CN107002502B - 可变几何涡轮机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可变几何涡轮机，具有涡轮叶轮(5)；入口通道(9)；可移动的壁构件(11)，其可径向移动以改变入口通道的宽度；环形密封件(127)，其被安装至可移动的壁构件(11)和邻近的壳体构件(103)中的一者，以分别提供可移动的壁构件(11)和壳体构件(103)的邻近表面之间的密封；其中，旁路通道(150)被设置在可移动的壁构件(11)和壳体构件(103)的另一者中，旁路通道(150)从入口旁路端口(151)延伸到出口旁路端口(152)，入口旁路端口(151)和出口旁路端口(152)彼此轴向间隔开，并且设置在可移动的壁构件(11)和壳体构件(103)的另一者的邻近表面中，其被布置成使得，随着可移动的壁构件(11)轴向移动，环形密封件(127)相对于入口旁路端口(151)和出口旁路端口(152)轴向移动，从而改变能够从密封件的内侧(113)的腔的区域通过旁路通道(150)的液流的量。

Description

可变几何涡轮机
技术领域
本发明涉及一种可变几何涡轮机，并且特别地但非限制性地应用于可变几何涡轮增压器。
背景技术
涡轮增压器是一种公知的用于在高于大气压的(增压)的压力下将空气供应到内燃机的进气口的装置。传统的涡轮增压器基本上包括安装在涡轮壳体内的可旋转轴上由废气驱动的涡轮叶轮。涡轮叶轮的旋转使得安装在压缩机壳体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传输到发动机进气口歧管。传统上，涡轮增压器轴被轴颈和推力轴承支撑，包括合适的润滑系统，位于连接在涡轮机和压缩机叶轮壳体之间的中心轴承壳体内。
传统的涡轮增压器的涡轮级包括：涡轮壳体，其限定了涡轮腔室，其中涡轮叶轮安装在涡轮腔室内；环形入口通道，其限定在围绕涡轮腔室布置的径向面向的延伸壁之间的壳体中；入口，其布置在入口通道的周围；以及出口通道，其从涡轮腔室延伸。通道和腔室连通以使得进入入口的加压废气经由涡轮腔室、通过入口通道而流动到出口通道并且转动涡轮叶轮。已知的是通过在入口通道中设置叶片(被称为喷嘴叶片)可以改善涡轮性能，其使得流动通过入口通道的气体朝向涡轮叶轮的旋转方向而偏转。
这种类型的涡轮可以为固定或可变几何类型。可变几何涡轮机与固定几何涡轮不同之处在于，入口通道的尺寸可被改变以优化在多个质量流率上的气体流动速度，从而涡轮的功率输出可以根据发动机的不同需求而改变。
在一种已知类型的可变几何涡轮机中，可径向移动的壁构件限定了入口通道的一个壁。可移动的壁构件相对于入口通道的固定护面壁的位置可被调节以控制入口通道的轴向宽度。因此，例如，当流动通过涡轮的废气减少，入口通道的宽度可以减小以保持气体速度并且优化涡轮输出。
可轴向移动的壁构件可以为“喷嘴环”，其设置有叶片，该叶片延伸到入口通道内并且通过设置在护板中的孔，护板限定了入口通道的固定护面壁，孔被设计成适应喷嘴环相对于护板的移动。通常地，喷嘴环可以包括径向延伸壁(限定了入口通道的一个壁)和径向的内轴向延伸壁或凸缘以及外轴向延伸壁或凸缘，壁或凸缘延伸到喷嘴环的径向面后方的环形腔中。腔形成在涡轮增压器壳体(通常涡轮壳体或涡轮增压器轴承壳体)的一部分中并且适应喷嘴环的轴向移动。凸缘可以相对于腔壁密封以减小或防止喷嘴环的后部周围的泄露流。在一个通常的布置中，喷嘴环被平行于涡轮叶轮的旋转轴延伸的杆支撑，并且通过致动器移动，该致动器使杆轴向移位。
在替选类型的可变几何涡轮增压器中，喷嘴环被固定并且具有通过设置在移动护板中的孔从固定壁延伸的叶片。
用于移动喷嘴环或可移动的护板的致动器可以采取多种形式，包括气动式、液动式和电动式，并且可以多种方式连接到喷嘴环或护板。致动器一般会在发动机控制单元(ECU)的控制下调节喷嘴环或可移动的护板的位置，以便改变通过涡轮的气流从而满足性能需求。
除了在发动机点火模式(其中，燃料被供应到发动机以用于燃烧)对可变几何涡轮增压器的传统控制，已知的是还利用设备以使得涡轮增压器入口面积最小化以在发动机制动模式中提供发动机制动功能(在该模式下，不提供任何用于燃烧的燃料)，其中，相对于在正常发动机点火模式操作范围中的入口通道面积，在发动机制动模式中入口通道的面积减小到更小。
各种形式的发动机制动系统广泛地适用于车辆发动机系统中，特别是适用于压燃式发动机(柴油发动机)，该压燃式发动机用于给大型的车辆(例如，卡车)提供动力。可以采用发动机制动系统以提高作用在车轮上的传统摩擦制动器的性能，或者在一些情况下，其可以独立于通常的摩擦制动系统而使用，以例如控制车辆的下坡速度。在一些发动机制动系统中，当发动机油门闭合(即，当驾驶员从油门踏板抬起其脚时)，制动器被设定以自动地致动，并且在其它情况下，发动机制动器可能需要驾驶员的手动致动，例如，按下独立的制动踏板。
在一种形式的传统的发动机制动系统中，在废气管线中的排气阀被控制，以在需要制动时部分地阻挡发动机废气。这通过产生高背压提供发动机制动扭矩，其中高背压用于在排气冲程期间增加作在发动机活塞上的工而使得发动机减速。该制动效果通过车轮传动链而被传输至车轮。
通过可变几何涡轮机，可以不必提供分离的排气阀。相反，涡轮入口通道可被简单地“闭合”以在需要制动时使得流动区域最小化。通过合适地控制喷嘴环或可移动的护板的轴向位置，可以通过控制入口通道尺寸而调制制动等级。在发动机制动模式中的“完全闭合”位置，喷嘴环或可移动的护板在一些情况下可以围绕入口通道的护面壁。
可变几何涡轮增压器还可以以发动机点火模式操作，以将入口通道闭合到比适合正常发动机操作条件的最小宽度更小的最小宽度，从而控制废气温度。以这种“废气加热模式”操作的基本原理是，对于给定燃料供应等级，减小通过发动机的气流的量(同时，维持足够的气流以用于燃烧)以提高废气温度。当催化废气后处理系统存在时，这特别有用。在该系统中，性能直接与通过其的废气的温度直接相关。
为了实现期望的性能，在所有发动机操作条件和环境条件下，废气温度必须高于阈值温度(通常在大约250°到370°的范围内)。废气后处理系统在阈值温度范围下操作将引起系统建立起不期望的积累。
在再生循环中这些必须被烧尽以允许系统返回到所设计的性能等级。在这方面，热管理或者发动机再生为预定发动机过程，其使用废气加热，将入口通道闭合到比适合正常发动机操作条件的最小宽度更小的最小宽度，以将废气加热到将建立的不期望的积累物烧尽的温度。
此外，废气后处理系统在阈值温度下长时间操作(且没有再生)将使系统不起作用，并且使得发动机不符合政府废气排放法规。
例如，对于柴油发动机的大多数操作范围，废气温度将通常高于所需的阈值温度。然而，在一些情况下(例如，在轻负载情况和/或冷的环境温度的情况下)，废气温度经常可以降低到阈值温度以下。在该情况下，涡轮增压器原则上可以在废气加热模式下操作，以减少涡轮入口通道宽度，这旨在限制气流并由此降低气流冷却效果且提高废气温度。
对于发动机制动和废气加热，重要的是，允许一些废气流动通过涡轮增压器的涡轮。如果发动机的废气排放在很大程度上被限制，则这可能导致在发动机气缸内产生过多的热、排气阀故障等。因此，当喷嘴环或可移动的护板移动到入口宽度较小的位置或移动到完全闭合位置(例如，在发动制动模式或废气加热模式中)时，必须提供至少一个最小的通过发动机的泄露流。
在这方面，由于其高效率，因此现代的可变几何涡轮增压器即使在较小的入口宽度上也可以产生该较高的增压，其在发动机制动模式中的用途可能存在问题，因为气缸压力可能接近或超过可接受的限值，除非采取了对策(或牺牲制动效率)。类似地，对于废气加热，在小的入口宽度上实现的高增压实际上可以增大到达发动机的气流，抵消限制产生的效果并且因此降低期望的加热效果。作为示例，据信为了保持在以大约1000rpm空转的发动机的废气温度，涡轮效率必须为50％或更少。
这些问题在一定程度上已经被EP1435434解决，该专利公开了一种可变几何涡轮机，该可变几何涡轮机具有在可移动的壁构件的径向壁和涡轮壳体的护面壁之间限定的环形通道。可移动的壁构件安装在设置在壳体内的环形腔内并且具有内环形表面和外环形表面。环形密封件设置在可移动的壁构件的环形凸缘和邻近的腔的内环形表面或外环形表面之间。涡轮包括以多个径向延伸旁路狭槽形式的旁路布置，该多个径向延伸旁路狭槽设置在环形凸缘中并且在周向方向上分布。每一旁路狭槽延伸通过环形凸缘的径向厚度。
随着可移动壁构件移动，环形密封件和旁路通道相对于彼此轴向移动。环形密封件和旁路通道被轴向定位，以使得随着环形壁构件接近壳体的护面壁，旁路通道允许废气流通过腔而到达涡轮叶轮，由此绕过环形入口通道。
然而，对于该已知的旁路布置，其仅仅可以在可移动的壁构件的某些轴向位置处提供该效率的降低。
而且，该布置对出现在可移动的壁构件的不同轴向位置处的旁路液流的量具有相对较低的控制。
在这方面，一旦旁路狭槽(旁路狭槽的周向阵列)移动到密封件的内侧，则旁路狭槽永久的完全打开。因此，旁路狭槽在密封件的内侧上的任何进一步移动(即，可移动壁构件的任何进一步向内移动)不会影响旁路液流的量。
此外，该布置不能提供足够的效率降低以防止发动机气缸在发动机制动期间的超压，或者抵消在废气加热期间气流冷却效果的降低。
此外，由于烟灰或其它颗粒物质的积聚，故上述的旁路布置易于被堵塞，这可能降低旁路通道的效率，或甚至使得它们不可操作。
发明内容
本发明的目的之一是消除或减轻上述缺点中的至少一个缺点，和/或提供一种改进或替选的可变几何涡轮机。
根据本发明的第一方面，提供一种可变几何涡轮机，包括：
涡轮叶轮，所述涡轮叶轮被支撑在壳体内，以围绕涡轮轴线旋转；
环形的主入口通道，所述主入口通道朝向涡轮叶轮径向向内延伸，所述主入口通道被限定在可移动的壁构件的径向壁的表面和所述壳体的护面壁的表面之间，
可移动的壁构件，所述可移动的壁构件被安装在设置在所述壳体内的环形腔中，所述可移动的壁构件能够径向移动以改变所述入口通道的宽度；
环形密封件，所述环形密封件被安装至可移动的壁构件和邻近的壳体构件中的一者，以分别提供所述可移动的壁构件和所述壳体构件的邻近表面之间的密封；
其中，旁路通道被设置在所述可移动的壁构件和所述壳体构件的另一者中，所述旁路通道从入口旁路端口延伸到出口旁路端口，所述入口旁路端口和出口旁路端口彼此轴向间隔开，并且设置在所述可移动的壁构件和所述壳体构件的所述另一者的邻近表面中，
辅助入口通道，所述辅助入口通道将密封件的外侧的腔的区域流体连接到涡轮叶轮，以使得在所述辅助入口通道中的液流绕过所述主入口通道的至少一部分，
所述旁路通道和所述环形密封件被布置成使得随着可移动的壁构件轴向移动，所述环形密封件相对于所述入口旁路端口和出口旁路端口轴向移动，从而改变能够从所述密封件的内侧的所述腔的区域通过所述旁路通道到所述辅助入口通道的液流的量。
这是有利的：可移动的壁构件的轴向位置确定了旁路液流的等级，即从密封件的内侧的腔的区域通过入口端口沿着旁路通道自出口旁路端口出来沿着辅助入口通道而到达涡轮叶轮的液流的量。旁路液流提供了涡轮的效率降低，这是由于旁路液流比通过主入口通道而到达涡轮叶轮的废气流做更少的工。在这方面，叶片在主入口通道上延伸，通过主入口通道的液流由叶片在正切方向上旋转，使得液流做更多的工。因此，旁路液流引起了涡轮的效率降低，压缩机流出压力的相应下降(其中，涡轮连接到压缩机以形成涡轮增压器)，以及伴随的发动机气缸压力的下降。
入口旁路端口和出口旁路端口的轴向位置可被选择成在可移动的壁构件的某些轴向位置(在入口通道的某宽度处)中提供效率降低，以使得在废气加热和/或热再生期间，否则可能在小的入口宽度处实现的高增压得以降低。这防止了到达发动机的气流的增加(其可能抵消限制的影响，并且因此降低所需的加热效果)。因此，上述的旁路布置可能允许改善的废气加热和/或热再生。
