專利名稱：可變幾何形狀渦輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可變幾何形狀渦輪，和用于控制可變幾何形狀渦輪 的方法。更具體地說(shuō)，但不排他性地，它涉及一種可變幾何形狀渦輪增 壓器，和操作以控制發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)或影響內(nèi)燃機(jī)的排放氣體溫度的渦輪增 壓器。
背景技術(shù)：
渦輪增壓器為已知設(shè)備，用于以超過大氣壓力的壓力(升壓)，將 空氣供應(yīng)到內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣口。 一種傳統(tǒng)的渦輪增壓器基本包括排放氣體 從動(dòng)渦輪機(jī)葉輪，其被裝配在連接到發(fā)動(dòng)機(jī)出口集合管下游的渦輪機(jī)外 殼內(nèi)的可旋轉(zhuǎn)軸上。該渦輪機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)使裝配在壓縮機(jī)外殼內(nèi)的軸的 另一端上的壓縮機(jī)輪旋轉(zhuǎn)。該壓縮機(jī)輪將壓縮空氣傳送到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口集 合管。該渦輪增壓器軸傳統(tǒng)地由軸頸和推力軸承支撐，包括合適的潤(rùn) 滑系統(tǒng)，其位于在渦輪和壓縮機(jī)葉輪外殼之間連接的中央軸承外殼內(nèi)。
傳統(tǒng)渦輪增壓器的渦輪級(jí)包括:渦輪機(jī)外殼，限定了其中裝配渦輪 機(jī)葉輪的渦輪腔室；環(huán)形入口通fe，其在外殼內(nèi)限定在圍繞渦輪腔室布 置的徑向面對(duì)的延伸壁之間；圍繞入口通路布置的入口；和從渦輪腔延 伸的出口通路。通路和腔室連通，使得經(jīng)由渦輪腔室，經(jīng)過入口通路 通向入口的加壓排放氣體流到出口通路，并旋轉(zhuǎn)渦輪機(jī)葉輪。已知通 過在入口通路中提供葉片以將流經(jīng)入口通路的氣體偏轉(zhuǎn)向渦輪機(jī)葉輪的 旋轉(zhuǎn)方向，提高渦輪性能。
這種類型的渦輪可以是固定或可變幾何形狀類型。可變幾何形狀渦 輪與固定幾何形狀渦輪的不同之處在于入口通路的尺寸能夠被改變以 關(guān)于某一范圍的質(zhì)量流量率使氣體流速最優(yōu)，使得該渦輪的功率輸出 能夠被改變以符合變動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)需求。例如，當(dāng)正傳送到渦輪入口的排 放氣體量相對(duì)較低時(shí)，通過減小環(huán)形入口通路的尺寸，將到達(dá)渦輪機(jī)葉輪的氣體的速度保持在確保渦輪高效運(yùn)行的水平。配備可變幾何形狀渦 輪的渦輪增壓器稱作可變幾何形狀渦輪增壓器。
在一種已知類型的可變幾何形狀渦輪中，通常稱作"噴嘴環(huán)"的軸 向活動(dòng)壁部件限定了入口通路的一個(gè)壁。該噴嘴環(huán)相對(duì)于入口通路的面 對(duì)壁的位置可調(diào)節(jié)以控制入口通路的軸向?qū)挾?。因此，例如，?dāng)流經(jīng)渦 輪的排放氣體流減小時(shí)，該入口通路寬度可被減小以保持氣體速度并使 渦輪輸出最優(yōu)。這種裝置與另一類型的可變幾何形狀渦輪不同，其中-可變導(dǎo)向葉片排列包括可調(diào)節(jié)翼導(dǎo)向葉片，其被布置以樞軸旋轉(zhuǎn)以打開 和關(guān)閉入口通路。
該噴嘴環(huán)可配置有葉片，其延伸進(jìn)入入口通路并經(jīng)過在限定入口通 路的固定面對(duì)壁的"罩"板中提供的狹槽，狹槽被設(shè)計(jì)以適合噴嘴環(huán)相 對(duì)于罩的移動(dòng)。可選地，葉片可從固定面對(duì)壁延伸，并經(jīng)過在噴嘴環(huán)中 設(shè)置的狹槽。
典型地，該噴嘴環(huán)可包括徑向延伸壁(限定入口通路的一個(gè)壁)和 延伸入噴嘴環(huán)的徑向面后的環(huán)形腔的軸向延伸的徑向內(nèi)與外壁或凸緣。 該腔形成在一部分渦輪增壓器外殼(通?；蛘邷u輪機(jī)外殼或渦輪增壓器 承載外殼)中并容納噴嘴環(huán)的軸向移動(dòng)。凸緣可相對(duì)于腔壁密封，以減 小或防止圍繞噴嘴環(huán)的后面的泄漏流。在一種普通裝置中，該噴嘴環(huán)被 支撐在與渦輪機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線平行延伸的桿上，并由軸向移位該桿的 致動(dòng)器移動(dòng)。
在EP 0654587中公開了可變幾何形狀渦輪增壓器的一個(gè)實(shí)例，其 公開了 一種另外配置有穿過其徑向壁的壓力平衡孔的噴嘴環(huán)。壓力平 衡孔確保噴嘴環(huán)后的噴嘴環(huán)腔內(nèi)的壓力基本等于，但總略小于由經(jīng)過入
口通路的氣體流應(yīng)用于噴嘴環(huán)面的壓力。這保證對(duì)噴嘴環(huán)僅存在很小
的單向力，這有助于噴嘴環(huán)位置的精確調(diào)節(jié)，特別地當(dāng)噴嘴環(huán)被移動(dòng)接 近入口的相對(duì)壁，以減小入口通路向其最小寬度。
除了在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火模式(其中燃料供應(yīng)給發(fā)動(dòng)機(jī)用于燃燒)中，使 可變幾何形狀渦輪增壓器的氣體流最優(yōu)的傳統(tǒng)控制，還已知利用該設(shè)備 以使渦輪增壓器入口面積最小，以在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)模式(其中不供應(yīng)燃燒
燃料)中提供發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)功能，其中入口通路被減小為與正常發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火模式操作范圍相比更小的面積。
