[发明专利]用于废气涡轮增压器的涡轮机

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的涡轮机。

背景技术

从内燃机的批量生产中已知：使用废气涡轮增压器以对内燃机进行加载。废气涡轮增压器相应地包括涡轮机和压缩机。涡轮机能够由内燃机的废气驱动。经由涡轮机能够驱动压缩机，以便因此压缩待输送给内燃机的空气。由此，能够利用包含在内燃机的废气中的能量，使得能够将燃料消耗和CO₂排放保持得低。

为了实现尤其低的燃料消耗进而低的CO₂排放，根据所谓的小型化原理构成内燃机。在此，内燃机具有极其小的发动机排量，然而由于空气的压缩能够提供相对高的比转矩和比功率。由于高的比功率，对于废气涡轮增压器和尤其其涡轮机的要求提高。在此，重要的要求是实现涡轮机的良好的非稳态性能，使得内燃机具有良好的行驶性能。

在汽油发动机中还有在柴油发动机中，在此使用具有变化的涡轮机几何尺寸的涡轮机，以便涡轮机能够匹配于内燃机的不同的工作点。与柴油发动机相比，然而汽油发动机中的变化的涡轮机根据原理具有尤其大的通流量扩展。尤其为了例如在车辆加速时示出可接受的非稳态性能，有利的是：尤其在涡轮机运行范围中实现小的通流量特征值、即在涡轮机的流动横截面相对小的情况下实现尽可能高的涡轮机效率。

EP 1 301 689 B1公开一种废气涡轮增压器的涡轮机，其具有涡轮机壳体。涡轮接壳体具有用于容纳涡轮的容纳腔以及可由废气穿流的流道。涡轮机还包括可沿轴向方向移动的导流栅，借助所述导流栅能够相应地引导从流道流动至涡轮的废气。所述涡轮机具有仅非有效率的运行。

发明内容

因此，本发明的目的是，提供一种用于废气涡轮增压器的涡轮机，所述涡轮机具有尤其有效率的运行。

该目的通过具有权利要求1的特征的用于废气涡轮增压器的涡轮机来实现。在其余的权利要求中说明具有本发明的适合的且非普通的改进形式的有利的设计方案。

用于废气涡轮增压器的这种涡轮机包括涡轮机壳体，所述涡轮机壳体具有用于容纳涡轮的容纳腔和至少一个能由废气穿流的流道。废气经由与流道流体连接的输送通道能够从流道导入到容纳腔中。

根据本发明，至少一个相对于涡轮机壳体固定的且至少在引导区域中伸入到输送通道中的引导元件设置用于引导废气。在此，引导元件在引导区域中关于涡轮机的轴向方向具有第一长度区域，在第一长度区域中引导元件在其气动特征方面与引导元件的连接于第一长度区域的第二长度区域中不同地构成。

优选地，设有能沿轴向方向相对于涡轮机壳体在这两个长度区域中且最大释放输送通道的流动横截面的打开位置和最大地收缩流动横截面的并且仅在第一长度区域中释放流动横截面的闭合位置之间移动的滑动元件。在此，长度区域在其气动特性方面构成为，使得借助于长度区域在将滑动元件从借助于第一长度区域引起涡流产生的闭合位置中移动到打开位置中时至少能够基本上保持涡流产生。

因此，尤其在滑动元件开始从设定涡轮机的最小的通流量的闭合位置运动到打开位置中时引起涡流产生不下降或者仅极其少量地下降进而废气的流动的进气涡流不下降或仅极其少量地下降，使得涡轮机的涡轮机功率也不下降或不显著地下降。由此，根据本发明的涡轮机是有效率的并且能够以高的涡轮机效率运行。此外，其具有有利的非稳态性能。

优选地，滑动元件关于涡轮机的径向方向在仅一侧上至少部分地并且至少在闭合位置中覆盖引导元件。换而言之，滑动元件关于涡轮机的径向方向仅设置在引导元件的一侧上，借助于所述滑动元件在闭合位置中覆盖第二长度区域。因此，避免功能间隙处的泄漏流，在两侧覆盖引导元件时能够设置所述功能间隙。这有助于根据本发明的涡轮机的有效率的运行。

附图说明

从优选的实施例的下面的描述中以及根据附图得出本发明的另外的优点、特征和细节。上面在说明书中提出的特征和特征组合以及下面在附图描述中提出的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅能够分别以所给出的组合而且也能够以其他的组合或单独地应用，而没有偏离本发明的范围。

在此，附图1a至6b用于阐明本发明的背景。

附图示出：

图1a示出用于内燃机的、尤其用于汽车的内燃机的废气涡轮增压器的涡轮机的示意纵截面图；

图1b部分地示出根据图1a的涡轮机的示意横截面图；

图2部分地示出根据图1a-b的涡轮机的另一实施方案的示意纵截面图；

图3示出根据图2的涡轮机的另一实施方案的示意横截内面图；