压缩机、废气涡轮增压器和内燃机的制作方法

本发明涉及一种压缩机以及一种带有这样的压缩机的废气涡轮增压器。本发明此外涉及一种包括这样的压缩机的内燃机。

背景技术：

在内燃机的压缩机中，经由新鲜气体线路供应给内燃机的燃烧发动机的新鲜气体被压缩。在此，压力提升取决于压缩机叶轮的转速以及经由压缩机叶轮引导的新鲜气体的质量流。沿压缩机特性曲线的泵极限的方向，叶轮叶片的进入棱边的入流(anströmung，有时称为流向)由于相对于周缘速度减少的入流速度增加地在压力侧实现，也就是说入流的发生率持续增加。自发生率的取决于运行点的极限值、所谓的泵极限起，流动在进入棱边处分离且在压缩机中的流动变得不稳定。

在泵极限的区域中，在压缩机的入口侧的壳体轮廓处构造有少脉冲的流体的回流区域。该所谓的回流气泡由于涡旋和混合损失导致压缩机效率的降低。在叶轮的毂轮廓的区域中，但是同样靠近泵极限伸延有富脉冲的且更少损失的穿过压缩机的核心流动，其确定质量流量和压力构建。

微调调整器(如其例如从文件de102010026176a1中已知)用于压缩机特性曲线的泵极限沿较低的质量流的方向在高的压力情况中的移动。同时，微调调整器可在泵极限的区域中促使压缩机效率的提升。对此，微调调整器包括这样的装置，通过该装置入流横截面(在其中压缩机的叶轮被入流)可改变。通过微调调整器的如此实现的喷嘴作用可以以增加的调节干涉(入流横截面的缩小)将气体流动更强地聚焦到压缩机叶轮的靠近毂的进入横截面上。由此，更少的气体流动到回流气泡的少脉冲的且带有损失的区域中且在靠近毂的区域中的核心流动被加速且由此附加地被稳定。在压缩机叶轮的靠近毂的区域中的气体流动的加速附加地产生压缩机叶轮的入流的吸取侧的移动，这可有助于气体流动的进一步的稳定。核心流动的稳定性导致压缩机特性曲线的泵极限相对于较低的质量流的期望的移动。在不期望的调节干涉(微调调整器完全开启)中，尽可能释放(freigeben，有时称为开启)在压缩机叶轮前的新鲜气体线路的全部横截面，从而在压缩机叶轮的入流中尽可能不出现附加的摩擦或节流损失。压缩机效率和压缩机特性曲线的宽度因此沿填塞极限的方向不显著地负面地通过微调调整器影响。

从文件de102010026176a1中已知的微调调整器包括锥体，其在一种实施方式中由大量薄片组成。薄片以两层布置，其中每个层的薄片彼此间隔开且两个层彼此旋转地移位，从而一个层的薄片覆盖在相应的其他的层的薄片之间的间距。借助于可沿纵向轴向方向移动的、在外侧包围薄片的环，薄片的构造锥体的离开横截面的端部可径向地移动。由此，离开横截面和由此入流横截面的大小改变，在其中压缩机叶轮被入流。

在现在的内燃机中，经常使用低压废气再循环装置(nd-agr)，以便实现法律上规定的排放极限值。在废气涡轮增压器的涡轮下游取出的废气在此经由再循环管路在废气涡轮增压器的压缩机前被导入且由其以新鲜气体吸取。在此，再循环的废气的导入应该尽可能地靠近地在压缩机前实现，以便避免在新鲜气体中的非期望的冷凝物形成或将其保持微少。对于nd-agr率的调节，调节阀经常集成到nd-agr导入部中。

不仅低压废气再循环装置的通口而且微调调整器应功能决定地尽可能密封地布置在压缩机的叶轮前，这产生有竞争性的结构空间情况。

从文件de102015209704a1已知一种这种类型的压缩机。在该压缩机中在入口通道内布置有管形的流动导引元件，其纵轴线同轴于压缩机叶轮的旋转轴线取向且通过其入口通道划分成中间的流动区域以及周边的流动区域。管形的流动导引元件在其入口侧的端部处过渡到环片形的、径向地伸延的支撑元件中，其此外用于将流动导引元件在入口通道内定位地保持。在支撑元件中以均匀的隔间设置有大量贯通开口，通过其新鲜气体可流动到入口通道的周边的流动区域中。在支撑元件中的贯通开口可借助于具有对应的贯通开口的环片形的封闭挡板通过如下方式封闭，即通过封闭挡板相对于支撑元件扭转，由此在支撑元件中以及在封闭挡板中的贯通开口要么完全地、部分地要么未产生覆盖。由管形的流动导引元件、支撑元件和封闭挡板组成的单元具有微调调整器的功能，因为借助于其取决于封闭挡板的封闭位置流动至压缩机叶轮的气体能够完全地经由中间的流动区域且由此导引到压缩机叶轮的进入横截面的靠近毂的区段上或能够以取决于封闭挡板的位置或多或少地大的比例附加地同样经由周边的流动区域导引到压缩机叶轮的进入横截面的边缘侧的区段上。在根据文件de102015209704a1的压缩机中，低压废气再循环装置附加地通入到周边的流动区域中且因此在借助于封闭挡板或多或少可封闭的支撑元件下游。对此有利地，以该方式不仅微调调整器(和具体地管形的流动导引元件的叶轮侧的端部)而且低压废气再循环装置的通口能够以相对于压缩机叶轮的进入平面的尽可能小的距离定位。对此产生，微调调整器附加地可承担用于低压废气再循环装置的调节阀的功能，因为通过封闭挡板的位置负压在周边的流动区域中的生成可被影响。

带有微调调整器的压缩机此外由文件wo2015/091268a1已知。在那里，微调调整器由设有中间的通过开口的(管形的)导引体构造，其在中间在压缩机的入口通道的区段内沿纵向方向可移动地布置。在导引体的外侧和入口通道的壁部之间构造有周边的流动区域，其可通过如下方式封闭，即通过导引体移动到其两个端部位置中，在其中其接触入口通道的壁部。

