专利名称：用于内燃机的废气涡轮增压器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种符合权利要求1所述的内燃机的废气涡轮增压器。
背景技术：
已知给内燃机装备废气增压装置，可以提升内燃机的效率。废气增压装置 或者涡轮增压装置可使得从发动机中排出的废气在废气涡轮增压器的涡轮机中 卸压，涡轮机驱动废气涡轮增压器的压气机，并且在压气机中对输送给发动机
的it烧用空气进行压缩。iiii此类废气增压装置或者涡轮增压装置，可以提升 内燃机的效率。
DE 101 25 250 Cl所公布的是一种内燃机发动机的废气涡轮增压器的涡轮 机，其构造为轴流式涡轮机，其中包括进气壳、扩散器、喷嘴环以及涡轮转子。 迸气壳、扩散器、喷嘴环以及涡轮转子分别构成涡轮机的废气通道的废气流道 段。喷嘴环安装在进气壳的下游，涡轮转子安装在喷嘴环的下游，扩散器安装 在涡轮转子的下游，且涡轮转子径向外侧被盖圈界定，此盖圈对在喷嘴环和扩 散器之间废气通道的位于径向夕刚的離至U补充作用。进气壳以及扩散器与喷 嘴环和盖圈一起界定了环形通道，该环形通道与iTt通道分开，并且在轴向范 围内在废气通道的径向外侧将废气通道包围。已知也有不带喷嘴环和环形通道 的废气涡轮增压器的径流式涡轮机。
DE37 24 385C2公布了一禾中内燃机的废气涡轮增压器的涡轮机，其构造为 径流式涡轮机，与DE 101 25 250 C1所述轴流式涡轮机构造的涡轮机一样，这 种涡轮机同样也包括进气壳、喷嘴环、涡轮转子以及扩散器。进气壳、喷嘴环、 涡轮转子以及扩散器同样也分另鹏成涡轮机废气通道的废气流道段。涡轮机的 废气通道在一个区段中被环形通道所包围，且涡轮机的环形通道由进气壳以及 扩散器所构成。还公布了不带喷嘴环和环形Mit的废气涡轮增压器的径流式涡 轮机。
当废气涡轮增压器运行时，那些界定了废气通道的部件或者部件区段均承 受着很高的温度，从已经公布的现有技术来看，均要对这些部件或者部件区段
进行冷却或者隔热。迄今为止所采用的7轴卩装置均为独立构造的装置，废气涡 轮增压器的涡轮机构造也因此而变得比较复杂。如果采用隔热方式，将出现很 高的部件^it。
发明内容
本发明所要解决的问题就是提供一种新型的内燃机的废气涡轮增压器。该 问题可通过符合权利要求1所述的内燃机的废气涡轮增压器加以解决。根据 本发明所述，通过至少一个通道将由扩散器所构成的废气流道段与涡轮机或者 废气涡轮增压器的周围环境相连，其中为这个或者每个通到由扩散器所构成的 废气流道段之中的通道分别配有至少一个关闭装置，该关闭装置一方面可允许 将涡轮机或者废气涡轮增压器的环境空气引入到由扩散器所构成的废气流道段 之中，但也可阻止废气从由扩散器所构成的废气流道段排出到环境空气之中。
ilil这些通道能够借助构造相对简单的装置，对废气涡轮增压器的高温部 件或者部件区段进行有效冷却。如果在涡轮机或者废气涡轮增压器的范围内出 现泄漏，贝何能吸入积聚在涡轮机环境空气中的废气，并将其输送给废气涡轮 增压器的扩散器。
本发明的tt^方案均在从属权利要求以及下列描述中加以阐述。以下将根 据附图对本发明的实施例进行详细解释，但并不仅限于这些实施例。其中
图1 本发明第一实施例所述内燃机的废气涡轮增压器的涡轮机的局部 横断面示意图2本发明第二实施例所述内燃机的废气涡轮增压器的涡轮机的局部横 断面示意图；以及
图3本发明第三实施例所述内燃机的废气涡轮增压器的涡轮机的局部横 断面示意图。
附图标记列表
IO进气壳
ll喷嘴环12涡轮转子 13扩散器
14废气通道
15废气流道段
16废气流道段
