涡轮和增压装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术给出一种涡轮和一种增压装置，所述涡轮尤其在用于内燃机的增压装置中的涡轮，其中，该涡轮在形成后壁的轮毂上具有多个叶片体，其中，相邻的叶片体形成带有两个迎流边缘的进流面和带有两个出流边缘的基本轴向处于内部的出流面，其中，叶片体的表面能够通过在该迎流边缘与该出流边缘之间并排的多条曲线由角度和长度确定，其中，该角度从该迎流边缘起在长度增大的情况下对于这些曲线中的每条曲线首先增大或保持恒定并且随后减小，从而形成最大值。按照本实用新型专利技术，借助如此形成的叶片体在涡轮的运行中在内燃机增压装置中可获得气流加速。

Turbo and supercharger

The utility model provides a turbine and a supercharging device, the turbine is especially used in the supercharging device of an internal combustion engine, wherein the turbine has a plurality of blade bodies on the hub forming the rear wall, wherein the adjacent blade bodies form an inflow surface with two upstream edges and an outflow surface with two outflow edges whose basic axial direction is in the interior, wherein the blade body The surface of a can be determined by an angle and a length by a plurality of curves side by side between the upstream edge and the outflow edge, wherein the angle first increases or remains constant for each curve in these curves and then decreases with the increase of the length from the upstream edge to form a maximum value. According to the utility model, the air flow acceleration can be obtained in the supercharging device of the internal combustion engine during the operation of the turbine with the help of the blade body thus formed.