技术实现要素：

本发明基于如下任务，鉴于压缩机特性曲线的宽度、压缩机效率和/或鉴于待再循环的废气的有效的导入改善这种类型的压缩机。

该任务借助于根据专利权利要求1所述的压缩机解决。带有这样的压缩机的废气涡轮增压器以及带有这样的压缩机的内燃机是专利权利要求13和14的对象。根据本发明的压缩机和由此根据本发明的废气涡轮增压器和/或根据本发明的内燃机的有利的设计方案是另外的专利权利要求的对象且/或从本发明的随后的描述中得出。

根据本发明设置有压缩机、尤其径向压缩机，其构造(单件式或多件式的)壳体，该壳体构造在其内可转动地支承有压缩机叶轮的流动室和将压缩机的入口与流动室相连接的入口通道，其中在入口通道中布置有管形的流动导引元件(带有任意的、优选地然而至少部分区段地圆环形的壁横截面)，通过其入口通道的至少一个区段划分成中间的流动区域和(包围中间的流动区域的)周边的流动区域，这两个在压缩机叶轮的进入平面的区域中过渡到流动室中。此外，设置成，废气再循环装置、尤其低压废气再循环装置通入到周边的流动区域中且周边的流动区域在废气再循环装置的入口的上游存在的区段中借助于封闭装置可封闭地构造。

“可封闭地”在此应如此理解，对于封闭装置设置有至少一个封闭位置，在其中周边的流动区域在废气再循环装置的通口上游存在的区段中通过封闭装置(相对地，也就是说相比于开启位置，很大程度地且尤其尽可能完全地)封闭，且设置有开启位置，在其中周边的流动区域在废气再循环装置的通口上游存在的区段中通过封闭元件(相对地，也就是说相比于封闭位置，很大程度地且优选地尽可能远地)释放。

原则上存在如下可能性，对于封闭装置设置有多于两个位置。例如，可设置有在其中封闭装置尽可能完全地封闭周边的流动区域的封闭位置、在其中封闭装置尽可能很大程度地释放周边的流动区域的开启位置、和在其中封闭装置以或多或少大的程度(部分地)封闭周边的流动区域的一个或多个中间位置。

在根据本发明的压缩机中此外设置成，流动导引元件在纵向轴向地在中间存在的区段中具有至少一个溢流开口。

此外，根据本发明的压缩机特征在于，流动导引元件的至少一个相邻于压缩机叶轮的终端区段、优选地整个流动导引元件纵向轴向地可移动地构造，其中周边的流动区域在压缩机叶轮的进入平面的区域中在(至少该终端区段或整个流动导引元件的)封闭位置中通过该终端区段(相对地，也就是说相比于开启位置，很大程度地且尤其尽可能完全地)封闭，且在开启位置中(相对地，也就是说相比于封闭位置，很大程度地)释放。

原则上在此存在如下可能性，对于流动导引元件设置有多于两个(移动)位置。例如，可设置有在其中流动导引元件在压缩机叶轮的进入平面的区域中尽可能完全地封闭周边的流动区域的封闭位置、在其中流动导引元件在该区域中尽可能很大程度地释放周边的流动区域的开启位置、和在其中流动导引元件在压缩机叶轮的进入平面的区域中以或多或少大的程度(部分地)封闭周边的流动区域的一个或多个中间位置。

作为压缩机叶轮的“进入平面”，根据本发明理解为最靠近入口的、垂直于压缩机叶轮的旋转轴线取向的平面，其由压缩机叶轮的叶轮叶片通过如下方式限定，即通过该叶轮叶片的一个、多个或所有进入棱边的至少一个点形的区段布置在该平面内。

根据本发明的废气涡轮增压器除了根据本发明的压缩机以外至少还包括涡轮，其具有在涡轮壳体中可转动地支承的涡轮叶轮，其中涡轮叶轮转动驱动地、尤其经由轴与压缩机叶轮相连接。

根据本发明的内燃机包括至少一个燃烧发动机(优选地柴油发动机或汽油发动机)、新鲜气体线路(经由其新鲜气体可供应给燃烧发动机的一个或多个燃烧室)、废气线路(经由其通过由供应给燃烧室的燃料和新鲜气体组成的混合物的燃烧产生的废气可被引走)、以及集成到新鲜气体线路中的、根据本发明的压缩机或根据本发明的废气涡轮增压器，其中压缩机集成到新鲜气体线路中且涡轮(如果存在)集成到废气线路中。

通过流动导引元件或至少其相邻压缩机叶轮的终端区段的可移动性可在开启位置中实现，不仅经由中间的流动区域而且经由周边的流动区域，新鲜气体和若有可能再循环的废气的尽可能大的质量流可被引导穿过入口通道至压缩机叶轮且可经由基本上其整个进入面进入到压缩机叶轮中。这可尤其在根据本发明的内燃机的燃烧发动机以相对高的转速运行时是有利的，以便避免通过流动导引元件决定的压缩机特性曲线的填塞极限直到相对小的质量流的移动和/或压缩机效率的相关的劣化。另一方面，在流动导引元件或至少其终端区段的封闭位置中可阻止在入口通道和尤其在周边的流动区域中的回流气泡的构造。此外，因为流动导引元件的叶轮侧的端部优选地如此构造，使得其促使流动室的进入横截面和由此压缩机叶轮的进入面的相对大的边缘侧的覆盖，尤其在燃烧发动机以相对低的转速运行时，可以以已经描述的优点实现新鲜气体流动到压缩机叶轮的中间的区段上的聚焦。

与之相应地，可以以有利的方式设置成，

-在内燃机在第一运行状态中的运行时，该第一运行状态的特征在于相比于第二运行状态燃烧发动机的相对低的转速(例如≤20001/分钟)，设定对于流动导引元件的封闭位置，且

-在内燃机在第二运行状态中的运行时，该第二运行状态的特征在于燃烧发动机的相对高的转速，设定流动导引元件的开启位置。

本发明因此还涉及一种用于运行根据本发明的内燃机的相应的方法。为了执行这样的方法，根据本发明的内燃机可具有控制装置，其相应地操控设置用于移动至少流动导引元件的终端区段的促动器。

通过周边的流动区域在废气再循环装置的通口上游存在的区段中借助于封闭装置的可封闭性，与在纵向轴向地在中间存在的区段中流动导引元件构造的至少一个溢流开口共同作用，可以以有利的方式实现在周边的流动区域内和由此同样在废气再循环装置的通口的区域中的相对高的负压的生成，由此经由废气再循环装置积极地可影响废气从废气线路到新鲜气体线路中的转移。这尤其在内燃机在第一运行状态(也就是说以燃烧发动机的相对低的转速)中的运行的情形中可为有利的，因为那么在废气线路中的压力通常不是如此高，以至于在没有补充的措施的情况下实现在废气再循环装置上的足够的压降。

