CN101341320A - 多级排气涡轮增压器 - Google Patents

Abstract

通过简化多级排气涡轮增压器的结构且减小其体积，由此提供了一种装备有多级排气涡轮增压器的可容易地安装在车辆的狭窄的发动机舱内的发动机。多级排气涡轮增压器具有高压级涡轮增压器和低压级涡轮增压器。高压级涡轮增压器的高压压气机壳构造为使得其具有压气机入口通道、旁路入口通道、在两个通道之间的可由压气机旁路阀装置的阀体打开和关闭的转换孔、和连接到旁路入口通道以穿过由旁路阀打开的孔将旁路空气引导到压气机旁路管道的旁路出口管部，该压气机旁路管道连接到旁路出口管部。高压涡轮壳与排气歧管整体铸造，排气引导件连接到高压涡轮壳，且低压涡轮壳连接到废气引导件。

Description

多级排气涡轮增压器

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的多级排气涡轮增压器，该涡轮增压器包括高压级涡轮增压器，其具有可由来自发动机的废气驱动的高压涡轮；和低压级涡轮增压器，其具有可由来自高压涡轮的废气驱动的低压涡轮，该涡轮增压器顺序地设置在废气的流动路径中，且由低压级涡轮增压器的低压压气机压缩的供应给发动机的空气经由空气供应管道而供应到高压级涡轮增压器的高压压气机，以由高压压气机进一步压缩。

背景技术

近年来，在车载引擎发动机领域中，特别是在车载柴油发动机领域中，采用了多级(两级)排气涡轮增压系统，其中具有可由来自发动机的排气歧管的废气驱动的高压涡轮的高压级涡轮增压器和具有可由来自高压涡轮的废气驱动的低压涡轮的低压级涡轮增压器顺序地设置在废气通道内，且由低压级涡轮增压器的低压压气机压缩的供给发动机的空气经由空气供应管道供应到高压级涡轮增压器的高压压气机，以由高压压气机进一步压缩且注入到发动机。

对于装备有如上所述的多级排气涡轮增压器的发动机，通过允许高压级和低压级涡轮增压器两者的运行来执行两级增压以在发动机的低速和中速运行范围内增加增压压力，和通过允许废气和进气绕开高压级涡轮增压器而仅允许低压级涡轮增压器运行以在发动机的高速运行范围内执行单级增压，可获得具有高效涡轮增压效率的发动机的稳定运行。

图9是例如在US2003/0159442 A1、US6378308 B1和JP59-82526中公开的两级增压系统的示意性表示。

在图9中，标号103是排气歧管，1是高压级涡轮增压器，该涡轮增压器具有高压涡轮1a和通过轴连接到该涡轮1a的高压压气机1b，2是低压级涡轮增压器，该增压器具有低压涡轮2a和通过轴连接到该涡轮2a的低压压气机2b。

标号117是用来控制在排气旁路管116中流动的废气的流速的排气旁路阀装置，5是用来控制在高压压气机旁路管111中流动的旁路进气的流速的压气机旁路阀装置。

当通过允许高压级和低压级涡轮增压器1和2而允许装备有两级涡轮增压器的发动机运行在两级增压状态时，排气旁路阀装置117和压气机旁路阀装置5都关闭。

在这种状态中，从排气歧管103流出的废气驱动高压级涡轮增压器1的高压涡轮1a和低压级涡轮增压器2的低压涡轮1b。另一方面，由连接到低压涡轮2a的低压压气机2b压缩的进气由连接到高压涡轮1a的高压压气机1b进一步压缩，且供应到发动机的每个汽缸，作为汽缸内用于燃烧的进气。

通过在发动机的低速、中速运行范围内执行像这样的两级增压，可增加增压压力，以增加进气压力和发动机的输出。

当通过允许废气和进气绕开高压级涡轮增压器2而在发动机的高速运行范围内通过低压级涡轮增压器2而允许发动机运行在单级增压状态时，压气机旁路阀装置5打开，且排气旁路阀装置117的打开受控制，以产生需要的进气压力。

大多数从排气歧管103流出的废气绕开高压涡轮1a，且与流过高压涡轮1a的小部分废气合流以驱动低压涡轮2a。

另一方面，由连接到低压涡轮2a的低压压气机2b压缩的大部分进气经由高压压气机旁路管111绕开高压压气机1b，且与流过高压压气机1b的一小部分进气合流，以供应到发动机的每个汽缸作为进气。

