涡轮增压器制造技术

提供了一种涡轮增压器，所述涡轮增压器包括压缩机壳体，所述压缩机壳体具有限定所述涡轮增压器的压缩机的入口与出口之间的流动路径的内表面。所述压缩机壳体被配置为将压缩机叶轮支撑在其内。所述压缩机壳体的所述内表面包括形成在所述内表面中的凹口。在组装构造中，所述凹口的至少一部分位于所述压缩机叶轮的上游。所述凹口包括朝向所述入口底切到所述壳体中的一部分。壳体中的一部分。壳体中的一部分。

【技术实现步骤摘要】
涡轮增压器


[0001]本公开涉及一种涡轮增压器，并且具体地但不排他地涉及一种被配置为改善涡轮增压器的噪声、振动和粗糙性(NVH)特性的涡轮增压器压缩机壳体。

技术介绍

[0002]发动机通常装配有涡轮增压器以提高发动机的性能和/或效率。近年来，存在减小发动机的尺寸和降低发动机的运转速度的趋势，例如以满足客户需求和/或法规要求。此外，后处理要求的进步意味着涡轮增压器的NVH特性被其工况和环境推向极限。然而，在涡轮增压器压缩机处或附近引入次级进气口流可能会增加涡轮增压器的啸叫/嘶嘶声，这可能会将流动型NVH特性推入不可接受的范围。

