具有可变压缩机入口的压缩机制造技术

本发明专利技术涉及一种用于增压装置的压缩机的调节机构(400)，所述调节机构用于可变地改变压缩机入口的截面，所述调节机构包括调节环(430)、多个调节元件(420)、以及调整装置(410)，所述多个调节元件被可旋转地安装并且被联接至调节环，所述调整装置限定入口截面。调节元件被联接至调整装置，使得调节元件的移动致使调节调整装置。调整装置的调节致使入口截面改变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有可变压缩机入口的压缩机
本专利技术涉及一种用于压缩机的调节机构、一种包括相应的调节机构的压缩机、以及一种包括相应的压缩机的增压装置。
技术介绍
最近一代的车辆越来越多地装备有增压装置。为了实现目标需求和法律要求，当务之急是促进整个驱动系的发展，并且在可靠性和效率方面优化单独的部件以及整个系统。排气涡轮增压器是已知的，例如，其中由内燃发动机排气流动驱动具有涡轮机叶轮的涡轮机。具有压缩机叶轮的压缩机压缩为发动机而吸入的新鲜空气，所述压缩机与涡轮机叶轮一起被安排在共同的轴上。通过这种方式，增加了发动机可得到的用于燃烧的空气或氧气总量，这进而引起内燃发动机的输出的增加。压缩机还可以例如与排气涡轮增压器解除联接(在机械或电动驱动的压缩机中)，或例如与用于燃料电池发动机的空气供应器结合。已知的压缩机包括压缩机壳体，压缩机叶轮被安排在所述压缩机壳体中。新鲜空气通过压缩机入口被吸入，由压缩机叶轮加速，并且经由蜗壳离开压缩机。每个压缩机具有压缩机特定的压缩机特征图谱，其中，压缩机的操作被限制在压缩机特征图谱的喘振极限与阻塞线之间的范围内。取决于压缩机的尺寸和构型，压缩机的低体积流动操作可能是低效率的、或因为未达到喘振极限而不再是可能的。本专利技术的目的是提供一种用于更有效的压缩机的调节机构，以便能够使用压缩机特征图谱中的更大的范围。
技术实现思路
本专利技术涉及一种根据权利要求1所述的用于增压装置的压缩机的调节机构，一种根据权利要求12所述的用于增压装置的压缩机，以及一种根据权利要求15所述的增压装置。根据本专利技术的用于可变地改变压缩机入口的截面的调节机构包括调节环，多个调节元件、以及调整装置，所述多个调节元件被可旋转地安装并且被联接至调节环，所述调整装置限定入口截面。调节元件被联接至调整装置，使得调节元件的移动致使调节调整装置。调整装置的调节致使入口截面改变。因此，由于入口的截面(还以及压缩机入口的截面)是可以可变地改变的，这可以被适配成与压缩机的相应的操作范围相对应。因此，由于压缩机的喘振极限可以被进一步向左移位(因此在压缩机特征图谱中在较小体积流动的方向上移位)，整体上可以与一个单一压缩机一起实用较大的压缩机特征图谱。这通过减小压缩机入口的截面引起流动的加速来实现。此外，因为压缩机叶轮的轮毂的区域中的流动的分离可以由于截面变窄而被减小或避免，因此可以产生更均匀的进气。作为整体，调节机构使得能够实现压缩机入口的截面的可变构型，从而引起压缩机效率的增加，这进而对燃料消耗和/或下游的内燃发动机的转矩建立具有积极影响。在实施例中，在调节机构的第一位置，入口截面可以具有最大横截表面，并且在调节机构的第二位置，所述入口截面具有最小横截表面。在实施例中，还可以使所述调节机构进入至少一个中间位置，在所述中间位置，所述入口截面的横截表面处于所述最大横截表面与所述最小横截表面之间。在可以与之前所描述的所有实施例相组合的实施例中，可以提供至少三个、尤其是四个与十个之间的调节元件。在可以与之前所描述的所有实施例相组合的实施例中，调节元件可以沿圆形路径安排。尤其是，圆形路径可以被安排成与调节环同心。