而且，入口旁路端口和出口旁路端口的轴向位置可被选择成在可移动的壁构件的某些轴向位置处(在入口通道的某宽度处)提供效率降低，在发动机制动期间，否则可能在小的入口宽度处实现的高增压得以降低。这避免了气缸压力接近或超过可接受的限制。因此，上述旁路布置可以允许改善的发动机制动。
由于旁路液流的范围根据可移动的壁构件的轴向位置而改变，故效率的降低根据可移动的壁构件的轴向位置而改变。
通过这种方式具有在轴向方向上彼此间隔开的入口通道和出口通道并且设置在环形凸缘和壁构件的另一者的所述邻近表面中的旁路通道150允许在更大的程度上控制旁路液流的等级(与其它方式相比)。
在这方面，当旁路通道设置在壁构件中并且密封件安装至可移动的壁构件，随着可移动的壁构件往内侧(从完全打开位置)移动，密封件往出口旁路端口的内侧移动，由此，“打开”出口旁路端口，即允许液流从密封件的内侧的腔的区域通过旁路入口端口通过旁路通道并且从出口旁路端口出来到达辅助入口通道。一旦密封件的外侧经过出口旁路端口的内侧，则出口旁路端口完全“打开”。
当密封件继续相对于入口旁路端口和出口旁路端口而往内侧移动时，其然后开始“闭合”入口旁路端口，即减少可以通过入口旁路端口而进入到旁路通道的液流。
因此，这允许随着可移动的壁构件往内侧移动，根据可移动的壁构件的轴向位置，在出口端口已经完全打开之后，旁路液流的等级被控制。
这是特别有利的，因为在一些情况下，针对可移动的护罩的某些轴向位置(即入口通道的某宽度)需要将旁路液流的等级增大到最大值，之后随着可移动的壁构件从该位置往内侧移动，需要将该等级再次减小，即由于入口通道的宽度减小。例如，在发动机制动期间，可能需要在入口通道的非常小的宽度上减小旁路液流的等级，从而允许产生足够用于使得发动机制动的背压。
而且，通过改变入口旁路端口和出口旁路端口的轴向间距，旁路液流的等级可被“调谐”到具体操作条件，即通过在可移动的壁构件的每一轴向位置处提供旁路液流的所需等级。
此外，入口端口的截面面积和轴向位置可被选择成在可移动的壁构件的某些轴向位置控制旁路液流的等级。
可以理解的是，以下也可以获得相同的优点，其中旁路通道设置在可移动的壁构件中并且密封件安装至壳体通道。然而，在该情况下，随着可移动的壁构件从完全打开位置往内侧移动，密封件移动到入口旁路端口的外侧，由此“打开”入口旁路端口，即允许液流从密封件的内侧的腔的区域通过入口旁路端口通过旁路通道并且从出口旁路端口出来到达辅助入口通道。一旦密封件的内侧经过入口旁路端口的外侧，则入口旁路端口完全“打开”。
当密封件继续相对于入口旁路端口和出口旁路端口而往内侧移动时，其然后开始“闭合”出口旁路端口，即减少可以通过出口旁路端口而进入到旁路通道的液流。因此，这允许如上的控制旁路液流的等级。
而且，旁路布置消除了对旁路阀门(例如，排气门)的需求(否则可能需要该旁路阀门来改变涡轮的效率)。该阀门可能需要庞大和成本很高的致动器来操作。上述布置因此消除了用于任何该种阀门或致动器的需求。
此外，在同一表面中提供入口旁路端口和出口旁路端口有利地提供了相对紧凑的旁路布置，因为没有必要使得旁路通道通过套筒的径向厚度(即，旁路通道在径向方向上延伸，在设置在套筒128的径向内表面和径向外表面上的入口端口和出口端口之间)。
可以理解的是，对“内侧”和“外侧”的参考是相对于主入口通道的。可以理解的是，除非特别地说明，否则对“径向延伸”、“径向”、“轴向延伸”、“轴向”、“周向延伸”和“周向”的参考是相对于涡轮轴线的。
可选择地，可移动的壁构件具有环形凸缘和环形密封件，所述环形凸缘从径向壁轴向延伸到所述腔中，并且所述环形密封件安装至所述环形凸缘和所述壳体构件中的一者。
入口旁路端口可以设置在出口旁路端口的内侧。
所述可移动的壁构件相对于所述壳体的护面壁在第一配置和第二配置之间轴向移动，其中在所述第一配置，所述密封件相对于所述入口旁路端口和出口旁路端口定位成使得液流能够从所述密封件的内侧的腔的区域经由所述旁路通道通到所述辅助入口通道，在所述第二配置，所述密封件相对于所述入口旁路端口和出口旁路端口定位成使得大体上防止液流从所述密封件的所述内侧的腔的区域经由所述旁路通道通到所述辅助入口通道。
当所述可移动的壁构件处于所述第一配置时，所述可移动的壁构件相对于所述壳体的护面壁而可以处于第一位置。
可选择地，当可移动的壁构件处于所述第一位置时，所述密封件至少部分地设置在所述入口旁路端口的外侧，从而其不会覆盖所述入口旁路端口或仅仅部分地覆盖所述入口旁路端口的外侧部分。
可选择地，当可移动的壁构件处于所述第一位置时，所述密封件至少部分地设置在所述出口旁路端口的内侧，从而其不会覆盖所述出口旁路端口或仅仅部分地覆盖所述出口端口的内侧部分。当可移动的壁构件处于所述第一位置时，所述密封件轴向可以设置在所述入口旁路端口和出口旁路端口之间。
所述入口旁路端口和出口旁路端口可被所述可移动的壁构件和所述壳体构件中的所述另一者的部分轴向地分离。
所述入口端口和所述出口端口的截面面积可以具有大体上相同的截面面积。所述出口端口与所述入口旁路端口可以具有大体上相同的轴向宽度。所述出口端口的截面面积可以等于或大于所述入口端口的截面面积。
当可移动的壁构件处于所述第二配置时，所述可移动的壁构件可以相对于所述壳体的护面壁处于所述第二位置。
当所述可移动的壁构件处于所述第二位置时，其可以比处于所述第一位置时更接近于所述壳体的所述护面壁。
当所述可移动的壁构件处于所述第二位置时，所述密封件可以大体上覆盖所述入口旁路端口或设置在所述入口旁路端口的内侧中，从而大体上防止液流从所述密封件的所述内侧的腔的区域通过所述入口旁路端口而到达所述旁路通道中。
在这方面中，当可移动的壁构件处于第二位置时，所述密封件的内侧可以设置在所述入口旁路端口的内侧的内侧。
当所述可移动的壁构件处于所述第二配置时，所述可移动的壁构件可以相对于所述壳体的所述护面壁处于第三位置。
当所述可移动的壁构件处于所述第三位置时，其可以比当所述可移动的壁构件处于所述第一位置时距离所述壳体的所述护面壁更远。
当所述可移动的壁构件处于所述第三位置时，所述密封件可以大体上覆盖所述出口旁路端口或设置在所述出口旁路端口的外侧中，从而大体上防止液流从所述出口旁路端口而到达辅助入口通道中。
入口旁路端口和出口旁路端口可以为被可移动的壁构件和壳体构件中的另一者的所述表面限定的分离的端口。入口旁路端口和出口旁路端口可以仅仅由所述表面限定，并且不与密封件组合。随着可移动的壁构件轴向移动，当密封件相对于入口旁路端口和出口旁路端口移动时，入口旁路端口和出口旁路端口的尺寸可以大体上固定。然而，可以理解的是，这些端口打开的量将取决于可移动的壁构件的轴向位置。
入口旁路端口和出口旁路端口可以由可移动的壁构件和壳体构件中的所述另一者的所述表面中的设置的孔形成。孔可以具有大体上环形截面形状。入口端口和出口端口中的每一者可以在周向方向上延伸，或部分地或大体上沿着可移动的壁构件和壳体构件中的所述另一者的周向范围延伸。
多个所述入口端口可以设置在所述可移动的壁构件和所述壳体构件中的所述另一者的所述邻近表面中，沿着所述表面在周向方向上分布。入口端口可以大体上在轴向方向上对齐。在这方面，入口端口可以在轴向方向上具有大体上相同的长度，并且具有大体上轴向对齐的中心。
多个所述出口端口可以设置在所述可移动的壁构件和所述壳体构件中的所述另一者的所述邻近表面中，沿着所述表面在周向方向上分布。出口端口可以大体上在轴向方向上对齐。在这方面，入口端口可以在轴向方向上具有大体上相同的长度，并且具有大体上轴向对齐的中心。
旁路通道可以在周向方向上延伸，以使得其将多个入口端口连接到多个出口端口。旁路通道部分地或大体上沿着可移动的壁构件和壳体构件中的所述另一者的周向范围延伸。
可替选地或者另外地，可以具有多个所述旁路通道，每一所述旁路通道从相应的入口端口延伸到相应的出口端口。每一旁路通道可以从相应的入口端口延伸，所述相应的入口端口在周向方向上大体上与相应的出口端口对齐。多个旁路通道可以在周向方向上分布。
所述旁路通道可以布置成将来自入口旁路端口的旁路液流导向到出口旁路端口。
所述旁路通道可以形成大体上在所述入口端口和出口端口之间包围的通道。所述旁路通道可以完全地或部分地被可移动的壁构件和所述壳体构件中的所述另一者限定。
所述旁路通道或所述旁路通道的每一者可以包括入口通道和出口通道，所述入口通道将旁路入口端口流体连接到旁路腔室，而所述出口通道将所述旁路腔室流体连接到出口旁路端口。
所述旁路通道可以部分地或大体上沿着可移动的壁构件和所述壳体构件中的所述另一者的周向范围而在周向方向上延伸。
所述密封件可以安装至所述可移动的壁构件，其中所述旁路通道设置在所述邻近的壳体构件中，所述入口旁路端口和出口旁路端口设置在所述壳体构件的所述邻近表面中。在该情况下，入口端口和出口端口被轴向固定并且密封件与可移动的壁构件可轴向移动。
可替选地，所述密封件可以安装至所述邻近壳体构件，其中所述旁路通道设置在所述可移动的壁构件中，所述入口旁路端口和出口旁路端口设置在可移动的壁构件的所述邻近表面中。在该情况下，所述密封件被固定并且入口端口和出口端口与可移动的壁构件可轴向移动。
邻近的壳体构件可以为可变几何涡轮机的任何壳体的一部分。在这方面，所述邻近壳体构件可以为壳体的支撑涡轮叶轮的部分。
所述可变几何涡轮机可以包括轴承壳体，所述轴承壳体容纳能够旋转支撑安装有涡轮叶轮的轴的轴承组件，轴围绕所述轴线旋转。在该情况下，所述壳体构件可以为所述轴承壳体的一部分。
所述邻近的壳体构件可以包括轴向延伸的环形套筒。所述套筒可以安装在可变几何涡轮机的壳体的径向内表面，例如，轴承壳体的径向内表面或其中支撑有涡轮叶轮的壳体的径向内表面。套筒可以部分地或大体上围绕涡轮轴线在周向方向上延伸，以形成气缸的部分的形状或气缸的圆周部分的形状。
所述入口通道和所述出口通道或二者中的每一者设置在所述套筒中，其中相应的旁路腔室设置在所述可变几何涡轮机的邻近壳体中。
其中安装有可移动的壁构件的环形腔可以设置在可变几何涡轮机的任何壳体中。例如，其可以设置在其中支撑有涡轮叶轮的壳体中或设置在轴承壳体中。
旁路通道的入口旁路端口和/或出口旁路端口的每一者可以具有与密封件相同的轴向范围或比密封件更小的轴向范围。旁路通道的入口旁路端口和/或出口旁路端口的每一者可以具有与密封件相同的截面面积或比密封件更小的截面面积。
所述旁路通道可以形成第一旁路特征，其中限定旁路液流路径的第二旁路特征设置在所述可移动的壁构件和所述壳体构件中的所述另一者中，并且布置成使得随着所述可移动的壁构件轴向移动，所述环形密封件相对于所述第二旁路特征轴向移动，从而改变能够从所述密封件的内侧的所述腔的区域通过所述旁路液流路径到所述辅助入口通道的液流的量。
第二旁路特征可以轴向地设置在第一旁路通道的内侧或者外侧。优选地，第二旁路特征设置在旁路通道的入口旁路端口的轴向内侧。
所述第二旁路特征可以包括设置在所述可移动的壁构件和所述壳体构件中的所述另一者中的狭槽或凹部，所述狭槽或凹部限定了所述液流路径。所述凹部可以具有比密封件更大的轴向宽度。
当第二旁路特征设置在所述套筒中时，其可以包括径向延伸的狭槽，所述狭槽延伸通过套筒的径向厚度，从而所述狭槽的径向外端与所述腔流体连通，并且所述狭槽的径向内端设置在所述邻近的表面内。
狭槽或凹部可以延伸到套筒的轴向内端，从而狭槽或凹部在其轴向内侧端部处开向所述腔。
狭槽或者凹部可以为环形并且可以部分地或大体上围绕涡轮轴线在周向方向上延伸，所述第二旁路特征可以包括在所述周向方向上分布的多个所述凹部和/或狭槽。多个凹部和/或狭槽可以大体上轴向对齐。