与之相应地，对于根据本发明的内燃机的运行可此外设置成，

-在内燃机在第一运行状态中的运行时，且附加地在相对高的负荷的情形中，尤其仅在全负荷(第一子运行状态)的情形中，周边的流动区域在废气再循环装置的通口上游存在的区段中释放，且

-在内燃机在第一运行状态中的运行时，且附加地在相对低的负荷的情形中，尤其一直在除了全负荷以外(第二子运行状态)的情形中，周边的流动区域在废气再循环装置的入口上游存在的区段中封闭。

在此，补充地考虑如下情况，在燃烧发动机以相对低的转速但是高负荷的运行中且尤其在全负荷的情形中废气再循环装置可通常不或以仅非常受限的程度设置，且在该(第一子)运行状态中主要地达到最佳可能的压缩机效率很重要，以便在负荷跳跃后实现压缩机的尽可能快的响应。这通过周边的流动区域在废气再循环装置的入口上游存在的区段中的释放实现，由此新鲜气体于是可不仅流动通过中间的流动区域而且(部分区段地)通过周边的流动区域。同时，因为流动导引元件或至少其终端区段位于封闭位置中，实现了压缩机叶轮的积极地鉴于泵极限起作用的中间的入流。由于开启的封闭装置进入到周边的流动区域中的新鲜气体到中间的流动区域中的部分流动的溢流在此通过在流动导引元件中的至少一个溢流开口实现。

通过周边的流动区域在废气再循环装置的通口上游存在的区段中鉴于生成在废气再循环装置上的压降的封闭可实现的积极作用可为足够的，以便在第二子运行状态(相对低的转速和相对低的负荷)内的全部运行状态中原则上以足够的程度实现废气在废气再循环装置上的再循环。因此，在根据本发明的内燃机中可省略布置在废气线路中的废气阀片，其在传统的内燃机中为了按需要生成在废气再循环装置从其离开的废气线路的区段中的过压经常地设置。这同样适用，因为这样的废气阀片在另外的运行状态中、也就是说在内燃机的第一运行状态的第一子运行状态中以及在内燃机的第二运行状态中原则上可为不是必要的，因为足够的压降已经同样由于在废气线路中的相应地高的压力给出且/或废气再循环装置不或以仅非常小的程度设置。省略这样的废气阀片可积极地鉴于对于根据本发明的内燃机的制造成本起作用。

优选地，然而可设置有集成到废气再循环装置中的调节阀，以便尤其在内燃机在第二子运行状态(相对低的转速和相对低的负荷)中的运行时可按需要地控制或调节待经由废气再循环装置再循环的废气的量。

原则上存在如下可能性，即第一运行状态划分成多于两个限定的子运行状态，其通过在其中周边的流动区域通过封闭装置封闭或释放的程度相区分。不同的子运行状态的设定可然后尤其取决于燃烧发动机以不同的转速和/或负荷的运行实现。

同样存在如下可能性，第二运行状态划分成两个或更多个子运行状态，其通过在其中周边的流动区域在压缩机叶轮的进入平面的区域中借助于流动导引元件的终端区段封闭或释放的程度相区分。同样在此，不同的子运行状态的设定可尤其取决于燃烧发动机以不同的转速和/或负荷的运行实现。

封闭装置可例如相应于那样的，其在文件de102015209704a1中公开。与之相应地，其可包括径向地环绕的支撑元件，其同样可用于将流动导引元件或其至少一个区段保持定位在入口通道内。在支撑元件中可设置有一个或(例如以均匀的隔间)大量通过开口，其通过一个或多个封闭区段彼此分隔且通过其新鲜气体可流动到入口通道的周边的流动区域中。在支撑元件中的通过开口可借助于优选地环片形的封闭挡板(其同样具有一个或多个(通过一个或多个封闭区段彼此分隔的)通过开口)可通过如下方式封闭，即通过封闭挡板相对于支撑元件围绕旋转轴线扭转，由此在支撑元件中以及在封闭挡板中的通过开口要么完全地、部分地或者不产生覆盖或在支撑元件中的一个或多个通过开口完全地、或多或少地部分地或不由封闭挡板的一个或多个封闭区段覆盖。

对于这样的封闭装置优选地可设置成，封闭挡板包括至少两个部分挡板，它们相对彼此围绕旋转轴线可转动且(直接或在中间连接至少一个其他的构件的情况下)轴向地(关于旋转轴线)依次布置。借助于封闭挡板的这样的设计方案实现如下，支撑元件的一个或多个通过开口的在封闭装置的尽最大可能开启的位置中释放的整个面和由此封闭装置的可由(新鲜)气体穿流的贯穿面构造成大于同时由封闭装置对于(新鲜)气体流动阻断的横截面且尤其与该横截面的两倍一样大。对此可尤其设置成，部分挡板分别构造一个或多个封闭区段，其中部分挡板的各个封闭区段的周缘宽度(也就是说，封闭区段沿周缘方向围绕旋转轴线的平均宽度)构造成小于支撑元件的一个或多个通过开口的周缘宽度且(所有)部分挡板的每一个封闭区段的周缘宽度的总和相比支撑元件的(各个)通过开口的周缘宽度大小相同或更大。特别优选地在此可设置成，支撑元件和部分挡板的封闭区段的周缘宽度一方面与支撑元件的一个或多个通过开口的周缘宽度大小相同且另一方面与支撑元件的一个或多个通过开口的周缘宽度的1/n一样大，其中n是部分挡板的数量。由此，封闭装置的可由气体穿流的贯通面可在尽最大可能开启的位置中最大化。

为了对于由至少两个部分挡板组成的封闭挡板的调整实现借助于仅一个促动器的操纵(转动)，可优选地设置成，设置部分挡板的止挡元件，其从封闭装置的尽最大可能闭合的和/或从封闭装置的尽最大可能开启的位置出发在第一部分挡板的限定的转动运动区段后才将第二部分挡板的转动联结(koppeln，有时称为耦合)到第一部分挡板的转动处。