多種形式的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)廣泛安裝到汽車發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，特別地為 諸如卡車的大型汽車提供動(dòng)力的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)(柴油發(fā)動(dòng)機(jī))。該發(fā) 動(dòng)機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)可用于提高作用在汽車輪上的傳統(tǒng)摩擦制動(dòng)器的效果，或 在一些環(huán)境中，可獨(dú)立于正常摩擦制動(dòng)系統(tǒng)使用，以例如控制汽車的下
坡速度。對(duì)于一些發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)流閥關(guān)閉時(shí)(即當(dāng)司機(jī) 從節(jié)流閥踏板抬起腳)，該制動(dòng)器被設(shè)置以自動(dòng)啟動(dòng)，并且在其它發(fā)動(dòng) 機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)可能需要由司機(jī)手動(dòng)啟動(dòng)，諸如踩下分離制 動(dòng)踏板。
在一種形式的傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)中，當(dāng)需要制動(dòng)時(shí)，排放氣體管 中的排放氣體閥被控制以部分阻斷發(fā)動(dòng)機(jī)排放。在排氣沖程期間，通過 用于增加作用在發(fā)動(dòng)機(jī)活塞上的功，通過產(chǎn)生使發(fā)動(dòng)機(jī)減速的高反壓， 這產(chǎn)生了發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)扭矩。經(jīng)汽車驅(qū)動(dòng)鏈，這種制動(dòng)效果被傳送到車
輪。美國(guó)專利第4,526,004號(hào)公開了用于渦輪增壓器發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)制
動(dòng)系統(tǒng)，其中排放閥被設(shè)置在固定幾何形狀渦輪增壓器的渦輪機(jī)外殼 中。
利用這種可變幾何形狀渦輪，不需要提供分開的排放閥。而且，當(dāng) 需要制動(dòng)時(shí)，渦輪入口通路可簡(jiǎn)單"關(guān)閉"為最小流面積。通過適當(dāng)控 制噴嘴環(huán)的軸向位置，制動(dòng)水平可通過控制入口通路大小得到調(diào)節(jié)。在 發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)模式中的"完全關(guān)閉"位置中，該噴嘴環(huán)在一些情況中可靠 著入口通路的面對(duì)壁。在一些稱作減壓制動(dòng)系統(tǒng)的排放制動(dòng)系統(tǒng)中，缸 內(nèi)減壓閥裝置被控制，以將來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的壓縮空氣釋放入排放系統(tǒng) 中，以釋放由壓縮過程做的功。在這種系統(tǒng)中，該渦輪入口的關(guān)閉同時(shí) 增加反壓，并提供增壓以使壓縮功最大。
很重要的是，在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)期間，使一些排放氣體流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)，以 防止在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中過度發(fā)熱。因此，當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)模式中，噴嘴環(huán) 在完全關(guān)閉位置中時(shí)，必須實(shí)現(xiàn)經(jīng)渦輪的最小泄漏流。此外，現(xiàn)代可變 幾何形狀渦輪增壓器的高效率可產(chǎn)生這種高增壓，甚至以小入口寬度， 使得它們?cè)诎l(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)模式中的使用可能存在問題，因?yàn)槠讐毫?huì)接 近或超過可接受的極限，除非采取相反措施(或犧牲制動(dòng)效率)。這是關(guān)于包括減壓制動(dòng)裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的特定問題。
在EP 1435434中公開了一種可變幾體形狀渦輪增壓器的實(shí)例，其 包括采用發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)方式操作時(shí)防止在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中產(chǎn)生過度壓力的措 施。這公開了一種具有旁路孔的噴嘴環(huán)裝置，該旁路孔提供旁路通路， 當(dāng)噴嘴環(huán)接近關(guān)閉位置時(shí)該旁路通路打開以允許一些排放氣體經(jīng)過噴嘴 環(huán)腔，從渦輪入口流到渦輪機(jī)葉輪，從而旁路入口通路。該旁路氣流與
流經(jīng)入口通路的氣體相比對(duì)渦輪機(jī)葉輪做較少的功，使得通過使旁路
通路打開，該渦輪效率下降，這防止在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)產(chǎn)生過度壓力。此 外，該旁路氣流能夠提供，或有助于避免在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)期間過度發(fā)熱所 需的最小流。
還已知在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火模式中操作可變幾何形狀渦輪增壓器，以將入 口通路關(guān)閉到比適合正常發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件的最小寬度小的最小寬度，以 控制排放氣體溫度。在這種"排放氣體加熱模式"中操作的基本原理在