所述旁路通道可以形成第一旁路特征，其中所述第二旁路特征的液流路径为设置在所述壳体构件或所述可移动的壁构件的所述另一者中的第二旁路通道，所述第二旁路通道从入口旁路端口延伸到出口旁路端口，所述第二旁路通道和所述环形密封件布置成使得随着所述可移动的壁构件轴向移动，所述环形密封件相对于所述第二旁路通道的所述入口旁路端口和出口旁路端口轴向移动，从而改变能够从所述密封件的内侧的所述腔的区域通过所述第二旁路通道到所述辅助入口通道的液流的量。
第二旁路通道的入口旁路端口和出口旁路端口可以设置在所述环形凸缘和壁构件的所述另一者的相同表面或不同表面中。
当第二旁路通道的入口旁路端口和出口旁路端口设置在所述环形凸缘和壁构件的所述另一者的不同表面中时，所述入口旁路端口和出口旁路端口可以设置在可移动的壁构件和壳体构件中的所述另一者的径向内表面和外表面中，其中，第二旁路通道在径向方向上延伸。第二旁路通道可以大体上平行于径向方向延伸，或相对于径向方向倾斜。在这方面中，第二旁路通道的入口旁路端口和出口旁路端口可以大体上轴向对齐或在轴向方向上间隔开。
当第二旁路通道的入口旁路端口和出口旁路端口设置在所述可移动的壁构件和所述壳体构件的所述另一者的相同表面中时，则第二旁路通道可以具有第一旁路通道或所述多个第一旁路通道的任何上述特征。
在这方面中，第二旁路通道的入口旁路端口和出口旁路端口可以彼此轴向地间隔开，并且设置在可移动的壁构件和壳体构件中的所述另一者的所述邻近表面中。
第二旁路特征可以包括设置在可移动的壁构件和壳体构件中的所述另一者的所述邻近表面中的多个所述入口端口和出口端口，其沿着所述表面在周向方向上分布。第二旁路通道可以在周向方向上延伸，从而其将多个入口端口连接到多个出口端口。替选地或另外地，可以有多个所述第二旁路通道，每一旁路通道从相应的入口端口延伸到相应的出口端口。
当可移动的壁构件处于第二位置时，密封件可以设置在第一旁路特征和第二旁路特征之间。其中，所述第二旁路特征为所述第二旁路通道，当可移动的壁构件处于第二位置时，所述密封件可以设置在第一旁路通道和第二旁路通道的邻近的相应的入口端口和出口端口之间。
在第三配置和第四配置之间，所述可移动的壁构件相对于所述壳体的所述护面壁而轴向移动，其中在所述第三配置，所述密封件相对于所述第二旁路特征定位成使得液流能够从所述密封件的内侧的所述腔的区域经由所第二旁路液流路径通到所述辅助入口通道中，并且在所述第四配置，所述密封件相对于所述第二旁路特征定位成使得大体上防止液流经由所述第二液流路径从所述密封件的所述内侧的腔的区域经由所第二旁路液流路径通到所述辅助入口通道。
当所述可移动的壁构件处于所述第三配置时，所述可移动的壁构件可以相对于所述壳体的护面壁处于第四位置。
在第二旁路特征包括所述凹部的情况下，当可移动的壁构件处于所述第四位置时，所述密封件可以定位在所述凹部的轴向范围内，从而液流能够从所述密封件的所述内侧的腔的区域通到所述辅助入口通道。在该情况下，密封件的轴向内侧可以轴向上位于所述凹部的轴向内侧的外侧和/或密封件的轴向外侧可以位于所述凹部的轴向外侧的轴向内侧。
在第二旁路特征包括所述第二旁路通道的情况下，可选择地，当可移动的壁构件处于所述第四位置时，所述密封件不会覆盖所述入口旁路端口或仅仅部分地覆盖所述辅助入口通道的入口旁路端口。
可选择地，当可移动的壁构件处于所述第四位置时，所述密封件至少部分地设置在第二旁路通道的入口旁路端口的外侧，从而其不会覆盖所入口旁路端口或仅仅部分地覆盖入口旁路端口的外侧部分。
当可移动的壁构件处于所述第四位置时，所述密封件可以轴向地设置在所述第二旁路通道的所述入口旁路端口和出口旁路端口之间。
所述第二旁路通道的入口旁路端口和出口旁路端口可以被所述可移动的壁构件和所述壳体构件中的所述另一者的部分轴向分离。
当可移动的壁构件处于所述第四位置时，所述可移动的壁构件可以相对于所述壳体的护面壁处于第五位置。
当可移动的壁构件处于所述第五位置时，其可以比处于所述第四位置时更接近于所述壳体的所述护面壁。
当所述可移动的壁构件处于所述第五位置时，所述密封件可以大体上覆盖所述入口旁路端口或设置在所述第二旁路通道的所述入口旁路端口的内侧中，从而大体上防止液流从所述密封件的所述内侧的腔的区域通过所述入口旁路端口而到达所述旁路通道中。
在这方面中，当所述可移动的壁构件处于所述第五位置时，所述密封件的内侧设置在所述第二旁路通道的入口旁路端口的内侧的内侧。
当所述可移动的壁构件处于所述第四配置时，所述可移动的壁构件可以相对于所述壳体的所述护面壁处于第六位置。
当所述可移动的壁构件处于所述第六位置时，其可以比当所述可移动的壁构件处于所述第四位置时距离所述壳体的所述护面壁更远。
当所述可移动的壁构件处于所述第六位置时，所述密封件可以大体上覆盖所述出口旁路端口或设置在所述第二旁路通道的所述出口旁路端口的外侧中，从而大体上防止液流从所述第二旁路通道自所述出口旁路端口出来而到达辅助入口通道中。
在该方面中，当可移动的壁构件处于所述第六位置时，所述密封件的内侧一侧可以设置在所述第二旁路通道的出口旁路端口的外侧一侧的外侧。
入口导向叶片组可以在所述环形入口通道上延伸以限定径向叶片通道。
所述辅助入口通道可以将所述密封件的外侧的腔的区域流体连接到所述涡轮叶轮，从而在所述辅助入口通道中的液流绕过主入口通道中的入口导向叶片。
所述可移动的壁构件可以为限定用于容纳叶片的孔的护罩，所述护罩附接到具有的径向表面对应于所述壳体的护面的喷嘴环。
可替选地，所述可移动的壁构件可以为喷嘴环，所述喷嘴环支撑用于容纳在孔中的叶片，其由径向表面对应于所述壳体的护面的护板限定。
可以理解的是，无论限定壳体的护面壁的哪个组件，壳体的护面壁其本身可被固定到壳体或其可以是可移动的。即在其中本发明的可移动的壁构件例如为护罩的实施方式中，叶片被喷嘴环支撑，其可以被固定至壳体或其可以为可移动的。
可选择地，颗粒过滤器设置在旁路通道中，从而通过所述旁路通道的液流通过所述过滤器，其中，所述颗粒过滤器与流过所述过滤器的颗粒物接触。
所述颗粒过滤器可以包括大的表面积材料。大表面积的材料可以拥有这样的表面积，所述表面积足够大以便于沉积在所述大的表面积材料上的颗粒物的空气氧化。
大的表面积材料的表面积可以足够大以便于在至少大约200℃的温度下颗粒物的空气氧化。
大的表面积材料的表面积可以足够大以便于在至少大约250℃至400℃的温度下颗粒物的空气氧化。
所述颗粒过滤器可以包括金属材料和/或陶瓷材料。
所述金属材料可以是铁或镍基合金。
所述陶瓷材料可以是镁基陶瓷材料。
所述颗粒过滤器可以包括适于对颗粒物催化转化成一种或多种不同物质的催化剂材料。一种或多种不同物质可以包括一种或多种液体。
催化材料可以包括过渡金属种类。
所述颗粒过滤器可以为碳质颗粒过滤器。所述碳质颗粒过滤器可以包括适于将碳质材料催化转化成气态二氧化碳和水的催化剂。
所述颗粒过滤器可以包括柴油颗粒过滤器催化剂材料。
所述颗粒过滤器可以包括网，液流可以通过所述网。所述网可以为不锈钢。
所述过滤器可以布置成使得通过所述旁路通道的大体上所有的液流通过所述过滤器。所述过滤器可以大体上在旁路通道的整个截面区域上延伸。
当旁路通道包括所述旁路腔室时，过滤器可以设置在所述旁路腔室内。
所述过滤器可以设置在所述第一和/或第二旁路通道中。所述过滤器可以设置在所述凹部中，从而经过所述凹部的液流通过所述过滤器。
所述过滤器的网可以具有切口部分，所述切口部分设置在所述旁路通道的所述入口旁路端口和/或出口旁路端口处。
所述网可以容纳在框架内。所述框架可以为金属框架。所述框架可以为任何合适的材料。
根据本发明的第二方面提供了一种涡轮增压器，所述涡轮增压器包括如本发明的第一方面所述的可变几何涡轮机和压缩机，所述压缩机包括限定入口和出口的壳体，以及在所述入口和所述出口之间的腔室，推动轮可旋转地安装在所述腔室内，从而所述推动轮的旋转压缩容纳的空气通过所述入口并且将所述压缩空气通到所述出口，其中，所述涡轮的涡轮叶轮连接到所述推动轮，从而可驱动地旋转所述推动轮。
根据本发明的第三方面提供了一种发动机系统，包括内燃机和根据本发明的第二方面的涡轮增压器，其布置成使得来自所述内燃机的废气可驱动地旋转所述涡轮的所述涡轮叶轮。
根据本发明的第三方面提供了一种根据本发明的第三方面的发动机系统的操作方法，当所述发动机系统在发动机制动模式、热再生模式或废气加热模式下操作时，所述可移动的壁构件在所述第一配置和所述第二配置之间移动。
优选地，当所述发动机系统在热再生模式或废气加热模式下操作时，所述可移动的壁构件在所述第一配置和所述第二配置之间移动。
当所述发动机系统在发动机制动模式、热再生模式或废气加热模式下操作时，所述可移动的壁构件可以在所述第三配置和所述第四配置之间移动。
优选地，当所述发动机系统在发动机制动模式下操作时，所述可移动的壁构件在所述第三配置和所述第四配置之间移动。
附图说明
现仅以示例的方式参考附图来描述本发明的具体实施方式，其中在附图中：
图1示出涡轮增压器的截面图；
图2示出根据本发明第一实施方式的涡轮的一部分的示意性截面图；
图3a示出与图2相对应的示意性截面图，其中，可移动的护板位于相对于涡轮的壳体的护面壁的第三轴向位置；
图3b示出与图2相对应的示意性截面图，其中，可移动的护板位于相对于涡轮的壳体的护面壁的第一轴向位置；
图3c示出与图2相对应的示意性截面图，其中，可移动的护板位于相对于涡轮的壳体的护面壁的第一轴向位置，但位于图3b中所示的位置的轴向内侧；
图3d示出与图2相对应的示意性截面图，其中，可移动的护板位于相对于涡轮的壳体的护面壁的第二轴向位置；
图4a示出根据本发明第二实施方式的涡轮的一部分的示意性截面图，其中，可移动的护板位于相对于涡轮的壳体的护面壁的第三轴向位置；
图4b示出与图4a相对应的示意性截面图，其中，可移动的护板位于相对于涡轮的壳体的护面壁的第一轴向位置；
图4c示出与图4a相对应的示意性截面图，其中，可移动的护板位于相对于涡轮的壳体的护面壁的第二轴向位置；
图4d示出与图4a相对应的示意性截面图，其中，可移动的护板位于相对于涡轮的壳体的护面壁的第四轴向位置；
图5a示出根据本发明第三实施方式的涡轮的一部分的示意性截面图，其中，可移动的护板位于相对于涡轮的壳体的护面壁的第三轴向位置；
图5b示出与图5a相对应的示意性截面图，其中，可移动的护板位于相对于涡轮的壳体的护面壁的第一轴向位置；
图5c示出与图5a相对应的示意性截面图，其中，可移动的护板位于相对于涡轮的壳体的护面壁的第一轴向位置，但位于图5b中所示的位置的轴向内侧：
图5d示出与图5a相对应的示意性截面图，其中，可移动的护板位于相对于涡轮的壳体的护面壁的第二轴向位置；
图5e示出与图5a相对应的示意性截面图，其中，可移动的护板位于相对于涡轮的壳体的护面壁的第六轴向位置；
图5f示出与图5a相对应的示意性截面图，其中，可移动的护板位于相对于涡轮的壳体的护面壁的第四轴向位置；
图5g示出与图5a相对应的示意性截面图，其中，可移动的护板位于相对于涡轮的壳体的护面壁的第四轴向位置，但位于图5f中所示的位置的轴向内侧；以及
图5h示出与图5a相对应的示意性截面图，其中，可移动的护板位于相对于涡轮的壳体的护面壁的第五轴向位置；
图6示出了图4a至图4d示出的涡轮的一部分的环形套筒的周向截面的平面图；
图7示出了图2中所示的旁路通道的放大的截面示意图，其中，过滤器包括在旁路通道中；
图8a至图8c中的每一者示出了可能在图7所示的旁路通道中使用的过滤器的不同设计的放大视图；
图9示出了根据本发明另一实施方式的涡轮的一部分的示意性截面图；以及
