專利名稱：渦輪增壓器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及如權利要求1的前序部分的一種渦輪增壓器。
背景技術：
從DE 42 13 047中已知一種屬類的渦輪增壓器。
所述類型的渦輪增壓器被用于內(nèi)燃機中，為了遵循法律上規(guī)定的排氣 限度值，這些渦輪增壓器在一個較寬的運行范圍內(nèi)將大量排氣再循環(huán)進入 ,發(fā)動機的進氣管路。在目前的現(xiàn)有技術中這是通過所謂的高壓排氣再循環(huán) 來進行的。在此方面低壓側排氣再循環(huán)具有更大的潛力。這里，排氣是在 渦輪機的下游在從柴油顆粒過濾器排出之后被抽出并且經(jīng)由 一個調(diào)節(jié)閥 (并且適當時經(jīng)由一個冷卻器)而被再循環(huán)進入排氣渦輪增壓器的壓縮機 上游的新鮮空氣通道之中。這里，關于進入壓縮機的盡可能最均勻的進氣 流，有利的是使再循環(huán)的排氣與新鮮空氣盡可能的完全地混合，但是在沒 有更進一 步措施的注入的情況下，這將導致在進氣管中非常長的混合路 徑。這增加了對于進口路徑所要求的安裝空間，但這樣的空間在現(xiàn)代車輛 的發(fā)動機艙內(nèi)通常是不能提供的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是創(chuàng)造如權利要求1的前序部分的一種用于 內(nèi)燃機的渦輪增壓器，該渦輪增壓器克服了上述缺點。 所述目的是通過權利要求1的這些特征實現(xiàn)的。
因此，在根據(jù)本發(fā)明的渦輪增壓器的設計中所提供的方案是將某種混 合裝置安裝在進氣管線中以便獲得盡可能最完全的再循環(huán)排氣與新鮮空 氣的混合。所述混合裝置被安排在進氣管線中按照新鮮空氣的流動方向所 看到的排氣混入開口的下游并且是壓縮機進氣口的上游。
從屬權利要求涉及本發(fā)明的多項有利的改進。


從以下的 一 個示例性實施方案的說明以及從附圖中能夠獲得本發(fā)明
的進一步的細節(jié)、優(yōu)點和特征，在附圖中
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的渦輪增壓器的一個示意性高度簡化的截面圖； 圖2示出了以一個花形混合器的形式的混合裝置的一個特別優(yōu)選的
實施方案的透視圖解；
圖3示出對應于圖2的花形混合器一個圖解，該圖解示出兩種不同物
質(zhì)流動的混合的數(shù)值模擬。
具體實施例方式
圖1中展示的渦輪增壓器1具有一臺渦輪機4，該渦輪機帶有安排在 渦輪機殼體13中的一個渦輪機葉輪14。所述渦輪機葉輪14經(jīng)由一個轉(zhuǎn)子 軸15被連接到壓縮機5的壓縮機葉4侖6上，該壓縮才幾葉輪^皮安排在一個 壓縮機殼體7中。
來自發(fā)動機2的一條排氣再循環(huán)管線3經(jīng)由一個調(diào)節(jié)閥19和一個冷 卻器20引導通過一個排氣混入開口 12而進入發(fā)動機2的一條進氣管線10。 一個混合裝置18,具體是一個花形混合器，通過一個混合器支架23被安 排在進氣管線10中壓縮機進氣口 11上游處。由壓縮機葉輪6壓縮的在擴 散器8中的空氣的流動方向S的徑向分量在此由箭頭S表示。
同樣展示的還有乂人壓縮機排氣口 9到發(fā)動機2的一條供給管線16并 且還有從發(fā)動機2到渦輪機殼體13的一條排氣管線17。
通過根據(jù)本發(fā)明的排氣再循環(huán)管線3的所述安排，排氣A(j被引導穿 過排氣混入開口 12而進入進氣管線10。在此，排氣A(3與新鮮空氣Fl相 遇，并且所述排氣AG與新鮮空氣FL于是在新鮮空氣FL的流動方向上通過 混合裝置18 (具體是花形混合器)而被混合在一起。在這兩種物質(zhì)流幾乎 完全混合之后，該混合物流動穿過壓縮機進氣口 11進入擴散器8。
圖2展示了混合裝置18,具體是花形混合器。該花形混合器在中央處 具有一個流線型核心本體25并且還有一個環(huán)繞所述核心本體25的環(huán)形混 合器本體21，并且在該環(huán)形混合器體上安排有多個流動導向板/混合器板 22。