此外，可设置有支撑元件和封闭挡板的止挡元件，它们在封闭装置的尽最大可能闭合的位置和尽最大可能开启的位置中接触，从而封闭挡板相对于支撑元件的扭转仅在这两个位置之间是可能的。所述位置借助于促动器的设定可由此简化。

相对于带有支撑元件以及带有对此可转动的封闭挡板的封闭装置的设计方案补充地或备选地也可设置成，封闭装置构造优选地板形的且此外优选地圆环形的封闭元件，其沿入口通道的纵轴线的方向(借助于促动器)可移动，其中在封闭元件的开启位置中构造有在封闭元件和由入口通道构造的壁部之间的环形的间隙，其在封闭元件的封闭位置中最小化且尤其尽可能地完全地闭合。

按照根据本发明的压缩机的一种优选的设计方式可设置有(优选地布置在周边的流动区域内的)导引装置以用于生成对于从压缩机入口的方向进入到周边的流动区域中的(新鲜)气体流动的(围绕压缩机叶轮的旋转轴线的)涡旋。涡旋流动的转动方向在此可特别优选地相对于设置用于压缩机叶轮的转动方向相反地取向。通过根据本发明的压缩机的这样的设计方式可得出对于压缩机叶轮通过经由周边的流动区段供应的(新鲜)气体的有利的入流。尤其可由此实现在高的质量流的情形中的相对高的(新鲜)气体流量。

假如根据本发明的压缩机的封闭装置包括支撑元件，其构造一个或多个通过开口和一个或多个封闭区段，则为了构造导引装置以有利的方式可以设置成，其构造一个或多个(相对于压缩机叶轮的旋转轴线倾斜地取向的)导引面，其(分别)从支撑元件的一个/所述封闭区段的限制通过开口的边缘延伸。在此，导引面可从封闭装置出发尤其沿压缩机叶轮的方向延伸。相应的导引面也可由具有通过开口和封闭区段的封闭挡板构造。

在根据本发明的压缩机中为了得到压缩机叶轮的有利的入流可优选地设置成，整个流动导引元件的纵轴线平行地或(特别优选地)同轴于压缩机叶轮的旋转轴线布置。对此备选地同样存在如下可能性，在至少一个区段中的纵轴线、若有可能整个流动导引元件的纵轴线和/或入口通道的纵轴线关于压缩机叶轮的旋转轴线倾斜地布置。这可尤其由于入口通道的相应的倾斜位置由于例如鉴于对于压缩机供使用的结构空间的限制是这种情况。

此外优选地可设置成，流动导引元件的叶轮侧的(也就是说，关于压缩机叶轮的进入平面近侧的)端部(其此外优选地具有处于垂直于纵轴线取向的平面中的环绕的棱边)在终端区段或整个流动导引元件的封闭位置中以尤其同样可为零的尽可能小的间距相对于压缩机叶轮的进入平面布置。以该方式可实现压缩机叶轮的进入面的特别有利的边缘侧的覆盖，由此以特别的程度可压制回流气泡的构造。

有利地，尤其当中间的流动区域的在流动导引元件的叶轮侧的端部处的流动横截面为在压缩机叶轮的进入面的60%和70%之间时，鉴于根据本发明的压缩机的压缩机特性曲线的泵极限的位置可起作用。作为压缩机叶轮的“进入面”在此理解为在压缩机叶轮的进入平面内的那个面，其由压缩机叶轮的叶轮叶片的进入棱边总体上(也就是说，在压缩机叶轮的整圈上)覆盖。

为了同样在周边的流动区域上实现压缩机叶轮的尽可能有利的入流应优选地设置成，在流动导引元件(或至少其终端区段)的开启位置中流动导引元件的叶轮侧的端部释放带有至少10mm、优选地至少15mm的间隙宽度的周边的流动区域。

当中间的流动区域的流动横截面在至少一个纵向轴向的区段中沿相对压缩机叶轮指向的方向(尤其连续地且优选地同样无极地)缩小时，积极地鉴于压缩机叶轮通过中间的流动区域的入流可此外起作用。特别优选地在此可设置成，流动导引元件通过至少一个溢流开口划分成开始区段和终端区段，且中间的流动区域的流动横截面在开始区段中和/或在终端区段中沿相对压缩机叶轮指向的方向(尤其连续地且优选地同样无极地)缩小。

在根据本发明的压缩机的这样的设计方案中，在其中流动导引元件通过溢流开口划分成开始区段和终端区段，可此外优选地设置成，中间的流动区域在开始区段内的最小的流动横截面相对于中间的流动区域在终端区段内的最小的流动横截面更小或大小相同。当周边的流动区域借助于封闭装置封闭时，鉴于负压在周边的流动区域内的生成且由此鉴于废气经由废气再循环装置在足够的高度上的再循环这可尤其有利地起作用。

于是尤其当中间的流动区域在终端区段内的最小的流动横截面为压缩机叶轮的进入面的60%和70%之间、优选地65%和70%之间时，如这原则上优选地设置的那样，可设置成，中间的流动区域在开始区段内的最小的流动横截面为压缩机叶轮的进入面的55%和45%之间、特别优选地约50%。

在根据本发明的压缩机的一种此外优选的设计方式中可设置成，在一方面流动导引元件或至少其终端区段和另一方面封闭装置之间的联结如此设置，使得封闭装置的闭合运动导致至少流动导引元件的终端区段的移动。由此可实现，借助于内燃机的仅一个促动器(其尤其可由内燃机的控制装置操控)，不仅流动导引元件的(终端区段的)移动运动而且封闭装置的闭合运动可被促使。作为封闭装置的“闭合运动”在此理解为封闭装置的封闭元件的运动，其导致周边的流动区域的增加的封闭或释放。

特别优选地，在这样的压缩机中那么还可设置成，封闭装置的闭合运动划分成第一区段和第二区段，其中在第一区段内的运动仅仅促使封闭装置的闭合位置的改变，而在第二区段中的闭合运动仅仅或附加地促使至少流动导引元件的终端区段的移动。封闭装置的闭合位置的“仅仅的”改变在此应如此理解，即在此不是同样促使流动导引元件的(终端区段的)移动。与之相应地，流动导引元件的(终端区段的)“仅仅的”移动理解成，在此不是同样改变封闭装置的闭合位置。借助于根据本发明的压缩机的这样的设计方案，在应用仅唯一的促动器的情况下补充地可实现，流动导引元件的(终端区段的)移动仅仅对于在第一和第二运行状态之间的过渡被促使，而在第一运行状态中对于从第一子运行状态到第二子运行状态中的过渡仅设置有封闭装置的闭合位置的改变。