图10示出了根据本发明另一实施方式的涡轮的一部分的示意性截面图。
具体实施方式
参照图1，图1示出了可变几何涡轮增压器，其包括由中心轴承壳体3互连的可变几何涡轮机壳体1和压缩机壳体2。涡轮增压器轴4从涡轮壳体1通过轴承壳体3延伸到压缩机壳体2。涡轮叶轮5安装在轴4的一端上以在涡轮壳体1中旋转，以及压缩机叶轮6安装在轴4的另一端以在压缩机壳体2中旋转。轴4围绕位于轴承壳体3中的支承组件上的涡轮增压器轴线4a旋转。
涡轮壳体1限定入口涡壳7，来自发动机500的气体经由排气路径501被传输至入口涡壳7(发动机500和排气路径501示意性地在图1中示出)。废气从入口涡壳7经由环形入口通道9和涡轮叶轮5流动到轴向出口通道8。入口通道9在一例上由可移动的环形壁构件11的径向壁的面限定，包括环形护板12；以及在相对侧上由第二壁构件其(也被称为喷嘴环10)限定，其形成面向环形护板12的入口通道9的壁。护板12限定了环形壁构件11内的环形凹部13。
喷嘴环10支撑一组周向和等距间隔的入口叶片14，入口叶片14的每一者在入口通道9上延伸。叶片14被定向成使流动通过主入口通道9的气体朝向涡轮叶轮5的旋转方向偏转。当环形护板12接近喷嘴环10时，叶片14通过护板12中合适被配置的狭槽而伸入到凹部13中。
环形壁构件11的位置通过US 5,868,552中所公开的类型的致动器组件控制。致动器(未示出)可操作以经由致动器输出轴(未示出)调节环形壁构件11的位置，其连接到轭15。轭15接着接合支撑环形壁构件11的轴向延伸的致动杆16。因此，通过合适地控制致动器(其例如可以为气动、液动或电动的)，杆16的轴向位置并因此环形壁构件11的轴向位置可被控制。涡轮叶轮5的速度取决于通过入口通道9的气体的速度。对于固定质量率的流动到入口通道9中的气体，气体速度是入口通道9的宽度的函数，通过控制环形壁构件11的轴向位置可以调节该宽度。对于固定质量率的流动到入口通道9中的气体，一直到叶片14阻塞入口通道9的点，入口通道9的宽度越窄，通过入口通道9的气体的速度越大。
图1示出了完全打开的入口通道9。通过将环形壁构件11的环形护板12朝向喷嘴环10移动，入口通道9可被闭合到最小。当环形壁构件11的环形护板12和喷嘴环10之间的间隔最小时(从而入口通道最小)，则环形壁构件14可被称为处于闭合位置。
环形壁构件11具有轴向延伸的径向内环形凸缘17和径向外环形凸缘18，二者延伸到设置在涡轮壳体1中的环形腔19中。设置内密封环20和外密封环21以将环形壁构件11分别相对于环形腔19的内环形表面和外环形表面密封，同时允许环形壁构件11在环形腔19内滑动。内密封环20被支撑在腔19的径向内环形表面中形成的环形凹槽内，并且抵靠环形壁构件11的内环形凸缘17。外密封环20被支撑在腔19的径向外环形表面中形成的环形凹槽内，并且抵靠环形壁构件11的外环形凸缘18。
从入口涡壳7到出口通道8的气体流在涡轮叶轮5上流过，并且因此扭矩被施加到轴4上以驱动压缩机叶轮6。压缩机叶轮6在压缩机壳体2中的旋转对空气入口22中存在的环境空气加压并且将加压空气传输至空气出口涡壳23，加压空气从空气出口涡壳23被供应到内燃机(未示出)。
参照图2，示出了根据本发明第一实施方式的涡轮的一部分的示意性截面图。除了下文中所描述的不同之外，该实施方式的涡轮与图1的涡轮相同。相同的特征被赋予相同的附图标记但是增加了100。该实施方式的涡轮为涡轮增压器(例如图1示出的涡轮增压器)的涡轮。
在图2中示出的实施方式中，护罩112包括径向内轴向延伸的环形凸缘117和径向外轴向延伸的环形凸缘118(类似于图1中所示的那些护板12)。然而，图2中所示的实施方式的外环形凸缘118短于形成图1中示出的传统布置的一部分的外环形凸缘18。
在内环形凸缘117的外侧端部处为径向延伸凸缘125，其限定用于容纳环形分割密封环127的环形凹槽126。密封环127的尺寸被设定成接触圆柱套筒128的邻近径向内表面，其从轴承壳体103轴向延伸到环形腔113，从而提供对密封环127和圆柱套筒128之间的液体流的限制。在这方面，密封环127和圆柱套筒128的径向内表面之间的接触导致了大体的密封件，该密封件大体上防止了液体从密封环127的内侧的腔113的区域中经过密封环127到达密封环127的外侧的位置(反之亦然)。
环形主入口通道109限定在喷嘴环110的径向表面133和护板118的径向壁135的相对的径向表面134之间。
与图1一样，在图2的布置中，喷嘴环110固定到涡轮壳体101。喷嘴环110支撑一组周向间隔开的入口叶片114，入口叶片114中的每一者在主入口通道109上延伸。
叶片114被定向成将气体流在通过主入口通道109的方向上(或者箭头X)朝向涡轮叶轮的旋转方向(在图2中未示出)上偏转。当环形护罩112接近于喷嘴环110时，叶片114伸出通过护罩112中的适当布置的狭槽(未示出)。
如在图2中看到，护罩112和轴承壳体113被布置成限定朝向涡轮叶轮以流入到护罩112后方的环形腔113中的气流的路径。这样，气体可以流过相对短的外环形凸缘118，以将相对高的涡轮前压力传递到环112的后方。在替选实施方式中，护罩112可以包括相对长的外环形凸缘，其可以通过密封环而相对于轴承壳体103密封，和由叶轮通道的外径的护板上游限定的多个孔，以便于气体流在涡轮前的压力下流动到环形腔113中。
辅助入口通道190将环形环127的轴向外侧的腔113的区域流体连接到涡轮叶轮。辅助入口通道190布置成从腔113通过辅助入口通道190到达涡轮叶轮的液流绕过入口叶片114。
多个周向分布的旁路通道150的形式的旁路布置设置在圆柱套筒128内。每一旁路通道150从入口旁路端口151延伸到出口旁路端口152，入口旁路端口151和出口旁路端口152彼此径向间隔开并且设置在环形套筒128的邻近于密封件127的所述径向内表面中。入口旁路端口151和出口旁路端口152中的每一者都具有与环形密封件127大体相同的轴向程度。
旁路通道150在周向方向上分布并且大体彼此周向对齐。
每一旁路通道150包括入口通道154和出口通道155，入口通道154将入口端口151流体连接到旁路腔室157，而出口通道155将旁路腔室流体连接到出口旁路端口152。出口旁路端口152与入口端口151在轴向外侧方向上轴向间隔开。
旁路腔室157沿着环形套筒128的轴向长度的中间、在轴向方向上延伸。旁路腔室157也沿着环形套筒128的圆周的中间、在周向方向上延伸。
类似地，入口旁路端口151和出口旁路端口152具有环形截面形状，其沿着套筒128的径向内表面的圆周的中间、在周向方向上延伸(见图6)。因此，入口旁路端口151和出口旁路端口152、入口通道154和出口通道155和旁路腔室157的每一者都为沿着环形套筒128的圆周的中间、在周向方向上延伸的环形。
如在下文中更详尽地描述的，旁路通道150和环形密封件127被布置成：随着护罩112轴向移动，环形密封件127相对于入口旁路端口151和出口旁路端口152轴向移动，从而改变从环形密封件127的内侧的腔113的区域中通过旁路通道150到辅助入口通道190的流量的程度。
再次参照图2，另一分割密封环130设置在内环形凸缘117和轴承壳体103的轴向延伸壁131之间，其部分地限定了护罩112安装在其中的环形腔113。
在图2中示出的实施方式中，壁131限定了用于容纳密封环130的环形凹槽132，从而护罩112的内环形凸缘117在护罩112的轴向移位期间在密封环130的径向外边缘上延伸。密封环130的径向范围被选择成在密封环130和内环形凸缘117之间限定预定的径向间隙。该密封布置被配置成限定密封环130上的、从密封环130的内侧到密封环130的外侧的泄露流路径，以使得辅助入口通道190与涡轮叶轮流体连通。
在替选实施方式中，密封环130可被省略。
具体地说，参照图3a至图3d，顺序示出了对应于图2的示意性截面图，但是可移动的护罩112向前移动到更接近于喷嘴环110的径向壁的护面径向表面133。
更详细地说，在图3a中，可移动的护罩112相对于喷嘴环110的护面径向表面133处于第三位置。在该位置，径向延伸的凸缘125被轴向定位成使得环形密封件127设置在旁路通道150的出口端口152的轴向外侧。在这方面，环形环127的轴向内侧和轴向外侧设置在出口端口152的轴向外侧。当密封件127在该第三位置时，大体上防止液流从密封件127的内侧的腔113的区域通到密封件127的外侧的腔113的区域中，并因此大体上防止液流通到辅助入口通道190中。因此，大体上防止液流绕过主入口通道109，并因此防止液流绕过叶片114(液流的路径通过箭头F示出)。
当可移动的护罩112处于第三位置时，其可以占据任何轴向位置，在该位置其大体上覆盖了出口旁路端口152，或设置在出口旁路端口152的轴向外侧，从而其大体防止液流从旁路通道150通到密封件127的轴向外侧进而到达辅助入口通道190。在该第三位置，密封件127可以部分地覆盖出口端口152，其中密封件127的外侧位于出口旁路端口152的外侧的轴向外侧，从而大体防止液流从出口端口152通到密封件127的轴向外侧。
参照图3b，示出可移动的护罩112处于相对于喷嘴环110的护面表面133的第一轴向位置。当护罩112在该轴向位置时，径向延伸凸缘125和环形密封件127轴向位于旁路通道150的入口端口151和出口端口152之间，从而入口端口151和出口端口152至少部分地暴露，从而允许液流从密封件127的内侧的腔113的区域中通过旁路通道150到达辅助入口通道190并且到达涡轮叶轮105，由此绕过主入口通道109，并因此绕过入口导向叶片114(液流的路径由箭头F示出)。
类似地，在图3c中，同样示出密封件127处于替选第一轴向位置，在该位置，密封件127设置在其在图3b示出的位置的稍微轴向内侧。在图3c示出的位置，入口端口151被密封件127部分覆盖并且出口端口152被完全暴露，其中密封件127设置在出口端口152的轴向内侧。入口端口151暴露到足够的程度以允许液流从密封件127的内侧的腔113的区域通过入口端口151和通过旁路端口150到达辅助入口端口157并且到达涡轮叶轮150，由此绕过主入口通道109和入口导向叶片114。
可以理解的是，当护罩112处于其第一位置时，其可以占据一定范围的轴向位置，其中其设置在入口端口151和出口端口152之间，而其不会覆盖(或者仅仅部分地覆盖)入口端口151和/或出口端口152以使得液流可以从腔113通过旁路通道150到达辅助入口通道157。
参照图3d，示出护罩112处于第二轴向位置。当护板在该第二轴向位置时，其设置在当其处于第三轴向位置时的位置的轴向内侧(如图3b和图3c所示)。在这方面，当护罩112处于第三位置时，环形密封件127设置在当护罩112处于第三轴向位置时的位置的轴向内侧。
当护罩112处于第二轴向位置时，其设置在旁路通道150的入口端口151的轴向内侧。在这方面，密封件127的轴向内侧和轴向外侧设置在旁路通道150的入口端口151的轴向内侧。在该位置，密封件127大体上防止液流从腔113经过密封件127到达辅助入口通道190。可以理解的是，在该位置，没有液流从腔113经过旁路通道150。
当护罩112处于第二轴向位置时，密封件127可以轴向地定位成使得其大体上覆盖或者至少部分地覆盖旁路通道150的入口旁路端口151、或设置在旁路通道150的入口旁路端口151的轴向内侧，从而液流不会从密封件127的内侧的腔113的区域中通到辅助入口通道190中。因此，可以理解的是，当可移动的护罩112处于第二轴向位置时，其可以占据一定范围的轴向位置。
