CN112780369B - 用于高功率马达方案的废气涡轮增压器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于高功率马达方案的废气涡轮增压器，具体而言涉及用于涡轮增压的内燃机的废气涡轮增压器组件(1)，所述废气涡轮增压器组件带有螺线状地构造的壳体(2)，所述废气涡轮增压器组件具有至少两个分开的流动部(3,4)、至少一个将相邻的流动部(3,4)分开的分隔舌部(5)和涡轮机叶轮(6)，其中，分隔舌部(5)如此布置，使得分隔舌部(5)的面向涡轮机叶轮(6)的端部(7)与涡轮机叶轮(6)的边缘(8)如此间隔开，使得在流动部(3,4)之间的串扰沿流动方向在涡轮机叶轮(6)上游出现，其中，根据在分隔舌部端部(7)与涡轮机叶轮(8)的边缘之间的间距dTT能够确定串扰横截面AÜS。

Description

用于高功率马达方案的废气涡轮增压器
技术领域
本发明涉及一种用于高功率马达方案的废气涡轮增压器组件。
背景技术
在带有多气缸燃烧发动机的增压的内燃机中，废气管线的共同的废气集气装置(该废气管线将排气通道与废气涡轮机连接)导致从燃烧室之一排放的废气到其余燃烧室的废气冲击的所谓的串扰。高的特定功率需要增加的对废气通道的消除节流或推出功的减少。就此而言，经常使用延长的排气控制时间，以便在可对照的排气终止的情况下实现排气打开的早期移位。这能够特别是在燃烧发动机以提高的负载运行的情况下导致对运行行为的非期望的影响，因为可发生废气从废气集气装置回流到燃烧室中。这能够与所述燃烧室中提高的残余气体率相关联，并且由此例如在汽油发动机中与提高的爆震倾向相关联，并且由此与燃烧效率和可产生的转矩的减少相关联。此外，产生较晚的重心位置并且产生在涡轮机之前提高的废气温度。通常，适用的是：在其他方面可对照的发动机配置方案中，排气控制宽度越大，废气串扰就越高，并且由此残余气体率也就越高。
在带有废气涡轮增压器和分开的废气流动部的内燃机中(所述废气流动部分别仅将一部分燃烧室与废气涡轮增压器的废气涡轮机连接)，串扰的强度在显著的程度上取决于废气涡轮机的实施方案。相比于简单的废气流动部与常规的废气涡轮机的组合，部段式涡轮机或流动分开的涡轮机例如实现串扰的显著的减少，因为经由不同的废气流动部引导的废气流的汇集在部段式涡轮机的涡轮机叶轮中才发生，其中，废气流此外在涡轮机叶轮的不同的通常关于旋转轴线错开180°的周缘区段中导入到所述涡轮机叶轮中。但部段式涡轮机在与分开的废气流动部组合的情况下由原理决定地促使高的废气背压，因为在各个排气节拍中从燃烧室中推出的废气量分别仅流过由废气流动部和废气涡轮机总体上提供的流动体积的一部分。由高的废气背压通常产生高的推出损失、提高的残余气体率以及由此引起的提高的燃烧发动机的爆震倾向。
分开的废气流动部与废气涡轮增压器的双涡道-涡轮机相组合的使用同样实现了在各燃烧室之间的串扰的减少；但这相比于部段式涡轮机而言尺寸是较小的，因为在双涡道-废气涡轮增压器中经分离的废气流仅轴向地关于涡轮机叶轮的旋转轴线错开，但同时通常分别经由(几乎)涡轮机叶轮的完全的周缘且由此平行地导入到涡轮机叶轮中。由于，即使在由分开的废气流动部与双涡道-涡轮机的组合中，各个废气流也仅流过由废气流动部和废气涡轮机(在入口侧)总体上提供的流动体积的一部分，因此这种组合同样导致提高的废气背压，但该废气背压通常略小于在部段式涡轮机的情况下的废气背压。
但在所提及的方案中，得到复杂的涡轮机壳体几何结构，该壳体几何结构带有减小的耐热性以及涡轮机壳体中提高的压力损失。相比于双螺旋(流动部分开的涡轮机)组件，借助双涡道总是仅能够实现流动部划分部(Flutenteilung)的较小的运行长度。在双螺旋变型中，此外，径向的交变载荷由于部分加载而作用到涡轮机叶轮上。
