排氣渦輪增壓器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種排氣渦輪增壓器(1)，該排氣渦輪增壓器包括一個殼體(2)、安裝在該殼體(2)中的一個軸(3)、安排在該軸(3)上并具有多個葉片(6)的一個壓縮機葉輪(5)、以及安排在該軸(3)上并具有多個葉片(6)的一個渦輪機葉輪(4)，其特征為一個旋轉測量安排，該旋轉測量安排具有一個壓力傳感器(8)，其中該壓力傳感器(8)被安排在該壓縮機葉輪(5)處或渦輪機葉輪(4)處以用于檢測氣體的壓力波動(10)。
【專利說明】排氣渦輪增壓器
[0001]本發(fā)明涉及根據權利要求1前序部分的一種排氣渦輪增壓器。
[0002]排氣渦輪增壓器通常包括一個殼體，該殼體中安裝有一個軸。一個渦輪機葉輪和一個壓縮機葉輪在旋轉意義上被共同地安排在該軸上。該渦輪機葉輪被設定為借助排氣來進行旋轉。該軸以及該壓縮機葉輪同該渦輪機一起旋轉。由此該壓縮機葉輪的容納室中的充氣被壓縮。在排氣渦輪增壓器中，某些時候確定轉速或圓周速度是必要的。
[0003]本發(fā)明的一個目的是要指明一種排氣渦輪增壓器，該排氣渦輪增壓器在生產并不昂貴且運行維護費用低的同時允許對于圓周速度和/或轉速的精確測量。本發(fā)明的另一個目的是要指明一種用于測量該排氣渦輪增壓器中的圓周速度或轉速的方法。
[0004]該目標是通過獨立權利要求的特征來實現的。從屬權利要求涉及本發(fā)明的多個優(yōu)選的改進。
[0005]根據本發(fā)明，在該排氣渦輪增壓器中使用一個壓力傳感器。極小的壓力波動是通過所述壓力傳感器測量的。所述壓力波動產生是由于壓縮機葉輪的葉片或渦輪機葉輪的葉片經過該壓力傳感器。特別優(yōu)選的是將該壓力傳感器安裝在壓縮機葉輪處，并且因此特別優(yōu)選的是在該壓縮機葉輪處測量壓力波動。作為替代方案，還有可能在該渦輪機葉輪處借助該壓力傳感器來測量壓力波動。圓周速度并且因此轉速是可以從該壓力波動來確定的，該壓力脈動取決于葉片的數量。
[0006]當壓縮機葉輪的葉片或渦輪機葉輪的葉片經過該壓力傳感器時，它們交替地產生一個壓力上升(也稱為:壓力波峰)以及一個隨后的壓力下降(也稱為:壓力波谷)。當壓力上升超過一個特定的壓力閥值時可以準確地檢測到一個葉片。因此，該圓周速度和/或該轉速是可以基于葉片的數量來確定的。在此，該軸的、該壓縮機葉輪的以及該渦輪機葉輪的圓周速度還以及轉速是始終相等的。
[0007]本發(fā)明的進一步的細節(jié)、優(yōu)點和特征可以參照附圖從一個示例性實施例的以下說明中變得清楚，在附圖中:
[0008]圖1示出了根據本發(fā)明的示例性實施例的排氣渦輪增壓器的簡化的示意圖，
[0009]圖2示出了根據本發(fā)明的示例性實施例的排氣渦輪增壓器的細節(jié)，并且
[0010]圖3示出了由圖2得來的截面圖以及相關聯的壓力分布圖。
[0011]根據本發(fā)明的排氣渦輪增壓器I的一個示例性實施例將在以下基于圖1至圖3予以詳細說明。
[0012]圖1示出了排氣渦輪增壓器I的多個主要部件的簡化的示意圖。排氣渦輪增壓器I包括一個殼體2，該殼體中安裝有一個軸3。一個渦輪機葉輪4和一個壓縮機葉輪5被安置在軸3的兩個末端上。渦輪機葉輪4和壓縮機葉輪5在旋轉意義上被共同地連接到該軸3上。渦輪機葉輪4以及壓縮機葉輪5均具有多個葉片6。這個軸3沿一條軸線7延伸。
[0013]圖2示出了排氣渦輪增壓器I的一個細節(jié)。該圖示示出了該殼體2的帶有用于該壓縮機葉輪5的一個容納室9的一部分。
[0014]壓力傳感器8被安排在殼體2中。壓力傳感器8的壓力敏感部分對該壓縮機葉輪的容納室9中的壓力進行測量。在此，壓力傳感器8是垂直于該壓縮機葉輪5的多個獨立葉片6安排的。
[0015]一個A-A截面在圖2中被標示出。圖3中的上部圖示以一種簡化的展開圖示而示出了所述A-A截面。圖3中展示的橫軸指示了該壓縮機葉輪5的展開。所以，在此展示了壓縮機葉輪5從0°到360°的整個圓周。這些單獨的葉片6被展示在該橫軸的上方。帶有整合的壓力傳感器8的殼體2位于該橫軸的下方。