因此，可移动的护罩112相对于喷嘴环110的护面壁133而在第一配置和第二配置之间轴向移动，其中，在第一配置，密封件127相对于入口旁路端口151和出口旁路端口152定位成使得液流可以经由旁路通道150从密封件127的内侧的腔113的区域通到辅助入口通道190，而在第二配置，密封件127相对于入口旁路端口151和出口旁路端口152定位成使得可以大体上防止液流经由旁路通道150从密封件127的内侧的腔113的区域通到辅助入口通道190。
当护罩112处于第一配置时，其处于第一轴向位置。当护罩112处于第二配置时，其处于第二或者第三轴向位置。
上述的实施方式的旁路布置是有利的，这在于可移动的护罩112的轴向位置确定了旁路液流的等级，即从密封件127的内侧的腔113的区域沿着辅助入口通道190而到达涡轮叶轮的液流的量。旁路液流提供了涡轮的效率的降低，这是因为旁路液流比通过主入口通道109而到达涡轮叶轮的废气流做更少的工。在这方面，通过主入口通道109的液流被叶片114以正切方向转动，这使得液流做更多的工。因此，旁路液流引起了涡轮的效率的降低和压缩机流出压力的相应下降，以及伴随的发动机气缸压力的下降。
入口旁路端口151和出口旁路端口152的轴向位置可被选择成在可移动的壁构件的某些轴向位置(在入口通道的某宽度处)提供效率降低，从而在废气加热和/或热再生期间，否则会在小的入口宽度时实现的高的增压得以降低。这防止了到达发动机的气流的增加，其可抵消限制的影响，并且因此降低所期望的加热效果。因此，上述的旁路布置可允许改善的废气加热和/或热再生。
而且，入口旁路端口151和出口旁路端口152的轴向位置可被选择成在可移动的护罩112的某些轴向位置(在入口通道的某宽度处)提供效率降低，从而在发动机制动期间，否则会在小的入口宽度时实现的高的增压得以降低。这避免了气缸压力接近或超过可接受的限制。因此，上述旁路布置可以允许改善的发动机制动。
由于旁路液流的范围可根据可移动的护罩112的轴向位置而改变，因此效率的降低可根据可移动的护罩112的轴向位置而改变。
通过这种方式提供具有轴向方向上彼此间隔开的入口通道151和出口通道152的旁路通道150允许在更大的程度上控制旁路液流的等级(与其它方式相比)。
在这方面，当旁路通道150设置在套筒128中并且密封件127安装至可移动的护罩112时，随着可移动的护罩112往内侧(从完全打开位置)移动，密封件127移动到出口旁路端口152的内侧，由此“打开”出口旁路端口152，即允许液流从密封件127的内侧的腔的区域通过旁路入口端口151和通过旁路通道150并且从出口旁路端口152出来，到达辅助入口通道。一旦密封件127的外侧经过出口旁路端口152的内侧，则出口旁路端口152完全“打开”。这是图3中示出的位置。在该位置，旁路液流的量处于最大值。
随着密封件127继续相对于入口旁路端口151和出口旁路端口152往内侧移动时，其开始“闭合”入口旁路端口151，即减少可以通过入口旁路端口151而进入到旁路通道150的液流。
因此，随着可移动的护罩112往内侧移动，根据可移动的护罩112的轴向位置，在出口端口152已经完全打开之后，这允许旁路液流的等级被控制。
这是特别有利的，因为在一些情况下，针对可移动的护罩112的某些轴向位置(即，入口通道的某宽度)可能需要将旁路液流的等级增大到最大值，之后随着可移动的护罩112从该位置往内侧移动(即，因为入口通道的宽度减小)需要将该等级再次减小。例如，在发动机制动期间，可能需要在非常小的入口通道的宽度减小旁路的等级，从而允许产生足够用于使得发动机制动的背压。
此外，通过改变入口旁路端口151和出口旁路端口152的轴向间距，旁路液流的等级可被“调谐”到特定操作条件，即通过在可移动的护罩112的每一轴向位置处提供所需的旁路液流的等级。
此外，入口端口152的截面面积和轴向位置可被选择成在可移动的护罩112的某些轴向位置处控制旁路液流的等级。
而且，旁路布置消除了对旁路阀门(例如，排气门)的需求(否则可能需要该旁路阀门来改变涡轮的效率)。该阀门可能需要庞大和成本很高的致动器来操作。上述布置因此消除了用于任何该种阀门或致动器的需求。
此外，在同一表面中提供入口旁路端口151和出口旁路端口152有利地提供了相对紧凑的旁路布置，因为没有必要使得旁路通道150通过套筒128的径向厚度(即，旁路通道在径向方向上延伸，在设置在套筒128的径向内表面和径向外表面上的入口端口和出口端口之间)。
参照图4a至图4d，示出了根据本发明第二实施方式的涡轮的一部分的示意性截面图，其中护罩112逐步朝向喷嘴环110的护面径向表面133移动。除了下文中描述的不同之外，涡轮的第二实施方式与第一实施方式相同。相应的特征被赋予相同的附图标记。
第二实施方式与第一实施方式不同在于，旁路通道150位于其在第一实施方式中所在位置的轴向外侧的位置。此外，以一组环形旁路狭槽160的形式的第二旁路布置设置在套筒128的轴向内侧端部处。狭槽160分布在周向方向上(见图6)。
每一狭槽160沿着环形套筒128的轴向范围的中间、在轴向方向上延伸。每一狭槽160延伸通过套筒128的径向厚度，从而其径向外端与腔气体连通。每一狭槽160在内侧上轴向延伸到套筒128的轴向内侧端部，从而套筒128具有开放的内侧端部。因此，液流能够从腔113通过套筒128的开放的端部到达狭槽160中。狭槽160沿着环形套筒128的圆周在周向方向上部分地延伸(如图6所示)。
可移动的护罩112移动到与第一实施方式中所描述的位置相应的位置。在这方面，在图4a中，可移动的护罩112相对于喷嘴环110的护面径向表面133处于所示第三位置。在该位置，径向延伸的凸缘125轴向定位成使得环形密封件127轴向设置在旁路通道150的出口端口152的轴向外侧。在该方面中，环形密封件127的轴向内侧和轴向外侧轴向地设置在出口端口152的外侧。当密封件127处于该第三位置时，大体上防止液流从密封件127的内侧的腔133的区域到达辅助入口通道190，即到达密封件127的外侧的腔113的区域中。因此，大体上防止了液流绕过叶片114。
当可移动的护罩112处于第三位置时，其可以占据任何轴向位置，在该位置，其大体上覆盖出口旁路端口152，或其设置在出口旁路端口152的轴向外侧，从而大体上防止液流从旁路通道150到达密封件127的轴向外侧并到达辅助入口通道190。在该第三位置，密封件127可以部分地覆盖出口端口152，其中密封件127的外侧设置在出口端口152的外侧的轴向外侧，从而大体上防止液流从出口端口152到达密封件127的轴向外侧。
参照图4b，示出护板处于所示第二轴向位置。在该位置，密封件127轴向上位于旁路通道150的入口端口151和出口端口152之间，使得入口端口151和出口端口152大体上完全地暴露，从而允许液流从密封件127的内侧的腔113的区域经过旁路通道150而到达辅助入口通道190，并且到达涡轮通道105，由此绕过入口导向叶片114。
与第一实施方式一样，当护罩112处于第一位置时，其可以占据一定范围的轴向位置，其中其设置在入口端口151和出口端口152之间，以使得其不会覆盖、或仅仅部分地覆盖入口端口151和出口端口152，从而液流可以从密封件127的内侧的腔113的区域经过旁路通道150而到达辅助入口通道190。
参照图4c，示出护罩112处于所示的第二轴向位置。在该位置，环形密封件127设置在当护罩112在该第三轴向位置时其位置的轴向内侧。
当护罩112处于该第二轴向位置时，其设置在旁路通道150的入口端部151的轴向内侧。在这方面，密封件的轴向内侧和轴向外侧设置在旁路通道150的入口端口151的轴向内侧。在该位置，密封件大体上防止液流从密封件127的内侧的腔113的区域经过密封件127而到达辅助入口通道190。
当护罩112处于该第二轴向位置时，密封件127可以轴向地定位成使得其大体上覆盖或至少部分地覆盖旁路通道150的入口旁路端口151、或设置在旁路通道150的入口旁路端口151的轴向内侧，从而液流不会从密封件127的内侧的腔113的区域经过到达辅助入口通道190。因此，可以理解的是，当可移动的护罩112处于第二轴向位置时，其可以占据一定范围的轴向位置。
与第一实施方式一样，旁路通道150的入口旁路端口151和出口旁路端口152的轴向位置可被选择成在可移动的壁构件的某些轴向位置(在入口通道的某宽度处)提供效率降低，从而提供改善的废气加热和/或热再生、或者改善的发动机制动。
参照图4d，示出护罩112处于第四轴向位置。当护罩112处于该第四轴向位置时，其设置在当其处于第三轴向位置时其位置的轴向内侧。当护罩112处于该第四轴向位置时，密封件127设置成使得其轴向外侧端部位于狭槽160的轴向外侧端部的轴向内侧。因此，液流能够从凹部160的内侧的腔113的区域通过狭槽160经过密封件127而到达密封件127的内侧的腔113的区域中，并通过辅助入口通道157而到达涡轮叶轮，由此绕过入口导向叶片114。
当护罩112处于第一配置时，其处于第一轴向位置。当护罩112处于第二配置时，其处于第二轴向位置或者第三轴向位置。
护罩112可以在相对于喷嘴环的护面壁而在第三配置和第四配置之间轴向移动，其中在第三配置，密封件相对于第二旁路特征(在该实施方式中为凹部160)定位成使得液流可以从密封件127的内侧的腔113的区域通过第二旁路特征的旁路液流路径到达辅助入口通道190，并且在第四配置，密封件127相对于第二旁路特征定位成使得大体上防止液流从密封件127的内侧的腔113的区域经由旁路液流路径而通到辅助入口通道190。
当护罩112处于第三配置时，其处于第四轴向位置。当护罩112处于第四配置时，其处于第二轴向位置。
在该实施方式中，旁路通道150的入口旁路端口151和出口旁路端口152的轴向位置被选择成在可移动的壁构件的某些轴向位置(在入口通道的某宽度处)提供效率降低以提供改善的废气加热和/或热再生。
狭槽160的轴向位置被选择成在可移动的壁构件的某些轴向位置(在入口通道的某宽度处)提供效率降低以提供改善的发动机制动。
在废气加热和/或热再生期间的可移动的护罩112的轴向位置位于在发动机制动期间的可移动的护罩112的轴向位置的外侧，即入口通道109在废气加热和/或热再生期间比在发动机制动期间更大。在发动机制动期间，可移动的护罩112可移动到入口通道109的宽度最小(其可能为0)的位置，其中可移动的护罩112的径向壁邻接壳体的护面壁133。
参照图5a至图5h，示出了根据本发明第三实施方式的一部分的示意性截面图，其中护罩112逐步朝向喷嘴环110的护面径向表面133移动。除了下文中所描述的不同之外，第三实施方式的涡轮与第二实施方式的涡轮相同。相同的特征被赋予相同的附图标记。
第三实施方式与第二实施方式不同之处在于，每一旁路凹部160被第二旁路通道170替代。在这方面，每一旁路通道150形成第一旁路通道并且每一旁路通道170形成第二旁路通道。第二旁路通道170设置在第一旁路通道150的轴向内侧，并且位于环形套筒128的端部的稍微轴向外侧。第二旁路通道170在周向方向上分布，并且彼此大体上在轴向上对齐。
每一第二旁路通道170的结构大体与每一第一旁路通道150的结构相同。在这方面，每一第二旁路通道170从入口旁路端口171延伸到出口旁路端口172，入口旁路端口171和出口旁路端口172彼此轴向间隔开，并且设置在环形套筒128的邻近密封件127的表面。每一入口旁路端口171和出口旁路端口172与环形密封件127具有大体上相同的轴向范围。