于對(duì)于給定燃料供應(yīng)水平(在保持充足的燃燒空氣流的同時(shí))，減小 流過發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量，以增加排放氣體溫度。這具有其中存在柴油排 放補(bǔ)充處理系統(tǒng)的特定應(yīng)用。在這種系統(tǒng)中，性能與經(jīng)過它的排放氣體 的溫度直接相關(guān)。為實(shí)現(xiàn)期望的性能，在所有發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件和周圍條
件下，排放氣體溫度必須超過閥值溫度(典型地在約250° C到370° C 的范圍內(nèi))。在閥值溫度范圍下的排放氣體補(bǔ)充處理系統(tǒng)的操作將導(dǎo)致系 統(tǒng)建立不期望的積聚物，其必須在再生循環(huán)中被燒盡，以使系統(tǒng)返回到 設(shè)計(jì)的性能水平。此外，不再生的閥值溫度以下的排放氣體補(bǔ)充處理系 統(tǒng)的延長(zhǎng)操作將使系統(tǒng)喪失能力，并導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)變得不符合政府排放規(guī) 定。
例如對(duì)于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的主要操作范圍，排放氣體溫度將通常超過所 需的閥值溫度。然而，在一些條件下，諸如輕負(fù)載條件與/或冷周圍溫度 條件，排放氣體溫度通?？上陆档介y值溫度以下。在這種條件下，為了 限制空氣流，該渦輪增壓器原則上可在排放氣體加熱模式中操作，以減 小渦輪入口通路寬度，從而減小空氣流冷卻效果，并增加排放氣體溫 度。然而，關(guān)于采用這種方式的現(xiàn)代高效渦輪增壓器的操作的潛在問題
在于采用小入口寬度取得的增加升壓能夠?qū)嶋H增加抵消限制效果的空氣流，從而減小加熱效果并可能完全防止任何明顯的加熱。
在美國(guó)發(fā)布的專利申請(qǐng)第US2005/0060999A1號(hào)解決了關(guān)于可變幾 何形狀渦輪增壓器的排放氣體加熱模式操作的上述問題。這個(gè)申請(qǐng)教導(dǎo) 將EP 1435434 (上述)的渦輪增壓器噴嘴環(huán)裝置用在排放氣體加熱模式 中。該旁路氣體通路被布置以在比那些適合正常點(diǎn)火模式操作條件更小 的入口通路寬度打開，但其適合在排放氣體加熱模式操作。如在制動(dòng)模 式中，該旁路氣體流減小了渦輪效率，從而避免了高升壓壓力，這可能 另外抑制加熱效果。除了旁路氣體通路，壓力平衡孔(如上述EP 0654587公開的)可被提供以有助于在排放氣體加熱模式中的對(duì)噴嘴環(huán)位 置的控制。
不論在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)模式(具有或沒有減壓制動(dòng)系統(tǒng))或排放氣體加 熱模式中操作，將噴嘴環(huán)位置控制在極小入口寬度可能是有問題的，因 為隨著它接近關(guān)閉位置，在噴嘴環(huán)上的負(fù)載可能存在快速增加。甚至對(duì) 于提供上述壓力平衡孔，當(dāng)噴嘴環(huán)接近入口的相對(duì)壁時(shí)，存在噴嘴環(huán) "快速"關(guān)閉的趨勢(shì)。另外，它可需要極大的力以打開當(dāng)在完全關(guān)閉位 置中時(shí)靠著入口相對(duì)壁的噴嘴環(huán)。此外，當(dāng)噴嘴環(huán)在完全關(guān)閉位置中
時(shí)，可能很難保證總存在經(jīng)過渦輪的最優(yōu)最小流。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一些實(shí)施例的目標(biāo)在于提供改進(jìn)的或可選的可變幾何形狀 的渦輪增壓器。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種可變幾何形狀渦輪，包括 支撐在外殼中的渦輪機(jī)葉輪，用于圍繞渦輪機(jī)軸線旋轉(zhuǎn)；
基本環(huán)形或環(huán)形入口通路，其限定在外殼第一壁的基本徑向或徑向 面與面對(duì)的第二壁之間，渦輪機(jī)軸線這些壁沿渦輪機(jī)軸線可相對(duì)于彼此
移動(dòng)，以改變?nèi)肟谕返拇笮。?br> 延伸經(jīng)過所述入口通路并限定葉片表面的基本環(huán)形葉片排列，葉片 通路限定在葉片之間，用于將相鄰葉片表面之間的排放氣體流引導(dǎo)向渦 輪機(jī)葉輪，每個(gè)葉片被固定到所述第一壁；且用于接收所述葉片的相應(yīng) 開口設(shè)置在第二壁中以便于所述第一壁和所述第二壁的所述相對(duì)移動(dòng)；至少一個(gè)葉片具有形成在葉片表面中的至少一個(gè)凹陷，使得當(dāng)所述第 一壁和所述第二壁在預(yù)定位置中時(shí)，所述凹陷與所述凹陷的相應(yīng)的開口 基本對(duì)準(zhǔn)，使得所述凹陷在所述葉片與所述第二壁之間提供空隙，以 提供排放氣體泄露流通路。
該術(shù)語(yǔ)"徑向面"期望表示沿大致徑向方向延伸的面，但不排除具 有小徑向部件的面。
該預(yù)定位置可以是位置，其中該環(huán)形入口通路基本關(guān)閉。
這些壁可在第一位置(其中第一和第二壁間隔分開以限定相對(duì)較 寬環(huán)形入口通路)和第二位置(其中第一和第二壁接近以限定其中凹 陷基本與其相應(yīng)的開口對(duì)準(zhǔn)的相對(duì)較窄環(huán)形入口通路)之間移動(dòng)，它提 供了葉片與第二壁之間的空隙，以提供排放氣體泄露流通路。
在一個(gè)實(shí)施例中，該第一壁可沿所述軸線移動(dòng)，并且第二壁是固定 的。可選地，第一壁可以是固定的，并且第二壁是可移動(dòng)的。作為另一 可選方案，兩個(gè)壁均可以沿所述軸線移動(dòng)。
該凹陷可被設(shè)置接近葉片自其延伸的壁。
葉片可具有第一和第二主表面，其中至少一個(gè)凹陷被設(shè)置在那些 表面的每個(gè)上。那些葉片的每個(gè)可具有徑向外前緣和徑向內(nèi)后緣。第一 凹陷可被設(shè)置在鄰近葉片的前緣的所述第一表面上，而第二凹陷可被設(shè) 置在鄰近葉片的后緣的所述第二表面上?？蛇x地，這些凹陷可被設(shè)置在 第一和第二主表面之一上。在這些葉片之一或兩者上提供多個(gè)凹陷。這 些凹陷可被軸向分布遍及葉片。