[0016]壓力分布圖或通過壓力傳感器8測量的壓力波動10被繪制在圖3的下部部分。壓力波動10由一系列的壓力上升12和壓力下降13形成。超過壓力閥值11的所有值都是被定義為一個壓力上升12或一個壓力波峰。還可能優(yōu)選的是只有明顯高于壓力閥值11的值被標識為一個壓力上升12。
[0017]如從圖3可以看出，經過壓力傳感器8的每個葉片6產生一個壓力上升12。因為葉片6的數量不言而喻是已知的，有可能基于壓力波動10的輪廓來確定軸3的、渦輪機葉輪4的以及壓縮機葉輪5的圓周速度和轉速。
[0018]如果想象一個假想的觀察者在沿著垂直于這些葉片6的等高線的任意一點上，則當葉片6接近時該觀察者可看見一個駛向他的壓力上升12或者壓力波峰。當該葉片6是在該觀察者對面時，所述壓力上升12達到其最大值。壓力傳感器8被放置在所述假想的觀察者的位置。該壓力上升12然后再次降低直到下一個葉片6接近。因此通過非?？焖偾揖_的壓力測量來確定該圓周速度是可能的。與常規(guī)的渦流傳感器相比，該壓力傳感器始終可以同樣有效地工作而無論壓縮機葉輪5或渦輪機葉輪4的材料如何。確切地說，這個測量原理是僅基于流動過程。另外，根據本發(fā)明的旋轉測量對于到葉片6的距離而言與渦流傳感器的情況相比是較不敏感的。
[0019]除以上本發(fā)明的書面說明外，特此明確地參考在圖1至圖3中對本發(fā)明的圖解展示以獲得其額外的披露。
[0020]參考符號清單
[0021]I 排氣渦輪增壓器
[0022]2 殼體
[0023]3 軸
[0024]4 渦輪機葉輪
[0025]5 壓縮機葉輪
[0026]6 葉片
[0027]7 軸線
[0028]8 壓力傳感器
[0029]9 壓縮機葉輪容納室
[0030]10壓力波動
[0031]11壓力閥值
[0032]12壓力上升(壓力波峰)
[0033]13壓力下降(壓力波谷)
【權利要求】
1.一種排氣渦輪增壓器(1)，包括: -一個殼體⑵， -一個安裝在該殼體(2)中的軸(3)， -一個壓縮機葉輪(5)，該壓縮機葉輪被安排在該軸(3)上并且具有多個葉片(6)，以及 -一個渦輪機葉輪(4)，該渦輪機葉輪被安排在該軸(3)上并且具有多個葉片(6)， 其特征為 -一個旋轉測量安排，該旋轉測量安排具有一個壓力傳感器(8)，其中該壓力傳感器(8)被安排在該壓縮機葉輪(5)處或該渦輪機葉輪(4)處以用于檢測氣體的壓力波動(10)。
2.如權利要求1所述的排氣渦輪增壓器，其中每個經過該壓力傳感器(8)的葉片(6)產生一個壓力上升(12)并帶有一個隨后的壓力下降(13)，并且該壓力傳感器(8)被設計成用來檢測這些單獨的壓力上升(12)和壓力下降(13)。
3.如以上權利要求之一所述的排氣渦輪增壓器，其特征為一個處理單元，該處理單元用于從該壓力波動(10)以及葉片(6)的數量來計算該軸(3)的、該壓縮機葉輪(5)的或者該渦輪機葉輪(4)的圓周速度或轉速。
4.如以上權利要求之一所述的排氣渦輪增壓器，其中該壓力傳感器(8)被安排在該殼體(2)中以便與所有旋轉部件間隔開。
5.如以上權利要求之一所述的排氣渦輪增壓器，其中，該壓力傳感器(8)是垂直于這些葉片(6)安排的。
6.一種用于確定排氣渦輪增壓器(I)中的圓周速度或轉速的方法，該方法包括以下步驟: -提供一個排氣渦輪增壓器(I)，該排氣渦輪增壓器包括帶有多個葉片(6)的一個壓縮機葉輪(5)以及帶有多個葉片(6)的一個渦輪機葉輪(4)， -在該壓縮機葉輪(5)處或渦輪機葉輪(4)處檢測氣體的壓力波動，并且 -從該壓力波動(10)以及葉片(6)的數量來計算該壓縮機葉輪(5)或渦輪機葉輪(4)的圓周速度或轉速。
7.如權利要求6所述的方法，其中每個經過測量點的葉片(6)都產生一個壓力上升(12)并帶有一個隨后的一個壓力下降(13)，并且檢測這些單獨的壓力上升(12)和壓力下降(13)。
【文檔編號】F02B37/00GK104334849SQ201380021853
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2013年4月29日 優(yōu)先權日:2012年5月11日
【發(fā)明者】R·克里斯特曼 申請人:博格華納公司