每一第二旁路通道170包括入口通道174和出口通道175，入口通道174将入口端口171流体连通到旁路腔室177，而出口通道175将旁路腔室177流体连通到出口旁路端口172。出口旁路端口172在轴向外侧方向上与入口旁路端口171轴向间隔开。
旁路腔室177沿着环形套筒128的轴向长度的中间、在轴向方向上延伸。旁路腔室177也沿着环形套筒128的圆周的中间、在周向方向上延伸。
与第二实施方式一样，如图5a、图5b和图5c(图5b和图5c示出了护罩112的不同轴向位置，其中其处于所述第一位置)以及图5d所示，护罩112可分别地相对于喷嘴环110的护面径向表面133移动到第三位置、第一位置和第二位置。这些位置分别对应于图4a、图4b和图4c中所示的位置。
参照图5e，其示出可移动的护罩112相对于喷嘴环110的护面径向表面133处于第六轴向位置。在该位置，环形密封件127设置在当其处于第二轴向位置时的轴向内侧。
在第六位置，径向延伸的凸缘125轴向地定位成使得环形密封件127设置成其部分地重叠第二旁路通道170的出口端口172，其中密封件127的轴向外侧设置在出口端口172的轴向外侧的轴向外侧。在这方面，大体上防止了液流从密封件127的内侧的腔113的区域到达密封件127的外侧的腔113的区域，并因此到达辅助入口通道190。因此，大体上防止了液流绕过导向叶片114。
当可移动的护罩112处于第六位置时，其可以占据任何大体上覆盖了出口旁路端口172的轴向位置，或设置在出口旁路端口172的轴向外侧，从而大体上防止液流从旁路通道170通到密封件127的轴向外侧，进而到达辅助入口通道190。在该第六位置，密封件127可以部分地覆盖出口端口172，其中密封件127的外侧设置在出口端口172的外侧的轴向外侧，从而大体上防止液流从出口端口172通到密封件127的轴向外侧。
参照图5f，其示出可移动的护罩112处于第四轴向位置。当护罩112在该轴向位置时，径向延伸凸缘125定位成使得环形密封件127轴向位于第二旁路通道170的入口端口171和出口端口172之间，从而使得入口端口171和出口端口172大体上完全地暴露，从而允许液流从密封件127的内侧的腔113的区域通过第二旁路通道170而到达辅助入口通道190并到达涡轮叶轮105，由此绕过入口导向叶片114。
类似地，在图5g中，示出密封件127处于替选的第四轴向位置，在该位置，密封件127设置在图5f中示出的其位置的稍微轴向内侧。在图5g中示出的位置，入口端口171被密封件127部分覆盖并且出口端口172完全地暴露，其中密封件127设置在出口端口172的轴向内侧。入口端口172暴露到足够的程度以允许液流从密封件127的轴向内侧的腔113的区域通过入口端口171、通过第二旁路端口170、通过出口端口172出来而到达辅助入口通道190。
可以理解的是，当护罩112处于其第四位置时，其可以占据一定范围的轴向位置，其中其设置在入口端口171和出口端口172之间，使得其不会覆盖(或者仅仅部分地覆盖)入口旁路端口171和/或出口旁路端口172，从而液流可以从密封件127的内侧的腔113的区域通过旁路通道170而到达辅助入口通道190。
参照图5h，其示出可移动的护罩112处于第五轴向位置。在第五轴向位置，可移动的护罩112被轴向定位成使得环形密封件127设置在第二旁路通道170的入口端口171的轴向外侧。在这方面，密封件127的轴向内侧端部和轴向外侧端部设置在入口端部171的外侧端部的轴向外侧。
当护罩112处于第五轴向位置时，其设置在第二旁路通道170的入口端口171的轴向内侧。在这方面，密封件127的轴向内侧和轴向外侧设置在第二旁路通道170的入口端口171的轴向内侧。在该位置，密封件127大体上防止液流从密封件127的内侧的腔113的区域经过密封件127到达辅助入口通道190。可以理解的是，在该位置，没有液流从密封件127的内侧的腔113区域经过旁路通道170。因此，没有液流绕过入口导向叶片114。
当护罩112处于第五轴向位置时，密封件127可以轴向地定位成其大体上覆盖或者至少部分地覆盖第二旁路通道170的入口旁路端口171、或设置在第二旁路通道170的入口旁路端口171的轴向内侧，以使得液流不会从密封件127的内侧的腔113的区域通到辅助入口通道190中。因此，可以理解的是，当可移动的护罩112处于第五轴向位置时，其可以占据一定范围的轴向位置。
当护罩112处于第一配置时，其处于第一轴向位置。当护罩112处于其第二配置时，其处于第二轴向位置或者第三轴向位置。当护罩112处于第三配置时，其处于第四轴向位置。当护罩112处于其第四配置时，其处于第五轴向位置或者第六轴向位置。
在废气加热模式中，发动机500在发动机点火模式下操作，并且可移动的护罩112往内侧移动，以将入口通道109闭合到比适于正常发动机操作条件的最小宽度更小的最小宽度。在该“废气加热模式”中操作的大体原理是：对于给定燃料供应等级，减少通过发动机的气流的量(但保持足够的气流以用于燃烧)，以便提高废气温度。这在当存在催化废气后处理系统时特别有用。
在热再生模式中，可移动的护罩112往内侧移动，以将入口通道109闭合到比适于正常发动机操作条件的最小宽度更小的最小宽度，将废气加热到其可以将形成的不期望的积累物烧尽的温度。
第一旁路通道150的入口旁路端口151和出口旁路端口152的轴向位置可被选择成在可移动的壁构件的某些轴向位置(在入口通道的某宽度处)提供效率降低，以提供改善的废气加热和/或热再生。
在使用时，当发动机系统在热再生模式或废气加热模式下操作，护罩112在第一配置和第二配置之间移动。
在发动机制动模式下，没有燃料被供应到发动机500以用于燃烧，并且相较于在正常的发动机点火模式操作范围内的入口通道的面积，入口通道109减小到较小的面积。在这方面中，可移动的护罩112往内侧移动以将涡轮入口通道109“封闭”到最小流动面积。在“完全闭合”位置，在发动机制动模式中，可移动的护罩112可以在一些情况下围绕入口通道的护面壁133。
在废气加热和/或热再生期间的可移动的护罩112的轴向位置为在发动机制动期间的可移动的护罩112的轴向位置的外侧，即在废气加热和/或热再生期间入口通道109的宽度大于在发动机制动期间的宽度。
第二旁路通道170的入口旁路端口171和出口旁路端口172的轴向位置可被选择成在可移动的壁构件的某些轴向位置(在入口通道的某宽度处)提供效率降低，从而提供改善的发动机制动。
在使用时，当发动机系统在发动制动模式下操作，可移动的护罩112在第三配置和第四配置之间移动。
参照图7，示出了图2中所示的旁路通道150的放大的示意性轴向截面图，其中颗粒过滤器600设置在旁路通道150中。
颗粒过滤器600包括DPF材料块601。DPF材料块601捕获流动通过旁路通道150的颗粒物，并且之后便于将颗粒物氧化成相对无害的气态二氧化碳和水，同时DPF块601内的温度足够高(例如，在等于或大于200℃)以支持氧化过程。在某些应用中，可以设想，在涡轮的操作期间，DPF材料将几乎总是处于足够高的温度以使得氧化过程能够进行。在该应用中，可以设想，DPF催化剂将继续将颗粒物转换为气态二氧化碳和水，其然后可以容易地逸出旁路通道150，经过涡轮并且逸出涡轮增压器出口，由此避免在涡轮内形成颗粒沉积的潜在有害效果。
DPF材料块601包括碳化硅蜂窝支架，其具有沉积在支架上的铂层和基本金属催化剂层。可以理解的是，这只是可以使用的材料的一个例子。其它合适的催化材料可以基于康宁堇青石(Corning cordierite)，其中掺入不同量的铂和基本金属氧化物、烧结金属材料或掺入金属箔基材的过滤器，例如由博萨尔(英国)有限公司(Bosal(UK)Ltd)销售的柴油氧化过滤器，其掺杂了堆叠波纹金属流动基板。此外，催化材料可以包含一种或多种碱金属(例如钾、铯等)、碱土金属(例如镁、锶等)、过渡金属、镧系元素或锕系元素(例如铁、钴、铈等)或化合物(例如氧化物、硝酸盐等)或其组合。例如，DPF材料可以包括选自包括以下的组的化合物或合金：MgO、CeO2、Co3O4、Sr(NO3)2、Co-Sr、Co-Sr-K、Co-KNO3-ZrO2、K2Ti2O5、Co-ZrO2等。
在其中颗粒过滤器的操作温度通常足够高以便于颗粒物的空气氧化的应用中，颗粒过滤器可能不需要被提供有催化剂，而是可以仅仅包括表面积足够大的材料以允许进行空气氧化。当大表面积的材料的操作温度超过颗粒物的燃烧温度时，保留在大表面积的材料中的颗粒物将燃尽并且被氧化成气态废物，该气态废物然后可容易地逸出涡轮出口。大表面积的材料可以由任何合适的材料形成，例如丝网、纤维网、一种或多种烧结粉末、诸如不锈钢的铁基合金，诸如哈斯特洛伊合金(hastaloy)的镍基合金和/或诸如镁基堇青石状材料的陶瓷。
用在颗粒过滤器中的材料的密度可被选择成适于特定应用。可以设想，如果例如丝网用在不包含催化剂的颗粒过滤器中，则大约20％到50％、更优选地大约35％的密度的丝网可能是合适的。如果使用了丝材料或纤维材料，则该材料的厚度和长度可被选择以适于特定的应用。作为示例，线/纤维可以具有达大约几毫米或更多的厚度并且可以具有达大约10米到60米或更多的长度。特别优选的尺寸为大约0.1mm到0.5mm的厚度，更优选地在大约0.15mm到0.35mm的厚度，并且在大约20m到50m的长度，更优选地大约30m到40m的长度，并且最优选地大约37m的长度。例如如果使用钢线，则37m的0.35mm的线可以提供以下的过滤器：该过滤器具有大约35,000-45,000mm2的表面积，大约3,000-4,000mm3的体积以及大约25g到35g的重量。例如，这样的过滤器可以适用于用在具有大约80mm到90mm的直径的涡轮叶轮中。有利的是，相对于涡轮叶轮的直径的改变调整所使用的线/纤维的物理特性，以允许适当地设计过滤器以用于之前已被使用和测试的更大或小的涡轮叶轮中。尽管本发明的发明人不期望被任何特定的理论束缚，预计的是，实现该目的的一种方式可能是将过滤器材料的重量或体积按涡轮叶轮直径的立方缩放，和/或将过滤器材料的表面积按涡轮叶轮直径的平方缩放。可以理解的是，在高振动环境下用于颗粒过滤器的材料的机械性能将是选择合适材料或材料组合的重要考虑因素。
图7中示出的过滤器600以放大视图的形式示出在图8a中。图8b示出了过滤器600的替选设计，其中DPF材料块设置有跨越区域的切口603，在该区域来自入口通道154的液流进入到旁路腔室157。这有利地增大了在该区域中的DPF材料601的表面积，改善了DPF材料601的过滤效果。
参照图8c，示出了过滤器的另一替选设计。在该设计中，使用了涂覆有铂镀层的不锈钢网601’来替代DPF材料块601。DPF材料网601’容纳在金属框架602内，其被压入配合到旁路腔室157中(例如，到环绕旁路腔室157的合适的凸缘中)。可以理解的是，每一设计中的过滤器601可以任何合适的方式安装到旁路腔室157中。
过滤器601、601’可以另外地或可替选地设置在第二旁路通道170中(如第一旁路通道150那样)。
参照图9，示出了根据本发明另一实施方式的涡轮的一部分的示意性截面图。除了下文中所述的不同之外，该实施方式与图2至图3d中示出的实施方式相同。相应的特征被赋予相同的附图标记。
在该实施方式中，对于每一旁路通道150，入口通道154和出口通道155设置在套筒128内，其中旁路通道157设置在轴承壳体103内。另外，或可替选地，对应的布置可以用于第二旁路通道170。
参照图10，示出了根据本发明另一实施方式的涡轮的一部分的示意性截面图。除了下文中所述的不同之外，该实施方式与图2至图3d中示出的实施方式相同。相应的特征被赋予相同的附图标记。
