根据本公开，提供了一种多级涡轮增压器装置(100)。该多级涡轮增压器装置(100)包括高压涡轮增压器单元(110)，其包括第一壳体单元(134)、高压涡轮机(113)和高压压缩机(114)，其中高压涡轮机(113)和高压压缩机(114)经由高压涡轮增压器轴彼此旋转地耦接。该多级涡轮增压器装置还包括低压涡轮增压器单元(120)，其包括第二壳体单元(136)、低压涡轮机(123)和低压压缩机(124)，其中低压涡轮机(123)和低压压缩机(124)经由低压涡轮增压器轴彼此旋转地耦接。高压涡轮机(113)经由排气管线(132)流体地耦接到低压涡轮机(123)，以便将废气从高压涡轮机(113)引导到低压涡轮机(123)。低压压缩机(124)经由管线流体地耦接到高压压缩机(114)，以便将流体从低压压缩机(124)引导到高压压缩机(114)。高压涡轮增压器单元(110)和低压涡轮增压器单元(120)可释放地互连。低压涡轮增压器单元(120)支撑高压涡轮增压器单元(110)。器单元(120)支撑高压涡轮增压器单元(110)。器单元(120)支撑高压涡轮增压器单元(110)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多级涡轮增压器装置
[0001]本专利技术的实施例涉及多级涡轮增压器装置。特别地，本公开的实施例涉及具有一个或更多个高压单元以及低压单元的多级涡轮增压器装置。
技术介绍
[0002]多级涡轮增压器具有分开的涡轮增压器单元，这些涡轮增压器单元连接在一起并连接到发动机的增压空气路径(例如通过中冷器)。涡轮壳体借助允许热气体通过的排气管线连接在一起：发动机废气首先被传导到高压涡轮入口，然后经由高压涡轮机和高压涡轮机出口被引导到低压涡轮机入口，最后借助排气歧管在低压涡轮机上通过出口路径排放到环境中。这种类型的架构允许发动机装置上的组件占地面积(即安装组装单元所需的空间)较大，并允许多个管道连接、波纹管、支架、联轴器、绝缘件和支架进行结构改进，从而减少管道振动并有助于防止故障模式。此外，这种装置在组件装配、零件清单和服务方面具有相当大的复杂性。在间距非常重要的安装式发动机组件中，多级涡轮增压器所需的空间是一个特别大的问题。
[0003]在此背景下，相应地需要改进多级涡轮增压器装置，其至少部分地克服现有技术的难题。
技术实现思路
[0004]在此背景下，提供一种根据独立权利要求1所述的多级涡轮增压器装置。其他的方面、优点和特征可从从属权利要求、说明书和附图中获知。
[0005]根据本公开的一个方面，提供了一种多级涡轮增压器装置。该多级涡轮增压器装置包括高压涡轮增压器单元，该高压涡轮增压器单元包括第一壳体单元、高压涡轮机和高压压缩机，其中高压涡轮机和高压压缩机经由高压涡轮增压器轴彼此旋转地耦接。该多级涡轮增压器装置还包括低压涡轮增压器单元，该低压涡轮增压器单元包括第二壳体单元、低压涡轮机和低压压缩机，其中低压涡轮机和低压压缩机经由低压涡轮增压器轴彼此旋转地耦接。高压涡轮机经由排气管线流体地耦接到低压涡轮机，以便将废气从高压涡轮机引导到低压涡轮机。低压压缩机经由管线流体地耦接到高压压缩机，以便将流体从低压压缩机引导到高压压缩机，高压涡轮增压器单元与低压涡轮增压器单元彼此可释放地连接。低压涡轮增压器单元，例如在安装状态下，承载高压涡轮增压器单元。特别是，低压涡轮增压器单元承载高压涡轮增压器单元重量的至少50％或更多。
[0006]因此，提供了一种改进的多级涡轮增压器装置。本公开的实施例特别具有的优点是，通过将涡轮增压器单元布置在彼此之上(低压涡轮增压器单元承载高压涡轮增压器单元)或者通过将壳体单元布置在彼此之上，所需的空间，特别是对发动机的基本面积要求(占地面积)有所减少。另一个优点是，能够通过减少零件数量(即节省空间的配置)来降低安装成本。此外，该多级涡轮增压器装置被有利地配置成使得将一个或更多个高压单元连接到低压单元的排气管线，特别是将高压涡轮机连接到低压涡轮机的排气管线能在很大程
度上省略掉或减少到很短的长度。因此，能够提高气流性能和效率。另一个优点是模块化的可能性，使得能够满足具有多种配置的发动机平台的要求。
[0007]实施例针对操作所述多级涡轮增压器装置的方法。它们包括用于执行涡轮增压器装置的每个功能的方法方面。
附图说明
[0008]为了详细理解本公开的上述特征，参考实施例对上面简要概述的本公开展开更具体的描述。所附附图涉及本公开的实施例，其描述如下：
[0009]图1示意性示出了根据所述实施例的多级涡轮增压器装置；
[0010]图2示意性示出了根据所述实施例的多级涡轮增压器装置的俯视图；
[0011]图3A示意性示出了根据所述实施例的多级涡轮增压器装置的侧视图；
[0012]图3B示意性示出了根据所述实施例的多级涡轮增压器装置的前视图；
[0013]图4A示意性示出了根据所述实施例的多级涡轮增压器装置的侧视图；和
[0014]图4B示意性示出了根据所述实施例的多级涡轮增压器装置的前视图。
具体实施方式
[0015]现在将详细讨论本公开的各种实施例，其中一个或更多个示例在附图中示出。在下面的附图描述中，相同的附图标记表示相同的组件。通常，仅描述相对于单个实施例的差异。每个示例是用来解释本公开的，而不是用来对本公开进行限制。此外，作为实施例的一部分被示出或被描述的特征可以应用于其它实施例或与其它实施例相关联，以便获得其他实施例。本说明书旨在包括此类修改和变型。