17废气流道段
18废气流道段
19盖圈
20环形通道
21废气流动方向
22叶片
23通道
24关闭装置
25鹏
26通道
27进气壳
28喷嘴环
29涡轮转子
30扩散器
31废气通道
32废气流道段
33废气流道段
34废气流道段
35废气流道段
36环形通道
37通道
38关闭装置
具体实施例方式
图1所示为本发明所述废气涡lfet曾压器的涡轮机的截面，其构造为轴流式 涡轮机，图1所示的涡轮机具有进气壳10、喷嘴环11、涡轮转子12以及扩散
器13。进气壳10、喷嘴环11、涡轮转子12以及扩散器13分另购成涡轮机的废 气通道14的一个废气流道段，且在进气壳10的废气流道段15的下游连接有喷 嘴环ll的废气流道段16。
在喷嘴环11的废气流道段16的下游连接有涡轮转子12的废气流道段17， 且在废气流道段17的下游连接有扩散器13的废气流道段18。盖圈19在径向外 侧界定涡轮转子12，且盖圈19在喷嘴环11和扩散器13之间对位于径向外侧的 ^t通道14的自到补充。
在图1所示的实施例中，进气壳10、扩散器13、喷嘴环11以及盖圈19还 构成环形通道20,该环形通道在一个区段中在径向外侧将废气通道14包围，即 主要在由扩散器11和涡轮转子12所构成的区段中。如图1所示，废气沿着箭 头所指方向21流过废气通道14，其中废气流过涡轮转子12的叶片22，废气在 此被卸压并驱动涡轮转子12。
当废气涡轮增压器运行时，那些界定了戯通道14的涡轮机部件或者部件 区段均承受着很高的温度。为了对这些承受高温的涡轮机部件或者部件区段进 行^4口，按照本发明所提出的措施，M至少一个通道将由扩散器13所构成的 废气流道段18与涡轮机或者废气涡轮增压器的周围环境相连。如图1所示，扩 散器13的废气流道段18 Mil道23与扩散器13的周围环境相连。在运行过 程中，在扩散器13中或者在由其所构成的废气流道段18中存在低于环境压力 的负压，从而可i!M道23吸入环境空气，并且可将其弓l入到由扩散器13所 构成的废气流道段18之中。在图1所示的实施例中，吸入的环境空气可用来冷 却扩散器13。
M 23配有关闭装置24，可以将其构造成止回阀。关闭装置24尽管允许 将废气涡轮增压器的环境空气弓l入到由扩散器13所构成的废气流道段18之中， 但也可以阻止废气在废气流道段18上通m道23 J4A到扩散器13的周围环境 中，并且可阻止其到达废气涡轮增压器的涡轮机。
图2所示为另一种实施例，废气涡轮增压器的涡轮机被构造礎由流式涡轮 机，为了避免不必要的重复，图2实施例中所采用的附图标记与图1实施例中
的附图标记一样，并且仅对图2实施例中有别于图1实施例的细节部分进fiH兑 明，
在图2所示的实施例中，由扩散器13所构成的废气流道段18也ffi31it道 25和26与废气涡轮增压器的涡轮机的周围环境相连，其中通道25将涡轮机的 周围环境与环形通道20相连，而通道26则将环形通道20与由扩散器13所构 成的废气流道段18相连。fflil通道25和26也可以将环境空气弓l入到由扩散器 13的废气流道段18之中，其中环境空气首先313iil道25进入到环形通道20， 再从环形通道20通MM道26 itA到扩散器13的jf^流道段18。吸入的环境空 气因ltbft能够对喷嘴环11、盖圈19以及扩散器13进行冷却。接入到扩散器13 的废气流道段18之中的通道26也配有关闭装置24，此关闭装置尽管允许环境 空气流入到扩散器13的废气流道段18之中，但也可阻止废气通^31道26向上 流入环形通道20，并且可阻止其进入涡轮机的环境空气中。
