[发明专利]涡轮增压器可变入口管

说明书

技术领域

本发明涉及一种涡轮增压发动机，并且更具体地涉及具有可变入口管的涡轮增压器。

背景技术和发明内容

该部分提供与本公开相关的背景信息，却不一定是现有技术。

内燃机用于在可靠的基础上在长时间内产生相当大的动力水平。许多此类发动机组件采用诸如废气涡轮驱动涡轮增压器的增压装置，以在空气流进入发动机的进气歧管之前压缩空气流，以增大动力和效率。

确切地说，涡轮增压器使用离心式气体压缩机，比起否则利用环境大气压力可实现的，该离心式气体压缩机迫使更多的空气且由此更多的氧气进入发动机的燃烧室。受迫进入发动机的附加质量的含氧空气改进发动机的容积效率，从而允许发动机能在给定周期中燃烧更多燃料并且由此产生更多动力。

典型的涡轮增压器采用中心轴，其在排气驱动涡轮机机轮和空气压缩机机轮之间传递旋转运动。涡轮机和压缩机机轮两者均固定于轴，该轴与各种承载部件组合地构成涡轮增压器的旋转组件。

再循环通道通常设置在压缩机级中并且允许高压流绕过机轮，以防止喘振和阻塞。涡轮增压器的操作范围基于其映射宽度而受限。具体地说，映射宽度是质量空气流的操作范围和用于涡轮增压发动机的压力范围。例如，虽然涡轮增压器可在高RPM下在没有喘振的情形下操作，但同一涡轮增压器会在低RPM下经历喘振或阻塞。

如果通道的壁使得流动改向回到机轮中，喘振裕度最大化。使得流改向需要在入口管至压缩机罩的端部之间具有小开口。然而，如果至再循环通道的开口较大，则阻塞裕度最大化。本发明通过改变再循环通道的开口来改变用于涡轮增压器的压缩机映射，以使得能实现较宽的压缩机映射。因此，随着发动机RPM增大，能针对合适的情况来控制空气流，从而导致使用更有效的映射。

从这里提供的描述中，其它应用领域将变得显而易见。该发明内容中的描述和特定示例意图仅仅是出于说明目的并且并不意图限制本发明的范围。

附图说明

这里描述的附图仅仅出于对所选择实施例进行说明的目的，并且并非是所有可能的实施方式，且并不意图限制本发明的范围。

图1是根据本发明的发动机组件的示意图；

图2是根据本发明的原理的具有可变入口管的涡轮增压器的剖视图；

图3是根据本发明原理的具有可变入口管的涡轮增压器的压缩机部段的部分剖视图；以及

图4是涡轮映射的图表，其中，示出压力比对空气流曲线，且两个有效映射范围叠加在其上。

对应的附图标记在附图的若干视图中指代对应的部件。

具体实施方式

现将参照附图来更详细地描述示例性实施例。

提供示例实施例以使得本发明将详尽，并且将完整地向本领域技术人员传达发明范围。阐述了许多特定细节，诸如特定部件、装置以及方法，以提供对本发明的实施例的详尽理解。对于本领域技术人员显而易见的是，不需要采用特定细节，该示例性实施例可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限制本发明的范围。在一些示例性实施例中，并不详细地描述众所周知的过程、众所周知的装置结构以及众所周知的技术。

这里使用的术语仅仅用于描述特定示例实施例的目的并且并不意图有所限制。如这里所使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”以及“该(the)”可同样意图包括复数形式，除非上下文另有清楚地指示。术语“包括(comprises)”，“包括(comprising)”，“包括(including)”和“具有(having)”是包容性的，因此指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。这里所描述的和方法步骤、过程以及操作不应理解为必定需要以所讨论或所说明的具体次序执行，除非特别标明执行顺序。还可理解的是，可采用附加的或替代的步骤。

当元件或层称为“位于...上”、“接合于”、“连接于”或者“联接于”另一元件或层时，该元件或层可直接地位于另一元件或层上、接合于、连接于或者联接于另一元件或层，或者可存在居间元件或层。相反，当元件称为“直接地位于其上”、“直接地接合于”、“直接地连接于”或者“直接地联接于”另一元件或层时，可并不存在于居间元件或层。应以类似的方式来解释用于描述元件之间关系的其它词语(例如，“之间”对“直接地介于之间”、“相邻”对“直接地相邻”等等)。如这里所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联列举物件的任何和所有组合。