在发动机的高速运行范围内，通过允许大多数废气和进气绕开高压级涡轮增压器1而由低压级涡轮增压器2执行单级增压，可实现具有高涡轮增压效率的发动机的稳定运行。

因为与单级增压器相比，两级排气涡轮增压器的体积必然增加，因而在发动机舱内需要相对较大的安装空间以安装装备有这种类型的两级排气涡轮增压器的发动机。

在车用发动机的情况中，要求尽可能地减少两级排气涡轮增压器的体积，以将装备有两级排气涡轮增压器的发动机安装在车辆的通常狭窄的发动机舱内。

然而，在装备有公开于US6378308 B1和JP59-82526中的两级排气涡轮增压器的发动机中，特别地，从低压压气机2b到高压压气机1b的空气供应路径和从低压压气机2b到高压压气机旁路管111上的压气机旁路阀装置5的空气供应旁路路径设置在水平面内，因此该两级排气涡轮增压器在水平方向的尺寸较大，且难于确保把发动机安装在车辆的狭窄发动机舱内的安装空间。

对于装备有公开于US2003/0159442 A1中的两级排气涡轮增压器的发动机，高压级涡轮增压器1和低压级排气涡轮增压器2被三维地设置，以使得可以用最小长度的废气和空气供应路径连接和减少该两级排气涡轮增压器组件的体积。然而，由于高压级和低压级涡轮增压器的壳完全单独地构成，且设置了用于将它们连接起来的废气和空气供应通道，因而两级废气涡轮增压器组件的体积仍然没有足够地减小，还不能容易地确保用于把发动机安装在车辆的狭窄的发动机舱内的安装空间。

发明内容

本发明针对传统技术中的这些问题而进行，目的是提供一种多级排气涡轮增压器，其结构被简化且体积被减小，由此可获得将装备有多级排气涡轮增压器的发动机容易地安装在车辆的狭窄的发动机舱内。

为了达到该目的，本发明提出一种用于内燃机的多级排气涡轮增压器，其包括具有可由来自发动机的排气歧管的废气驱动的高压涡轮的高压级涡轮增压器，和具有可由驱动高压涡轮后从该高压涡轮流出的废气驱动的低压涡轮的低压级涡轮增压器，涡轮增压器顺序地设置在发动机的废气的流动路径内，且由低压级涡轮增压器的低压压气机压缩的供给发动机的空气经由空气供应管道供应到高压级涡轮增压器的高压压气机，以由高压压气机进一步压缩，设置的压气机旁路阀装置允许部分进气经由压气机旁路管道绕开高压压气机，其中高压级涡轮增压器的高压压气机壳被设置，使得其具有压气机进口通道、旁路进口通道、两个通道之间的由压气机旁路阀装置的阀体打开和关闭的转换孔、和连接到旁路进口通道以引导旁路空气穿过由旁路阀打开的孔到连接到旁路出口管部的压气机旁路管道的旁路出口管部。

在该发明中，优选地是：

(1)所述压气机旁路阀装置组成为压气机旁路阀单元，其包括所述旁路阀体和致动器，该致动器用于移动所述旁路阀体以打开和关闭所述转换孔，且该阀单元可拆除地安装在所述高压压气机壳上，和

(2)与高压压气机壳整体形成的所述旁路阀出口管部被形成，以与高压压气机的旋转轴成直角延伸，且靠近可拆除地安装在所述高压压气机壳上的所述压气机旁路阀单元。

根据本发明，高压压气机壳被构成，使得其具有用于把进气引导到高压压气机的压气机入口管道、当旁路阀体打开转换孔时经由转换孔与压气机入口通道相通的旁路入口通道、和旁路出口管部，旁路出口管部与高压压气机的旋转轴成直角延伸，引导穿过该孔的旁路空气到压气机旁路管道，该管道连接到与压气机壳整体形成的旁路出口管部，该旁路出口管部如上所述延伸，靠近安装在压气机壳上的旁路阀装置单元，因此高压压气机壳具有用于引导进气到高压压气机的进气入口通道、旁路空气从中流到压气机旁路管道的旁路入口通道、和与其整体形成的旁路出口管部，且不需要任何管道来连接它们。

因此，高压压气机的空气入口部和其与压气机旁路管道的连接的结构变得紧凑且体积减少，因此高压压气机的安装空间可减少，且装备有两级排气涡轮增压器的发动机可容易地安装在车辆的狭窄的发动机舱内。