为了减少所提及的缺点，开发出所谓的废气阀门-方案，该废气阀门-方案在流动部之间或在涡道之间设置旁路。但废气阀门-方案具有已知的缺点，即，由于废气质量流的旁通而尤其是在额定功率区域中产生高的效率损失，并且此外流动分开被完全取消。
另一种用于减少上文所提及的缺点的可行方案提供流动部连接阀，由此不一定需要打开废气阀门。所述流动部连接阀首先减少涡轮机的阻塞行为(Anstauverhalten)并且实现较强的废气串扰。但流动部连接阀本身具有包装缺点、制造缺点并且由此具有成本缺点，并且受到强烈热载荷。
用于减少这种类型的废气涡轮增压器的上文所提及的缺点的另一种方式在国际专利申请WO 2015/179353 A1和WO 2018/175678 A1中描述。在此，公开了一种双螺旋涡轮增压器组件，其中，带有脉冲的增压的流动部分别朝布置在流动部的通道中的舌部引导。舌部彼此围绕涡轮机轮的旋转轴线错开约180°并且尤其是相对于涡轮机轮的边缘具有尽可能小的间距，以便使串扰最小化或完全避免串扰。根据WO 2018/175678 A1，第二舌部相对于涡轮机轮的间距应大于第一舌部相对于涡轮机轮的间距，以便提高舌部的使用寿命。舌部能够如WO 2018/175678A1的图3中所示也构造为流动部壳体壁的面向涡轮机轮的端部。
螺线状地构造的双螺旋涡轮增压器的这种类型的组件也在DE 16953057 A1中描述。在此，流动部不仅轴向地而且径向地彼此通过分隔壁分开。所描述的是，中间壁能够伸展直至布置在流入腔室与涡轮机叶轮之间的喷嘴环的紧挨着的附近。应避免在流动部之间的过流损失。
迄今的双螺旋方案的目的由此是，使流动分开尽可能长时间地维持，并且使流动部之间的串扰横截面最小化，以便经由改善的废气脉冲充分利用来实现改善的低端扭矩和动力学性能。废气脉冲的较高的运行长度在这种情况下是不适宜的，尽管所述较高的运行长度实现对于高的特定功率所需的、废气通道的增加的消除节流或推出功的减少。就此而言，经常将延长的排气控制时间用于在可对照的排气终止的情况下实现排气打开的早期移位，这能够导致在气缸之间废气的串扰，如上文已经阐述的。
但已知的方案尤其是在高的发动机转速的情况下在额定功率区域中具有一些缺点、如涡轮机叶轮的部分加载，由此引起的提高的堵塞行为(Aufstauverhalten，有时称为积聚行为)和涡轮机叶轮的径向的交变载荷。
发明内容
在该背景面前，本发明的任务是，给出一种带有螺线状地构造的壳体的废气涡轮增压器组件，该废气涡轮增压器组件包括至少两个分开的流动部，其减少或避免了上文所提及的缺点，尤其是关于提高的爆震倾向以及由此在高的特定功率的情况下燃烧效率和可产生的转矩的减少方面的缺点。
所述和另外的任务通过废气涡轮增压器组件来解决。
本发明包括用于涡轮增压的内燃机的废气涡轮增压器组件，废气涡轮增压器组件带有螺线状地构造的壳体，所述废气涡轮增压器组件具有至少两个分开的流动部、至少一个将相邻的流动部分开的分隔舌部和涡轮机叶轮，其中，分隔舌部如此布置，使得分隔舌部的面向涡轮机叶轮的端部与涡轮机叶轮的边缘如此间隔开，使得在流动部之间的串扰沿流动方向在涡轮机叶轮上游出现，其中，根据在分隔舌部端部与涡轮机叶轮的边缘之间的间距dTT能够确定串扰横截面
根据本发明设置成，废气涡轮增压器组件具有大于或等于0.06、优选大于或等于0.10的相对的串扰横截面其中，ATR说明涡轮机叶轮处的出口横截面。