技术实现思路

[0003]本文提供了涡轮增压器、压缩机壳体和车辆，用于降低与涡轮增压器操作相关联的NVH特性。
[0004]根据一些方面，提供了一种涡轮增压器，所述涡轮增压器包括壳体，例如压缩机壳体，所述壳体具有限定所述涡轮增压器的压缩机的入口与出口之间的流动路径的内表面。压缩机壳体被配置为将压缩机叶轮支撑在壳体内。在组装构造中，涡轮增压器至少包括压缩机壳体和支撑在其中的压缩机叶轮。压缩机壳体的内表面包括凹口，诸如腔体、凹槽、通道、凹陷部和/或凹穴。凹口可以形成在内表面中，从而限定与穿过压缩机的主流动路径至少部分地分离的区域。在组装构造中，凹口的至少一部分位于压缩机叶轮的上游。例如，凹口的一部分可以在压缩机叶轮的叶片的前缘的上游，并且凹口的另一部分可以在压缩机叶轮的叶片的前缘的下游。凹口包括朝向入口底切到壳体中的一部分。例如，凹口可以包括具有唇缘的凹入部分，所述唇缘将流(例如，反向流)的一部分与穿过压缩机的主流动路径径向地分离。在一些示例中，凹口位于压缩机叶轮的入口附近，使得例如当压缩机接近喘振极限操作时产生的任何反向流能够流入由内表面中的凹口限定的空间，而不是与穿过压缩机的主流(直接)混合。
[0005]在一些示例中，凹口包括至少部分地围绕压缩机壳体的内表面延伸的凹槽。凹槽可以具有任何适当的轮廓。例如，当在压缩机壳体的纵向平面中观察时，凹槽可以具有凸角形轮廓。在一些示例中，凹槽包括限定凹口的底切部分的部分环形表面。
[0006]在一些示例中，凹槽的横截面轮廓可以例如以类似于压缩机的蜗壳的轮廓的方式周向地变化。
[0007]在一些示例中，凹口在圆周方向上可以是不连续的。例如，凹口特征可以包括多个离散的凹穴，所述多个离散的凹穴围绕压缩机壳体的内表面周向地间隔开和/或沿着压缩机壳体的内表面纵向地间隔开。
[0008]在一些示例中，凹口包括例如通向凹口的下游边缘。下游边缘可以位于入口的第一横向平面处。第一横向平面可以在压缩机叶轮的叶片的前缘的上游轴向地间隔开距离
L1，其中L1在0mm至35mm的范围内。在一些示例中，入口的第一横向平面可以在压缩机叶轮的叶片的前缘的下游轴向地间隔开距离L1
’
，其中L1
’
在0mm至5mm的范围内。
[0009]在一些示例中，凹口包括底表面，所述底表面限定所述凹口朝向所述入口底切的程度。底表面可以在第一横向平面的上游轴向地间隔开距离L2，其中L2在3mm至30mm的范围内。
[0010]在一些示例中，凹口包括位于入口的第二横向平面处的上游边缘。第二横向平面可以在第一横向平面的上游轴向地间隔开距离L3，其中L3小于距离L2。
[0011]在一些示例中，底表面在压缩机壳体的纵向横截面中可以是至少部分圆形的。至少部分圆形的轮廓可以具有位于入口的第三横向平面处的半径中心。第三横向平面可以在压缩机的第一横向平面的上游轴向地间隔开距离L4，其中L4在2mm至20mm的范围内。在一些示例中，至少部分圆形的轮廓与入口的内表面相交。至少部分圆形的轮廓的半径可以在1mm至10mm的范围内。
[0012]在一些示例中，下游边缘限定入口的第一径向尺寸。在一些示例中，上游边缘限定入口的第二径向尺寸。第一径向尺寸可以不同于第二径向尺寸。在一些示例中，入口的横向横截面例如在尺寸和/或形状上沿着入口的长度变化。
[0013]在一些示例中，壳体包括至少一个次级进气口。凹口可以位于次级进气口的下游。例如，凹口的底切部分可以在次级进气口进入压缩机壳体的过渡部附近和下游。
[0014]根据一些方面，提供了一种压缩机壳体，所述压缩机壳体被配置为将压缩机叶轮支撑在所述壳体内，所述壳体具有限定所述壳体的入口与出口之间的流动路径的内表面，所述内表面包括在组装构造中位于所述压缩机叶轮的上游的凹口，其中所述凹口朝向所述壳体的入口端底切。
[0015]根据一些方面，提供了一种具有涡轮增压器的车辆。所述涡轮增压器具有压缩机壳体，所述压缩机壳体被配置为将压缩机叶轮支撑在其中，所述压缩机壳体具有限定所述壳体的入口与出口之间的流动路径的内表面，所述内表面包括位于所述压缩机叶轮的上游的凹口，其中所述凹口朝向所述壳体的入口端底切。
[0016]根据一些方面，提供了一种形成压缩机壳体的方法，所述压缩机壳体被配置为将压缩机叶轮支撑在其内，所述压缩机壳体具有限定所述壳体的入口与出口之间的流动路径的内表面，所述方法包括在所述内表面中形成凹口，所述凹口朝向所述壳体的所述入口底切并且在组装构造中位于所述压缩机叶轮的上游。
[0017]在一些示例中，凹口可以例如通过机加工操作形成为压缩机壳体中的单个特征部。在一些示例中，压缩机壳体可以由多个部分(例如，压缩机主体和压缩机入口)组装而成。在一些示例中，凹口的第一部分可以形成在压缩机壳体的第一部分(例如，压缩机主体)中，并且凹口的第二部分可以形成在压缩机壳体的第二部分(例如，压缩机入口)中。凹口可以例如整体地通过压缩机壳体的第一部分和第二部分的组装而形成。
附图说明
[0018]在结合附图考虑以下详细描述时，本公开的上述和其他目的和优点将显而易见，其中遍及全文，相同的附图标记指代相同的部分，并且其中：
[0019]图1示出了根据本公开的一些示例的涡轮增压系统；
[0020]图2是根据本公开的一些示例的穿过涡轮增压器压缩机壳体的流动路径的横截面；
[0021]图3是根据本公开的一些示例的穿过涡轮增压器压缩机壳体的横截面的参数化表示；
[0022]图4是根据本公开的一些示例的运转NVH特性的图形表示；以及
[0023]图5是根据本公开的一些示例的车辆的图解表示。
具体实施方式
[0024]图1示出了联接到发动机102的涡轮增压系统100。涡轮增压系统100包括涡轮增压器104和用于使气体流入/流出涡轮增压器104的多个风道。在图1所示的示例中，涡轮增压器104包括被配置为支撑压缩机叶轮的压缩机壳体106。压缩机壳体106限定压缩机壳体106的入口108与压缩机壳体106的出口110之间的流动路径。例如进气系统的入口风道112联接到涡轮增压器104的入口108，并且出口风道112联接到涡轮增压器104的出口110。图1所示的涡轮增压系统100另外包括两个次级入口114，所述两个次级入口被配置为引本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涡轮增压器，其包括：壳体，所述壳体具有限定所述涡轮增压器的压缩机的入口与出口之间的流动路径的内表面；和压缩机叶轮，所述压缩机叶轮支撑在所述壳体内，所述内表面包括凹口，所述凹口具有位于所述压缩机叶轮的上游并且朝向所述入口底切到所述壳体中的一部分。2.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其中所述凹口包括周向凹槽。3.根据权利要求1或2所述的涡轮增压器，其中所述凹口在圆周方向上是不连续的。4.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮增压器，所述凹口包括下游边缘，所述下游边缘(通向所述凹口中并且)位于所述入口的第一横向平面处，所述第一横向平面在所述压缩机叶轮的叶片的前缘的上游轴向间隔开距离L1，其中L1在0mm至35mm的范围内。5.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮增压器，所述凹口包括下游边缘，所述下游边缘(通向所述凹口中并且)位于所述入口的第一横向平面处，所述第一横向平面在所述压缩机叶轮的叶片的前缘的下游轴向间隔开距离L1
’
，其中L1
’
在0mm至5mm的范围内。6.根据权利要求4或5所述的涡轮增压器，所述凹口包括底表面，所述底表面限定所述凹口朝向所述入口底切的程度，所述底表面在所述第一横向平面的上游轴向间隔开距离L2，其中L2在3mm至30mm的范围内。7.根据权利要求6所述的涡轮增压器，所述凹口包括位于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：