而且，通过使压气机旁路阀装置组成为一单元，使得其包括用于打开和关闭压气机入口通道和旁路出口通道之间的转换孔的压气机旁路阀、和用于驱动压气机旁路阀的致动器，压气机旁路阀装置的安装较容易，这有助于减少装配成本。

优选的是，由致动器致动以支撑在沿转换孔的圆周部分形成的阀座上或离开该阀座从而打开或关闭该转换孔的所述旁路阀体的座表面形成弓形表面的横截面。

对于该结构，阀体的座表面线接触地支撑在形成在隔离壁上的阀座上，允许座表面和阀座的细微轮廓误差，甚至可获得阀体的座表面和阀座平面之间的接触，因而可消除旁路阀的密封功能中的变化，且可获得具有稳定密封功能的压气机旁路阀装置。

本发明提出了一种用于内燃机的多级排气涡轮增压器，其包括具有可由从发动机的排气歧管排出的废气驱动的高压涡轮的高压级涡轮增压器和具有由驱动高压涡轮后从该涡轮流出的废气驱动的低压涡轮的低压级涡轮增压器，该涡轮增压器顺序地设置在发动机废气的流动路径中，且发动机的进气由低压级涡轮增压器的低压压气机压缩，经由空气供应管道而供应到高压级涡轮增压器的高压压气机，以由高压压气机进一步压缩，设置的压气机旁路阀装置允许部分进气经由压气机旁路管道绕开高压压气机，其中高压涡轮壳与排气歧管整体铸造，废气引导件在高压涡轮壳的废气出口侧法兰处连接到高压涡轮壳，且低压涡轮壳在所述废气引导件的低压涡轮安装法兰处连接到所述废气引导件。

优选的是，高压涡轮壳的废气出口侧法兰的法兰面垂直于排气歧管的法兰的用来连接该歧管到发动机的法兰面。

根据本发明，废气引导件连接到与排气歧管整体铸造的高压涡轮壳，且低压涡轮壳在所述废气引导件的低压涡轮安装法兰处连接到废气引导件，该法兰沿平行于高压级涡轮增压器的旋转轴的方向延伸，高压涡轮壳、废气引导件和低压涡轮壳可彼此直接连接，而不需要在它们之间设置任何管道。因此，高压级涡轮增压器的涡轮壳和低压级涡轮增压器的涡轮壳之间的连接件变得紧凑，因此高压级涡轮增压器的涡轮壳和低压级涡轮增压器的涡轮壳的安装空间可减少，且装备有两级排气涡轮增压器的发动机可容易地安装在车辆的狭窄的发动机舱内。

而且，根据第二实施例，排气歧管的每个法兰的法兰面可容易地加工，因为这些法兰面垂直于高压涡轮壳的废气出口侧法兰的法兰面，且排气歧管的法兰的法兰面可使用涡轮壳的废气出口侧法兰的法兰面做为参考平面而加工。

因此，可容易地加工与高压涡轮壳整体形成的排气歧管，且制造和装配高压级废气涡轮增压器所需的工时可减少。

根据本发明，通过构造高压压气机壳，使得其具有：压气机入口通道；旁路入口通道，当转换孔由旁路阀体打开时，该通道经由转换孔与压气机入口通道相通；以及与旁路入口通道相通的旁路出口管部。高压压气机壳由与用于引导进气到高压压气机的进气入口通道整体构造，当转换孔由压气机旁路阀装置打开时，旁路空气穿过旁路入口通道经由旁路出口管部流到压气机旁路管道，且压气机旁路通道连接到旁路出口管部，而不需要在它们之间设置任何管道。

因此，高压压气机的空气入口部分和其到压气机旁路管道的连接部的结构变得紧凑，且体积减少，所以高压压气机的安装空间可减少，且装备有两级排气涡轮增压器的发动机可容易地安装在车辆的狭窄的发动机舱内。

而且，通过构造压气机旁路阀装置构成一单元，使得其包括用于打开和关闭压气机入口通道和旁路出口通道之间的转换孔的压气机旁路阀，和用于驱动压气机旁路阀的致动器，压气机旁路阀装置的安装较容易，这有助于减少装配成本。

