CN102317592A - 涡轮增压器 - Google Patents

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Abstract

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：具有至少一个排气再循环管线(3)，该排气再循环管线经由一个排气混入开口(12)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)经由一个压缩机进气口(11)通入该压缩机壳体中，该涡轮增压器具有用于将再循环的排气与新鲜空气进行混合的一个混合装置(18)，其中该混合装置(18)具有至少两个处于截头锥体壳区段的形状的引导板(21，22)，这些引导板彼此相对径向偏置地安排并且这些引导板在在各自的情况中在它们彼此相对偏置地安排的纵向边缘上界定了一个进气空隙(23，24)。

Description

涡轮增压器
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的一种涡轮增压器。
背景技术
在WO 2008/095658 A1中已知一种属类的涡轮增压器。
所述类型的涡轮增压器被用于内燃发动机中，为了遵循法律上规定的排气限度值，这些涡轮增压器在一个宽的运行范围内将大量排气再循环进入发动机的进气路径。在目前的现有技术中这是通过所谓的高压排气再循环来进行的。低压侧的排气再循环比这具有更大的潜力。在此，将排气在涡轮机的下游在来自柴油颗粒过滤器的排气口之后抽出、并且经由一个调节阀并在适当时经由一个冷却器而再循环进入排气涡轮增压器的压缩机上游的新鲜空气路径之中。这里，就进入压缩机的尽可能均匀的进气流而言，有利的是使再循环的排气与新鲜空气尽可能完全地充分混合，但是在没有更进一步措施的注入的情况下，这将导致在进气管中非常长的混合路径。这增加了进气路径所要求的安装空间，但这样的安装空间在现代车辆的发动机舱内通常是不具备的。
发明内容
因此，本发明的一个目的是创造根据权利要求1的前序部分的一种用于内燃发动机的涡轮增压器，该涡轮增压器克服了上述缺点。
所述目的是通过权利要求1的这些特征来实现的。
在根据本发明的涡轮增压器的设计中，一个混合装置配备有至少两个偏置地安排的截头锥体壳区段以便获得再循环排气与新鲜空气的尽可能最完全的混合。
多项从属权利要求涉及本发明的多个有利改进。
附图说明
从以下的一个示例性实施方案的说明以及从附图中能够获得本发明的进一步的细节、优点和特征，在附图中：、
图1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；
图2示出了一个混合装置的一个特别有利的实施方案的侧视图；
图3示出了无包覆壳体元件的、图2的混合装置的一个透视图；并且
图4示出了混合装置的一个替代实施方案的、对应于图3的透视图。
具体实施方式
图1中展示的涡轮增压器1具有一个涡轮机4，该涡轮机带有安排在涡轮机壳体13中的一个涡轮机叶轮14。所述涡轮机叶轮14通过一个转子轴15连接到压缩机5的一个压缩机叶轮6上，该压缩机叶轮被安排在压缩机壳体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。
该示意图还示出了从压缩机排气口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。
通过根据本发明的排气再循环管线3的所述安排，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，然后该排气AG与新鲜空气FL一起通过该混合装置18而在新鲜空气FL的流动方向上被混合。在这两种物质流动几乎完全充分混合之后，该混合物流动通过该压缩机进气口11进入扩散器8之中。
同时参见图2和图3，根据本发明的混合装置18将在下文进行详细说明。如从图2可见，该混合装置18包括一个小直径的圆柱形管道元件26，一个壳体元件25，以及一个大直径的圆柱形管道元件27，经由该小直径的管道元件来供给新鲜空气FL，经由该壳体元件来供给排气AG，新鲜空气和排气的混合物(FL+AG)从该大直径的管道元件被引导进入压缩机5。
图3示出了不带有包覆着安排在内部的引导板21、22的壳体元件25的混合装置18。所述引导板21和22形成为两个截头锥体壳区段。所述引导板21、22在一侧通过一个连接壁28固定到这个小直径的管道元件26上并且在另一侧通过一个连接壁29固定到这个大直径的管道元件27上。在各自的情况中，这些引导板21和22在它们彼此相对180°偏置地安排的纵向边缘上为有待引导进入的排气AG界定了一个进气空隙23和24。
通过安排在该压缩机上游的混合元件，可以实现在进气管线10中排气进入到新鲜空气流中的混合，从而产生了一个漩涡。依赖于这些截头锥体壳区段21和22的径向偏置的类型，有可能产生在与压缩机叶轮6相同方向或相反方向上的进入流动的漩涡。该混合装置18优选地可以被直接定位在该压缩机的上游或其壳体7中。以此方式，有可能通过根据本发明的涡轮增压器1的混合装置18来在进气管线10中实现大幅缩短的混合路径并且进一步使涡轮增压器1所要求的、发动机舱中的安装空间降到最小。
图4示出了用于根据本发明的涡轮增压器1的、根据本发明的混合装置18的另一个实施方案。此处，与图3中展示的混合装置18相比较，一个单件的引导板22a形成为截头锥的形状并且被固定到连接壁28和29上。所述引导板22a具有用作排气AG的进气口的一个单一的进气空隙24a，该进气空隙24a借助于该引导板22a的一个末端区域24b形成在该引导板22a的裂开的截头锥侧表面中，其中这个末端区域是向内弯折并且被固定到这些连接壁28和29上的。该引导板22a的末端区域24b的其他向内导向的轮廓(然而该轮廓在图4的展示中是不可见的)可以优选地被弯曲成螺旋形状。
关于所有其他相关的特征，特别是关于壳体元件25，可以参照图1至图3的说明。
除了本披露，还明确地参照了在图1至4中对本发明的概略性展示。
参考符号清单
1 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 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
21，22，22a 引导板
23，24，24a 进气空隙
24b 引导板22a的末端区域
25 壳体元件
26 小直径的圆柱形管道件
27 大直径的圆柱形管道件
28，29 连接壁
AG 排气
FL 新鲜空气
S 压缩空气的流动方向

