；其中，基本上所有的被接收在所述涡轮机入口(106)中所述排气都被引导至所述第一蜗壳和第二蜗壳(101)和(102)，所述涡轮机壳体(103)具有一种不对称的形状，该形状是通过所述第一蜗壳和第二蜗壳(101)和(102)的较小和较大的尺寸来限定的，这些蜗壳是朝向所述涡轮机叶轮(108)成角度的；其中，所述第一蜗壳和第二蜗壳(101)和(102)在大小和相对于所述涡轮机叶轮(108)的定向方面是不对称的，从而使得所述较大的第二蜗壳(102)适应额定功率和与所述第一蜗壳(101)相比更多的排气流，所述第一蜗壳(101)是针对额定转矩来确定大小的，而所述第二蜗壳(102)的大小被确定成使得一个涡轮机入口压力满足额定功率而同时适应废气门气流的缺乏。
7.根据权利要求6所述的涡轮增压器，其中，所述涡轮增压器(100)具有一个第一运转状态和一个第二运转状态，在该第一运转状态中所述阀(104)关闭而使得排气流受限于所述第一蜗壳(101)，在该第二运转状态中，所述阀(104)打开而使得所述第一蜗壳和第二蜗壳(101)和(102)两者都接收排气流。
8.根据权利要求7所述的涡轮增压器，其中，所述阀(104)是可渐进地打开来控制进入所述第二蜗壳(102)的排气流的起动和增加的。
9.根据权利要求8所述的涡轮增压器，其中，所述阀(104)是在关闭位置和打开位置之间可枢转的。
10.根据权利要求9所述的涡轮增压器，其中，所述蜗壳(102)的大小被确定为基本上大于所述蜗壳(101)以便应对任何不路径经过所述第一蜗壳(101)的排气流，从而使得所有排气流都被导至所述涡轮机叶轮(108)。
11.根据权利要求10所述的涡轮增压器，其中，所述涡轮机叶轮(108)被形成为能够应对来自所述第一蜗壳和第二蜗壳(101)和(102)的所述排气流的一个混合流动涡轮机叶轮，所述第一蜗壳和第二蜗壳(101)和(102)朝向所述涡轮机叶轮(108)排放，该涡轮机叶轮具有一个径向向内引导的部件和一个轴向引导的部件，其中所述轴向引导的部件对应于所述混合流动涡轮机叶轮(108)的一个轴向流动部件。
12.根据权利要求11所述的涡轮增压器，其中，这些蜗壳(101)和(102)的排放角远离所述涡轮机壳体(103)的轴承壳体端地成角度。
13.一种涡轮增压器(100)，该涡轮增压器包括: 一个涡轮机壳体(103)和一个可旋转地布置于其中的涡轮机叶轮(108)，所述涡轮机壳体(103)限定了一个较小尺寸的第一蜗壳(101)和一个较大的第二蜗壳(102)，这些蜗壳由一个双涡旋构形中的蜗壳壁(107)分隔开，所述第一蜗壳和第二蜗壳(101)和(102)各自朝向所述涡轮机叶轮(108)排放进入所述涡轮机壳体(103)中，并且一个蜗壳阀(104)被提供在所述蜗壳壁(107)中，其中，所述第一蜗壳和第二蜗壳(101)和(102)是通过涡轮机入口(106)来供以排气的；其中，基本上所有的被接收在所述涡轮机入口(106)中所述排气都被引导至所述第一蜗壳和第二蜗壳(101)和(102)，所述第二蜗壳(102)是通过所述蜗壳阀(104)来选择性地关闭和打开的；其中，所有的所述排气最初排他地流入所述第一蜗壳(101)中，并且随后一部分的所述排气流入所述第二蜗壳(102)中，所述涡轮机壳体(103)具有一种不对称的形状，该形状是由所述第一蜗壳和第二蜗壳(101)和(102)的较小尺寸和较大尺寸来限定的，这些蜗壳是朝向所述涡轮机叶轮(108)成角度的，所述涡轮机叶轮(108)被形成为一个混合流动涡轮机叶轮(108);其中，所述第一蜗壳和第二蜗壳(101)和(102)在大小和相对于所述混合流动叶轮(108)的定向方面是不对称的，从而使得所述较大的第二蜗壳(102)适应额定功率和与所述第一蜗壳(101)相比更多的排气流，这样就使得所述涡轮增压器(100)没有废气门气流，所述第一蜗壳和第二蜗壳(101)和(102)不对称地朝向所述涡轮机壳体(103)的一个轴承壳体侧倾斜，从而具有这些蜗壳(101)和(102)的较小和较大的尺寸所限定的不对称的形状，并且所述第一蜗壳和第二蜗壳(101)和(102)朝向所述涡轮机叶轮(108)排放，该涡轮机叶轮具有一个径向向内引导的部件和一个轴向引导的部件，其中所述轴向引导的部件对应于所述混合流动涡轮机叶轮(108)的一个轴向流动部件。
14.根据权利要求13所述的涡轮增压器，其中，这些蜗壳(101)和(102)的排放角远离所述涡轮机壳体(103)的所述轴承壳体侧地成角度。
15.根据权利要求14所述的涡轮增压器，其中，所述涡轮增压器(100)具有一个第一运转状态和一个第二运转状态，在该第一运转状态中所述阀(104)关闭而使得排气流受限于所述第一蜗壳(101)，在该第二运转状态中，所述阀(104)打开而使得所述第一蜗壳和第二蜗壳(101)和(102)两者都接收排气流。
【专利摘要】一种涡轮增压器(100)具有不对称的双涡旋蜗壳设计，该双涡旋蜗壳设计具有一个第一蜗壳(101)和一个较大的第二蜗壳(102)。该较大的第二蜗壳(102)免除了对废气门及其相关致动器的需求。该较小的第一蜗壳(101)是针对快速瞬态和额定转矩来确定大小的，而该第二蜗壳(102)的大小被确定成使得该涡轮机入口的压力满足额定功率的需要。此外，该涡轮增压器(100)优选地结合了一个混合流动涡轮机叶轮(108)，而不是一个径向叶轮，这就允许了使用较大的叶轮尺寸同时仍维持惯性。改进了涡轮机壳体(103)，其中该第一蜗壳和第二蜗壳(101)和(102)是相对于彼此不对称的，并且优选地是朝向轴承壳体倾斜来与该混合流动涡轮机叶轮导风叶轮(112)的轴向部件相匹配的。
【IPC分类】F02B37-12, F02B39-00
【公开号】CN104838109
【申请号】CN201380064229
【发明人】G·D·乌伦哈凯
【申请人】博格华纳公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2013年12月2日
【公告号】DE112013005624T5, WO2014099330A1