而且，根据本发明，由于废气引导件连接到与排气歧管整体铸造的高压涡轮壳，且低压涡轮壳在所述废气引导件的低压涡轮安装法兰处连接到废气引导件，该法兰沿平行于高压级涡轮增压器的旋转轴的方向延伸，高压涡轮壳、废气引导件和低压涡轮壳可彼此直接连接，而不需要在它们之间设置任何管道。因此，高压级涡轮增压器的涡轮壳和低压级涡轮增压器的涡轮壳之间的连接件的结构变得紧凑，因此高压级涡轮增压器的涡轮壳和低压级涡轮增压器的涡轮壳的安装空间可减少，且装备有两级排气涡轮增压器的发动机可容易地安装在车辆的狭窄的发动机舱内。

而且，通过使用高压涡轮壳的废气出口侧法兰的与排气歧管的法兰面垂直的法兰面做为参考平面，排气歧管的每个法兰的法兰面可容易地加工。

因此，与高压涡轮壳整体形成的排气歧管可容易地加工，且制造和装配高压级排气涡轮增压器所需的工时可减少。

附图说明

图1是显示根据本发明的两级排气涡轮增压器的第一实施例的总体结构的侧视图；

图2是图1中的第一实施例沿高压级涡轮增压器的转子轴的中心线的截面图；

图3A是第一实施例中设置有压气机旁路阀装置的高压压气机壳的透视外部视图，且图3B是压气机旁路阀装置的外部视图；

图4是第一实施例中的高压压气机壳的截面视图；

图5A是压气机旁路阀体的截面视图，且图5B是图5A中的由X圈住的部分的局部放大视图；

图6A是显示本发明的第二实施例中的高压级排气涡轮增压器的涡轮壳的侧视图，且图6B是沿图6A中的箭头Y方向的视图；

图7是沿图6A中的箭头W方向的视图；

图8是显示装备有应用本发明的两级排气涡轮增压器的发动机的进气和排气系统的示意图；

图9是显示装备有两级排气涡轮增压器的传统发动机的大部分进气和排气系统的示意图。

具体实施例

本发明的优选实施例将参考附图予以详述。然而，除非特别说明，实施例中的组成部分的尺寸、材料和相对位置等应解释为示例性的，而非对本发明的范围的限制。

图8是显示装备有应用本发明的两级排气涡轮增压器的发动机的进气和排气系统的示意图。

参考图8，标号100是发动机，101是发动机的汽缸(在图中为四缸)，102是进气歧管，103是排气歧管，1是高压级涡轮增压器，其具有高压涡轮1a和由轴3连接到涡轮1a的高压压气机1b，且2是低压级涡轮增压器，其具有低压涡轮2a和由轴4连接到涡轮2a的低压压气机2b。

标号104是高压排气管道，其把排气歧管103的排气出口连接到高压涡轮1a的排气入口，115是排气管道，其把高压涡轮1a的排气出口连接到低压涡轮2a的入口。标号118是排气管，其用于排放从低压涡轮2a流出的废气。

标号105是排气旁路管道，用于将废气从排气歧管103引导到低压涡轮2a绕开高压涡轮1a，106是级控阀，用于控制旁路的废气的流速。标号116是排气旁路管道，用于引导在排气管道115内流动的废气到排气管118绕开低压涡轮2a，117是排气旁路阀装置，其用于控制在排气旁路管道116内流动的旁路的废气的流速。

标号119是吸气管，用于从外边引导空气到低压压气机2b的入口。标号21是空气供应管道，其将低压压气机2b的出口连接到高压压气机1b的入口。标号108是空气供应管，其将高压压气机1b的出口连接到进气歧管102，且107是设置在空气供应管108处的空气冷却器，用于冷却注入到发动机的空气。

标号12是高压压气机旁路管道，其用于引导进气到空气供应管108绕开高压压气机1b，且5是压气机旁路阀装置，其用于控制在压气机旁路管道12中流动的旁路的进气的流速。

标号109是EGR管道，其用于从排气歧管103抽取部分废气且引导其到空气供应管108作为排出的再循环气体，且110是ERG阀，其用于控制排出的再循环气体的流速。

当通过允许高压级和低压级涡轮增压器1和2运行，使得装备有两级涡轮增压器的发动机运行在两级增压状态时，排气旁路阀装置117和压气机旁路阀装置5被关闭，当在低压范围内完成两级增压状态时，且当运行在可变的两级范围中时，压气机旁路阀装置5和排气旁路阀装置117被关闭，且级控阀106的打开受到控制。

