本实用新型专利技术公开了用于涡轮增压器压缩机的系统，该系统包括：可致动环形盘，其包括阻流槽；外部环形盘，其包括阻流槽；以及致动器，用于使该可致动环形盘相对于该外部环形盘旋转从而改变该可致动环形盘和该外部环形盘的阻流槽的对齐。该致动器可以由发动机控制器响应于该压缩机的工况来控制并且被致动以使阻流槽对齐。这些阻流槽的对齐允许空气被吸入叶轮中，从而有效地扩大压缩机流动能力以防止压缩机阻流。
【技术实现步骤摘要】
涡轮增压器政府权利本技术是在能源部授予的DE-FC26-07-NT43280政府支持下进行的。政府对于本技术具有某些权利。
本申请涉及用于内燃发动机的涡轮增压器的系统以及在一些实例中对压缩机阻流的控制。
技术介绍
发动机可以使用涡轮增压器来改善发动机扭矩/功率输出密度。在一个实例中，涡轮增压器可以包括经由驱动轴相连的压缩机和涡轮，其中该涡轮耦接至排气歧管侧并且压缩机耦接至进气歧管侧。以此方式，以排气驱动的涡轮向压缩机供应能量以增大进入发动机中的空气流量。 该压缩机旨在于在喘振与阻流两种状况之间的工作范围内进行工作。喘振在低空气质量流量的过程中发生，此时穿过压缩机的空气流将失速并且可能反向。空气流的反向可能导致发动机失去动力。当发动机陡然减速时可能发生该来源的喘振，即减速喘振。在减速喘振的过程中，发动机和穿过压缩机的空气流质量可能减慢，而涡轮增压器由于惯性继续旋转并且通过该排气系统而延缓。转动的压缩机和低的空气流速可能造成在压缩机出口上的快速压力集聚，而延滞的较高排气流速可能造成涡轮侧上的压力减小。当穿过压缩机的向前流动不再可持续时，发生瞬间的流动倒转，并且压缩机发生喘振。 第二来源的喘振可以部分地由于高水平的冷却排气再循环(EGR)所造成。EGR可以用于减少来自柴油发动机的NOx排放并且用于控制汽油发动机中的爆震。高水平的EGR可以增大压缩机压力而同时减小穿过压缩机的质量流量，从而致使压缩机无效率地或在喘振区域内工作。 当流动穿过压缩机的空气流质量不能针对给定的压缩机速度增加时，发生阻流。在阻流过程中，涡轮增压器不能向发动机提供额外的空气，并且因此发动机功率输出密度不能增大。 因此，可能希望的是通过在发生喘振之前减小空气流速并且在发生阻流之前增大空气流速来增大压缩机和涡轮增压器的工作范围。已经用于加宽工作点的一个方案是一种被动式壳体处理。该被动壳体处理包括修改穿过压缩机的空气流的一对不可移动的槽。在低空气质量流量状态中，该被动壳体处理的这些槽可以提供用于使部分增压的空气再循环回到压缩机入口的路径。流动穿过压缩机的再循环空气可以使得在出现喘振之前较少的空气能够流动穿过压缩机。在高空气质量流量状况中，该被动壳体处理的这些槽可能提供用于使穿过压缩机的空气流短路的路径，这样使得在更高空气质量流速下出现阻流。 然而，在此诸位技术人已经认识到，用于防止喘振的被动式再循环端口的有效位置与用于防止阻流的端口的有效位置是不同的。在本公开中，用于防止喘振的连续打开的端口被公开为用于防止阻流的分开的端口，该端口的入口可以对于穿过压缩机入口的空气流是打开或关闭的。可以安排排放端口，以使得其入口是在压缩机叶轮的全叶片(fullblade)下方但在分流叶片(splitter blade)上方的高度处。相反，阻流端口可以用于将空气提供到该叶轮的基部、在分流叶片和涡轮增压器叶片下方。此外，打开该阻流端口的入口可以是可变的，以使得发动机控制器可以控制该阻流端口的入口何时并且在何种程度上暴露于来自压缩机入口的空气流中。当压缩机处于接近阻流的状况下时可以提供这样的信号。当阻流端口的入口打开时，空气可以在压缩机的基部处被吸入该压缩机中并且可以用于有效地扩大压缩机流动能力。
技术实现思路
在此公开了一种压缩机外壳，该压缩机外壳可以具有位于压缩机的内部周边处、在入口下游的一对环形盘。这些环形盘包括围绕其圆周的可对齐开口，这些阻流槽可以对齐而通向阻流端口的入口，从而允许空气被吸入叶轮的基部之中。此外，当不重叠时，这两个环形盘的阻流槽有效地将该阻流端口的入口与来自压缩机入口的空气流切断。 公开了用于涡轮增压器压缩机的系统和方法，该系统包括:可致动环形盘，其中包括阻流槽；外部环形盘，其中包括阻流槽；以及致动器，用于使该可致动环形盘相对于该外部环形盘旋转从而改变该可致动环形盘和该外部环形盘的阻流槽的对齐。该致动器可以由发动机控制器响应于该压缩机的工况来控制并且被致动以使阻流槽对齐。这些阻流槽的对齐允许空气被吸入叶轮中，从而有效地扩大压缩机流动能力以防止压缩机阻流。 在另一个实施例中，提供了一种方法。该方法包括:将内部排放端口的上游开口连续地暴露至压缩机入口 ；并且将阻流端口的入口间歇式地暴露至该压缩机入口，该阻流端口被同心地定位在该排放端口的外部，该阻流端口是通过将包含阻流槽的可致动环形盘相对于静止的外部环形盘进行旋转而被暴露的，这些阻流槽被定位在通向该阻流端口的这个入口的上游。 在另一个实施例中，将该入口暴露至该阻流端口是以依赖于该可致动环形盘的这些阻流槽与该外部环形盘的这些阻流槽的对齐的一种连续可变的方式，其中该外部环形盘包括与该可致动环形盘的这些阻流槽可对齐的阻流槽。 在另一个实施例中，通向该阻流端口的这个入口是响应于高于阈值压缩机流量的压缩机流量而被暴露的。 