【技术实现步骤摘要】
涡轮和增压装置
本技术涉及一种涡轮和增压装置。
技术介绍
由一般的现有技术已知了呈排气涡轮增压器形式的增压装置，其中，涡轮驱动压气机的压气机轮。涡轮和压气机轮布置在共用的转子上，该转子在轴承壳体内可转动地被引导。涡轮被排气流驱动。压气机布置在内燃机的进气区段中。在这样的增压装置中借助涡轮进行压气机轮的驱动，在这里，该增压装置的功率能力可能受到尤其与叶轮几何形状相关的涡轮设计的影响。由EP1828543A1已知了涡轮的一个实例。在那里描述的涡轮包括轮毂、多个叶片和背板。其中的多个叶片包括带有后边缘的出气端部和带有前边缘的进气端部。进气端沿着与既定涡轮转动方向相关的前边缘具有正的局部叶片角，其值从在前边缘的靠近外环端的一点至在后边缘的靠近背板端的一点递增。由JP-H11190201A已知了发动机的排气在涡轮机壳体内和涡轮机叶轮内流过螺旋结构。在计算点处，排气的相对迎流角与相对于叶轮的进流叶片角重合，从而排气沿叶轮片均匀流动。远离计算点地存在相对迎流角和进流叶片角之差。如果在叶轮前边缘的流动以大的迎流角流动，则源于带有回摆角的外露部分的涡流是螺旋形竖向涡流，其走向平行于该流动，其中，中心轴线平行于所述流动。鉴于所述现有技术，现在，本技术的目的是提供一种涡轮，尤其在用于内燃机的增压装置中，其允许在内燃机中的增压装置运行时进一步提升效率。
技术实现思路
该目的通过本专利技术的如下特征来实现：一种涡轮，其中，该涡轮在形成后壁的轮毂上具有多个叶片体，其中，相邻的叶片体形成带有两个迎流边缘的进流面和带有两个出流边缘的轴向处于内部的出流面，其中，叶片体的表面能够通过在该迎流边缘与该出流边缘之间并排的多条曲线由角度和长度确定，其中，该角度从该迎流边缘起在长度增大的情况下对于这些曲线中的每条曲线首先增大或保持恒定并且随后减小，从而形成最大值。本技术的其他有利设计方案可以按照技术上有意义的方式相互组合。此外，尤其与附图相关的说明附加表征并详细说明了本技术。根据本技术，提供一种涡轮，尤其在用于内燃机的增压装置中，其中，该涡轮在形成后壁的轮毂上具有多个叶片体，其中，相邻的叶片体形成带有两个迎流边缘的进流面和带有两个出流边缘的基本轴向靠内的出流面，其中，叶片体的表面能够通过在该迎流边缘与该出流边缘之间并排的多条曲线由角度和长度确定，其中，该角度从该迎流边缘起在长度增大的情况下针对这些曲线中的每条曲线首先增大或保持恒定并且随后减小，从而形成最大值。因此，根据本技术提出一种涡轮，其叶片体就其表面而言依据多条并排曲线来确定。在此，这些曲线在固定于轮上的坐标系中由角度和长度来描述，其中，最大值的形成表现为表征特征。所述长度此时跟随在进流面和出流面之间的路径，因此，借助如此形成的叶片体在涡轮的运行中例如在内燃机增压装置中可获得气流加速，其相比于现有技术的涡轮更移近向出流面。通过根据本技术涡轮的几何形状使得其惯性矩减小，这实现了在内燃机起动时更快地加速。此外，本技术涡轮的热动力效率由此改善，这尤其可与在具有可变涡轮几何形状的布置结构中的其他部件配合地来获得。根据本技术的一个实施方式，该角度作为极角来形成，并且该长度沿着关于转动方向的转动轴线来形成。根据该做法，固定在轮上的坐标系通过领域常见的方式由极角和沿关于蜗轮转动方向的转动轴线的长度构成。这样的表示在涡轮领域中是常见的，因此也可以与现有技术的涡轮简单比对。该角度的零点可以被选择成沿迎流边缘在转动方向的方向上增大。此外，该长度可以沿转动轴线被标准化。在这种情况下，它也是领域常见的措施，因此尤其在不同形成的叶片体情况下可实现与表征特征相关的对比，在此，对应角度例如与一条曲线的实际起点无关地总在零点开始。因为沿所述曲线的在进流面与出流面之间的行程一般是不同长短的，故建议将长度标准化。也可在替代表示中自该角度计算出对应的金属角，其作为以上限定的角度与子午向轨迹的差别来计算。根据本技术的另一个实施方式，从叶片体与轮毂之间的过渡部起直至叶片体的外边缘形成多条曲线。该多条曲线在此可以被选择成等距间隔开的。另外，所述多条曲线可以居中地置于叶片体中。因此，为了确定叶片体的表面，由分别起始于一迎流边缘并延伸至出流边缘的多条曲线形成一个曲线簇。与涡轮热动力学性能相关的区域位于迎流边缘和出流边缘之间，因此叶片体表面的表征在这些点之间就够了。等距间隔可使这些单独曲线例如在出流边缘长度的值0％、25％、50％、75％和100％处作为起点开始并在出流边缘的相应点处结束。位于迎流边缘的0％处的曲线此时通常被称为轮毂部，而在迎流边缘的100％处开始的曲线可被称为外侧部。这些曲线在此被置于吸气侧和压力侧之间的叶片中心。根据本技术的另一个实施方式，在叶片体与轮毂之间的过渡部处，对应曲线的该角度首先增大，在该长度的40％至50％的范围内具有最大值，并且随后减小。在此实施方式中，详细说明所谓轮毂部的特征，其中，本技术设计方案的一个特征在于：就角度而言，对应曲线的最大值在进流面与出流面之间在长度的40至50％的范围内具有最大值。一般，根据现有技术的涡轮不具有最大值，或者说其就角度而言在整个长度范围内连续减小。根据本技术的另一个实施方式，在该过渡部处的曲线与该外边缘处的曲线之间的这些曲线的角度相比于该最大值具有较不突显的最大值。在此，对应曲线的角度可以在长度的20％至40％的范围内具有各自的最大值。所述最大值可以针对相邻的曲线沿外边缘的方向过渡至平台。所述实施方式涉及在轮毂部与外侧部之间的对应曲线，即下述曲线，它们例如处于作为起点或终点的迎流边缘或出流边缘长度的25至75％的范围内。在这里，相比于轮毂部的曲线，虽然也形成了最大值，但其不太突显，即，最大值的最大角度具有较小值。此外，该最大值也位移向长度的较小值，或者说在更靠外的曲线情况下、例如在以迎流边缘的75％作为起点的曲线情况下逐渐过渡至一个平台。在另一个变型中，在过渡部处的曲线与该外边缘处的曲线之间的这些曲线的这些角度各自具有呈平台形式的最大值。代替上述具有最大值的实施方式，在轮毂部与外侧部之间的曲线也可以设计成不具有明显的极限值，因此所述最大值分别呈平台形式。根据本技术的另一个实施方式，沿着该叶片体的外边缘，对应曲线的角度在直至该长度的20％的范围内保持恒定或近似恒定并且随后减小，从而形成呈平台形式的对应最大值。在此实施方式中更详细说明所谓的外侧部即在叶片体外边缘区域内的曲线。在这里，一般不发生利用极限值的设计，而是该最大值几乎达到20％长度地设计成平台形式且随后减小。在此，对应曲线的角度可以沿着叶片体的外边缘在小于5％长度的范围内具有最大值。但在其他变型中可以想到以下设计，此时该角度沿着外边缘在长度很小的情况下、一般在曲线长度的百分之几情况下具有极限值，该极限值形成角度的最大值。但该最大值典型地仅为几度。根据本技术还提供一种增压装置，具有用于内燃机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涡轮，其特征在于，该涡轮(10)在形成后壁(14)的轮毂(16)上具有多个叶片体(12)，其中，相邻的叶片体(12)形成带有两个迎流边缘(20)的进流面(18)和带有两个出流边缘(24)的轴向处于内部的出流面(22)，其中，叶片体(12)的表面(26)能够通过在该迎流边缘(20)与该出流边缘(24)之间并排的多条曲线(30，...，38)由角度(T)和长度(Z0)确定，其中，该角度(T)从该迎流边缘(20)起在长度(Z0)增大的情况下对于这些曲线(30，...，38)中的每条曲线首先增大或保持恒定并且随后减小，从而形成最大值(40，40’，40”)。/n