在该运行模式中，来自排气歧管103的废气驱动高压涡轮1a和低压涡轮2a。另一方面，由低压压气机2b压缩的进气由高压压气机1b进一步压缩，然后由空气冷却器107冷却，且供应到发动机100的汽缸101，作为用于喷射到汽缸101中的燃油燃烧的进气。

增压压力可增加，以通过在发动机的低速、中速运行范围执行这样的两级增压来增加发动机的输出。

当通过允许废气和进气绕过高压级涡轮增压器2使低压级涡轮增压器2在高速运行范围以允许发动机运行在单级增压状态时，级控阀106和压气机旁路阀装置5打开，且排气旁路阀装置117的打开受到控制，使得产生需要的充气压力。

在这个运行模式中，从排气歧管103流出的大多数废气绕开高压涡轮1a且经由排气旁路管道105和打开的级控阀106流到排气管道115，且与流过高压涡轮1a的小部分废气汇流以驱动低压涡轮2a。

在这种情况下，由于流过高压涡轮1a的废气的流速非常小，高压级涡轮增压器1实际上不起作用。

另一方面，由连接到低压涡轮2a的低压压气机2b压缩的大多数进气通过流过高压压气机旁路通道12绕开高压压气机1b，且与流过高压压气机1b的小部分进气合并，以经由冷却器107和空气供应管108而供应到发动机100的汽缸101。

通过允许大多数废气和进气绕开高压级涡轮增压器1以通过低压级涡轮增压器2执行单级增压，在发动机的高速运行范围内可实现具有高涡轮增压效率的发动机的稳定运行。

本发明涉及如上述工作的两级排气涡轮增压器的结构的改进。

第一实施例

图1是显示根据本发明的两级排气涡轮增压器的第一实施例的总体结构的侧视图。图2是图1中的第一实施例沿高压级涡轮增压器的转子轴的中心线的截面视图。图3A是设置有压气机旁路阀装置的高压压气机壳的透视外部视图。图3b是压气机旁路阀装置的外部视图，且图4是高压压气机壳的截面视图。

参考图1至4，标号1是高压级涡轮增压器，其具有高压涡轮1a和由轴3(参考图8)连接到该涡轮1a的高压压气机1b，2是低压级涡轮增压器，其具有低压涡轮2a和由轴4(参见图8)连接到涡轮2a的低压压气机2b。

标号10是高压级涡轮增压器1的高压涡轮壳，9是高压压气机壳，11是排气管道，标号2s是低压级涡轮增压器2的低压涡轮壳，2t是低压压气机壳。这些将在后面详述。

标号21是空气供应管道，其将低压压气机壳2t连接到高压压气机壳9。空气供应管道21由金属材料制造，例如钢管和铝管，或具有柔性的树脂或硬橡胶管。管道21通过夹子或其它连接装置分别连接到压气机壳2t和压气机壳9。

在沿纵向截面显示高压级涡轮增压器1的图2中，标号10是金属铸造的高压涡轮壳10，1a是径流式高压涡轮，1b是连接到涡轮1a的高压压气机，3是连接涡轮1a和压气机1b的高压级转子轴，9是金属铸造的高压压气机，6是金属铸造的高压级轴承体。

标号11是金属铸造的废气引导件，其连接到高压涡轮壳10的法兰(10a表示其法兰面)，以图中未示出的多个螺栓的方式，管道的纵向中心线与高压涡轮1a的旋转轴线M一致。废气引导件11具有低压涡轮安装法兰12。该安装法兰12沿平行于旋转轴线M的方向延伸，且低压涡轮壳2s以多个螺栓的方式直接连接到安装法兰12(12z表示螺栓孔)。

如图2和4所示，高压压气机壳9具有压气机入口通道7，进气经由空气供应管道21和旁路入口通道8a从低压压气机2b引导到压气机入口通道7。可由压气机旁路阀装置5打开和关闭的转换孔5c在压气机入口通道7和旁路入口通道8a之间形成。

高压压气机壳9还具有旁路出口管部8，压气机旁路管道12连接到该管部8。旁路出口管部8以沿垂直于旋转轴线M的方向延伸的形式与压气机壳9整体形成，临近安装到压气机壳9的壳体53，压气机旁路阀装置5连接到壳体53。