如果第二壁面對(duì)第一壁以限定入口通路，第二壁可沿任何適合的方 向延伸，并且壁中的開口可容納該葉片。該第二壁可由罩板限定。該第 一壁可以是噴嘴環(huán)。
開口可采用狹槽形式。每個(gè)狹槽可被設(shè)計(jì)成以滑動(dòng)配合容納相應(yīng)的 葉片，以密封它們之間的氣體通路。
通常環(huán)形肋可被設(shè)置在第一或第二壁的所述面上，使得該入口通 路的最小寬度被限定在肋與面對(duì)壁的一部分之間。該肋可被穿孔或間 斷，使得當(dāng)它與另一個(gè)壁接觸時(shí)，它提供至少一條氣體通路，以允許 氣體流到環(huán)形入口通路。該肋可圍繞所述入口葉片。在第二位置中，該穿孔或間斷肋靠著另一壁的所述部分。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種渦輪增壓器，包括如上所述并 驅(qū)動(dòng)地連接到壓縮機(jī)的可變幾何形狀渦輪機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種方法，用于在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)模式 中操作如上確定并被裝配到內(nèi)燃機(jī)的渦輪增壓器，在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)模式 中，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供應(yīng)被停止，并且壁被移動(dòng)以減小渦輪入口通路的 寬度。在所述發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)方式中，這些壁被移動(dòng)到所述預(yù)定位置，以允 許排放氣體泄漏。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種在排放氣體加熱模式中操作如 上確定并被裝配到內(nèi)燃機(jī)的渦輪增壓器的方式，在排放氣體加熱模式 中，該環(huán)形入口通路被減小在適合正常發(fā)動(dòng)機(jī)操作范圍的寬度以下，以 提高經(jīng)過渦輪的排放氣體的溫度。
在所述排放氣體加熱模式中，響應(yīng)確定排放氣體溫度下降到閥溫度 以下，第一與/或第二壁被移動(dòng)以減小排放氣體的環(huán)形入口通路的尺寸。 該方法還可包括步驟使得排放氣體從可變幾何形狀渦輪機(jī)到達(dá)補(bǔ)充處 理系統(tǒng)，其中確定排放氣體溫度的步驟包括確定排放氣體在補(bǔ)充處理 系統(tǒng)中的溫度，并且其中所述閥值溫度是補(bǔ)充處理系統(tǒng)中排放氣體的 閥值溫度條件。
該凹陷或這些凹陷的提供確保經(jīng)入口的最小泄露氣體流。例如，在 渦輪機(jī)形成裝配到內(nèi)燃機(jī)的渦輪增壓器的一部分的情況中，在下面更全 面地描述的排放氣體加熱或發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)方式中，當(dāng)壁被移動(dòng)到預(yù)定位置 時(shí)提供最小氣流允許活動(dòng)壁部件移動(dòng)到完全關(guān)閉位置。
根據(jù)本發(fā)明的渦輪可包括如EP 1 435 434中教導(dǎo)的提供圍繞入口的
旁路氣流的結(jié)構(gòu)以當(dāng)噴嘴環(huán)在關(guān)閉位置中時(shí)減小渦輪的效率。
類似地，該活動(dòng)環(huán)形壁部件可配置有如上述EP 0 654 587披露的 壓力平衡孔。在一些實(shí)施例中，該壓力平衡孔可與如EP 1 435 434教 授的旁路通路結(jié)構(gòu)組合。
通過下述描述，本發(fā)明的多個(gè)方面的其它優(yōu)選和特點(diǎn)特性將很明顯。


以下將參照附圖，僅以示例的方式描述本發(fā)明的具體實(shí)施例，其
中
圖1是經(jīng)過根據(jù)本發(fā)明的可變幾何形狀渦輪增壓器的軸向橫斷面； 圖2a和2b是經(jīng)過部分可變幾何形狀渦輪入口結(jié)構(gòu)的示意橫斷面 圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的部分噴嘴環(huán)；
圖3是圖1禾P 2的完全噴嘴環(huán)的側(cè)視圖； 圖4是圖3的噴嘴環(huán)的前視圖；禾口
圖5是沿圖2b的直線A-A的噴嘴環(huán)的斷面視圖，顯示了單個(gè)葉 片和狹槽。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照?qǐng)D，該典型可變幾何形狀渦輪增壓器包括由中央軸承外
殼3相互連接的可變幾何形狀渦輪增壓器外殼1和壓縮機(jī)外殼2。經(jīng)過 軸承外殼3，渦輪增壓器軸4從渦輪機(jī)外殼1延伸到壓縮機(jī)外殼2。 渦輪機(jī)葉輪5被裝配在軸4的一端上，用于在渦輪機(jī)外殼1內(nèi)旋轉(zhuǎn)； 和壓縮機(jī)葉輪6被裝配在軸4的另一端上，用于在壓縮機(jī)外殼2內(nèi)旋 轉(zhuǎn)。該軸4圍繞位于軸承外殼內(nèi)的軸承組件上的渦輪增壓器軸線4a旋 轉(zhuǎn)。
該渦輪機(jī)外殼1限定入口腔室7 (典型地螺旋管)，來(lái)自內(nèi)燃機(jī) (未顯示)的排放氣體被傳送到入口腔室7。經(jīng)由環(huán)形入口通路9和渦 輪5，該排放氣體從入口腔室7流到軸向延伸出口通路8。該入口通路 9的一側(cè)由活動(dòng)環(huán)形壁部件11的徑向壁的面10限定，通常稱作"噴 嘴環(huán)"，和相對(duì)側(cè)由面對(duì)噴嘴環(huán)11的入口通路9的壁的環(huán)形罩板12 限定。該罩板12覆蓋著渦輪機(jī)外殼1中的環(huán)形凹陷13的幵口。
該噴嘴環(huán)11支撐著在圓周上等距間隔的入口葉片14的排列，每 個(gè)入口葉片14軸向延伸經(jīng)過入口通路9。葉片14被定向以使流經(jīng)入口 通路9的氣體偏轉(zhuǎn)向渦輪機(jī)葉輪5的旋轉(zhuǎn)方向，如在圖4是最好地看 到。當(dāng)噴嘴環(huán)11接近環(huán)形罩板12時(shí)，葉片14經(jīng)過罩板12中的適合 構(gòu)造的狹槽14a ，進(jìn)入凹陷13。葉片密封限定狹槽的邊緣，以當(dāng)噴嘴
