专利名称：涡轮增压器的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据权利要求I的前序部分的一种涡轮增压器。
背景技术：
在WO 2008/095658A1中已知一种属类的涡轮增压器。所述类型的涡轮增压器被使用在内燃发动机中 ，这些涡轮增压器为了满足法律规定的排气极限值而将大量的排气在宽广的运行范围内再循环进入发动机的进气通路中。在低压排气再循环(LP-EGR)中，在涡轮增压器的压缩机的上游排气被供给到新鲜空气流动中。在没有有效混合的情况下，高温的装载着排气流被抽吸通过压缩机。这种排气与新鲜空气的不均匀的混合可以导致在压缩机壳体的一侧处的未燃烧的碳氢化合物和碳烟的旋转地不对称的沉积物。作为扩散器区域的这种单侧阻塞的结果，于是作为这种增加的径向推力的结果就可以预见到随之而来的对于压缩机叶轮的由摩擦所导致的损伤以及对于轴承安排的由额外的径向力所导致的损伤。为了使得这种不可见的沉积更加均匀，因此优选的是压缩机供给流动的一种旋转地对称的混合轮廓。具体就压缩机叶轮入口处的一种均匀的速度轮廓而言也是这种情况。
发明内容
因此本发明的一个目的是提供根据权利要求I的前序部分的一种用于内燃发动机的涡轮增压器，这种涡轮增压器克服了这些上述缺点并且特别寻求在尽可能最短的距离上改进再循环排气与新鲜的进气的混合，并且寻求获得尽可能旋转地对称的一种混合轮廓。所述目的是通过权利要求I的这些特征来实现的。作为根据本发明的混合装置以及根据本发明的涡轮增压器的这种设计的结果，所实现的是首先新鲜的进气空气被径向地经由进入流动分配器而供给到压缩机上。在此，低压排气再循环供给流动径向地延伸，也就是说在这种进气分配器的纵向轴线的方向上延伸。为了获得尽可能一种旋转地对称的并且快速的混合，再循环排气的射流被导向一个冲击板。所述冲击板有利地产生了低压排气再循环供给流动的这种径向分配。此外，有利地获得的是在再循环的排气流动中呈现的任何水滴被该冲击板减小了尺寸，而这导致了对于压缩机叶轮的水滴冲击的最小化。在此，在本发明的背景下进行的试验和分析已经示出了根据本发明的这种安排在再循环排气的出口的下游非常短的距离上就已经产生了一种均匀的并且旋转地对称的速度和温度轮廓。在此，温度的分布是与排气组分的混合场相一致的。多项从属权利要求涉及本发明的多个有利改进。
从以下的示例性实施方案的说明并且从附图中将显现本发明的进一步的细节、优点和特征，在附图中图I示出了根据本发明的一个涡轮增压器的示意性地、高度地简化的截面图；并且图2示出一个示意性高度简化的图示，该图示出了根据本发明的这种混合装置的一个特别优选的实施方案的原理。
具体实施例方式在图I中展示的涡轮增压器I具有一个涡轮机4，该涡轮机带有一个安排在一个涡轮机壳体13中的涡轮机叶轮14。所述涡轮机叶轮14经由一个转子轴15被连接到压缩机5的一个压缩机叶轮6上，而该压缩机叶轮被安排在一个压缩机壳体7中。一条排气再循环管线3从发动机2经由一个调节阀19和一个冷却器20优选引导通过一个排气混入开口 12而进入发动机2的一条进气管线10之中。一个混合装置18被安排在压缩机进气口 11上游的进气管线10中。 同样展示的还有从压缩机入口 9到发动机2的一条供给管线16以及从发动机2到涡轮机壳体13的一条排气管线17。作为根据本发明的排气再循环管线3的这种安排的结果，排气AG通过排气混入开口 12被引导进入进气管线10。在此，排气AG冲击新鲜空气FL，然后排气通过混合装置18而在新鲜空气FL的流动方向上被混合在一起。在这两种质量流动几乎完全混合之后，该混合物流动通过该压缩机入口 11进入扩散器8之中。如并置观看图I和图2中可见，根据本发明的混合装置18具有一个进入流动分配器21，其中首先用于供给新鲜空气FL的进气管线10开放，并且其次排气再循环管线3被引导进入其中。如具体从图2的展示中可见，这两个管线3和10至少是基本上彼此成直角的，优选成一个准确的90角。所述安排导致了一种新鲜空气FL的径向引入，以及一种排气至少基本上沿着进入流动分配器21的纵向轴线L的引入。在图2展示的这种特别优选的实施方案中，在进入流动分配器21中安排了一个引导锥24，这个引导锥24从其入口 25在排气AG的流动方向R上逐渐变小。排气再循环管线3开放进入所述引导锥24，而排气再循环管线3在其末端具有一个流出开口 22。在所述流出开口 22的下游(如在排气AG的流动方向R上所见)提供了一个冲击板23，供给的排气流动AG被朝向该冲击板引导。在此,冲击板23可以用一种适合的方式而固定在例如一个管连接器26中(该管连接器联接进入流动分配器21)，或者固定在进入流动分配器21本身中。如在前言中解释的，所述安排产生的优点是冲击板23使得供给的排气AG径向地分配，并且进一步地减小了在再循环的排气流动中呈现的任何水滴的尺寸。为补充本披露，明确地参考了本发明在图I和图2中的图示说明。参考符号清单I涡轮增压器/排气涡轮增压器2发动机3排气再循环管线4涡轮机