换言之，本发明的核心构思是提供一种双螺旋方案，但不同于带有在涡轮机轮处的各单个流动部之间的最大串扰横截面的现存的解决方案。由此，对于每个脉冲，整个叶轮周缘可供用于通流。由此实现：减少堵塞行为并且同时改善尤其是在额定功率上的残余气体扫气。
在单个流动部之间的串扰横截面的最大化导致在涡轮机之前时间上平均的废气背压的下降。所述方案由此首先适用于优化额定功率区域。
串扰横截面的最大化当前通过增大在分隔舌部与涡轮机叶轮之间的间距来实现。串扰横截面的表征根据本发明通过给出相对的串扰横截面AREL来实现。相对的串扰横截面AREL描述串扰横截面之和相对于涡轮机轮处的出口横截面ATR的面积比。
根据本发明的废气涡轮增压器组件适合用于涡轮增压的内燃机。已知的是，通过涡轮增压器(即涡轮)能够实现内燃机、如用于驱动机动车的汽油或柴油发动机的功率或效率提升。在本发明的范围内，术语内燃机尤其是包括汽油发动机，但是也包括柴油发动机和混合-内燃机，即如下内燃机，所述内燃机以混合-燃烧方法运行，以及混合动力-驱动装置，该混合动力-驱动装置除了内燃机以外还包括与内燃机可驱动连接的电机，所述电机从内燃机接纳功率或作为可接通的辅助驱动装置附加地输出功率。
内燃机具有气缸组和气缸头，所述气缸组和气缸头为了构造气缸相互连接。气缸头通常用于接纳阀传动装置。为了控制换气，内燃机需要控制机构(通常呈阀设计)和用于操纵所述控制机构的操纵装置。对于阀的运动所需要的阀操纵机构包括阀本身在内被称为阀传动装置。在换气的范围内进行燃烧气体经由至少两个气缸的排气开口的推出和燃烧室的填充、即新鲜混合物或增压空气经由进气开口的吸入。
联接到排气开口处的废气管路根据现有技术至少部分地集成在气缸头中并且汇集成共同的总废气管路或者然而成组地汇集成两个或更多个总废气管路。废气管路汇集成总废气管路一般而言以及在本发明的范围内被称为废气弯管。
废气涡轮增压器具有废气涡轮机和压缩机。废气涡轮机驱动压缩机并且提高空气流量或减小活塞的吸入功。废气涡轮机从内燃机的废气的剩余压力中取得(beziehen)其驱动能。
用于涡轮增压的内燃机的废气涡轮增压器组件具有螺线状地构造的壳体。涡轮机壳体的重要的部件是：进气轧管(Einlasstrichter)、带有气体通道的叶轮壳体，该气体通道从进气轧管出发螺线状地变窄；用于轴承壳体的带有开口的连接法兰，该开口大得足以引入涡轮机轮；以及在进气轧管的区域中的密封棱边，螺线形的气体通道在所述密封棱边处结束。不言而喻的是，由废气流加载的部件和几何结构在流体技术方面是得到优化的。
根据本发明，气体通道包括至少两个分开的流动部和至少一个将相邻的流动部分开的分隔舌部。分隔舌部能够构造为螺线状地设计的壳体的径向地伸延的中间壁。有利的是增压的内燃机的如下实施方式，在所述实施方式中，壳体壁部是不可运动的、与壳体固定连接的壁。壳体壁部的该实施方案确保：由热的废气带入到壳体壁部中的热以有利的方式且在足够的程度上进入到壳体中并且通过壳体引出。
根据本发明设置成，分隔舌部如此布置，使得分隔舌部的面向涡轮机叶轮的端部与涡轮机叶轮的边缘如此间隔开，使得在流动部之间的串扰沿流动方向在涡轮机叶轮上游出现。
换言之，根据本发明，中间壁的长度如此选择，使得所述中间壁不像迄今那样伸展为尽可能靠近涡轮机的边缘，而是径向的或切向的间隙沿流动方向设置在涡轮机上游。由此，流动分开在涡轮机之前就已经以显著的程度取消。实现了单个流动部的废气流在涡轮机壳体内的串扰。
根据本发明还设置成，根据在分隔舌部端部与涡轮机叶轮的边缘之间的间距dTT能够确定串扰横截面
串扰横截面描述如下面积该面积能够通过在分隔舌部端部与涡轮机叶轮的边缘之间的间距dTT并且根据壳体的高度确定。换言之，根据壳体和流动部在涡轮机之前的间隙的区域中的已知的几何结构能够容易求得串扰区域的面积。
