公开了一种用于涡轮增压器的涡轮组件。该涡轮组件包括外壳和叶片组件。外壳限定入口和出口之间的流动路径，并且外壳围绕轴线延伸。外壳包括分别限定第一流动通道和第二流动通道的第一蜗壳和第二蜗壳。第一蜗壳和第二蜗壳中的每个的圆周出口部分由第一舌部和第二舌部限定。外壳进一步包括第一孔，叶片组件容纳在第一孔中。叶片组件包括围绕涡轮叶轮容纳孔周向地分布的多个叶片，多个叶片中的每个包括前缘和后缘，多个叶片中的每个具有固定的朝向。多个叶片包括第一叶片和第二叶片。第一叶片是前缘被设置为最接近于第一舌部的尖部的叶片。第二叶片是前缘被设置为最接近于第二舌部的尖部的叶片。对于第一叶片和第二叶片中的每个，所述前缘至少部分地与所接近的舌部的尖部周向地重叠。部周向地重叠。部周向地重叠。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于涡轮增压器的涡轮组件
[0001]本专利技术涉及一种涡轮组件和护罩。
技术介绍
[0002]众所周知，涡轮增压器是用于以高于大气压的压力(增压压力)将空气供应至内燃机的进气口的装置。传统的涡轮增压器包括安装在涡轮外壳内的可旋转轴上的废气驱动涡轮。涡轮叶轮的旋转使安装在压缩机外壳内的轴的另一端上的压缩机叶轮旋转。压缩机叶轮将压缩空气输送到发动机的进气歧管，从而增加发动机功率。
[0003]涡轮增压器轴通常由轴颈和止推轴承支撑，包括合适的润滑系统，并且位于连接在涡轮和压缩机叶轮外壳之间的中央轴承座内。
[0004]已知的是双入口涡轮，其中两个蜗壳各自限定两个流动通道(即，每个蜗壳限定一流动通道)。废气在入口处进入蜗壳，并在出口处离开蜗壳。废气以交替方式流过(或脉冲通过)每个蜗壳(即第一蜗壳进行脉冲而第二蜗壳没有，然后第二蜗壳进行脉冲而第一蜗壳没有)。叶片可插入出口和涡轮叶轮，以便将废气流引导到涡轮叶轮。
[0005]在已知的涡轮增压器中，由于废气脉冲通过一个蜗壳而不脉冲通过另一蜗壳，所以废气流从一个蜗壳泄漏到另一蜗壳，这会降低发动机性能。这是由于发动机所需的泵送功会增加以克服由泄漏流引起的非脉冲蜗壳中的背压。在一些发动机中，废气泄漏到非脉冲蜗壳中还可能会阻止废气在点火循环结束时从点火气缸中完全排出。这是由于因为废气已泄漏到非脉冲蜗壳中，所以必须抵抗背压梯度来泵送废气。这会导致不期望的发动机效率的降低。
[0006]废气流过脉冲蜗壳并且没有泄漏到非脉冲蜗壳的程度可以称为卷形件分离。也就是说，每个蜗壳可以另外称为卷形件，并且期望增加卷形件分离，即流过脉冲蜗壳的废气不会泄漏到非脉冲蜗壳中。出于改善性能的原因，期望增加卷形件分离。
[0007]需要提供一种替代的涡轮组件，其克服已知涡轮组件的一个或多个缺点，无论以上是否提及了这些缺点。此外，需要一种替代的涡轮组件。
技术实现思路
[0008]根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于涡轮增压器的涡轮组件，该涡轮组件包括：
[0009]外壳，限定了入口和出口之间的流动路径，该外壳围绕轴线延伸，该外壳包括：
[0010]第一蜗壳和第二蜗壳，分别限定第一流动通道和第二流动通道，第一蜗壳和第二蜗壳中的每个的圆周出口部分由第一舌部和第二舌部限定；以及
[0011]第一孔，叶片组件容纳在该第一孔中；
[0012]该叶片组件包括：
[0013]多个叶片，围绕涡轮叶轮容纳孔周向分布，该多个叶片中的每个包括前缘和后缘，该多个叶片中的每个具有固定方向；并且
[0014]其中该多个叶片包括第一叶片和第二叶片，第一叶片是其前缘被设置为最接近于第一舌部的尖部的叶片，第二叶片是其前缘被设置为最接近于第二舌部的尖部的叶片，其中对于第一叶片和第二叶片中的每个，前缘至少部分地与所接近的舌部的尖部周向重叠。