[0016]本专利技术应用于涡轮增压器，特别地应用于具有至少一个高压涡轮增压单元和低压涡轮增压单元的多级涡轮增压器。高压涡轮增压器单元和低压涡轮增压器单元的布置方式可以提高涡轮增压器的效率，同时使设计紧凑且安装更方便。此外，在一些实施例中，物流成本大大降低，并且涡轮增压器单元作为一个整体的固定性更加稳定。总之，需要安装的零件更少，同时降低了绝缘成本。
[0017]如图1所示，根据可与其它所述实施例组合的实施例，提供了一种多级涡轮增压器装置。该多级涡轮增压器装置100包括(即至少一个)高压涡轮增压器单元110，该高压涡轮增压器单元110包括第一壳体单元134、高压涡轮机113和高压压缩机114。高压涡轮机113和高压压缩机114经由高压涡轮增压器轴旋转地连接在一起。在该说明书中，术语“高压涡轮增压器单元”和“高压单元”是同义词。此外，该多级涡轮增压器装置包括(即至少一个)低压涡轮增压器单元120，该低压涡轮增压器单元120包括第二壳体单元136、低压涡轮机123和低压压缩机124。低压涡轮机123和低压压缩机124经由低压涡轮增压器轴旋转地连接在一起。在该说明书中，术语“低压涡轮增压器单元”和“低压单元”是同义词。
[0018]高压涡轮机113经由排气管线132流体地耦接到低压涡轮机123，以便将废气从高压涡轮机113引导到低压涡轮机123。低压压缩机124经由管线(例如压缩管线)流体地耦接到高压压缩机114，以便将流体(例如压缩液)从低压压缩机124引导到高压压缩机114。该流体可以是气体(特别是空气，例如增压空气或空气混合物)或液体。例如，该管线，特别是压缩管线，可以是增压空气管线，即用于将增压空气作为流体或压缩流体传输的管线。此外，
高压涡轮增压器单元110和低压涡轮增压器单元120可释放地连接在一起。低压涡轮增压器单元120承载高压涡轮增压器单元110。
[0019]根据可与其它所述实施例组合的实施例，压缩管线可穿过中冷器延伸。换言之，低压压缩机124可以流体地耦接到中冷器150以冷却增压空气使得增压效率提高。
[0020]本文所述的实施例的另一优点在于涡轮增压器装置的设计更加紧凑，其使得安装更容易且绝缘成本更低。尽管需要安装更少的组件(例如支撑件)，但是涡轮增压器装置的固定可以更稳定。更为有利的是，这使得物流成本降低。
[0021]必须考虑到，多级涡轮增压器装置100可以包括一个或更多个如本文所述的高压单元110。因此该一个或更多个高压单元可以各自可释放地连接到低压单元120，并且低压单元120可以被配置成使得该低压单元承载一个或更多个高压单元110。
[0022]本公开中的术语“低压单元承载高压单元本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种多级涡轮增压器装置(100)，包括：高压涡轮增压器单元(110)，其包括第一壳体单元(134)、高压涡轮机(113)和高压压缩机(114)，其中所述高压涡轮机(113)和所述高压压缩机(114)经由高压涡轮增压器轴彼此旋转地耦接；低压涡轮增压器单元(120)，其包括第二壳体单元(136)、低压涡轮机(123)和低压压缩机(124)，其中所述低压涡轮机(123)和所述低压压缩机(124)经由低压涡轮增压器轴彼此旋转地耦接；其中，所述高压涡轮机(113)经由排气管线(132)流体地耦接到所述低压涡轮机(123)，以便将废气从所述高压涡轮机(113)引导到所述低压涡轮机(123)，并且其中所述低压压缩机(124)经由管线流体地耦接到所述高压压缩机(114)，以便将流体从所述低压压缩机(124)引导到所述高压压缩机(114)，和其中，所述高压涡轮增压器单元(110)和所述低压涡轮增压器单元(120)彼此可释放地连接，和其中，所述低压涡轮增压器单元(120)在安装状态下承载所述高压涡轮增压器单元(110)重量的至少50％或更多。2.如权利要求1所述的多级涡轮增压器装置(100)，其中所述排气管线(132)包括在所述高压涡轮增压器单元(110)中延伸并沿流动方向加宽的扩散器部分。3.如权利要求1所述的多级涡轮增压器装置(100)，其中所述排气管线(132)包括在所述高压涡轮增压器单元(110)中延伸并沿流动方向呈锥形逐渐变细的管线部分。4.如权利要求2或3所述的多级涡轮增压器装置(100)，其中所述扩散器部分或呈锥形逐渐变细的管线部分在所述第一壳体单元(134)和/或所述第二壳体单元(136)的内部完全地延伸。5.如权利要求2至3之一所述的多级涡轮增压器装置(100)，其中所述扩散器部分或呈锥形逐渐变细的管线部分延伸穿过所述第一壳体单元(134)和第二壳体单元(136)之间的界面或与该界面毗邻。6.如权利要求5所述的多级涡轮增压器装置(100)，其中所述界面包括气体入口(137)，其中所述扩散器部分(132)或呈锥形逐渐变细的管线部分与所述气体入口毗邻。7.如前述权利要求中任一项所述的多级涡轮增压器装置(100)，其中所述排气管线在所述第一壳体单元(134)和第二壳体单元(136)内部延伸。8.如前述权利要求中任一项所述的多级涡轮增压器装置(100)，其中所述排气管线延伸穿过所述第一壳体单元(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托夫，
申请(专利权)人：涡轮增压系统瑞士有限公司，
类型：发明
国别省市：
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