从图2至4可看出，特别是在图3A和3B中，压气机旁路阀装置5设置为旁路阀单元，其包括连接到壳体53的致动器52和压气机旁路阀51，壳体53可拆卸地连接在压气机壳9的上部。通过致动器52的致动，压气机旁路阀51打开或关闭转换孔5c，以将压气机入口通道7连通到旁路入口通道8a，或从旁路入口通道8a切断压气机入口通道7，从而将压气机入口通道7连通到压气机旁路管道12，或从压气机旁路通道12切断压气机入口通道7。通过致动器52的往复致动以允许压气机旁路阀51的阀体51a支撑在形成在转换孔5c的圆周部分上的阀座55或从其离开，转换孔5c被关闭或打开。

图5A是压气机旁路阀体的截面视图，图5B是图5A中的由X圈住部分的局部放大图。参考图5A、5B、图2和图3，压气机旁路阀51具有阀轴51b，阀体51b固定在该阀轴的端部，且阀轴51b连接到致动器52。阀体51a的圆周部分的下侧形成为用标号51c表示的弓形表面的横截面，其形成如图5B中所示的座表面，使得当阀关闭转换孔5c时，座表面51c支撑在压气机壳9的阀座55上。

对于这个结构，座表面51c线接触地支撑在阀座55上，因此阀座55和座表面51c的细微轮廓误差被允许，甚至可获得阀体的座表面和阀座平面之间的接触，从而可消除旁路阀的密封功能中的变化，且可获得具有稳定的密封功能的压气机旁路阀装置。

根据第一实施例，其包括这些：高压压气机1b的压气机壳9具有压气机入口通道7，进气从低压压气机2b经由空气供应管道21和旁路入口通道8a引导到压气机入口通道7，由压气机旁路阀装置5打开和关闭的转换孔5c形成在压气机入口通道7和旁路入口通道8a之间；且另外，压气机壳9具有旁路出口管部8，压气机旁路管道12连接到该管部，旁路出口管部8以沿垂直于旋转轴线M的方向延伸的形式与压气机壳9整体形成，且靠近连接到压气机壳9的壳体53，压气机旁路阀装置5连接到壳体53；高压压气机壳9可与进气入口通道7整体形成，用于把进气引导到高压压气机1b，当转换孔5c由压气机旁路阀装置5打开时，通过旁路入口通道8a的旁路空气经由旁路出口管部8流到压气机旁路管道12，且压气机旁路管道12连接到旁路出口管部分8，而在它们之间不需要任何管道。

因此，高压压气机1b的空气入口部和其到压气机旁路管道12的连接部的结构变得紧凑且体积减少，所以高压压气机1b的安装空间可减少，且装备有两级排气涡轮增压器的发动机可容易地安装在车辆的狭窄的发动机舱内。

而且，通过构造压气机旁路阀装置5作为一单元，该单元包括用于打开和关闭压气机入口通道7和旁路入口通道8a之间的转换孔5c的压气机旁路阀51，和用于驱动压气机旁路阀51的致动器52，压气机旁路阀装置5的安装较容易，这有助于减少装配成本。

第二实施例

图6A是显示本发明的第二实施例中的高压级排气涡轮增压器的涡轮壳的侧视图，且图6B是沿图6A中的箭头Y的方向的视图。图7是沿图6A中的箭头W的方向的视图。

参考图6-7，标号103是排气歧管，其与高压级涡轮增压器1的高压涡轮壳10整体形成，且由金属铸造。废气引导件11由图中未示出的多个螺栓连接到高压涡轮壳10的废气排出侧法兰10b的法兰面10a，废气引导件11的纵向中心线与高压涡轮1a的旋转轴线M一致。

标号103a是排气歧管103的法兰。每个法兰103a的法兰面103b垂直于高压涡轮壳10的法兰10b的法兰面10a，且排气歧管通过图中未示出的多个螺栓的方式经由法兰103a固定到发动机。

废气引导件11具有低压涡轮安装法兰12，用于连接低压级涡轮增压器2b，低压涡轮安装法兰12沿平行于旋转轴线M的方向延伸。低压涡轮壳2s通过多个螺栓的方式连接到安装法兰12(12z为螺栓孔)，如图1所示。从高压涡轮1a流出而进入废气引导件11中的废气通道11s的废气被引导到低压涡轮2a的入口，该低压涡轮的低压涡轮壳2s连接到废气引导件11的安装法兰12，如图1所示。