为了将分隔舌部端部与涡轮机叶轮的边缘的根据本发明的间隔能够更好地与迄今已知的仅用于叶轮的空间需求和所需的自由度的最小间距界定开，根据本发明将相对的串扰横截面AREL考虑作为特征参量，该相对的串扰横截面说明串扰横截面与涡轮机叶轮处的出口横截面ATR之比。
涡轮机叶轮具有涡轮机叶轮出口区域，该涡轮机叶轮出口区域带有用于废气的出口横截面。这意味着，废气能够经由出口横截面流出涡轮机轮。出口横截面针对涡轮机叶轮的已知的几何结构能够容易确定并且尤其是由在涡轮机叶片之间的缝隙的几何结构、间距和开口宽度来确定。
根据本发明：
a.当涡轮机叶轮具有固定的涡轮机几何结构时，废气涡轮增压器组件具有大于或等于0.06、尤其是大于或等于0.1的相对的串扰横截面其中，
b.当涡轮机叶轮具有可变的涡轮机几何结构时，废气涡轮增压器组件具有大于或等于0.1的相对的串扰横截面
换言之，在根据本发明的废气涡轮增压器组件中，串扰横截面与涡轮机叶轮的出口横截面的面积比大于或等于10％，并且在带有固定的涡轮机几何结构的涡轮机叶轮的情况下，串扰横截面大于或等于6％。
在本发明的一种优选的设计方案中，涡轮机叶轮是带有可变的涡轮机几何结构的涡形部(Kartusche，有时称为筒形部)。
涡轮机原则上能够配备有可变的涡轮机几何结构，所述可变的涡轮机几何结构能够通过调节与内燃机的相应的运行点相匹配。所谓的VTG涡形部包括可转动的叶片和杠杆和涡轮机壳体侧的盘以及叶片支承环和调节环。这种VTG涡形部一般而言是已知的并且例如在EP 1236866 A2、US 4629396 A、DE 202010015007 U1或EP 167980 A1中以及在EP1707755 A1中描述并且用于调节增压压力。叶片到倾斜位置中的调节促使：涡轮机轮即使在废气量小的情况下，即在负载低且发动机转速低的情况下也仍以高的周缘速度通过废气迎流并且在叶片处由于进入冲击所造成的损失保持得小。在废气量小的情况下，导向叶片平地放置，则对于废气得到叶片中的较小的横截面。为了尽管如此在同一时间内仍使相同的废气量能够流动通过导向叶片，少量的废气必须更快地流动。由此，增压机的转速在该运行状态中更高，并且在负载变换的情况下，增压机更快地构建压力，因为该增压机不必正好还是高转速的。
在本发明的有利的设计方案中，串扰横截面由外部的串扰横截面/>与内部的串扰横截面/>相加得到，其中，外部的串扰横截面/>能够根据在分隔舌部端部与带有可变的涡轮机几何结构的涡形部的边缘之间的间距确定，并且内部的串扰横截面能够根据在带有可变的涡轮机几何结构的涡形部内的切向的环形间隙确定。
换言之，在使用涡形部的情况下，串扰横截面的最大化能够通过增大在分隔舌部与VTG叶片入口之间的间距来实现，这在下面以外部的串扰横截面的概念表征；能够通过增大在VTG叶片出口与涡轮机叶轮之间的间距(在涡形部内的切向的环形间隙)来实现，这在下面以内部的串扰横截面的概念表征；或能够借助由两种增大构成的组合实现。
在每种情况下，流动分开应在进入到VTG涡形部中之前就已经被取消。由此，对于每个废气脉冲，整个VTG涡形部和整个叶轮周缘可供用于通流。由此实现：减少堵塞行为并且同时改善尤其是在额定功率上的残余气体扫气。
串扰横截面的最大化导致在VTG涡形部之前时间上平均的废气背压的下降。所述方案由此首先适用于优化额定功率区域。
在所述根据本发明的带有可变的涡轮机几何结构的废气涡轮增压器组件的另一种设计方案中，废气涡轮增压器组件具有大于或等于0.1、优选大于或等于0.2、进一步优选大于或等于0.4的相对的外部的串扰横截面AREL_外部，作为外部的串扰横截面与涡轮机叶轮处的出口横截面ATR的商而求得。