在另一个实施例中，将该入口可变地暴露至该阻流端口是与超过该阈值压缩机流量的流量成比例的，这样使得在较高流量下，这些阻流槽以增大的重叠度对齐。 在另一个实施例中，旋转可致动环形盘包括用真空致动器移动致动器销，该致动器销与该可致动环形盘相接触。 本说明的以上优点和其他优点以及特征将通过单独地或结合地参照附图从以下详细说明部分中容易明白。 应当理解，提供以上概述以便以简化的形式介绍在【具体实施方式】中进一步描述的一些概念。这并不意味着确定要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围仅由随附在具体实施例之后的权利要求确定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分提及的任何缺点的实施方式。此外，诸位技术人已经认识到了在此指出的缺点并且不承认它们是已知的。 【附图说明】 图1示出了具有排气再循环的涡轮增压发动机的框图。 图2示出了根据本公开具有涡轮和压缩机壳体处理的一种涡轮增压器的切开视图，该压缩机具有一种第一实施例的壳体处理。 图3示出了根据本公开带有第一实施例的壳体处理的压缩机部件的分解视图。 图4示出了根据本公开带有第一实施例的壳体处理的压缩机部件的截面透视图。 图5示出了根据本公开带有第一实施例的壳体处理的压缩机的外壳的一个区段的前视图。 图6示出了根据本公开带有第一实施例的壳体处理的压缩机部件的截面。 图7示出了根据本公开带有第一实施例的壳体处理的压缩机的外壳的一个区段的后视图。 图8示出了根据本公开带有二实施例的壳体处理的压缩机的前视图。 图9示出了根据本公开带有第二实施例的壳体处理的压缩机部件的前视图。 图10示出了根据本公开带有第二实施例的壳体处理的环形盘的前视图。 图11示出了根据本公开带有第二实施例的壳体处理的可致动环形盘的前视图。 图12示出了根据本公开带有第二实施例的壳体处理的压缩机部件的截面透视图。 图13示出了根据本公开带有第二实施例的壳体处理的压缩机部件的截面。 图14示出了根据本公开的一种方法的流程图。 【具体实施方式】 本公开的目标是一种与压缩机叶轮的基部处于流体连通的可致动端口。在压缩机入口的下游提供了一对环形盘，每个环形盘包括围绕其圆周处于规律距离处的阻流槽。致动器可以将该内部的、可致动环形盘相对于外部环形盘进行旋转，该本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于涡轮增压器压缩机的系统，其特征在于包括： 可致动环形盘，其包括阻流槽； 外部环形盘，其包括阻流槽；以及 致动器，使所述可致动环形盘相对于所述外部环形盘旋转以改变所述可致动环形盘和所述外部环形盘的阻流槽的对齐。
【技术特征摘要】
2013.06.25 US 13/926,9491.一种用于涡轮增压器压缩机的系统，其特征在于包括: 可致动环形盘，其包括阻流槽； 外部环形盘，其包括阻流槽；以及 致动器，使所述可致动环形盘相对于所述外部环形盘旋转以改变所述可致动环形盘和所述外部环形盘的阻流槽的对齐。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于阻流槽的每个均被定位成邻近阻流端口的入口，所述阻流端口在阻流槽对齐时暴露至压缩机入口，所述阻流端口的出口在叶轮的分流叶片的前导边缘和全叶片的前导边缘下游位置处与所述叶轮流体连通。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于其进一步包括排放端口，所述排放端口的出口朝向所述压缩机入口连续地打开，并且所述排放端口的入口与所述分流叶片前导边缘上游和所述全叶片前导边缘下游的叶轮流体连通。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于所述排放端口轴向地定位在所述阻流端口内部。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述致动器是真空致动器。6.如权利要求1所述的系统，其特征在于其进一步包括具有指令存储在其中的发动机控制器，所述指令基于所述涡轮增压器压缩机的工况控制所述致动器。7.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述外部环形盘包括在其内圆周处的插入部分，所述插入部分的周边与定位在其中的所述可致动环形盘的外圆周对齐。8.如权利要求7所述的系统，其特征在于所述外部环形盘包括在其内圆周处与所述插入部分间隔开的排放端口内壁。9.如权利要求8所述的系统，其特征在于所述可致动环形盘包括凸起的唇缘，所述凸起的唇...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙惠民，D·R·汉纳，T·波利，胡良军，D·W·堪特罗，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：新型
国别省市：美国;US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。