标号15是EGR法兰，用于抽取再循环废气的管道连接到该法兰。

根据第二实施例，通过形成与排气歧管103整体形成的高压涡轮壳10的法兰10b，将废气引导件11连接到高压涡轮壳10的法兰10b，且将低压级涡轮增压器2的涡轮壳2s连接到废气引导件11的安装法兰12，高压涡轮壳10、废气引导件11和低压涡轮壳2s可彼此直接连接而不需要在它们之间提供任何管道。因此，高压级涡轮增压器1的涡轮壳10和低压级涡轮增压器2的涡轮壳2s之间的连接件的结构变得紧凑，所以高压级涡轮增压器1的涡轮壳10和低压级涡轮增压器2的涡轮壳2s的安装空间可减少，且装备有两级排气涡轮增压器的发动机可容易地安装在车辆的狭窄的发动机舱内。

此外，根据第二实施例，，因为法兰面103b垂直于高压涡轮壳10的法兰10b的法兰面10a，且法兰面103b可使用涡轮壳10的法兰面10a作为参考平面而加工，因此可方便地加工排气歧管103的每个法兰103a的法兰面103b。

因此，可容易地加工与高压涡轮壳10整体形成的排气歧管103，且制造和装配高压级废气涡轮增压器所需的工时可减少。

工业实用性

根据本发明，多级排气涡轮增压器可简化结构和减少体积，且装备有该多级排气涡轮增压器的发动机可容易地安装在车辆的狭窄的发动机舱内。

Claims (6)

1.一种用于内燃机的多级排气涡轮增压器，其包括具有可由发动机的排气歧管排出的废气驱动的高压涡轮的高压级涡轮增压器、和具有可由驱动所述高压涡轮后从所述高压涡轮流出的废气驱动的低压涡轮的低压级涡轮增压器，所述涡轮增压器顺序地设置在发动机的废气的流动路径内，由所述低压级涡轮增压器的低压压气机压缩的供给发动机的空气经由空气供应管道供应到所述高压级涡轮增压器的高压压气机，以由所述高压压气机进一步压缩，设置的压气机旁路阀装置允许部分进气经由压气机旁路管道绕开所述高压压气机，其中所述高压级涡轮增压器的高压压气机壳被设置成使得其具有压气机进口通道、旁路进口通道、两个通道之间的由所述压气机旁路阀装置的阀体打开和关闭的转换孔、和连接到所述旁路进口通道以引导旁路空气穿过由所述旁路阀打开的孔到所述压气机旁路管道的旁路出口管部，所述压气机旁路管道连接到所述旁路出口管部。

2.如权利要求1所述的多级排气涡轮增压器，其中所述压气机旁路阀装置构造为压气机旁路阀单元，所述单元包括所述旁路阀体和致动器，所述致动器用于移动所述旁路阀体以打开或关闭所述转换孔，且所述阀单元可拆除地安装在所述高压压气机壳上。

3.如权利要求1所述的多级排气涡轮增压器，其中与所述高压压气机壳整体形成的所述旁路出口管部被形成为在可拆除地安装在所述高压压气机壳上的所述压气机旁路阀单元附近，所述旁路出口管部与所述高压压气机的旋转轴线成直角地延伸。

4.如权利要求2所述的多级排气涡轮增压器，其中所述旁路阀体的座表面形成弓形表面的横截面，所述旁路阀体由所述致动器致动以支撑在沿所述转换孔的圆周部分形成的阀座上和离开所述阀座，从而打开和关闭所述转换孔。

5.一种用于内燃机的多级排气涡轮增压器，其包括具有可由发动机的排气歧管排出的废气驱动的高压涡轮的高压级涡轮增压器、和具有可由驱动所述高压涡轮后从所述高压涡轮流出的废气驱动的低压涡轮的低压级涡轮增压器，所述涡轮增压器顺序地设置在发动机废气的流动路径中，由所述低压级涡轮增压器的低压压气机压缩的供给发动机的空气经由空气供应管道而供应到所述高压级涡轮增压器的高压压气机，以由所述高压压气机进一步压缩，设置的压气机旁路阀装置允许部分进气经由压气机旁路管道绕开所述高压压气机，其中高压涡轮壳与所述排气歧管整体铸造，废气引导件在所述高压涡轮壳的废气出口侧法兰处连接到所述高压涡轮壳，且低压涡轮壳在所述废气引导件的低压涡轮安装法兰处连接到所述废气引导件。

6.如权利要求5所述的多级排气涡轮增压器，其中所述高压涡轮壳的废气出口侧法兰的法兰面垂直于所述排气歧管的法兰的用来将所述歧管连接到发动机的法兰面。

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