本发明此外涉及一种机动车、尤其基于车轮的机动车(优选地pkw(客车)或lkw(载重车辆))，带有根据本发明的内燃机。在此，内燃机可尤其设置用于(直接或间接)提供用于机动车的驱动功率。

不定冠词(“一”，“一个”)，尤其在专利权利要求中且在通常阐释专利权利要求的描述中，应本身且不是作为数词理解。相应地，因此具体化的部件由此应如此理解，以至于其至少一次存在且可多次存在。

附图说明

本发明随后根据在图纸中呈现的实施例更详细地阐释。在图纸中：

图1：以示意图示出了根据本发明的内燃机；

图2：示出了带有不仅在封闭位置中的流动导引元件而且在封闭位置中的封闭装置的根据第一设计方式的根据本发明的压缩机的前视图；

图3：示出了穿过根据图2的压缩机的区段的纵截面；

图4：示出了带有在封闭位置中的流动导引元件和在开启位置中的封闭装置的压缩机的前视图；

图5：示出了穿过根据图4的压缩机的区段的纵截面；

图6：示出了带有不仅在开启位置中的流动导引元件而且在开启位置中的封闭装置的压缩机的前视图；

图7：示出了穿过根据图6的压缩机的区段的纵截面；

图8：以透视图示出了根据图6和7的压缩机的流动导引元件和封闭装置；

图9：示出了穿过根据图6和7的压缩机的流动导引元件和封闭装置的纵截面；

图10：示出了根据第二设计方式的根据本发明的压缩机的透视分解视图；

图11：示出了带有不仅在封闭位置中的流动导引元件而且在封闭位置中的封闭装置的根据图10的压缩机的前视图；

图12：示出了穿过根据图11的压缩机的区段的纵截面；

图13：示出了根据图11和12的压缩机的流动导引元件和封闭装置的透视图；

图14：示出了带有在封闭位置中的流动导引元件和在第一开启位置中的封闭装置的根据图10的压缩机的前视图；

图15：示出了穿过根据图14的压缩机的区段的纵截面；

图16：示出了在近似根据图14和15的位置的相应的位置中的压缩机的流动导引元件和封闭装置的透视图；

图17：示出了带有在开启位置中的流动导引元件和在第二开启位置中的封闭装置的根据图10的压缩机的前视图；

图18：示出了穿过根据图17的压缩机的区段的纵截面；

图19：示出了根据图17和18的压缩机的流动导引元件和封闭装置的透视图；

图20：示出了穿过在根据图19的位置中的封闭装置和流动导引元件的区段的纵截面；

图21：示出了朝向根据图10至20的压缩机的流动导引元件的区段的俯视图。

具体实施方式

图1以示意图示出了带有构造大量气缸12的燃烧发动机10的根据本发明的内燃机。气缸12与其中来回引导的活塞和气缸盖(未呈现)共同限制燃烧室，在其中新鲜气体(空气)与燃料共同燃烧。燃料在此通过控制装置14(发动机控制器)控制地借助于喷射器16直接喷入到燃烧室中。燃料-新鲜气体-混合物的燃烧导致活塞的循环的来回运动，其又以已知的方式经由未呈现的连杆传递到同样未呈现的曲轴上，由此曲轴旋转地被驱动。新鲜气体经由新鲜气体线路供应给燃烧发动机10且对此经由吸取通口18从周围环境吸取、在空气过滤器20中清洁且紧接着引导到根据本发明的压缩机22中，其是根据本发明的废气涡轮增压器的部分。新鲜气体借助于压缩机22压缩、紧接着在压缩空气冷却器24中冷却且供应给燃烧室。压缩机22的驱动借助于废气涡轮增压器的涡轮26实现，其集成到内燃机的废气线路中。在燃料-新鲜气体-混合物在燃烧发动机10的燃烧室中燃烧时出现的废气经由废气线路从燃烧发动机10引走且在此穿流涡轮26。这以已知的方式导致涡轮叶轮(未呈现)的旋转驱动，其经由轴28抗转动地与压缩机22的压缩机叶轮30(在图1中未呈现)相连接。涡轮叶轮的旋转驱动由此传递到压缩机叶轮30上。

为了能够在燃烧发动机10以不同的负荷和不同的转速的运行中借助于废气涡轮增压器实现用于生成压缩功率的废气的焓的尽可能最优的使用，废气涡轮增压器的涡轮26可以可选地(尤其在燃烧发动机作为柴油发动机的设计方案中)具有用于可变的涡轮入流(vtg)32的可借助于控制装置14操控的装置。这可以以已知的方式包括大量布置在涡轮26的入口中的导引叶片(未呈现)，其单独地可转动地构造，其中其共同借助于调整装置(未呈现)可调整。取决于导引叶片的转动位置，其或多或少地收窄在涡轮的入口中的自由的流动横截面且此外影响涡轮叶轮的主要入流的区段和该入流的取向。

在压缩机22下游，同样可借助于控制装置14操控的调节阀片34集成到压缩空气段中、也就是说到在压缩机22和燃烧发动机10之间的新鲜气体线路的区段中。在燃烧发动机10作为汽油发动机的设计方案中，该调节阀片34可为(带有已知的功能性的)节流阀片(drosselklappe，有时称为节气门)。在燃烧发动机10作为柴油发动机的设计方案中，调节阀片34的主要功能能够在于，短暂地在柴油发动机的运行结束后封闭压缩空气段，由此可避免已经压缩的新鲜气体到柴油发动机的燃烧室中的再流动。

内燃机此外包括(低压)废气再循环装置70，通过其废气可从在涡轮26下游且尤其同样在废气后处理装置74、例如颗粒过滤器下游的废气线路的区段分叉且可导入到压缩机叶轮30上游的新鲜气体线路的区段中、具体地到压缩机22的入口通道40中。可经由(低压)废气再循环装置70再循环的废气的量在此可借助于调节阀76(其可借助于控制装置14操控)控制或调节。

