[发明专利]多级的增压器组、分别具有多级的增压器组的增压系统与内燃机

说明书

本发明涉及一种用于以内燃机的工作流体（A）进行加载的多级的增压器组（10），其至少具有：

-带有第一涡轮机的第一涡轮增压机以及带有第二涡轮机的第二涡轮增压机，其中

-第一涡轮机（1）与第二涡轮机（2）由共同的承载壳体（6）保持；

-用于工作流体（A）的旁通引导件（7），该旁通引导件包围第一涡轮机（1）。本发明也涉及一种增压系统与内燃机。

背景技术

多级的增压在尤其高级和中级的功率级别中证实为优化内燃机功率的优选方案。在此，多个并行或者多级加载的涡轮增压机的使用也经受考验。例如在申请人的WO 2004/013472 A1以及DE19524566中公开了具有两个或多个可并行加载的废气涡轮增压机的内燃机，所述废气涡轮增压机基本上布置在共同的承载壳体中，其中分别配属的压缩机位于承载壳体的外部。

两级增压的构思例如在EP 17 10 415 A1中实现。为了也在马达的下功率区域内实现有效的增压，在那里在围绕第一涡轮机的情况下设置了用于内燃机工作流体的旁通引导件。所述第一涡轮机涉及高压涡轮机并且所述第二涡轮机涉及低压涡轮机。在EP 17 10 415 A1的图3的增压器组中，低压废气涡轮机设有双废气入口，其中来自高压涡轮增压机的涡轮机废气出口的废气输入其中一个废气入口，而来自通向高压涡轮增压机的涡轮机废气入口的输入管道的废气输入另一个废气入口。这种局部地并且分开地流入低压涡轮机，也就是在高压涡轮机的下游局部地流入会使得低压涡轮机仅仅得到部分加载，这对涡轮机效率产生不利的影响。

在DE10027668A1中描述了旁通阀形式的节流元件。

尤其在申请者的大型马达中提到了两级的增压器。在申请者的DE 10 2007 046 667 A1中描述了两级的增压组，该增压组主要排除了与部分加载相联系的问题，方法是节省结构空间地设计高压涡轮机的流体出口与低压涡轮机的流体入口之间的稳定距离。为此也可以在流动技术方面有利地设计混合输入装置。

发明内容

尤其在利用旁通引导件时在很大程度上避免部分加载第二涡轮机的替代方案以及其它方案是值得期望的，从而实现了增压器组的改善的效率。在此提出本发明，本发明的任务是说明一种多级的增压器组、增压系统以及内燃机，其在使用旁通引导件时也具有较好的效率。尤其应该在围绕增压器组的第一涡轮机的情况下避免部分加载第二涡轮机的缺点。尤其应该在利用旁通引导件包围第一涡轮机时以改善的方式优化流动地加载所述第二涡轮机。

关于多级增压器组的任务通过开头所述类型的增压器组得到解决，其中按本发明提出，所述旁通引导件至少部分地用承载壳体形成并且在承载壳体内部形成。

本发明从以下构思出发，即在将第一涡轮机和第二涡轮机固定在共同的承载壳体上时、尤其布置在共同的承载壳体中时获得了避免仅仅局部地部分加载第二涡轮机的良好方案。在此，本发明利用所述构思不仅节省结构空间地安置通向第二涡轮机的输入路径，而且此外避免了侵占空间的输入路径。本发明认识到，在第一涡轮机和第二涡轮机的共同的承载壳体中也可以为工作流体的旁通量实现特别有利的流体引导。从该构思出发，按本发明提出所述旁通引导件至少部分地用承载壳体形成。换句话说，工作流体的旁通量由此能够至少部分地沿着承载壳体、尤其沿着承载壳体的壁进行引导。本发明的构思以惊人的方式使用承载壳体，不仅仅在其用于固定尤其用于容纳第一涡轮机和第二涡轮机的常规功能方面。此外，该承载壳体也用作用于旁通引导件的承载壳体，从而在承载壳体内部的旁通引导件中也就是由承载壳体包围的内部空间中引导工作流体的旁通量。

在承载壳体中容纳第一涡轮机与第二涡轮机可以理解为将重要的部分、至少一个涡轮机转子布置在承载壳体的内部空间区域内。