5压缩机6压缩机叶轮7压缩机壳体8扩散器
9压缩机出气口10进气管线11压缩机进气口12排气混入开口13涡轮机壳体14涡轮机叶轮15转子轴16供给管线17排气管线18混合装置19调节阀20冷却器21进入流动分配器22流出开口23冲击板24引导锥25 入口26管连接器AG 排气FL新鲜空气L纵向轴线R排气AG的流动方向
权利要求
1.一种用于内燃发动机(2)的涡轮增压器(1)， 具有至少一个低压排气再循环管线(3)，该低压排气再循环管线经由一个排气混入开口(12)开放进入该内燃发动机(2)的一个进气管线(10)之中； 具有一个涡轮机(4);并且 具有一台压缩机(5) 该压缩机被驱动连接到该涡轮机(4)上，并且 该压缩机具有安排在一个压缩机壳体(7)中的一个压缩机叶轮(6)，该进气管线(10)经由一个压缩机进气口(11)开放进入该压缩机壳体中，并且 具有用于将再循环的排气(AG)与新鲜空气(FL)进行混合的一个混合装置(18)，其特征在于， 该混合装置(18)具有一个进入流动分配器(21 )，该排气再循环管线(3)与该进气管线(10)在该进入流动分配器中开放，该排气再循环管线至少基本上沿着其纵向轴线(L)延伸，并且该进气管线至少基本上与该纵向轴线(L)成直角，并且 如在排气(AG)的流动方向(R)上所见的，在该排气再循环管线(3)的一个流出开口(22)的下游提供了一个冲击板(23)。
2.如权利要求I所述的涡轮增压器，其特征在于，该混合装置(18)具有一个引导锥(24)，该引导锥被安排在该进入流动分配器(21)中。
3.如权利要求I或2所述的涡轮增压器，其特征在于，该排气再循环管线(3)在该引导锥(24)中开放。
4.如权利要求I到3之一所述的涡轮增压器，其特征在于，该冲击板(23)被安排为基本上平行于新鲜空气(FL)的该流动方向。
5.如权利要求I到3之一所述的涡轮增压器，其特征在于，该冲击板(23)被安排为基本上垂直于新鲜空气(FL)的该流动方向。
6.根据权利要求I的前序部分所述的一种涡轮增压器(I)的一种用于将再循环的排气(AG)与新鲜空气(FL)进行混合的混合装置(18)，其特征为 一个进入流动分配器(21 )，该供给管线(3 )与该进气管线(10 )在该进入流动分配器中开放，该排气再循环管线至少基本上沿着其纵向轴线(L)延伸，并且该进气管线基本上与该纵向轴线(L)成直角，以及 一个冲击板(23)，该冲击板被安排在如在排气(AG)的流动方向(L)上所见的该供给管线(3)的一个出口开口(22)的下游。
7.如权利要求6所述的混合装置，其特征为，一个引导锥(24)，该引导锥被安排在该进入流动分配器(21)中。
8.如权利要求6或7所述的混合装置，其特征在于，该排气再循环管线(3)在该引导锥(24)中开放。
9.如权利要求6到8之一所述的混合装置，其特征在于，该冲击板(23)被安排为基本上平行于新鲜空气(FL)的该流动方向。
10.如权利要求6到8之一所述的混合装置，其特征在于，该冲击板(23)被安排为基本上垂直于新鲜空气(FL)的该流动方向。
全文摘要
本发明涉及一种用于内燃发动机(2)的涡轮增压器(1)，该涡轮增压器具有至少一个低压排气再循环管线(3)，该低压排气再循环管线经由一个排气混入开口(12)开放进入该内燃发动机(2)的一个进气管线(10)之中；具有一个涡轮机(4)；并且具有一个压缩机(5)，该压缩机被驱动连接到该涡轮机(4)上并且该压缩机具有安排在压缩机壳体(7)中的一个压缩机叶轮(6)，该进气管线(10)经由一个压缩机入口(11)通入该压缩机壳体中；并且该涡轮增压器具有用于将再循环的排气(AG)与新鲜空气(FL)进行混合的一个混合装置(18)，其特征在于，该混合装置(18)具有一个进入流动分配器(21)，该排气再循环管线(3)与该进气管线(10)在该进入流动分配器中开放，该排气再循环管线基本上沿着其纵向轴线(L)延伸，并且该进气管线至少基本上与该纵向轴线(L)成直角，并且其特征在于，如在排气(AG)的流动方向(R)上所见的，在该排气再循环管线(3)的一个流出开口(22)的下游提供了一个冲击板(23)。
文档编号F02B37/00GK102741521SQ201180007983
公开日2012年10月17日 申请日期2011年2月1日 优先权日2010年2月17日
发明者T·里斯彻尔 申请人:博格华纳公司