图2至9以不同的视图示出了根据本发明的(径向)压缩机22的第一设计方式，如其例如作为根据本发明的废气涡轮增压器的部分在根据图1的内燃机中可得到使用那样。

压缩机22包括多件式的壳体36，其可为废气涡轮增压器的总壳体的部分壳体。压缩机18的壳体36构造流动室，在其内压缩机叶轮30可转动地支承。在入口侧，流动室通过处于进入平面38中的进入横截面限制。经由同样由压缩机22的壳体36构造的入口通道40，新鲜气体可由压缩机入口42引导至压缩机叶轮30。在出口侧，流动室由围绕压缩机叶轮30的叶轮叶片44的离开棱边环绕的“离开平面”限制。在那里联接有同样围绕叶轮叶片44的离开棱边环绕的扩散器室46且对此紧接着压缩机螺旋状部48。压缩机出口50从压缩机螺旋状部48离开。

在入口通道40内布置有带有部分区段地圆环形的壁横截面的管形的流动导引元件52，其中流动导引元件52的纵轴线58同轴地关于压缩机叶轮30的旋转轴线58布置。流动导引元件52将入口通道40的容纳其的区段划分成中间的流动区域54和周边的流动区域56，其在流动导引元件52的外侧和壳体36的限制入口通道40的相应的区段的壁部的内侧之间构造。流动导引元件52的叶轮侧的端部由环绕的棱边形成，其在垂直于流动导引元件52的纵轴线92或垂直于压缩机叶轮30的旋转轴线58取向的平面中存在。该平面在流动导引元件52的封闭位置中(参看图3和5)以相对于压缩机叶轮26的进入平面38的尽可能小的间距布置，其中可设置有非常小的然而足够的间距，以便尽管相关的构件的可能的形状和位置公差以及尽管对于压缩机26的运行待期待的热决定的膨胀始终避免流动导引元件52的叶轮侧的端部与压缩机叶轮26的进入棱边的接触。

流动导引元件52包括完全地闭合构造的开始区段60和同样完全地闭合构造的终端区段62，它们借助于大量平行于纵轴线58伸延的连接支柱64相对彼此间隔地相互连接。开始区段60、终端区段62以及连接支柱64在此限制多个溢流开口66，它们实现新鲜气体和/或再循环的废气由周边的流动区域56到中间的流动区域54中的溢流。

流动导引元件52借助于此外用作固定元件的、径向地取向的和环片形的支撑元件68在中间在入口通道40内定位地保持。该支撑元件68是封闭装置84的部分，借助于其周边的流动区域56可在(低压)废气再循环装置70的通口72上游存在的区段中封闭。在支撑元件68中，流动导引元件52的开始区段60纵向轴向地可移动地支承。在外侧，支撑元件68完全地贴靠在壳体36的限制入口通道40的壁部的区段处。由流动导引元件52和封闭装置84组成的单元的固定借助于大量平行于流动导引元件52的纵轴线58伸延的拉杆(未呈现)实现，其头部支撑在支撑元件68处且其在壳体36的靠近压缩机叶轮30存在的区段中旋入到相应的螺纹钻孔78中。在壳体36的限制入口通道40的壁部内的环绕的凸肩80用作为用于支撑元件64借助于拉杆66的经受拉力的负荷的支承部(widerlager)。在支撑元件68中，设置有大量通过开口82，其实现新鲜气体从入口通道40的在上游(关于压缩机22的通过在图3、5和7中的箭头表明的穿流方向)存在的区段到周边的流动区域56中的溢流。

封闭装置84此外还包括环片形的封闭挡板86。在支撑元件68中的通过开口82可通过如下方式借助于同样具有通过开口90的封闭挡板86封闭或释放，即通过封闭挡板86相对于支撑元件68扭转，由此在支撑元件68以及在封闭挡板86中的通过开口82,90要么完全地(尤其参看图4和6)、部分地要么不(尤其参看图2)产生覆盖。封闭挡板86的扭转可借助于促动器(未呈现)实现，其对此可作用于封闭挡板86的调整杠杆88处。促动器在此可由根据图1的内燃机的控制装置14操控。

因为尤其支撑元件68和封闭挡板86的闭合的区段设置对于新鲜气体流动的显著的流动阻力，入口通道40直到在压缩机叶轮30的进入平面38前不远具有这样的直径，其显著大于压缩机叶轮30的进入面或流动室的进入横截面的直径。入口通道40的该相对大的尺寸设计可有助于，至少部分地补偿通过尤其封闭装置84生成的流动损失。在入口通道40的直接在进入平面38上游的相对短的区段中，入口通道40通过如下方式渐缩，即通过周边的流动区域56的外直径连续地缩小。为了将通过封闭装置84的流动阻力保持成尽可能小，设置成，至少封闭挡板86的闭合的区段流动技术上有利地、例如倒圆地构造。

图2和3示出了在封闭位置中的流动导引元件52，在其中通过流动导引元件52的终端区段62与壳体36的限制入口通道40的壁部的接触，周边的流动区域56在压缩机叶轮30的进入平面38的区域中尽可能完全地封闭。同时，封闭装置84的封闭挡板86位于封闭位置中，由此阻止了：新鲜气体可通过支撑元件68和封闭挡板86的贯通开口82,90流向到周边的流动区域56中。压缩机22的该功能状态在根据本发明的内燃机的与压缩机22共同作用的燃烧发动机10的运行中以例如≤20001/分钟的相对低的转速和小于全负荷的负荷设置。新鲜气体然后因此仅仅经由中间的流动区域54供应给压缩机叶轮30且同时借助于流动导引元件52的终端区段62实现流动室的进入横截面和因此同样压缩机叶轮30的进入面的边缘侧的遮盖。由此，可避免在入口通道40中的回流气泡的构造且实现在压缩机叶轮30的靠近毂的区段上的新鲜气体流动的聚焦，这在内燃机的这样的运行状态中积极地作用于压缩机22的运行。为了回流气泡的构造的尽可能有效的阻止设置成，中间的流动区域54的在流动导引元件52的叶轮侧的端部处的流动横截面(其相应于最小的由终端区段62限定的流动横截面aemin)相应于压缩机叶轮30的进入面的60%和70%之间、优选地65%和70%之间。