12環(huán)ll接近罩板12時(shí)，防止任何明顯的氣體流進(jìn)入凹陷13。
致動(dòng)器(未顯示)可操作以經(jīng)由致動(dòng)器輸出軸(未顯示)控制噴嘴
環(huán)11的位置，致動(dòng)器輸出軸被連接到箍筋部件15。該箍筋部件15接 著接合支撐噴嘴環(huán)11的軸向延伸的引導(dǎo)桿16。相應(yīng)地，利用致動(dòng)器的 適合控制(例如可以氣壓、水壓或電)，引導(dǎo)桿16的軸向位置和噴嘴環(huán)
11的軸位置能夠得到控制。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到噴嘴環(huán)裝配和引導(dǎo)裝置的細(xì)節(jié)
可能與所示的那些不同。
該噴嘴環(huán)11具有軸向延伸的徑向內(nèi)和外環(huán)形凸緣17和18，其延 伸入在渦輪機(jī)外殼1和軸承外殼3中設(shè)置的環(huán)形腔19。內(nèi)和外密封環(huán) 20和21被設(shè)置以分別關(guān)于環(huán)形腔19的內(nèi)和外環(huán)形表面密封噴嘴環(huán) 11，同時(shí)允許噴嘴環(huán)11沿軸向方向在環(huán)形腔19內(nèi)滑動(dòng)。該內(nèi)部密封 環(huán)20被支撐在腔19的徑向內(nèi)環(huán)形表面中的環(huán)形槽內(nèi)，并靠著噴嘴環(huán) 11的內(nèi)環(huán)形凸緣17。該外部密封環(huán)20被支撐在腔19的徑向外環(huán)形 表面中形成的環(huán)形槽內(nèi)，并靠著噴嘴環(huán)11的外環(huán)形凸緣18。應(yīng)該認(rèn)識(shí) 到該內(nèi)與/或外部密封能夠被裝配在噴嘴環(huán)凸緣中的各個(gè)環(huán)形槽中，而 不是如所示。
從入口腔室7流到出口通路8的排放氣體經(jīng)過渦輪機(jī)葉輪5，以 引起其旋轉(zhuǎn)，并且因此，扭矩被應(yīng)用于軸4以驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)葉輪6。該壓 縮機(jī)外殼2內(nèi)的壓縮機(jī)葉輪6的旋轉(zhuǎn)壓縮在空氣入口 22中存在的周圍 空氣，并將受壓空氣傳送到空氣出口螺旋管23，從那里，它被饋送到內(nèi) 燃機(jī)(未顯示)。該渦輪機(jī)葉輪5的速度取決于經(jīng)過環(huán)形入口通路9 的氣體的速度。對(duì)于流入入口通路的氣體的固定質(zhì)量速度，該氣體速度 是噴嘴環(huán)11與罩12之間的限定通路9的間隙的函數(shù)，并且可通過控 制噴嘴環(huán)11的軸向位置調(diào)節(jié)(隨著入口通路9間隔減小，經(jīng)過它的氣 體的速度增加)。在圖1中，環(huán)形入口通路9顯示完全敞開。通過將 噴嘴環(huán)11的面10移動(dòng)向罩板12，該入口通路9可被關(guān)閉到適合不 同操作模式的最小間隙。
葉片14在"根〃 29處被結(jié)合到噴嘴環(huán)，并限定第一和第二主表面 30， 31 (在圖4中最佳地觀看)，第一和第二主表面沿第一大致軸向方 向在根29和軸向遠(yuǎn)端尖部32之間延伸。每個(gè)葉片14的軸向長(zhǎng)度稱作其高度，而葉片寬度或弦長(zhǎng)度是關(guān)于經(jīng)過入口通路9的排放氣體的徑
向流的前緣和后緣33， 34之間的距離。主表面30,31在前緣和后緣 33， 34之間延伸，并大致平穩(wěn)和連續(xù)。該第一主表面30大致面向進(jìn)入 氣體，并且通常稱作低壓面，而第二主表面31沿相反方向面對(duì)并稱作 高壓面。從圖2b很明顯每個(gè)被切開以限定高度和弦長(zhǎng)度減小的鼻部35。
鄰近葉片根29，每個(gè)低壓和高壓表面30， 31在其中具有凹陷
36。 在所示的典型實(shí)施例(在圖2a中最佳地觀看)，第一凹陷36被 限定在鄰近前緣33的低壓表面30，并且第二凹陷36a被限定在鄰近 后緣34的高壓表面31中。通過從表面切削掉材料或作為部分鑄造件 或其它適合的形成過程，可以形成凹陷36， 36a 。它們可釆用任何適合 的形式，諸如例如缺口、槽或溝。該凹陷36的確切數(shù)量、尺寸和形狀 取決于渦輪增壓器的特定要求，但在這種應(yīng)用中，兩個(gè)凹陷36， 36a被 構(gòu)造，使得當(dāng)噴嘴環(huán)面10距離罩板12約4mm時(shí)，凹陷36, 36a 與狹槽14a軸向一致，以在葉片14和狹槽14a的邊緣之間提供空 隙，從而提供氣體泄漏流量通路。該凹陷36， 36a具有大致平滑表面， 以使非湍流氣體流經(jīng)過它們。
在圖2a中，噴嘴環(huán)11顯示在打開位置中，使得由噴嘴環(huán)面10 與罩12之間的間隙限定的入口通路9相對(duì)大。顯示的位置不必是"完 全"打開位置，如在一些渦輪增壓器中，可能可將噴嘴環(huán)11進(jìn)一步縮 入噴嘴環(huán)腔19。在圖2b和5中，噴嘴環(huán)11顯示在基本"關(guān)閉"位 置中，其中該噴嘴環(huán)11的面10被移動(dòng)接近罩12，以將入口通路9 減小向最小值。在這里，凹陷36， 36a被使得與罩板狹槽14a對(duì)準(zhǔn)， 使得每個(gè)在葉片和罩板之間提供空隙，通過空隙，排放氣體可泄漏。 在所示實(shí)例中，經(jīng)凹陷36，排放氣體泄漏經(jīng)過低壓側(cè)30上的罩板 12 ，并經(jīng)過葉片尖部32到高壓側(cè)上的凹陷36a，從那里，它能夠泄漏 到渦輪機(jī)葉輪5。因此，當(dāng)噴嘴環(huán)在或接近"關(guān)閉"位置，凹陷提供了 泄漏流通路。應(yīng)該意識(shí)到在一些應(yīng)用中，提供經(jīng)過葉片的泄漏通路的 單個(gè)凹陷將足夠。
如上面提及，在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)模式或排放氣體加熱模式中，當(dāng)入口通路9接近其最小間隙時(shí)，至少需要較小排放氣體流。當(dāng)噴嘴環(huán)11在