【技术特征摘要】
20181011 EP 18199842.81.一种涡轮，其特征在于，该涡轮(10)在形成后壁(14)的轮毂(16)上具有多个叶片体(12)，其中，相邻的叶片体(12)形成带有两个迎流边缘(20)的进流面(18)和带有两个出流边缘(24)的轴向处于内部的出流面(22)，其中，叶片体(12)的表面(26)能够通过在该迎流边缘(20)与该出流边缘(24)之间并排的多条曲线(30，...，38)由角度(T)和长度(Z0)确定，其中，该角度(T)从该迎流边缘(20)起在长度(Z0)增大的情况下对于这些曲线(30，...，38)中的每条曲线首先增大或保持恒定并且随后减小，从而形成最大值(40，40’，40”)。


2.根据权利要求1所述的涡轮，其特征在于，该角度(T)形成为极角，并且该长度沿着关于涡轮(10)的转动方向(R)的转动轴线(Z)来形成。


3.根据权利要求2所述的涡轮，其特征在于，该角度(T)的零点被选择成沿该迎流边缘(20)在该转动方向(R)的方向上增大。


4.根据权利要求2所述的涡轮，其特征在于，该长度(Z0)沿该转动轴线(Z)被标准化。


5.根据权利要求1至4之一所述的涡轮，其特征在于，多条曲线(30，...，38)从叶片体(12)与轮毂(16)之间的过渡部起直到该叶片体(12)的外边缘(28)地形成。


6.根据权利要求5所述的涡轮，其特征在于，所述多条曲线(30，...，38)被选择为等距地间隔开。


7.根据权利要求5所述的涡轮，其特征在于，所述多条曲线(30，...，38)被选择为居中地处在该叶片体(12)中。


8.根据权利要求5所述的涡轮，其特征在于，在叶片体(12)与该轮毂(16)之间的过渡部处，对应曲线(30)的该角度(T)首先增大，在长度(Z0)的40％至50％的范围内具有该最大值(40)并且随后减小。


9.根据权利要求5所述的涡轮，其特征在于，在该过渡部处的曲线(30)与该外边缘(28)处的曲线(38)之间的这些曲线(32，34，36)的角度(T)相比于最大值(40)具有较不突显的最大值(40’)。

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【专利技术属性】
技术研发人员：M·舍恩，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：新型
国别省市：美国;US