所述混合器板22的幾何形狀和安排在影響盡可能最完全的的混合方 面是起作用的。為此目的，有必要對位于管線中心的核心流動徑向向外地進行引導并且對位于外部邊緣的二次流動徑向向內(nèi)地進行引導。作為這些 混合器板的曲折設計的結果，產(chǎn)生了交錯向內(nèi)和向外的徑向流動的分量， 其結果是在所述兩個流動之間的邊界層被擴大并且因此發(fā)生更好的混合。
圖3展示了通過安排在進氣管線10中的一個花形混合器18的兩個不 同物質(zhì)流動的混合的數(shù)值模擬。可以看出在花形混合器的上游存在著處于 不同溫度的兩個清楚地分離的氣體流動。大致在473K的相對溫暖的再循 環(huán)排氣流是位于該管線的內(nèi)部并且大致在297K的相對冷的進入空氣流是 位于外部邊緣處。這兩個氣流的快速溫度平衡直接發(fā)生在混合器的下游， 這樣產(chǎn)生了在從大致350K到390K的范圍內(nèi)的平均溫度。
為補充本披露，明確提及在附圖中的本發(fā)明的圖解展示。參考符號清單
1 渦輪增壓器/排氣渦輪增壓器
2 發(fā)動機
3 排氣再循環(huán)管線
4 渦輪機
5 壓縮才幾
6 壓縮纟幾葉輪
7 壓縮機殼體
8 擴散器
9 壓縮才幾出氣口
10 進氣管線
11 壓縮纟幾進氣口
12 排氣混入開口
13 渦輪機殼體
14 渦4侖機葉庫侖
15 轉(zhuǎn)子軸
16 供給管線
17 排氣管線
18 混合裝置，具體是花形混合器
19 調(diào)節(jié)閥
20 冷卻器
21 環(huán)形混合器本體
22 流動導向板/混合器板
23 混合器支架
24 柴油顆粒過濾器
25 中央流動本體
26 固定連結板
27 導向板的外部區(qū)域 AG 排氣
Fl 新鮮空氣
S 壓縮空氣的流動方向
權利要求
1.用于內(nèi)燃機(2)的一種渦輪增壓器(1)-具有至少一個排氣再循環(huán)管線(3)，該排氣再循環(huán)管線經(jīng)由一個排氣混入開口(12)進入該內(nèi)燃機(2)的一個進氣管線(10)中；-具有一臺渦輪機(4)；并且-具有一臺壓縮機(5)；●該壓縮機被驅(qū)動連接到該渦輪機(4)上并且●該壓縮機具有一個壓縮機葉輪(6)，該壓縮機葉輪被安排在一個壓縮機殼體(7)中，該進氣管線(10)經(jīng)由一個壓縮機進氣口(11)進入該壓縮機殼體，其特征在于-一個混合裝置(18)被安排在該排氣混入開口(12)與該壓縮機進氣口(11)之間的進氣管線(10)中。
2. 如權利要求1所述的渦輪增壓器，其特征在于該混合裝置(18 )具 有用于使一個核心流動加速的一個中央流動本體(25 )。
3. 如權利要求2所述的渦輪增壓器，其特征在于該混合裝置(18 )徑 向向外地引導該內(nèi)部核心流動。
4. 如權利要求1到3之一所述的渦輪增壓器，其特征在于該混合裝置 (18)具有多個曲折的導向板，用于徑向向內(nèi)地引導一個外部的、二次流動。
5. 如權利要求4所述的渦輪增壓器，其特征在于該混合裝置(18)向 外引導該核心流動并且向內(nèi)引導該二次流動。
6. 如權利要求1到5之一所述的渦輪增壓器，其特征在于該混合裝置 (18)通過多個導向;f反的一個外部區(qū)域(27)和/或多個連結板(26)凈皮固定到該進氣管(10)中的環(huán)形混合器本體(21)上。
7. 如權利要求1到6之一所述的渦輪增壓器，其特征在于該混合裝置 (18)被實施為一種花形混合器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(2)的渦輪增壓器(1)，該渦輪增壓器包括至少一條排氣再循環(huán)管線(3)，經(jīng)由該排氣再循環(huán)管線的一個排氣混合開口(12)進入內(nèi)燃機(2)的一個進氣管線(10)，該渦輪增壓器進一步包括一臺渦輪機(4)以及一臺壓縮機(5)，該壓縮機可驅(qū)動地與渦輪機(4)相連接并且具有一個壓縮機葉輪(6)，該壓縮機葉輪被安置在壓縮機殼體(7)中，進氣管線(10)經(jīng)由壓縮機進氣口(11)在壓縮機殼體內(nèi)排空，其中一個混合裝置(18)被安置在排氣混合開口(12)與壓縮機進氣口(11)之間的進氣管線(10)中。
文檔編號F02M25/07GK101578439SQ200880001707
公開日2009年11月11日 申請日期2008年2月1日 優(yōu)先權日2007年2月5日
發(fā)明者S·穆恩茲 申請人:博格華納公司