[发明专利]废气涡轮增压器中的减振

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于废气涡轮增压 器(Abgasturbolader)的流体机械(Stroemungsmaschine)，一种尤其用于 自燃式内燃机的、带有这种流体机械的废气涡轮增压器，以及一种用 于这种废气涡轮增压器中的减振(Schwingungsreduzierung)的方法。

背景技术

用于内燃机的废气涡轮增压器总是包括两个流体机械：用于内燃 机所用的燃烧用空气(Verbrennungsluft)的压缩的压缩机(Verdichter)， 以及用于驱动压缩机的涡轮机(Turbine)。尤其在用于高功率自燃式内 燃机(例如船用柴油机)的废气涡轮增压器中，压缩机和涡轮机通过流 过它们的流体(即，燃烧用空气或废气)而承受高的机械负荷和热力学 负荷。另一方面，现今力求将流体机械的工作叶片(Laufschaufel)实施 得尽可能细长(schlank)。

然而，此类叶片(Schaufeln)由于其较小的惯性矩和刚性而特别容 易受振动激励(Schwingungsanregungen)的影响。这种振动尤其通过如 下方式由工作叶片上游的或下游的前导向设备或后导向设备的导向 轮叶片(Leitradschaufel)所诱发(induzieren)，即，其在流体流 (Fluidstroemung)中引起常为周期性的扰动(Stoerung)。如此地被扰动的 流体然后在其一侧激发——现如今被构造得越来越薄的——工作叶 片作振动。该振动激励会影响可使用的转速范围、降低效率，并且， 增大噪音生成以及在共振下可直至导致结构崩溃的材料负荷。

发明内容

因此，本发明的目的在于，减小或者避免上述影响中的一个或多 个。

为了实现该目的，根据权利要求1的前序部分的流体机械通过其 特征部分的特征而被改进。权利要求11要求保护带有这种流体机械 的废气涡轮增压器，权利要求12要求保护用于这种废气涡轮增压器 中的减振的方法。本发明的有利的实施形式和改进方案在从属权利要 求中给出。

废气涡轮增压器的根据本发明的流体机械以已知的方式具有定 义了用于流过该流体机械的流体的流道(Stroemungskanal)的壳体、可 转动地容纳在该壳体中的工作轮轮毂(Laufradnabe)、布置在轮毂上的 用于流体流的偏转(Umlenken)的多个工作叶片、以及带有用于该流体 流的偏转的导向叶片(Leitschaufeln)的导向装置(Leiteinrichtung)。

流体流可例如为用于内燃机的燃烧用空气，其通过废气涡轮增压 器的尤其构造成径流式压缩机或者斜流式压缩机(Diagonalverdichter) 的压缩机而被压缩；或者，为内燃机的废气，其驱动废气涡轮增压器 的尤其构造成轴流式涡轮机的涡轮机。

导向装置可尤其为在流动方向(Stroemungsrichtung)上在下游地 (stromabwaerts)在工作叶片之后而布置的后导向装置，但也可以为在 流动方向上在上游地(stromaufwaerts)在工作叶片之前而布置的前导向 装置。导向叶片可相对于导向装置固定或者可调节。

通过这种导向装置将诱发流扰动(Stroemungsstoerungen)，尤其是 压力波动或速度波动，例如流体中的寄生的(parasitaere)或对流的流， 其可在其一侧激起工作轮叶片(Laufradschaufeln)的振动。

因此，根据本发明而建议，通过扰动发生器(Stoerungsgenerator) 在流体流中诱发这样的扰动，该扰动通过叠加(Ueberlagerung)而减小 由导向叶片所诱发的工作叶片的振动。