图1和图2以构造成轴流式涡轮机的废气涡轮增压器涡轮机为示例，对本 发明进行了描述。图3以构造成径流式涡轮机的废气涡轮增压器涡轮机为示例， 对本发明进行了描述。
图3所示的涡轮机被构造成径流式涡轮机，具有进气壳27、喷嘴环28、涡 轮转子29以及扩散器30，这些部件共同界定废气通道31。进气壳27、喷嘴环 28、转子29以及喷嘴环30分别构成废气流道段32、 33、 34或35。如图3所示， 进气壳27以及扩散器30确定环形通道36，此环形通道在局部区段上包围废气 通道31。
扩散器30所构成的废气流道段35通M道37与涡轮机的周围环境相连， 以便吸入环境空气，并将其引入到由扩散器30所构成的itn流道段35之中。 如图3所示，通道37延伸iM:环形腔36。
图3中的通道37也有关闭装置38，此关闭装置尽管允许通M道37将环 境空气引入到扩散器30的废气流道段35之中，但也可阻止Mil道37将废气 从扩散器30的废气流道段35排出到环境空气中。
图l、 2和3中所示的关闭装置24、 38尽管位于废气流中，也就是安装于 相应的废气流道段18或35之中，但也可以备选地安装于肖,在发生故障时更 加容易接近的部位(图中虚线所示)，从而其本身也旨,利用空气流进行7賴卩。
权利要求
1.一种用于内燃机的废气涡轮增压器，它具有用来使离开内燃机的废气流卸压的涡轮机，且具有对输送给内燃机的燃烧用空气进行压缩的压气机，其中涡轮机具有至少一个进气壳、至少一个涡轮转子和至少一个扩散器，它们分别确定涡轮机的一段废气流道段，其特征在于，由扩散器(13；30)所构成的废气流道段(18；35)通过至少一个通道(23；25，26；37)与涡轮机的或者废气涡轮增压器的周围环境相连；且接入到由扩散器(11；30)所构成的废气流道段(18；35)之中的通道(23；26；37)分别配有至少一个关闭装置(24；38)，此关闭装置一方面允许将涡轮机或者废气涡轮增压器的环境空气引入到由扩散器(13；30)所构成的废气流道段(18；35)之中，但也阻止废气从由扩散器(13；30)所构成的废气流道段(18；35)排出到环境空气中。
2. 根据权利要求1所述的废气涡轮增压器，其特征在于，ffiil这个或者每 个通道(23; 25,26; 37)可以吸入涡轮机或者废气涡轮增压器的环境空气，并且 可以将吸入的空气导引经过涡轮机的部件以对其进行冷却，且可以将其导入到 由扩散器(13;30)所构成的废气流道段(18;35)中。
3. 根据权利要求1或者2所述的废气涡轮增压器，其特征在于，关闭装 置(24; 38)构造成止回阀。
全文摘要
本发明为一种用于内燃机的废气涡轮增压器，它具有用来使离开内燃机的废气流卸压的涡轮机，且具有对输送给内燃机的燃烧用空气进行压缩的压气机，其中涡轮机具有至少一个进气壳、至少一个涡轮转子和至少一个扩散器，它们分别确定涡轮机的一段废气流道段。根据本发明，由扩散器(30)所构成的废气流道段(35)通过至少一个通道(37)与涡轮机的或者废气涡轮增压器的周围环境相连；且接入到由扩散器(30)所构成的废气流道段(35)之中的通道(37)分别配有至少一个关闭装置(38)，此关闭装置一方面允许将涡轮机或者废气涡轮增压器的环境空气引入到由扩散器(30)所构成的废气流道段(35)之中，但也阻止废气从由扩散器(30)所构成的废气流道段(35)排出到环境空气中。
文档编号F02B37/00GK101201012SQ20071016489
公开日2008年6月18日 申请日期2007年9月14日 优先权日2006年9月16日
发明者A·里普尔, M·鲁尔维斯基 申请人:曼柴油机欧洲股份公司