[0015]有利地，这种布置减少了泄漏到其他圆周出口部分的流。由于为了泄漏到其他圆周出口部分，流必须穿过更曲折的路径。也就是说，流被更有效地引导朝向期望的圆周出口部分，该圆周出口部分与流所经过的蜗壳相关联。第一叶片和第二叶片的前缘至少部分地与所接近的舌部的尖部重叠是正同步布置的示例。换言之，第一叶片和第二叶片的前缘相对于所接近的舌部的尖部正同步。
[0016]对于第一叶片和第二叶片中的每个，前缘可被描述为设置在舌部的尖部的径向内侧并且至少一定程度地与舌部重叠。例如，如果从轴线径向向外延伸一条线，则该线将首先经过叶片的前缘，然后经过舌部(特别是通过舌部上游的尖部部分)。当流沿着舌部经过舌部的尖部时，由于重叠原因，流可被描述为级联到叶片并且沿着叶片行进。因此，重叠布置可以被称为舌部和叶片(具体为舌部的尖部和叶片的前缘)的级联布置或对齐。具有周向重叠的正同步布置可以是级联布置或对齐，其中在使用中，第一舌部将流引导到第一叶片的大体凸面侧。也就是说，如果延伸相关联舌部的高压侧，则流可撞击或冲击第一叶片的大体凸面侧或压力侧。
[0017]周向重叠的存在表示叶片组件的“正同步”。在涡轮领域中，同步是指叶片组件由于其上的流冲击而产生的旋转位移。在这种情况下，同步是指叶片组件关于与舌部(具体为其尖部)的其他对齐关系而有意地发生旋转。正同步的正表示旋转方向。当涡轮组件形成涡轮增压器的一部分并且从涡轮端观察涡轮组件时，正同步可以指叶片布置组件相对于外壳(具体为其舌部)的旋转的顺时针方向。可选地，正同步是指第一叶片的前缘相对于第一舌部的尖部的旋转方向，该旋转方向与涡轮叶轮在使用中的旋转方向相反。
[0018]所接近的舌部旨在指的是最接近所讨论的叶片的舌部。对于第一叶片，所接近的舌部是第一舌部。同样，对于第二叶片，所接近的舌部是第二舌部。叶片通常可以形成所接近的舌部的延伸部，在叶片和所接近的舌部之间限定有间隙。
[0019]优选的正同步旋转位置可以是在舌部的尖部与叶片的前缘之间的径向偏移为最小的位置。例如，优选的正同步旋转位置可以是当舌部的尖部与叶片的前缘彼此径向对齐时的位置。因此，优选的布置可以是将前缘和尖部之间的空隙最小化为尽可能低的值的布置。
[0020]未对齐是指在舌部的尖部与叶片的前缘之间存在相对周向偏移。在尖部和前缘对齐的情况下，相关联舌部的高压侧的延伸将撞击或冲击叶片的前缘。未对齐是指沿着舌部的高压侧的相关方向延伸不会撞击或冲击叶片的前缘。正同步是本文档中提及的未对齐的示例。
[0021]有利地，将叶片组件定向为使得第一叶片的前缘至少部分地与第一舌部的尖部周向重叠增加了使用中的卷形件分离。具体地，在使用中，废气流以交替方式脉冲通过第一蜗壳和第二蜗壳中的每个。这可能是因为，例如，与每个蜗壳相关联的入口与不同的气缸组流体连通。期望的是，通过第一蜗壳入口的所有流不泄漏出该蜗壳的第一圆周出口部分。因此，期望通过第一蜗壳的所有流都经过第一圆周出口部分，并且大部分通过相关联的叶片阵列。第一叶片的前缘相对于第一舌部的尖部的重叠降低了以下风险：在使用中废气流过
第一蜗壳并因此沿着第一舌部流动而撞击到叶片的前缘并且泄漏到相邻的圆周出口部分。重叠还降低了以下风险：作为可能是负同步布置的情况，流经过第一叶片的前缘和第一舌部的尖部之间，并且撞击到设置在其他圆周出口部分中的相邻叶片上。
[0022]通过减少泄漏到相邻的圆周出口部分，即增加蜗壳的卷形件分离，使得发动机所需的泵送功减少。这至少部分是由于减少了发动机在燃烧循环结束时从气缸排出废气时必须克服的背压。因此，整体发动机性能也被提高。
[0023]外壳可以是双入口外壳。外壳可以描述为被周向划分或被扇形划分。可以等同地划分(例如分成两半)或不等同地划分。可选地，涡轮组件可以被称为双入口涡轮组件。类似地，当被结合到涡轮中时，该涡轮可以称为双入口涡轮。
[0024]第一叶片和第二叶片可称为长叶片。由于第一叶片和第二叶片接近舌部，所以它们可以称为舌部相关叶片。