在可以与之前所描述的所有实施例相组合的实施例中，调节元件可以各自具有支承轴，所述支承轴用于将所述调节元件可旋转地安装在压缩机壳体中。所述调节元件可以具有纵向延伸部，所述纵向延伸部具有第一端部和第二端部，其中，在每个调节元件的第一端部的区域中安排了相应的支承轴。所述调节环可以具有沿其径向内周边的多个凹陷，所述多个凹陷对应于调节元件的数量，其中，在各自的情况下，在一个凹陷中相应地安排了所述支承轴中的一个支承轴。所述调节元件可以在所述第二端部的区域中被联接至所述调整装置。在可以与之前所描述的所有实施例相组合的实施例中，所述调节元件可以各自具有纵向凹槽。所述调节环可以具有多个导引销，其中，所述导引销被导引到所述纵向凹槽中。在可以与之前所描述的所有实施例相组合的实施例中，调整装置可以具有壁系统，所述壁系统可在圆柱形构型与漏斗形构型之间改变。在可以与之前所描述的所有实施例相组合的实施例中，所述调整装置可以具有多个叶片，所述多个叶片可相对于彼此移动，以用于改变入口截面。在调节机构的第一位置，多个叶片可以一起形成近似圆柱形的形状，并且在调节机构的第二位置，所述多个叶片形成近似漏斗形的形状。叶片可以被枢转地安装在第一端部上、并且在各自的情况下在第二端部上联接至调节元件中的一个调节元件。叶片在第一端部的区域中可枢转的安装可以经由孔眼执行，或替代经由固定的环结构执行，这些孔眼被安排在叶片的第一端部的区域中(例如与钢带结合)，可以被设计在叶片的第一端部上的突片被钩在所述固定的环结构上。可以在所述叶片之间提供弹性壁材料。在没有弹性壁材料的情况下，在调节机构的第一打开位置，叶片之间可能出现开口，然而在调节机构的第二关闭位置，叶片彼此接触或彼此重叠。弹性壁材料在叶片打开期间延伸，并且跨过这些开口。通过这种方式，在调节机构的第一位置，对压缩机入口产生了流体性优势。在调节机构的第二关闭位置，弹性壁材料可以被安排成例如在叶片的侧壁的狭缝中。在叶片的替代构型中，调整装置可以具有包括弹性材料的壁。在调节机构的第一位置，壁的壁轮廓可以形成近似圆柱形的形状，并且在调节机构的第二位置，所述壁的壁轮廓形成近似漏斗形的形状。所述壁的第一端部可以以恒定的截面来固定，并且所述壁的第二端部被联接至所述调节元件。所述壁套环形区段的至少一部分可以被安排在所述调节元件与所述调节环之间，在所述调节机构的第二位置，所述壁具有所述套环形区段。例如可以完全由于弹性材料的弹性而实现壁的尺寸的改变。可替代的是，所述壁的尺寸的改变可以至少部分地经由材料给送机构执行，在所述调节机构的第二位置，所述材料给送机构固位所述壁的弹性材料的一部分，并且在转换到所述调节机构的第一位置时释放所述弹性材料。壁可以还具有增强件。尤其是，增强件可以被安排成近似在相对于调整装置的轴向方向上。由于增强件，调整装置的形状可以被更精确地限定，并且可以被更好地保持在调节机构的相应的位置中。因而减小了流动通过调节机构的流体对调整装置的壁的轮廓的影响。增强件可以被径向向外地施加在壁上、可以被径向向内地施加在壁上、或可以与所述壁一体制造。在可与所有之前所描述的构型组合的构型中，所述调节环能够被致动器移动、尤其是能够被旋转。本专利技术还包括一种用于增压装置的压缩机，所述压缩机具有压缩机叶轮被安排在其中的压缩机壳体和根据前述实施例中任一项所述的调节机构，其中，所述调节机构被安排在压缩机壳体中、在压缩机入口的区域中。所述调节环可以被可旋转地安装在所述压缩机壳体中。此外，可以提供调节致动器，所述调节致动器与所述调节机构操作性连接。所述调节致动器可以与所述调节环操作性连接、并且可以被设计成用于使所述调节环相对于所述压缩机壳体旋转，以便改变所述压缩机入口的截面。