CN102859142A - 涡轮增压器涡轮壳体的废气分流器 - Google Patents

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Abstract

一种发动机的废气涡轮增压器壳体（10）包括主涡轮壳体部分（14）和限定与主涡轮壳体上游流体连通的废气通道的喉部（12）。废气通道（20）将废气（EG）连通到主涡轮壳体部分（14）。分流器（22）将废气通道大致平分成第一入口通道（24A）和第二入口通道（24B）。流孔（26）布置成穿过分流器（22）允许废气（EG）从第一入口通道（24A）流体连通到第二入口通道（24B）。

Description

涡轮增压器涡轮壳体的废气分流器
背景技术
本文描述的实施例涉及涡轮增压器涡轮壳体的废气分流器。
废气产生的背压可用来产生发动机上的减速力，称为发动机制动。废气背压可产生于位于发动机下游的涡轮增压器。
在具有与后废气歧管分开的前废气歧管的直列六缸发动机内，从前三个缸排出的废气与后个三缸的隔离。废气从前后废气歧管排出进入涡轮增压器涡轮入口。涡轮增压器涡轮入口可以是允许来自前后废气歧管的废气连通的单个开口通道。称为“短接回路”的该废气连通可降低废气脉冲能量且降低废气背压，降低发动机制动动力。
EGR系统还使用废气背压来驱动废气流过EGR系统。然而，如上文所讨论的，开口的涡轮增压器涡轮入口降低废气背压，也降低废气流过EGR系统的驱动力。
为了解决开口的涡轮增压器涡轮入口的已降低的废气背压，可使用全分离的涡轮增压器涡轮。分离的涡轮增压器涡轮具有防止来自前后发动机气缸的废气连通的两个隔离通道。废气门通常用于涡轮增压器以调节和保护发动机和涡轮增压器以免超过增压压力。在全分离的涡轮增压器中，通常有用于排放超过增压压力的两个阀替代用于开口的涡轮增压器的一个阀。全分离的涡轮增压器的开发和制造还比开口的涡轮增压器更昂贵。
发明内容
发动机的废气涡轮增压器壳体包括主涡轮壳体部分和限定与主涡轮壳体上游流体连通的废气通道的喉部。废气通道将废气与主涡轮壳体部分连通。分流器将废气通道大致平分成第一入口通道和第二入口通道。流孔穿过分流器布置成允许废气从第一入口通道流体连通到第二入口通道。
发动机的另一废气涡轮增压器壳体包括主涡轮壳体部分和限定废气通道的喉部。废气通道与主涡轮壳体上游流体连通以将废气连通到主涡轮壳体部分。废气口布置在喉部上且与废气通道流体连通。至少一个分流器将废气通道分成多个入口通道。至少一个流孔布置成穿过至少一个分流器以允许多个入口通道之间的流体连通。
排放涡轮增压器涡轮壳体的喉部中的废气的方法包括在喉部中设置废气口的步骤，其中喉部限定废气通道以将废气从发动机流体连通到主涡轮壳体部分。方法还包括以下步骤：通过分流器将废气通道分成第一入口通道和第二入口通道，该分流器具有允许两个入口通道之间流体连通的流出口，以及打开布置在或者第一入口通道或者第二入口通道的废气口。方法还包括排放来自第一入口通道和第二入口通道的废气，其中至少部分废气流过流出口到废气口。
附图说明
图1是设置在涡轮增压器涡轮壳体中的废气分流器的正视图。
图2是具有在涡轮上游的分流器的涡轮增压器涡轮壳体的剖视图。
具体实施方式
参照图1-2，涡轮增压器涡轮壳体通常标示为10且包括从主涡轮壳体部分14向上游延伸的喉部12。主涡轮壳体部分14是大致圆柱形的且构造成容纳接收从喉部12排出的废气EG流的涡轮机叶轮。主涡轮壳体部分14可具有大致圆柱形的内表面16。喉部12可以是大致弯曲的或螺旋状的入口管，但也可能有其他形状。
喉部12的入口表面18构造成附连到发动机（未示出）。喉部12可以是大致圆柱形的或圆形的横截面且从入口表面18延伸到主涡轮壳体部分14。喉部12限定废气通道20以使废气从发动机穿过喉部流到涡轮壳体部分14。废气通道20与主涡轮壳体部分14的内表面16流体连通。入口表面18大致横向于废气通道20。
分流器22布置在喉部12内且将废气通道20分成两个大致相同尺寸的入口通道24A、24B，但也可能有其他的通道尺寸。入口通道24A、24B可具有大致半圆柱形，但也可能有其他形状。另外，可能的是，多个分流器可将废气通道20分成任意数量的入口通道24。
分流器22具有沿通道的长度大致平分废气通道20的高度，但分流器22也可具有其他高度。分流器22可与入口表面18齐平或可偏离入口表面。如图2中可见的，分流器22可大致从入口表面18延伸到主涡轮壳体部分14，但可能有其他长度。分流器22的长度和由分流器形成的入口通道24A、24B的长度足够将废气EG引导到主涡轮壳体部分14，因此废气不会短接返回到前废气歧管或后废气歧管（未示出），两个废气歧管的任何一个均是排出废气的相对的歧管。分流器22可与喉部12和入口表面18一起铸造，但可能有其他机械附件。
流孔26布置成从限定入口通道24A的第一表面28穿过分流器22到限定入口通道24B的第二表面30。流孔26提供入口通道24A和入口通道24B之间的用于废气的流体连通。流孔26可沿分流器22的长度定位成大致中心，但也可能有其他定位。可能的是，多个流孔26可布置成穿过分流器22。
废气口32（用虚线示出）穿过涡轮增压器壳体10布置在入口通道24B的侧面上，但废气口可穿过涡轮增压器壳体形成在分流器22的任一侧面上。流孔26可定位成与废气口32大致对中，但可能的是，流孔26与废气口不对准。在对中构造中，流孔26和废气口32都具有大致横向于废气通道20的轴线，且流出孔的至少一部分与废气口交叠（见图2）。可能的是，流孔26与废气口32不交叠，而是沿废气通道20的长度相互偏离。此外，虽然流孔26是圆形的，但也可能有其他形状。
废气口32允许废气阀（未示出）将废气从喉部12转向远离主涡轮壳体部分14，以调节涡轮机转速，这又调节压缩机的转速。废气口32允许调节最大增压压力以保护发动机和涡轮增压器。流孔26可定位于大致靠近废气口32的距离，该距离使得当废气阀打开时允许废气EG从入口通道24A转向。
当废气阀被致动时，至少部分废气EG流从入口通道24A穿过流孔26流到入口通道24B，且通过废气口32流出喉部12。或者，通过位于入口通道24A中的废气口，废气EG从入口通道24B穿过流孔26流到入口通道24A且穿过废气口流出。在两种结构中，来自两入口通道24A、24B的多余废气EG均通过废气口32排放，且可馈送到废气系统或排放到大气。
具有分流器22的涡轮增压器壳体10比开口的涡轮壳体设计提供用于低速EGR性能的更大背压和更大脉冲能量。另外，具有流孔26的分流器22允许单个废气口28和废气阀为两个入口通道24A、24B提供服务。此外，分流器22可比常规分离的涡轮增压器涡轮壳体10更容易铸造。