"關(guān)閉"位置中并且入口間隙最小時(shí)，這通過確保由葉片凹陷36， 36a 提供的泄漏流通路開始操作實(shí)現(xiàn)。凹陷36， 36a被設(shè)計(jì)，使得最小流 不太大，或制動(dòng)效果或排放氣體加熱效應(yīng)可以折衷。實(shí)際上，當(dāng)罩12 與噴嘴環(huán)面10之間的間隙最小或接近最小時(shí)，凹陷使入口通路9尺寸 局部增加。
在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)方式中，提供給發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料被停止并且噴嘴環(huán)11 被移動(dòng)，使得該渦輪入口 9被關(guān)閉為將通常比適合正常發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火模 式操作的最小間隙小得多的間隙。在其"關(guān)閉"位置處的入口的最小間 隙仍允許充分的排放氣體流，以避免產(chǎn)生過度升壓壓力，或過度加壓發(fā) 動(dòng)機(jī)汽缸。
在排放氣體加熱模式中，響應(yīng)下降到閥值溫度以下的排放氣體補(bǔ)充 處理系統(tǒng)(例如催化轉(zhuǎn)化器)內(nèi)的溫度，該噴嘴環(huán)11被移動(dòng)以減小入 口通路9的大小。該補(bǔ)充處理系統(tǒng)內(nèi)的溫度例如由溫度探測(cè)器確定，溫 度探測(cè)器可能或者操作以不連續(xù)時(shí)間間隔或采用連續(xù)或幾乎連續(xù)的方式 探測(cè)氣體溫度。如果在點(diǎn)火模式操作期間，補(bǔ)充處理系統(tǒng)內(nèi)的溫度被確 定以在閥值以下，該噴嘴環(huán)11被移動(dòng)以減小入口間隙以限制足以導(dǎo)致 排放氣體溫度上升的空氣流，但不會(huì)防止在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)燃燒所需的空 氣流。該噴嘴環(huán)11可保持在最小間隙位置處，其中凹陷36， 36a或 如果入口間隙比發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)所需的更小或更大，在可選位置處的其它凹 陷提供泄漏通路，直到探測(cè)溫度處于或超過閥值溫度。這種入口間隙9 通常在適合正常點(diǎn)火模式操作的最小間隙以下。
如上面討論，該噴嘴環(huán)11的關(guān)閉位置，并且因此入口通路9的最 小間隙，可在不同操作模式之間改變。例如，在正常點(diǎn)火操作模式中， 最小入口間隙可能相對(duì)大，典型地大約3-12毫米。然而，在發(fā)動(dòng)機(jī)制 動(dòng)模式或排放氣體加熱模式中，最小間隙將通常小于在正常點(diǎn)火模式中 使用的最小間隙。典型地，在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)模式或排放氣體加熱模式中的 最小間隙將小于4毫米。然而，將認(rèn)識(shí)到最小間隙的尺寸將在一定程 度上取決于渦輪機(jī)的尺寸和配置。典型地，在正常點(diǎn)火模式中操作的發(fā) 動(dòng)機(jī)的渦輪入口的最小間隙將不小于最大入口間隙的約25%,但將典型地小于發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)或排放氣體加熱模式中最大間隙的25°/o。
應(yīng)該認(rèn)識(shí)到雖然在發(fā)動(dòng)機(jī)排放氣體加熱9期間的渦輪入口的關(guān)閉 與在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)期間關(guān)閉入口的效果極不同，但出現(xiàn)類似的問題。存在 避免過度發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸壓力和溫度的需要；需要將噴嘴環(huán)的位置精確控制 在極小入口通路間隙處，在極小入口通路間隙在噴嘴環(huán)上的負(fù)載平衡能 夠?qū)娮飙h(huán)移動(dòng)敏感；并且期望采用可預(yù)測(cè)方式控制，并當(dāng)入口關(guān)閉到 最小時(shí)，優(yōu)化經(jīng)渦輪的最小氣流的水平。此外，在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)模式中， 噴嘴環(huán)11可能需要保持在最小入口間隙位置持續(xù)延長(zhǎng)的周期時(shí)間，諸 如例如發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)用于控制在較長(zhǎng)下坡向下行駛的大型車輛的速度時(shí)。 類似地，該噴嘴環(huán)可必須保持在適合排放間隙加熱模式的最小間隙入口
處持續(xù)相同時(shí)期。因?yàn)檫@些原因，如圖3和4所示以及如在我們共同未 決UK專利申請(qǐng)第0521354.4中描述，該噴嘴環(huán)可以可選地包括打孔或 間斷的環(huán)形肋4，環(huán)形肋從圍繞入口葉片14的噴嘴環(huán)11的面10軸 向延伸。完全關(guān)閉噴嘴環(huán)11使得在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)或排放氣體加熱模式 中，環(huán)形肋40接觸罩板12，避免了必須保持環(huán)11遠(yuǎn)離罩板的問題， 這需要精細(xì)平衡噴嘴環(huán)啟動(dòng)力與由入口的氣壓導(dǎo)致的對(duì)面10的負(fù)載。 當(dāng)該環(huán)形肋40接觸罩板12 ，該排放氣體仍能夠穿過在肋40中限定 的不連續(xù)或穿孔并經(jīng)過葉片14中的凹陷36， 36a，以提供獨(dú)立于最小 入口間隙9限定的固定最小泄露流面積。因此，提供環(huán)形肋40實(shí)現(xiàn)了 噴嘴環(huán)11的改進(jìn)位置控制。
通過提供環(huán)形肋40，無(wú)需采取任何其它措施，或提供任何其它結(jié) 構(gòu)，以確保當(dāng)渦輪在排放氣體加熱或發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)模式操作和噴嘴環(huán)11 在實(shí)際關(guān)閉位置中時(shí)，經(jīng)渦輪的最小氣流。由于在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)或排放氣 體加熱模式中，噴嘴環(huán)可能完成關(guān)閉，改進(jìn)了對(duì)噴嘴環(huán)11的位置的控 制，并且此外，凹陷36， 36a精確地限定泄露流通路的大小。