在该实施方式中，设置在可移动的护罩112内的旁路通道150是可移动的，其中入口端口151和出口端口152设置在可移动的护罩112的邻近于套筒128的相对表面的表面中。密封件127安装在套筒128的所述相对表面中的腔内。
可以理解的是，通过该实施方式获得了与第一实施方式相同的优点。然而，在该情况下，当可移动的护罩112从完全打开位置往内侧移动时，入口旁路端口151往密封件127的内侧移动，由此“打开”入口旁路端口151，即允许液流从密封件127的内侧的腔的区域通过旁路入口端口151、通过旁路通道150并且从旁路出口端口152出来而到达辅助入口通道中。一旦旁路入口端口151的外侧经过密封件127的内侧，则入口旁路端口完全“打开”。
随着出口旁路端口152继续往内侧移动，则其经过密封件127，密封件127然后开始“闭合”出口旁路端口152，即减小可以经过出口旁路端口152而到达旁路通道的液流。因此，这允许如上的控制旁路液流的等级。
在不脱离如权利要求所限定的本发明的范围的情况下，可以对上述示例性设计进行多种修改和改变。
例如，在所描述的实施方式中，护罩112可轴向移动而喷嘴环110是固定的。可替选地，护罩112可以被轴向固定，并且喷嘴环110可相对于护罩112轴向移动，其径向表面对应于壳体的护面壁。
在该情况下，密封件127可以安装在喷嘴环110上，以便与喷嘴环相对于一个或多个旁路通道/凹槽150、170、160移动。
在所描述的实施例中，对于所述轴向移动，可移动的壁构件被安装在设置在涡轮壳体中的环形腔中。可替选地，可移动的壁构件可以安装在设置在轴承壳体中的环形腔中。
在所描述的实施方式中，第一旁通通道150、第二旁通通道和/或凹部设置在圆柱套筒128中。可替选地或另外地，可以在可变几何涡轮机的任何壳体中(例如轴承壳体)设置第一旁通通道150、第二旁通通道和/或凹部。

Claims (62)

1.一种可变几何涡轮机，包括：
涡轮叶轮，所述涡轮叶轮被支撑在壳体内以围绕涡轮轴线旋转；
主入口通道，所述主入口通道是环形的并且朝向涡轮叶轮径向向内延伸，所述主入口通道被限定在可移动的壁构件的径向壁的表面和所述壳体的护面壁的表面之间，
可移动的壁构件，所述可移动的壁构件被安装在腔中，所述腔是环形的并且设置在壳体内，所述可移动的壁构件能够径向移动以改变所述主入口通道的宽度；
密封件，所述密封件是环形的并且被安装至可移动的壁构件和邻近的壳体构件中的一者，以分别在所述可移动的壁构件和所述壳体构件的邻近表面之间密封；
其中，旁路通道被设置在所述可移动的壁构件和所述壳体构件的另一者中，所述旁路通道从入口旁路端口延伸到出口旁路端口，所述入口旁路端口和出口旁路端口彼此轴向间隔开，并且设置在所述可移动的壁构件和所述壳体构件的所述另一者的邻近表面中，
辅助入口通道，所述辅助入口通道将密封件的外侧的腔的区域流体连接到涡轮叶轮，以使得在所述辅助入口通道中的液流绕过所述主入口通道的至少一部分，
所述旁路通道和所述密封件被布置成使得随着所述可移动的壁构件轴向移动，所述密封件相对于所述入口旁路端口和出口旁路端口轴向移动，从而改变能够从所述密封件的内侧的所述腔的区域通过所述旁路通道到所述辅助入口通道的液流的量。
2.如权利要求1所述的可变几何涡轮机，其中，所述可移动的壁构件可相对于所述壳体的护面壁在第一配置和第二配置之间轴向移动，其中，在所述第一配置，所述密封件相对于所述入口旁路端口和出口旁路端口定位成使得液流能够从所述密封件的内侧的腔的区域经由所述旁路通道通到所述辅助入口通道，在所述第二配置，所述密封件相对于所述入口旁路端口和出口旁路端口定位成使得防止液流从所述密封件的所述内侧的腔的区域经由所述旁路通道通到所述辅助入口通道。
3.如权利要求2所述的可变几何涡轮机，其中，当所述可移动的壁构件处于所述第一配置时，所述可移动的壁构件相对于所述壳体的护面壁处于第一位置。
4.如权利要求3所述的可变几何涡轮机，其中，当可移动的壁构件处于所述第一位置时，所述密封件至少部分地设置在所述入口旁路端口的外侧，从而所述密封件不会覆盖所述入口旁路端口或仅仅部分地覆盖所述入口旁路端口。
5.如权利要求3所述的可变几何涡轮机，其中，当可移动的壁构件处于所述第一位置时，所述密封件至少部分地设置在所述出口旁路端口的内侧，从而所述密封件不会覆盖所述出口旁路端口或仅仅部分地覆盖所述出口旁路端口的内侧部分。
6.如权利要求3所述的可变几何涡轮机，其中，当可移动的壁构件处于所述第一位置时，所述密封件轴向设置在所述入口旁路端口和出口旁路端口之间。
7.如权利要求1所述的可变几何涡轮机，其中，所述入口旁路端口和出口旁路端口被所述可移动的壁构件和所述壳体构件中的所述另一者的部分轴向地分离。
8.如权利要求1所述的可变几何涡轮机，其中，所述出口旁路端口的截面面积等于或大于所述入口旁路端口的截面面积。
9.如权利要求3至6中任何一项所述的可变几何涡轮机，其中，当可移动的壁构件处于所述第二配置时，所述可移动的壁构件相对于所述壳体的护面壁处于第二位置。
10.如权利要求9所述的可变几何涡轮机，其中，当所述可移动的壁构件处于所述第二位置时，所述可移动的壁构件比处于所述第一位置时更接近于所述壳体的所述护面壁。
11.如权利要求9所述的可变几何涡轮机，其中，当所述可移动的壁构件处于所述第二位置时，所述密封件覆盖所述入口旁路端口或被设置在所述入口旁路端口的内侧，从而防止液流从所述密封件的所述内侧的腔的区域通过所述入口旁路端口到达所述旁路通道中。
12.如权利要求3至6中任何一项所述的可变几何涡轮机，其中，当所述可移动的壁构件处于所述第二配置时，所述可移动的壁构件相对于所述壳体的所述护面壁处于第三位置。
13.如权利要求12所述的可变几何涡轮机，其中，当所述可移动的壁构件处于所述第三位置时，所述可移动的壁构件比当所述可移动的壁构件处于所述第一位置时距离所述壳体的所述护面壁更远。
14.如权利要求12所述的可变几何涡轮机，其中，当所述可移动的壁构件处于所述第三位置时，所述密封件覆盖所述出口旁路端口或被设置在所述出口旁路端口的外侧中，从而防止液流通过所述出口旁路端口到达所述辅助入口通道中。
15.如权利要求1至8中任一项所述的可变几何涡轮机，其中，多个所述入口旁路端口设置在所述可移动的壁构件和所述壳体构件中的所述另一者的所述邻近表面中，多个所述入口旁路端口沿着所述邻近表面在周向方向上分布。
16.如权利要求15所述的可变几何涡轮机，其中，多个所述出口旁路端口设置在所述可移动的壁构件和所述壳体构件中的所述另一者的所述邻近表面中，多个所述出口旁路端口沿着所述邻近表面在周向方向上分布。
17.如权利要求16所述的可变几何涡轮机，其中，具有多个所述旁路通道，所述多个旁路通道中的每一个从相应的入口旁路端口而延伸到相应的出口旁路端口。
18.如权利要求1至8中任一项所述的可变几何涡轮机，其中，所述旁路通道形成在所述入口旁路端口和出口旁路端口之间包围的通道。
19.如权利要求2至8中任一项所述的可变几何涡轮机，其中，所述旁路通道包括入口通道和出口通道，所述入口通道将所述入口旁路端口流体连接到旁路腔室，而所述出口通道将所述旁路腔室流体连接到所述出口旁路端口。
20.如权利要求1至8中任一项所述的可变几何涡轮机，其中，所述密封件被安装至所述可移动的壁构件，其中所述旁路通道被设置在所述邻近的壳体构件中，所述入口旁路端口和出口旁路端口被设置在所述壳体构件的所述邻近表面中。
21.如权利要求1至8中任一项所述的可变几何涡轮机，其中，所述密封件被安装至所述邻近壳体构件，其中所述旁路通道被设置在所述可移动的壁构件中，所述入口旁路端口和出口旁路端口被设置在可移动的壁构件的所述邻近表面中。
22.如权利要求1至8中任一项所述的可变几何涡轮机，其中，所述邻近壳体构件为壳体的支撑涡轮叶轮的部分。
23.如权利要求1至8中任一项所述的可变几何涡轮机，其中，所述可变几何涡轮机包括轴承壳体，所述轴承壳体容纳能够旋转地支撑安装有涡轮叶轮的轴的轴承组件，所述轴适于围绕所述涡轮机轴线旋转，并且其中所述壳体构件为所述轴承壳体的一部分。
24.如权利要求19所述的可变几何涡轮机，其中，所述邻近的壳体构件包括套筒，所述套筒轴向延伸并且是环形的。
25.如权利要求24所述的可变几何涡轮机，其中，所述入口通道和所述出口通道或二者中的一者被设置在所述套筒中，其中相应的旁路腔室被设置在所述可变几何涡轮机的邻近壳体中。
26.如权利要求25所述的可变几何涡轮机，其中，所述旁路通道形成第一旁路特征，其中限定旁路液流路径的第二旁路特征被设置在所述可移动的壁构件和所述壳体构件中的所述另一者中，并且被布置成使得随着所述可移动的壁构件轴向移动，所述密封件相对于所述第二旁路特征轴向移动，从而改变能够从所述密封件的内侧的所述腔的区域通过所述旁路液流路径到所述辅助入口通道的液流的量。
27.如权利要求26所述的可变几何涡轮机，其中，所述第二旁路特征包括设置在所述可移动的壁构件和所述壳体构件中的所述另一者中的狭槽或凹部，所述狭槽或凹部限定了所述旁路液流路径。
28.如权利要求27所述的可变几何涡轮机，其中，所述狭槽或凹部被设置在所述壳体构件中，被设置在所述壳体构件的内侧端部中并且轴向延伸到所述内侧端部以使得所述凹部在其轴向内侧端部处对腔开放。
29.如权利要求中27所述的可变几何涡轮机，其中，所述狭槽延伸通过套筒的径向厚度，从而所述狭槽的径向外端与所述腔流体连通，并且所述狭槽的径向内端设置在所述邻近表面内。
30.如权利要求27所述的可变几何涡轮机，其中，所述第二旁路特征包括分布在周向方向上的多个所述凹部。
31.如权利要求27所述的可变几何涡轮机，其中，所述可移动的壁构件可相对于所述壳体的所述护面壁在第三配置和第四配置之间轴向移动，其中在所述第三配置，所述密封件相对于所述第二旁路特征定位成使得液流能够从所述密封件的内侧的所述腔的区域经由第二旁路液流路径到达所述辅助入口通道，并且在所述第四配置，所述密封件相对于所述第二旁路特征定位成使得防止液流从所述密封件的所述内侧的腔的区域经由所第二旁路液流路径通到所述辅助入口通道。
32.如权利要求31所述的可变几何涡轮机，其中，所述旁路通道形成第一旁路通道，其中所述第二旁路特征的液流路径为设置在所述壳体构件或所述可移动的壁构件的所述另一者中的第二旁路通道，所述第二旁路通道从入口旁路端口延伸到出口旁路端口，所述第二旁路通道和所述密封件被布置成使得随着所述可移动的壁构件轴向移动，所述密封件相对于所述第二旁路通道的所述入口旁路端口和出口旁路端口轴向移动，从而改变能够从所述密封件的内侧的所述腔的区域通过所述第二旁路通道到所述辅助入口通道的液流的量。
33.如权利要求32所述的可变几何涡轮机，其中，所述第二旁路通道的所述入口旁路端口和出口旁路端口彼此轴向间隔开，并且被设置在所述壳体构件或所述可移动的壁构件的所述另一者的所述邻近表面中。
34.如权利要求32所述的可变几何涡轮机，其中，当所述可移动的壁构件处于所述第三配置时，所述可移动的壁构件相对于所述壳体的护面壁处于第四位置。
35.如权利要求34所述的可变几何涡轮机，其中，当可移动的壁构件处于所述第四位置时，所述密封件被定位在所述凹部的轴向范围内，以使得液流能够从所述密封件的所述内侧的腔的区域通到所述辅助入口通道。
36.如权利要求34所述的可变几何涡轮机，其中，当可移动的壁构件处于所述第四位置时，所述密封件不会覆盖所述入口旁路端口或仅仅部分地覆盖所述第二旁路通道的入口旁路端口。
37.如权利要求34所述的可变几何涡轮机，其中，当可移动的壁构件处于所述第四位置时，所述密封件不会覆盖所出口旁路端口或仅仅部分地覆盖所述第二旁路通道的出口旁路端口。