所述调节致动器的控制器可以被设计成用于至少部分地基于一个或多个控制变量来致动所述调节致动器、并且因此致动所述调节机构，以此方式，所述压缩机入口的截面被改变，所述一个或多个控制变量选自下游发动机的速度、下游发动机的转矩、所述压缩机的速度、通过所述压缩机的体积流、所述压缩机中的压力比、用于排气涡轮机的废气门的位置、排气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于增压装置的压缩机的调节机构(400)，所述调节机构用于可变地改变压缩机入口的截面，所述调节机构包括调节环(430)；多个调节元件(420)，所述多个调节元件被可旋转地安装并且联接至所述调节环(430)；以及调整装置(410)，所述调整装置限定入口截面，其中，所述调节元件(420)被联接至所述调整装置(410)，从而使得所述调节元件(420)的移动致使所述调整装置(410)的调节，其中，所述调整装置(410)的调节致使改变所述入口截面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.04.26 DE 102017206998.81.一种用于增压装置的压缩机的调节机构(400)，所述调节机构用于可变地改变压缩机入口的截面，所述调节机构包括调节环(430)；多个调节元件(420)，所述多个调节元件被可旋转地安装并且联接至所述调节环(430)；以及调整装置(410)，所述调整装置限定入口截面，其中，所述调节元件(420)被联接至所述调整装置(410)，从而使得所述调节元件(420)的移动致使所述调整装置(410)的调节，其中，所述调整装置(410)的调节致使改变所述入口截面。2.根据权利要求1所述的调节机构，其特征在于，调节元件(420)各自具有支承轴(440)，所述支承轴用于将所述调节元件(420)可旋转地安装在压缩机壳体(100)中。3.根据权利要求2所述的调节机构，其特征在于，所述调节元件(420)具有纵向延伸部，所述纵向延伸部具有第一端部(422)和第二端部(424)，其中，在每个调节元件(420)的第一端部(422)的区域中安排了相应的支承轴(440)。4.根据权利要求2或权利要求3所述的调节机构，其特征在于，所述调节环(430)具有沿其径向内周边的多个凹陷(432)，所述多个凹陷对应于调节元件(420)的数量，其中，在各个情况下，在一个凹陷(432)中相应地设置了所述支承轴(440)中的一个支承轴。5.根据前述权利要求中任一项所述的调节机构，其特征在于，所述调节元件(420)各自具有纵向凹槽(428)，并且，所述调节环(430)具有多个导引销(450)，其中，所述导引销(450)在所述纵向凹槽(428)中被导引。6.根据前述权利要求中任一项所述的调节机构，其特征在于，所述调整装置(410)具有多个叶片(412)，所述多个叶片能够相对于彼此移动，以便改变所述入口截面，其中，在所述调节机构(400)的第一位置，所述多个叶片(412)相互形成大约圆柱形的形状，并且在所述调节机构(400)的第二位置，所述多个叶片形成大约漏斗形的形状。7.根据权利要求6所述的调节机构，其特征在于，所述叶片(412)被可枢转地安装在第一端部(412a)上，并且相应地在第二端部(412b)处被联接至所述调节元件(420)中的一个调节元件。8.根据前述权利要求1至5中任一项所述的调节机构，其特征在于，所述调整装置(410)具有壁(...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·卡尔施泰特，W·亨克，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：发明
国别省市：美国,US