應(yīng)該理解在一些應(yīng)用中，即使噴嘴環(huán)11未完全關(guān)閉，即肋40 與罩板12間隔開并且最小入口通路9被限定在肋40和罩板12之 間，該環(huán)形肋40仍可用于控制入口間隙9的大小。在這種應(yīng)用中，該 肋可以是實(shí)心的。在我們共同未決英國(guó)專利申請(qǐng)第0521354.4號(hào)中對(duì)此 再次進(jìn)行了描述。在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)和排放氣體加熱模式中，當(dāng)在排放氣體加熱模式中以 小渦輪入口尺寸操作渦輪增壓器時(shí)，高渦輪效率可能有問題。由凹陷36，
36a提供的泄露通路被構(gòu)造成在具有上述優(yōu)點(diǎn)地適合發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)或排放
氣體加熱模式的小入口間隙處降低渦輪效率。
通過改變凹陷36， 36a的諸如大小、深度、數(shù)目和位置的參數(shù)，在 不同應(yīng)用之間可改變?cè)试S的最小流大小。
應(yīng)該意識(shí)到通過提供壓縮平衡孔以提供如EP 0654587中披露的 另外優(yōu)點(diǎn)，可以改變噴嘴環(huán)。
應(yīng)該認(rèn)識(shí)到在不背離所附權(quán)利要求范圍的情況下，可以對(duì)上述實(shí) 施例進(jìn)行多種修改。例如，噴嘴環(huán)、罩和葉片的確切形狀和結(jié)構(gòu)可根據(jù) 應(yīng)用不同。
雖然本發(fā)明在附圖和前述描述中詳細(xì)顯示和描述了本發(fā)明，本發(fā)明 將被認(rèn)為說(shuō)明性并且特征并不是限制性的，應(yīng)該理解僅己顯示和描述了
優(yōu)選實(shí)施例，并且應(yīng)該理解在本發(fā)明的精神內(nèi)的所有變化和修改期望 得到保護(hù)。應(yīng)該理解雖然在上面描述中使用的諸如優(yōu)選的、優(yōu)選地或 更優(yōu)選的詞指示如此描述的特性可能更期望，但是，它可能不必需，并 且缺少其的實(shí)施例可以被認(rèn)為在本發(fā)明的范圍內(nèi)，范圍由后面的權(quán)利要 求確定。在閱讀權(quán)利要求中，期望的是當(dāng)使用諸如"一個(gè)"、"至少 一個(gè)"或"至少一部分"的詞時(shí)，不期望將權(quán)利要求限制為僅一個(gè)項(xiàng) 目，除非在權(quán)利要求中具體說(shuō)明為相反。當(dāng)使用語(yǔ)言"至少一部分"與/ 或"一部分"，該項(xiàng)目能夠包括一部分與/或整個(gè)項(xiàng)目，除非具體說(shuō)明為 相反。
權(quán)利要求
1.一種可變幾何形狀渦輪機(jī)，包括支撐在外殼中的渦輪機(jī)葉輪，用于圍繞渦輪機(jī)軸線旋轉(zhuǎn)；基本環(huán)形入口通路，所述基本環(huán)形入口通路限定在所述外殼的第一壁的基本徑向面與面對(duì)的第二壁之間，所述第一壁和所述第二壁沿渦輪機(jī)軸線能夠相對(duì)于彼此移動(dòng)，以改變?nèi)肟谕返拇笮?；基本環(huán)形葉片排列，所述基本環(huán)形葉片排列延伸經(jīng)過所述入口通路并限定葉片表面，葉片通路限定在所述葉片之間，用于將相鄰葉片表面之間的排放氣體流引導(dǎo)向所述渦輪機(jī)葉輪，每個(gè)葉片被固定到所述第一壁，且用于接收所述葉片的相應(yīng)開口設(shè)置在第二壁中以便于適應(yīng)所述第一壁和所述第二壁的所述相對(duì)移動(dòng)；至少一個(gè)葉片具有形成在葉片表面中的至少一個(gè)凹陷，使得當(dāng)所述第一壁和所述第二壁在預(yù)定位置中時(shí)，所述凹陷與所述凹陷的相應(yīng)的開口基本對(duì)準(zhǔn)，使得所述凹陷在所述葉片與所述第二壁之間提供空隙，以提供排放氣體泄露流通路。
2. —種根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變幾何形狀渦輪機(jī)，其中所述第 一壁和所述第二壁能夠在第一位置和第二位置之間移動(dòng)，在所述第一位 置，所述第一壁和所述第二壁間隔開以限定相對(duì)較寬的環(huán)形入口通路， 在所述第二位置，所述第一壁和所述第二壁接近以限定相對(duì)較窄的環(huán)形 入口通路，在所述相對(duì)較窄的環(huán)形入口通路中，所述凹陷基本與所述凹 陷相應(yīng)的開口對(duì)準(zhǔn)，所述凹陷提供在所述葉片與所述第二壁之間的空 隙，以提供排放氣體泄露流通路。
3. —種根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可變幾何形狀渦輪機(jī)，其中所述第二壁具有固定到所述第二壁上的葉片，并且所述第一壁具有用于容 納相應(yīng)的葉片的對(duì)應(yīng)的開口。
4. 一種根據(jù)權(quán)利要求1、 2或3所述的可變幾何形狀渦輪機(jī)，其 中所述第一壁能夠沿所述軸線移動(dòng)，并且所述第二壁是固定的。
5. —種根據(jù)權(quán)利要求1、 2或3所述的可變幾何形狀渦輪機(jī)，其 中所述第一壁是固定的，并且所述第二壁是可移動(dòng)的。
6. —種根據(jù)權(quán)利要求1、 2或3所述的可變幾何形狀渦輪機(jī)，其中所述第一壁和所述第二壁均能夠沿所述軸線移動(dòng)。
7. —種根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的可變幾何形狀渦輪機(jī)，其 中所述至少一個(gè)凹陷接近壁設(shè)置，所述葉片自所述壁延伸。
8. —種根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的可變幾何形狀渦輪機(jī)，其 中所述葉片具有第一主表面和第二主表面，其中至少一個(gè)凹陷被設(shè) 置在所述第一主表面和所述第二主表面中的每一個(gè)上。