Claims (9)

1.一种用于内燃发动机(2)的涡轮增压器(1)，
具有至少一个排气再循环管线(3)，该排气再循环管线经由一个排气混入开口(12)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)通入该压缩机壳体中，并且
具有用于将再循环的排气与新鲜空气进行混合的一个混合装置(18)，其特征在于，
该混合装置(18)具有至少两个处于多个截头锥体壳区段的形状的引导板(21，22)，这些引导板彼此相对径向偏置地安排并且这些引导板在各自的情况中在它们彼此相对偏置地安排的纵向边缘上界定了一个进气空隙(23，24)。
2.如权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，该混合装置(18)将排气流动从该排气再循环管线(3)经由这些彼此相对径向偏置地安排的引导板(21，22)的进气空隙(23，24)引导进入该进气管线(10)的空气流动之中。
3.如权利要求1或2所述的涡轮增压器，其特征在于，该混合装置(18)的这些引导板(21，22)的这些纵向边缘被安排为围绕圆周以均匀的角度间隔而彼此相对偏置。
4.如权利要求1至3所述的涡轮增压器，其特征在于，该混合装置(18)的这些引导板(21，22)被一个圆柱形壳体元件(25)包覆。
5.如权利要求1至4所述的涡轮增压器，其特征在于，该混合装置(18)的这些引导板(21，22)被一个螺旋形壳体元件(25)包覆。
6.如权利要求1到5之一所述的涡轮增压器，其特征在于，该混合装置(18)被安排在该排气混入开口(12)与该压缩机叶轮(6)之间。
7.如权利要求1到6之一所述的涡轮增压器，其特征在于，该混合装置(18)被安排在该压缩机叶轮(6)上游的压缩机壳体(7)中。
8.如权利要求1到7之一所述的涡轮增压器，其特征在于，在这些引导板(21，22)之间的这些进气空隙(23，24)相对于该排气混入开口(12)的角度偏置位置可以任意地进行选择。
9.如权利要求1到8之一所述的涡轮增压器，其特征在于，在这些引导板(21，22)之间的这些进气空隙(23，24)的尺寸在其长度上发生变化。
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