[0025]最接近舌部尖部的叶片前缘旨在表示相比于所有其他叶片的前缘到舌部的尖部的距本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于涡轮增压器的涡轮组件，所述涡轮组件包括：外壳，限定入口和出口之间的流动路径，所述外壳围绕轴线延伸，所述外壳包括：第一蜗壳和第二蜗壳，分别限定第一流动通道和第二流动通道，所述第一蜗壳和所述第二蜗壳中的每个的圆周出口部分由第一舌部和第二舌部限定；以及第一孔，在所述第一孔中容纳有叶片组件；所述叶片组件包括：多个叶片，围绕涡轮叶轮容纳孔周向地分布，所述多个叶片中的每个包括前缘和后缘，所述多个叶片中的每个具有固定的朝向；并且其中，所述多个叶片包括第一叶片和第二叶片，所述第一叶片是其前缘被设置为最接近于所述第一舌部的尖部的叶片，所述第二叶片是其前缘被设置为最接近于所述第二舌部的尖部的叶片，其中对于所述第一叶片和所述第二叶片中的每个，所述前缘至少部分地与所接近的舌部的尖部周向地重叠。2.根据权利要求1所述的涡轮组件，其中，所述第一叶片和所述第二叶片中的每个包括至少部分凸起表面和至少部分凹入表面，每个在叶片的前缘和后缘之间延伸。3.根据权利要求1或2中的任一项所述的涡轮组件，其中，所述多个叶片进一步包括第一叶片阵列和第二叶片阵列；并且其中，所述第一叶片阵列包括所述第一叶片，并且所述第二叶片阵列包括所述第二叶片，所述第一叶片阵列和所述第二叶片阵列中的每个叶片阵列进一步包括多个辅助叶片。4.根据权利要求3所述的涡轮组件，其中，所述第一叶片和所述第二叶片的前缘径向延伸超过所述辅助叶片的前缘，从而所述第一叶片和所述第二叶片具有比所述辅助叶片相对更长的弦长。5.根据权利要求3或4中的任一项所述的涡轮组件，其中，两个叶片阵列中的每个叶片阵列包括相同数量的叶片。6.根据前述权利要求中的任一项所述的涡轮组件，其中，所述第一叶片和所述第二叶片相对于彼此径向相对。7.根据前述权利要求中的任一项所述的涡轮组件，其中，每个舌部包括主体部分和锥形部分，所述尖部设置在所述锥形部分的最外端。8.根据前述权利要求中的任一项所述的涡轮组件，其中，对于每个舌部，所述尖部延伸到所述外壳的所述第一孔的约0.5mm至约15mm的范围内。9.根据前述权利要求中的任一项所述的涡轮组件，其中，所述叶片组件是包括安装部分的固定叶片组件，其中每个叶片被安装到所述安装部分中。10.根据前述权利要求中的任一项所述的涡轮组件，其中，所述外壳包括：蜗形壳体，所述蜗形壳体包括所述第一蜗壳和所述第二蜗壳以及所述第一孔；以及壁构件，与所述蜗形壳体能够接合。11.根据权利要求10所述的涡轮组件，其中，所述叶片组件是喷嘴环并且所述壁构件是护罩。12.根据权利要求11所述的涡轮组件，其中，所述护罩包括多个叶片孔，所述喷嘴环的叶片能够容纳在所述多个叶片孔中，所述护罩设置在所述蜗形壳体内的凹部中，护罩板限定所述环形通道的在所述蜗壳的圆周出口部分与所述涡轮叶轮容纳孔之间的一侧，所述喷
嘴环的面限定所述环形通道的另一侧；其中，所述喷嘴环相对于所述护罩能够轴向位移，以调节所述环形通道的打开程度。13.根据权利要求12所述的涡轮组件，其中，所述护罩是大体环形的并且包含限定所述护罩的外围的护罩壁，所述护罩壁在两个位置处向外偏移。14.根据权利要求10
‑
13中的任一项所述的涡轮组件，其中，所述第一舌部由形成所述蜗形壳体的一部分的单个主体形成，其中所述第二舌部也由形成所述蜗形壳体的一部分的单个主体形成。15.根据权利要求10
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13中的任一项所述的涡轮组件，其中，所述第一舌部由两个部分形成，第一部分...
【专利技术属性】
技术研发人员：克雷格，
申请(专利权)人：康明斯有限公司，
类型：发明
国别省市：
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