本发明专利技术涉及用于分离和排放冷凝物的流动通道。描述了一种流动通道(1)，其具有内表面(5)、入口(2)和出口(3)，其中入口(2)被设计成与排气再循环流动通道流体连接，并且出口(3)被设计成与压缩机(20)的入口流体连接。入口(2)包括中心轴线(4)，并且至少一个涡流发生器(6)被布置在入口(2)的下游和出口(3)的上游，涡流发生器(6)在径向方向(16)上可移动。沿着出口(3)的周边延伸的捕获槽(8)被布置在出口(3)的上游和至少一个涡流发生器(6)的下游，捕获槽由流动通道(1)的内表面(5)径向向外限定，在轴向方向上由捕获边缘(9)限定，并且由在周向方向上与内表面(5)以一定间距延伸的边缘(10)径向向内限定，其中捕获槽(8)与流出设备(12)流体连接。
【技术实现步骤摘要】
用于分离和排放冷凝物的流动通道
本专利技术涉及一种流动通道，特别是用于与排气再循环流动通道和压缩机结合使用的流动通道。此外，本专利技术涉及一种压缩机、一种涡轮增压器、一种排气再循环装置(exhaust-gasrecirculationarrangement)、一种用于操作排气再循环装置的方法和一种机动车辆。
技术介绍
为了满足排气的排放限值的要求，排气再循环通常被执行，特别是与各种排气后处理程序相结合执行，例如使用稀NOx捕集器和催化转化器进行选择性催化还原。在这种情况下，排气中的高比湿度(hightspecificmoisture)导致排气冷却时形成大量冷凝物。特别是在以低压排气再循环为特点的应用中，存在冷凝物到达压缩机的风险。在这种情况下，冷凝物液滴对压缩机叶片的影响可能导致压缩机叶轮由于剪切力而损坏。因此，防止冷凝物形成或从循环的排气中排出冷凝物十分重要，同时也提出了挑战。在文献US6,748,741中，描述了与排气再循环系统有关的一种收集增压空气冷凝物的方法。为此，具有环形储存器和流出设备的环形唇被布置在流动通道中。在文献JP6370147B2中描述了用于捕获再循环排气冷却时产生的冷凝水的另一变型，其中使用了冷凝水吸收器。在所描述的背景下，本专利技术的目的是提供一种有利的流动通道，该流动通道与排气再循环系统一起使用并且布置在压缩机的上游，特别是该流动通道可以从供应给压缩机的气体(即，例如再循环的排气、增压空气或排气/空气混合物)中去除并排除冷凝物。进一步的目的在于提供一种有利的压缩机、一种有利的涡轮增压器、一种排气再循环装置、一种用于操作排气再循环装置的方法以及一种机动车辆。
技术实现思路
所述目标通过根据权利要求1所述的流动通道，根据权利要求7所述的压缩机，根据权利要求8所述的涡轮增压器，根据权利要求9所述的排气再循环装置，根据权利要求11所述的用于操作排气再循环装置的方法和通过根据权利要求13所述的机动车辆来实现。从属权利要求包含本专利技术的其他有利配置。根据本专利技术所述的流动通道包括内表面、入口和出口。在这种情况下，入口被设计成与排气再循环流动通道流体连接。出口被设计成与压缩机的入口流体连接。入口包括中心轴线。在入口的下游和出口的上游布置至少一个涡流发生器。至少一个涡流发生器在径向方向上可移动，即，换句话说，被设计成控制或改变流动通道在入口区域中的横截面或流动截面。沿所述出口的周边延伸的捕获槽被布置在所述出口的上游和所述至少一个涡流发生器的下游。所述捕获槽的深度优选沿轴向方向延伸。所述捕获槽由流动通道的内表面径向向外地限定，在轴向方向上由捕获边缘限定，并且由在周向方向上与内表面以一定间距延伸的边缘(例如周向带)径向向内地限定。捕获槽流体连接到流出设备或出口。换句话说，流出设备被设计成排出液体，特别是冷凝水。与捕获槽连接的流出设备优选地被布置在其测地线(geodetically)的最深点处。捕获槽以沿着流动通道的周边的通道的方式被配置，并且将冷凝水引导至流出设备。本专利技术的优点在于，由于至少一个涡流发生器与布置在所述涡流发生器的下游的冷凝水捕获设备相结合，通过流动通道引导的气体(例如再循环的排气或排气/空气混合物)中存在的冷凝水可以被有效地分离和排出。借助于至少一个涡流发生器，气体中包含的液体通过由于涡流形成而产生的离心力而被引导至流动通道的内表面。在流动通道的内表面上形成的冷凝物膜随后被收集在捕获槽中并经由流出设备排放，该冷凝物膜尤其通过流动通道壁低于水露点的温度来促进其形成。在一种有利的变体中，至少一个涡流发生器在径向方向上可移动到其在流动通道的内表面处终止的位置。这种变体的优点是，涡流发生器一方面可以根据工况被实现以用于产生涡流，而另一方面，如果不需要使用涡流发生器，则通过流动通道的流动不受阻碍。换句话说，例如在排气被再循环的情况下，涡流发生器可以被径向地推入流动通道中，其中，涡流由涡流发生器(旋涡发生器)产生，涡流发生器具有用于该目的的导向叶片。所产生的离心力引起冷凝物液滴向外壁的输送，并进一步向环形通道内的输送。如果排气未被再循环，即例如仅增压空气被引导通过流动通道，则至少一个涡流发生器可以在径向方向上从流动通道中推出或拉出，从而使得流动通道的横截面不被减小。在这种情况下，如果涡流发生器以这样的“停放位置”在流动通道的内表面处终止，则特别有利，因为在这种情况下通过在流动通道的内表面中可能的凹陷来防止对流动特性的不期望影响。在另一种变体中，捕获槽可以包括冷凝物收集器或冷凝物收集槽，例如以捕获槽中的凹陷的形式，用于收集冷凝物，冷凝物收集器或冷凝物收集槽被连接到流出设备。其优点在于，大量的冷凝物也可以经由流出设备被有效地排放。流动通道有利地包括至少一个壁，所述至少一个壁被配置为可冷却。例如，流动通道的至少一个壁可以被连接到冷却设备，例如热交换器。