Claims (20)

1.一种发动机的废气涡轮增压器壳体，包括：
主涡轮壳体部分；
喉部，所述喉部限定与所述主涡轮壳体上游流体连通以将废气连通到所述主涡轮壳体部分的废气通道；
分流器，所述分流器将所述废气通道大致平分成第一入口通道和第二入口通道；以及
流孔，所述流孔穿过所述分流器以允许废气从所述第一入口通道流体连通到所述第二入口通道。
2.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：还包括大致横向于所述废气通道的所述喉部的入口表面。
3.如权利要求2所述的壳体，其特征在于：所述分流器与所述入口表面大致齐平。
4.如权利要求2所述的壳体，其特征在于：所述分流器具有从所述入口表面延伸到所述主涡轮壳体部分的长度。
5.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：还包括布置成穿过喉部的废气口。
6.如权利要求5所述的壳体，其特征在于：所述流孔沿所述分流器的长度布置且与所述废气口的位置大致对中。
7.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：所述流孔沿所述分流器的长度布置在大致中心。
8.一种排放涡轮增压器涡轮壳体的喉部中的废气的方法，所述喉部限定废气通道以将废气从发动机流体连通到主涡轮壳体部分，所述方法包括步骤：
在所述喉部中设置废气口；
通过分流器将所述废气通道分成第一入口通道和第二入口通道，所述分流器具有允许两个所述入口通道之间流体连通的流出口；
打开布置在所述第一入口通道和所述第二入口通道之一的废气口；以及
排放来自第一入口通道和第二入口通道的废气，其中至少部分废气穿过所述流出口流到所述废气口。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：还包括通过所述分流器将所述喉部平分。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于：还包括在所述喉部上设置单个废气口。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于：还包括将单个废气口定位于所述第一入口通道上，以及将废气从所述第二通道穿过所述流出口排放到所述第一入口通道且从所述废气口排出。
12.如权利要求8所述的方法，其特征在于：还包括将所述流出口和所述废气口沿所述分流器的长度大致对准的步骤。
13.如权利要求8所述的方法，其特征在于：还包括将所述分流器从所述喉部的入口表面延伸，其中所述入口表面大致横向于所述废气通道。
14.如权利要求8所述的方法，其特征在于：还包括将所述分流器延伸到所述主涡轮壳体部分。
15.一种发动机的废气涡轮增压器壳体，包括：
主涡轮壳体部分
喉部，所述喉部限定与所述主涡轮壳体上游流体连通以将废气连通到所述主涡轮壳体部分的废气通道；
废气口，所述废气口布置在所述喉部上且与所述废气通道流体连通；
至少一个分流器，所述至少一个分流器将所述废气通道分成多个入口通道；以及
至少一个流孔，所述至少一个流孔布置成穿过所述至少一个分流器以允许所述多个入口通道之间的流体连通。
16.如权利要求15所述的壳体，其特征在于：还包括大致横向于所述废气通道的所述喉部的入口表面。
17.如权利要求16所述的壳体，其特征在于：所述分流器与所述入口表面大致齐平。
18.如权利要求16所述的壳体，其特征在于：所述分流器具有从所述入口表面延伸到所述主涡轮壳体部分的长度。
19.如权利要求15所述的壳体，其特征在于：所述流孔沿所述分流器的长度布置且与所述废气口的位置大致对准。
20.如权利要求15所述的壳体，其特征在于：所述流孔沿所述分流器的长度布置在大致中心。
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