9. 一種根據(jù)權(quán)利要求8所述的可變幾何形狀渦輪機(jī)，其中所述葉片每個(gè)都具有徑向外前緣和徑向內(nèi)后緣。
10. —種根據(jù)權(quán)利要求9所述的可變幾何形狀渦輪機(jī)，其中第一 凹陷被設(shè)置在鄰近所述葉片的前緣的所述第一表面上，并且第二凹陷被 設(shè)置在鄰近所述葉片的后緣的所述第二表面上。
11. 一種根據(jù)權(quán)利要求IO所述的可變幾何形狀渦輪機(jī)，其中多個(gè) 凹陷被設(shè)置在葉片表面中的一個(gè)或兩個(gè)上。
12. —種根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的可變幾何形狀渦輪機(jī)，其 中所述第二壁由罩板限定。
13. —種根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的可變幾何形狀渦輪機(jī)，其 中所述第一壁由噴嘴環(huán)限定。
14， 一種根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的可變幾何形狀渦輪機(jī)，其 中在所述第二壁中的所述開口采用狹槽形式。
15. —種根據(jù)權(quán)利要求14所述的可變幾何形狀渦輪機(jī)，其中每個(gè)狹槽被設(shè)計(jì)成以滑動(dòng)配合容納相應(yīng)的葉片，以密封每個(gè)狹槽與相應(yīng)的葉 片之間的氣體通路。
16. —種根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的可變幾何形狀渦輪機(jī)，其 中大致環(huán)形肋被設(shè)置在所述第一壁或所述第二壁的所述面上，使得 所述入口通路的最小寬度被限定在所述肋與所述面對(duì)壁的一部分之間。
17. —種根據(jù)權(quán)利要求16所述的可變幾何形狀渦輪機(jī)，其中所述 肋被穿孔或間斷，使得當(dāng)所述肋與另一個(gè)壁接觸時(shí)，所述肋提供至少 一個(gè)氣體通路，以允許氣體流到所述環(huán)形入口通路。
18. —種根據(jù)權(quán)利要求17所述的可變幾何形狀渦輪機(jī)，其中所述 肋圍繞所述入口葉片。
19. 一種根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的可變幾何形狀渦輪機(jī)，其 中所述第一壁和所述第二壁的預(yù)定位置是基本關(guān)閉位置。
20. —種渦輪增壓器，包括:一種根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的可 變幾何形狀渦輪機(jī)；以及由所述渦輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)。
21. —種方法，用于在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)模式中操作裝配到內(nèi)燃機(jī)時(shí)的根 據(jù)權(quán)利要求20的渦輪增壓器，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)模式中，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的 燃料供應(yīng)停止，并且所述第一壁和所述第二壁相對(duì)于彼此移動(dòng)，以減小 所述渦輪機(jī)入口通路的大小，并使所述凹陷或這些凹陷與所述凹陷或這 些凹陷的對(duì)應(yīng)的開口基本對(duì)準(zhǔn)，以提供排放氣體泄漏流通路。
22. —種方法，用于在排放氣體加熱模式中操作裝配到內(nèi)燃機(jī)時(shí)的 根據(jù)權(quán)利要求21的渦輪增壓器，在所述排放氣體加熱模式中，所述第 一壁和所述第二壁相對(duì)于彼此移動(dòng)，以減小所述入口的大小到比正常運(yùn) 行模式所需的入口的大小更小，并使所述凹陷或這些凹陷與所述凹陷或 這些凹陷的相應(yīng)的開口泄露流通路基本對(duì)準(zhǔn)，并提高經(jīng)過所述渦輪機(jī)的 排放氣體的溫度。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述第一壁和所述第二 壁相對(duì)于彼此移動(dòng)，以響應(yīng)確定所述排放氣體溫度落到閥值溫度以下而 減小用于排放氣體加熱的入口寬度。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，還包括步驟使得所述排放氣 體從所述可變幾何形狀渦輪機(jī)到達(dá)所述補(bǔ)充處理系統(tǒng)，其中確定所述排放氣體溫度的步驟包括確定在所述補(bǔ)充處理系統(tǒng)中的所述排放氣體的溫度，并且其中所述閥值溫度是所述補(bǔ)充處理系統(tǒng)中的所述排放氣體 的闊值溫度條件。
全文摘要
一種可變幾何形狀渦輪機(jī)，包括支撐在外殼中的渦輪機(jī)葉輪，用于圍繞渦輪機(jī)軸線旋轉(zhuǎn)；其中環(huán)形入口通路限定在噴嘴環(huán)的徑向面與外殼的面對(duì)壁之間。該噴嘴環(huán)可沿渦輪機(jī)軸線移動(dòng)，以改變?nèi)肟谕返膶挾?，并具有容納在面對(duì)壁中的對(duì)應(yīng)狹槽中的葉片的圓周排列。每個(gè)葉片具有在其主表面中限定的凹陷，使得在噴嘴環(huán)關(guān)于面對(duì)壁的預(yù)定軸向位置處，該凹陷與狹槽軸向?qū)?zhǔn)，并實(shí)現(xiàn)經(jīng)過入口通路的排放氣體泄露通路。該凹陷被構(gòu)造以在適合發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)或排放氣體加熱模式的小入口間隙時(shí)的渦輪效率。
文檔編號(hào)F01D17/14GK101542074SQ200780037167
公開日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2007年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月4日
發(fā)明者約翰·弗雷德里克·帕克 申請(qǐng)人:康明斯渦輪增壓技術(shù)有限公司