38.如权利要求34所述的可变几何涡轮机，其中，当可移动的壁构件处于所述第四位置时，所述密封件轴向地设置在所述第二旁路通道的入口旁路端口和出口旁路端口之间。
39.如权利要求34所述的可变几何涡轮机，其中，当可移动的壁构件处于所述第四配置时，所述可移动的壁构件相对于所述壳体的护面壁处于第五位置。
40.如权利要求39所述的可变几何涡轮机，其中，当可移动的壁构件处于所述第五位置时，可移动的壁构件比处于所述第四位置时更接近于所述壳体的所述护面壁。
41.如权利要求40所述的可变几何涡轮机，其中，当所述可移动的壁构件处于所述第五位置时，所述密封件覆盖所述入口旁路端口或被设置在所述第二旁路通道的所述入口旁路端口的内侧，从而防止液流从所述密封件的所述内侧的腔的区域通过所述入口旁路端口而到达所述旁路通道中。
42.如权利要求34所述的可变几何涡轮机，其中，当所述可移动的壁构件处于所述第四配置时，所述可移动的壁构件相对于所述壳体的所述护面壁处于第六位置。
43.如权利要求42所述的可变几何涡轮机，其中，当所述可移动的壁构件处于所述第六位置时，所述可移动的壁构件比当所述可移动的壁构件处于所述第四位置时距离所述壳体的所述护面壁更远。
44.如权利要求42所述的可变几何涡轮机，其中，当所述可移动的壁构件处于所述第六位置时，所述密封件覆盖所述出口旁路端口或被设置在所述第二旁路通道的所述出口旁路端口的外侧，从而防止液流从所述第二旁路通道由所述出口旁路端口出来而到达辅助入口通道中。
45.如权利要求1至8中任一项所述的可变几何涡轮机，其中，入口导向叶片的组在所述主入口通道上延伸以限定径向叶片通道。
46.如权利要求45所述的可变几何涡轮机，其中，所述辅助入口通道将所述密封件的外侧的腔的区域流体连接到所述涡轮叶轮，以使得在所述辅助入口通道中的液流绕过所述主入口通道中的入口导向叶片。
47.如权利要求45所述的可变几何涡轮机，其中，所述可移动的壁构件为限定用于容纳叶片的孔的护罩，所述护罩附接到具有对应于所述壳体的护面壁的径向表面的喷嘴环。
48.如权利要求45所述的可变几何涡轮机，其中，所述可移动的壁构件为喷嘴环，所述喷嘴环支撑叶片容纳在孔中，所述孔由径向表面对应于所述壳体的护面壁的护板限定。
49.如权利要求32所述的可变几何涡轮机，其中，颗粒过滤器设置在旁路通道中，以使得通过所述旁路通道的液流通过所述颗粒过滤器，其中所述颗粒过滤器与流过所述颗粒过滤器的颗粒物接触。
50.如权利要求49所述的可变几何涡轮机，其中，所述颗粒过滤器包括具有大表面积的材料，所述大表面积便于沉积在所述材料上的颗粒物的空气氧化。
51.如权利要求49所述的可变几何涡轮机，其中，所述颗粒过滤器包括金属材料和/或陶瓷材料。
52.如权利要求49所述的可变几何涡轮机，其中，所述颗粒过滤器包括适于对颗粒物催化转化成一种或多种不同物质的催化剂材料。
53.如权利要求49所述的可变几何涡轮机，其中，所述颗粒过滤器为碳质颗粒过滤器。
54.如权利要求49所述的可变几何涡轮机，其中，所述颗粒过滤器包括柴油颗粒过滤器催化剂材料。
55.如权利要求49所述的可变几何涡轮机，其中，所述颗粒过滤器包括网，通过所述旁路通道的所述液流通过所述网。
56.如权利要求49所述的可变几何涡轮机，其中，所述颗粒过滤器被布置成使得所有通过所述旁路通道的液流通过所述颗粒过滤器。
57.如权利要求49所述的可变几何涡轮机，其中，所述颗粒过滤器被设置在所述旁路腔室和/或所述第一旁路通道和/或所述第二旁路通道内。
58.如权利要求55所述的可变几何涡轮机，其中，所述颗粒过滤器的网具有切口部分，所述切口部分设置在所述旁路通道的所述入口旁路端口和/或出口旁路端口处。
59.一种涡轮增压器，所述涡轮增压器包括如权利要求31至44和49至58中任一项所述的可变几何涡轮机和压缩机，所述压缩机包括限定入口和出口的壳体，以及在所述入口和所述出口之间的腔室，推动轮可旋转地安装在所述腔室内，以使得所述推动轮的旋转压缩通过所述入口接收的空气并且将所述压缩空气通到所述出口，其中所述可变几何涡轮机的涡轮叶轮连接到所述推动轮，从而可驱动地旋转所述推动轮。
60.一种发动机系统，包括内燃机和如权利要求59所述的涡轮增压器，其布置成使得来自所述内燃机的废气可驱动地旋转所述可变几何涡轮机的所述涡轮叶轮。
61.一种操作如权利要求60所述的发动机系统的方法，当所述发动机系统在发动机制动模式、热再生模式或废气加热模式下操作时，所述可移动的壁构件在第一配置和第二配置之间移动。
62.一种操作如权利要求60所述的发动机系统的方法，其中，当所述发动机系统在发动机制动模式、热再生模式或废气加热模式下操作时，所述可移动的壁构件在第三配置和第四配置之间移动。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10746041B2 (en) * 2019-01-10 2020-08-18 Raytheon Technologies Corporation Shroud and shroud assembly process for variable vane assemblies

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006102912A1 (en) * 2005-03-30 2006-10-05 Honeywell International Inc. Variable geometry turbine for a turbocharger and method of controlling the turbine
CN100379956C (zh) * 2002-11-19 2008-04-09 奥尔塞特工程有限公司 可变几何形状涡轮

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0654587B1 (en) 1993-11-19 1999-01-20 Holset Engineering Company Limited Turbine with variable inlet geometry
US6145313A (en) 1997-03-03 2000-11-14 Allied Signal Inc. Turbocharger incorporating an integral pump for exhaust gas recirculation
US6931849B2 (en) 2002-11-19 2005-08-23 Holset Engineering Company, Limited Variable geometry turbine
US7150151B2 (en) 2002-11-19 2006-12-19 Cummins Inc. Method of controlling the exhaust gas temperature for after-treatment systems on a diesel engine using a variable geometry turbine
US7475540B2 (en) 2002-11-19 2009-01-13 Holset Engineering Co., Limited Variable geometry turbine
US7207176B2 (en) 2002-11-19 2007-04-24 Cummins Inc. Method of controlling the exhaust gas temperature for after-treatment systems on a diesel engine using a variable geometry turbine
DE10300240A1 (de) 2003-01-04 2004-07-22 Steindl Glas Gmbh Glaswand
WO2005008041A1 (en) 2003-07-11 2005-01-27 Malcolm George Leavesley Turbocharger apparatus having an exhaust gas sealing system for preventing gas leakage from the turbocharger apparatus
US6948314B2 (en) 2003-09-12 2005-09-27 Honeywell International, Inc. High response, compact turbocharger
KR20080021119A (ko) * 2005-06-07 2008-03-06 커민스 터보 테크놀러지스 리미티드 가변구조 터빈
GB0521354D0 (en) * 2005-10-20 2005-11-30 Holset Engineering Co Variable geometry turbine
US7428814B2 (en) 2006-03-08 2008-09-30 Melvin Hess Pedersen Turbine assemblies and related systems for use with turbochargers
GB0801846D0 (en) * 2008-02-01 2008-03-05 Cummins Turbo Tech Ltd A variable geometry turbine with wastegate
GB2461720B (en) * 2008-07-10 2012-09-05 Cummins Turbo Tech Ltd A variable geometry turbine
US20100021287A1 (en) * 2008-07-24 2010-01-28 Emmanuel Bouvier Turbine housing insert in sliding variable-geometry turbocharger
GB2462266A (en) * 2008-07-30 2010-02-03 Cummins Turbo Tech Ltd Variable geometry turbine with filter
DE102011010744A1 (de) * 2011-02-09 2012-08-09 Daimler Ag Turbine für einen Abgasturbolader sowie Abgasturbolader mit einer solchen Turbine
US9816434B1 (en) * 2014-10-10 2017-11-14 Cummins Ltd. Variable geometry turbine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100379956C (zh) * 2002-11-19 2008-04-09 奥尔塞特工程有限公司 可变几何形状涡轮
WO2006102912A1 (en) * 2005-03-30 2006-10-05 Honeywell International Inc. Variable geometry turbine for a turbocharger and method of controlling the turbine

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