在这种情况下，整个壁以及因此流动通道的内表面可以优选地被配置为可冷却的，并且由于冷却的结果，可以促进在流动通道的内表面上的冷凝物的形成。所述至少一个涡流发生器能够以环的形式被配置。这种配置促进在整个流动横截面上的有效涡流形成。流动通道可以具有内直径和长度，其中长度至少是内直径的两倍。至少一个涡流发生器优选地与流动通道的出口以一定的间距布置，流动通道的出口至少是流动通道的内直径大小的两倍。例如，在压缩机入口的净内直径为50mm的情况下，涡流发生器的内直径为30mm是有利的。由于位于该环中的导向叶片，在流动方向上的长度例如可以是5至15毫米。在另一变体中，入口可以包括三通排气再循环阀和/或低压排气再循环组合阀。该变体的替代方案是入口可以与三通排气再循环阀和/或低压排气再循环组合阀流体连接。在这种情况下，对三通排气再循环阀或低压排气再循环组合阀的控制(control)可以与对涡流发生器的径向位置的控制流体连接。因此，至少一个涡流发生器的径向位置可以根据阀位置来控制。作为本专利技术的结果，损坏布置在流动通道下游的压缩机的风险至少被降低。特别是，在与低压排气再循环系统有关的情况下，冷凝物可以经由涡流发生器借助于主动离心力而被分离并且随后排出，该冷凝物的形成一方面是由于再循环的排气经由供给和混合的增压空气的相对低的温度而被冷却，或者另一方面是由于再循环的排气经由与使用的流动通道的相对冷的部分的接触而被冷却。为了排出最大量的冷凝物，流动通道的尺寸可以被定制，特别是根据至少一个涡流发生器和捕获槽以及流出设备的位置和大小来定制。此外，由于本专利技术的结果，低压排气再循环可以应用在更广泛的应用领域。此外，布置在流动通道下游的涡轮增压器的节流限制(chokelimit)可以被延长。根据本专利技术所述的压缩机包括入口，根据本专利技术的前述流动通道被布置在该入口处。根据本专利技术的涡轮增压器包括根据本专利技术的前述压缩机。根据本专利技术的压缩机和根据本专利技术的涡轮增压器具有上述优点。它们也可以用于高水分含量或低温的再循环排气的情况中，特别是与低压排气再循环有关的情况下。根据本专利技术的排气再循环装置包括出口，如上所述的根据本专利技术的流动通道被本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种流动通道(1)，其具有内表面(5)、入口(2)和出口(3)，其中所述入口(2)被设计成与排气再循环流动通道流体连接，并且所述出口(3)被设计成与压缩机(20)的入口流体连接，其特征在于，/n所述入口(2)包括中心轴线(4)，并且至少一个涡流发生器(6)被布置在所述入口(2)的下游和所述出口(3)的上游，所述至少一个涡流发生器(6)在径向方向(16)上可移动，并且沿着所述出口(3)的周边延伸的捕获槽(8)被布置在出口(3)的上游和所述至少一个涡流发生器(6)的下游，捕获槽由所述流动通道(1)的所述内表面(5)径向向外限定，在轴向方向上由捕获边缘(9)限定，并且由在周向方向上与所述内表面(5)以一定间距延伸的边缘(10)径向向内限定，其中所述捕获槽(8)与流出设备(12)流体连接。/n
【技术特征摘要】
20190116 DE 102019200472.51.一种流动通道(1)，其具有内表面(5)、入口(2)和出口(3)，其中所述入口(2)被设计成与排气再循环流动通道流体连接，并且所述出口(3)被设计成与压缩机(20)的入口流体连接，其特征在于，
所述入口(2)包括中心轴线(4)，并且至少一个涡流发生器(6)被布置在所述入口(2)的下游和所述出口(3)的上游，所述至少一个涡流发生器(6)在径向方向(16)上可移动，并且沿着所述出口(3)的周边延伸的捕获槽(8)被布置在出口(3)的上游和所述至少一个涡流发生器(6)的下游，捕获槽由所述流动通道(1)的所述内表面(5)径向向外限定，在轴向方向上由捕获边缘(9)限定，并且由在周向方向上与所述内表面(5)以一定间距延伸的边缘(10)径向向内限定，其中所述捕获槽(8)与流出设备(12)流体连接。
2.根据权利要求1所述的流动通道(1)，其特征在于，所述至少一个涡流发生器(6)在所述径向方向上(16)可移动到其在所述流动通道(1)的所述内表面(5)处终止的位置。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的流动通道(1)，其特征在于，所述捕获槽(8)包括用于收集冷凝物的冷凝物收集器(11)，所述冷凝物收集器(11)被连接至所述流出设备(12)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的流动通道(1)，其特征在于，所述流动通道(1)包括至少一个外壁(15)，所述至少一个外壁被配置成可冷却。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的流动通道(1)，其特征在于，所述至少一个涡流发生器(6)以环的形式配置。
6.根据权利要求1至5...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·库斯克，V·斯米利亚诺夫斯基，J·克默林，F·A·萨默候夫，H·M·金德尔，H·弗里德里希斯，F·文德利希，F·克拉默，L·赫可曼，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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