通过压缩机叶轮30借助于新鲜气体仅仅经由中间的流动区域54的入流，此外可实现在周边的流动区域56中的相对显著的负压的构造，由此尽管在内燃机的对此从属的运行状态中的相对低的转速，可实现在废气再循环装置70上的足够大的压降，以便始终可在足够的高度上实现废气的再循环。实际上，待再循环的废气的量在此可借助于集成到废气再循环装置70中的调节阀76(参看图1)控制。还通过以下方式支持在周边的流动区域56中的负压的构造，即，在开始区段60内的中间的流动区域54的最小的流动横截面aamin构造成小于在流动导引元件52的终端区段62内的中间的流动区域54的最小的流动横截面aemin。具体地可设置成，该在开始区段60内的由开始区段60的直接毗邻于溢流开口的棱边构造的最小的流动横截面aamin仅相应于压缩机叶轮30的进入面的约50%。

为了实现在流动导引元件52的开始区段60内的中间的流动区域54的尽可能有利的穿流，设置成，在该开始区段60内的流动横截面沿相对于压缩机叶轮30指向的方向连续地缩小(尤其参看图9)。相同的适用于流动导引元件52的终端区段62，其同样在关于压缩机叶轮30远侧地存在的开始区域中渐缩地构造。

图4和5示出了又在封闭位置中的流动导引元件52。不同于在根据图2和3的功能状态中，封闭装置84的封闭挡板86于是然而位于开启位置中，从而新鲜气体可通过支撑元件68和封闭挡板86的通过开口82,90流向到周边的流动区域56中。压缩机22的该功能状态同样在根据本发明的内燃机的与压缩机22共同作用的燃烧发动机10的运行中以例如≤20001/分钟的相对低的转速(同时然而在全负荷的情形中)设置。新鲜气体因此不仅经由中间的流动区域54而且经由周边的流动区域56供应给压缩机叶轮30。由于在封闭位置中的流动导引元件52的定位，在此然而全部新鲜气体又聚焦到压缩机叶轮30的靠近毂的区段上，因为周边的流动区域56在压缩机叶轮30的进入平面38的区域中由于流动导引元件52的封闭位置封闭。流向到周边的流动区域56中的新鲜气体的部分流动因此还在到达进入平面38前通过溢流开口66溢流到中间的流动区域58中。因为同样在根据图4和5的压缩机22的该功能状态中给出了流动室的进入横截面以及压缩机叶轮30的进入面的边缘侧的遮盖，可又或此外避免回流气泡在入口通道40中的构造。在压缩机22的该功能状态中可尤其实现相对良好的压缩机效率。这可尤其积极地鉴于压缩机22的响应行为和因此内燃机总体而言出众。在负荷跳跃(其通过突然的全负荷运行在相对低的转速的情形中表现)后的内燃机的功率发展可由此积极地被影响。

在根据图4和5的压缩机22的功能状态中，由于周边的流动区域56的穿流仅生成在废气再循环装置70的通口72的区域中的相对低的负压。因为然而对于内燃机的相应的运行状态而言通常不或仅设置废气的非常低的再循环，这是没有问题的。

图6和7示出了压缩机22的功能状态，在其中不仅流动导引元件52而且封闭装置84位于开启位置中。由此，新鲜气体可不仅经由中间的流动区域54而且经由周边的流动区域56流向至压缩机叶轮30且此外经由整个进入面流向到压缩机叶轮30中。压缩机22的该功能状态在根据本发明的内燃机的与压缩机22共同作用的燃烧发动机10的运行中以例如＞20001/分钟的相对高的转速(不取决于负荷)设置。压缩机22的该功能状态的主要目的是压缩机叶轮30的尽可能少阻力的入流，这可积极地作用于压缩机效率以及作用于从属于此的压缩机特性曲线中的填塞极限的位置。

同样在该功能状态中，由于周边的流动区域56的穿流不生成在废气再循环装置70的通口72的区域中的相关的负压。在内燃机的从属于此的运行状态中(相对高的转速)然而由于在废气线路中的相应地高的压力即使在没有在压缩机22的入口通道40中的负压的这样的流动决定的生成的情形下也得出在废气再循环装置70上的足够的压降，以便始终确保足够大量的废气的再循环。待再循环的废气的实际的量在此取决于运行点地借助于集成到废气再循环装置70中的调节阀76控制或调节。

流动导引元件52的移动借助于到封闭挡板86处的机械联结(未呈现)实现，从而通过使用同样的促动器不仅封闭挡板86的扭转而且流动导引元件52的移动可被促使。该机械联结可基于封闭挡板86的销状部，其接合到纵向凹口中，其在流动导引元件52的开始区段60的外侧中带入，其中该纵向凹口具有平行于流动导引元件52的纵轴线58取向的区段以及螺旋形地伸延且因此在每点中关于纵轴线58倾斜地取向的另一区段。由此可实现，流动导引元件52在封闭挡板86的转动的一区段中仅仅连带转动然而不移动(对于在一方面在图2和3中和另一方面在图4和5中呈现的功能位置之间的调整)且在封闭挡板86的转动的另一区段中附加地移动(根据用于在一方面在图2和3中和另一方面在图6和7中呈现的功能位置之间的调整或用于在一方面在图4和5中和在图6和7中呈现的功能位置之间的调整的压缩机22的设计方案)。

图10至21以不同的视图示出了根据本发明的(径向)压缩机22的第二设计方式，如其可例如作为在根据图1的内燃机中的废气涡轮增压器的部分得到使用。在下面，该压缩机22的主要的区别应仅相对于图2至9的那些被描述。

根据图10至21的压缩机22区别于根据图2至9的那个，一方面在于，入口通道40的纵轴线92关于压缩机叶轮30的旋转轴线58不同轴地或不平行地而是倾斜地(以角度α；参看图12、15和18)伸延。这然后同样适用于流动导引元件52的开始区段60的纵轴线，反之流动导引元件52的环形的终端区段62的纵轴线94根据流动导引元件52的移动位置要么平行地(参看图18)要么同轴地(参看图12和15)关于压缩机叶轮30的旋转轴线58伸延，因此终端区段62的后棱边在流动导引元件52的封闭位置中(参看图12和15)完全地以相对于进入平面38的尽可能小的间距在边缘侧覆盖压缩机叶轮30的进入面。

根据图10至21的压缩机22此外如下区别于根据图2至9的那个，即支撑元件68构造导引装置，其设置用于生成用于新鲜气体流动的涡旋，其在开启的封闭装置84的情形中流向到周边的流动区域56中。在此，该导引装置如此构造，使得其促使涡旋，其转动或涡旋方向相反于设置用于压缩机叶轮30的转动方向。导引装置包括多个相同地且构造为容积体的导引元件96，其从支撑元件68的封闭区段98的关于新鲜气体的流动方向在下游存在的背侧延伸。这些导引元件96分别构造两个导引面100，其中一个分别基本上平行地或径向地相对于入口通道的纵轴线92取向，而相应的其他的导引面100(沿新鲜气体流动的期望的涡旋的方向)倾斜地关于入口通道40的纵轴线92伸延。

根据图10至21的压缩机22与根据图2至9的那个的另一区别在于封闭装置84的封闭挡板86的设计方案。根据图10至21的压缩机22的封闭挡板86包括第一部分挡板102以及第二部分挡板104，其布置在第一部分挡板102和支撑元件68之间。在此，其不仅关于支撑元件68而且关于第一部分挡板102在界限中可转动地(围绕封闭挡板86的旋转轴线92)支承。

不仅支撑元件68而且第一部分挡板102和第二部分挡板104分别以交替的布置和恒定的隔间形成多个(具体地三个)通过开口82,90以及封闭区段98,106,108，其中不仅通过开口82,90而且封闭区段98,106,108鉴于垂直地关于旋转轴线92取向的开启或封闭面相同地(不仅鉴于面形状而且鉴于面大小)构造。在此，封闭区段98,106,108的封闭面的面大小近似与通过开口82,90的开启面的一半一样大。

封闭装置84的该设计方案实现如下，在根据图17至19的封闭装置84的完全开启的位置中(在其中同时同样流动导引元件52定位在开启位置中)释放流动横截面，经由其新鲜气体可流向到周边的流动区域56中，其近似与由封闭装置84同时阻断的横截面的两倍一样大。

在封闭装置84从根据图17至19的位置(其属于压缩机22的功能位置，其相应于根据图6和7的压缩机22的功能位置)到根据图14和15的位置(其属于压缩机22的功能位置，其相应于根据图4和5的压缩机22的功能位置)中的调整时借助于促动器(未呈现)，该促动器作用于封闭挡板86的调整杠杆88(参看图13、16和19)，仅第一部分挡板102以约40°的角度(其相应于封闭区段98,106,108的周缘宽度)相对于不仅第二部分挡板104而且支撑元件68扭转，由此由支撑元件68构造的通过开口82一半地封闭或由第一部分挡板102的封闭区段106覆盖。在此同时流动导引元件52由开启位置运动到闭合位置中。这可归因于在构造在流动导引元件52的外侧上的引导槽110中引导的与第一部分挡板102相连接的销状部112的作用(参看图21)。销状部112在此可转动地在引导槽110的螺旋形地伸延的第一区段114中运动，从而第一部分挡板102的转动运动和由此销状部112围绕旋转轴线92的部分圆形的运动导致抗转动地且同时轴向地可移动地支承在支撑元件68内的流动导引元件52的轴向移动。

如果实现第一部分挡板102借助于促动器从根据图14和15的位置到根据图11至13的位置(其属于压缩机22的功能位置，其相应于根据图2和3的压缩机22的功能位置)中的继续的扭转，第二部分挡板104由第一部分挡板102携带。这借助于第一部分挡板102和第二部分挡板104的相应地定位的止挡元件116,118实现，其然后彼此接触且如此第二部分挡板104的转动运动联结到第一部分挡板102的转动运动处。在根据图11至13的位置中，封闭装置84完全地闭合，反之流动导引元件52的位置在根据图14和15的位置到根据图11至13的位置中的调整时不改变。这通过以下方式实现，第一部分挡板102的销状部112在该调整中已经位于引导槽110的第二区段120中，在其中引导槽110的纵轴线在垂直于旋转轴线92存在的平面中伸延(参看图21)。

在封闭装置84从根据图11至13的完全闭合的位置直到根据图17至19的完全开启的位置中的调整时，以相应的方式同样首先实现仅仅第一部分挡板102的转动，直到根据图14和15的位置中。自该位置起，第二部分挡板104通过相应的止挡元件116,118的止挡由第一部分挡板102携带且经由根据图16的位置(在其中第二部分挡板104已经一段远地由第一部分挡板102携带)运动直到根据图17至19的位置中。在根据图17至19的位置中，第二部分挡板104的那个止挡元件118(其为了该调整与第一部分挡板102的止挡元件116中的一个接触)同样与支撑元件68的构造端部止挡的止挡元件122共同作用，由此封闭挡板86的继续的扭转沿该转动方向阻止。用于沿相反的方向的扭转的相应的端部止挡通过支撑元件68的另一止挡元件122提供。

参考符号列表

10燃烧发动机

12气缸

14控制装置

16喷射器

18吸取通口

20空气过滤器

22压缩机

24压缩空气冷却器

26涡轮

28轴

30压缩机叶轮

32用于可变的涡轮入流的装置

34调节阀片

36压缩机的壳体

38压缩机叶轮的进入平面

40入口通道

42压缩机入口

44叶轮叶片

46扩散器室

48压缩机螺旋状部

50压缩机出口

52流动导引元件

54中间的流动区域

56周边的流动区域

58压缩机叶轮的旋转轴线

60流动导引元件的开始区段

62流动导引元件的终端区段

64流动导引元件的连接支柱

66流动导引元件的溢流开口

68支撑元件

70(低压)废气再循环装置

72(低压)废气再循环装置的通口

74废气后处理装置

76调节阀

78螺纹钻孔

80凸肩

82支撑元件的通过开口

84封闭装置

86封闭挡板

88封闭挡板的调整杠杆

90封闭挡板的通过开口

92入口通道的纵轴线/流动导引元件的(开始区段的)纵轴线/封闭挡板的旋转轴线

94流动导引元件的终端区段的纵轴线

96导引元件

98支撑元件的封闭区段

100导引元件的导引面

102第一部分挡板

104第二部分挡板

106第一部分挡板的封闭区段

108第二部分挡板的封闭区段

110流动导引元件的引导槽

112第一部分挡板的销状部

114引导槽的第一区段

116第一部分挡板的止挡元件

118第二部分挡板的止挡元件

120引导槽的第二区段

122支撑元件的止挡元件

aemin最小的由流动导引元件的终端区段限定的流动横截面

aamin最小的由流动导引元件的开始区段限定的流动横截面。