在带有可变的涡轮机几何结构的废气涡轮增压器组件的一种设计方案中，该废气涡轮增压器组件具有大于或等于0.025，优选约0.03的相对的内部的串扰横截面AREL_内部，作为内部的串扰横截面与涡轮机叶轮处的出口横截面ATR的商而求得。
本发明同样包括如下配置方案，在所述配置方案中，外部的相对的串扰横截面更确切地说是小的、例如<5％，并且在废气涡轮增压器中的根据本发明期望的串扰通过增大内部的相对的串扰横截面、例如>10％来实现。但在此，可能引起涡轮机叶轮的错误迎流并且由此可能引起减小的涡轮机效率。
在本发明的另外的优选的设计方案中，废气涡轮增压器组件具有处于大于或等于0.20、优选大于或等于0.30和特别优选大于或等于0.40范围中的相对的串扰横截面
换言之，串扰横截面与涡轮机叶轮的出口横截面之比或商大于或等于20％、优选大于或等于30％、和特别优选大于或等于40％。
换言之，在涡轮机之前在流动部之间可供废气串扰使用的面优选为废气从涡轮机叶轮中流出所通过的面的约一半大。串扰横截面能够在使用VTG涡形部的情况下由外部的串扰横截面和内部的串扰横截面相加地构成：
借助所提及的比率实现一系列在迄今的涡轮增压器中无法实现或无法组合地实现的优点。由此，实现废气在涡轮机中的最大运行行程，其中，同时能够确保良好的涡轮机效率，并且此外能确保各单个流动部的相同的废气背压水平。这尤其是在高功率内燃机的额定负载区域中适用，根据本发明的废气涡轮增压器组件针对所述高功率内燃机给出一种优化的方案。
在本发明的另一种设计方案中，流动部部段围绕涡轮机轴线的转动角为180°+/-45°、优选180°+/-20°、特别优选180°+/-5°。
由此主要通过使运行长度最大化来实现避免废气串扰。相应地，由带有围绕涡轮机轴线180°的转动角的双螺旋涡轮机的典型设计产生在气缸之间废气脉冲的最大运行长度。
螺旋部段的明显不同于180°的转动角根据本发明同样被包括。这些配置方案在流体力学方面具有较小的效率，因为由此产生各单个流动部的更确切地说不同的阻塞行为并且产生在气缸之间减小的运行长度。
此外，本发明涉及带有废气涡轮增压的内燃机，包括根据上面详细阐述的本发明的废气涡轮增压器组件。
内燃机优选包括相应于点火顺序分开的废气弯管引导部，所述废气弯管引导部通入到根据上面详细阐述的本发明的废气涡轮增压器组件中。
有利的是增压的内燃机的如下实施方式，在所述实施方式中，每个气缸组的气缸的废气管路在气缸头内在构造两个废气弯管的情况下分别汇集成总废气管路。设置在废气引出系统中的双流动部的涡轮机则能够布置成非常靠近内燃机的排气部，即靠近气缸的排气开口。这同样具有多个优点，尤其是因为在气缸与涡轮机之间的废气管路缩短。由于通向用于热的废气的涡轮机的路径缩短，在涡轮机上游的废气弯管或废气引出系统的容积也减小。废气引出系统的热惯性由于所参与的废气管路的质量和长度的减少而同样减小。以这种方式，能够最佳地利用热的废气的废气焓(该废气焓主要由废气压力和废气温度决定)，并且能够确保涡轮机的快速响应行为。
附图说明
存在大量设计和扩展废气涡轮增压器组件的可行方案。下面可根据附图和所属描述内容详细阐述本发明的两种设计方案。附图中：
图1以强烈示意性的图示示出根据本发明的一种示例性的双螺旋废气涡轮增压器组件的横截面视图，
图2以强烈示意性的图示示出根据本发明的废气涡轮增压器组件的另一种示例性的设计方案的横截面视图。
具体实施方式
附图用于构想性地示出并且在其尺寸方面以及在其比例方面都是不按比例的。
图1以垂直于叶轮6的转动轴11的剖面图示意性示出废气涡轮增压器组件1的原理性构造。所示出的废气涡轮增压器组件1是针对双流动部的废气涡轮增压器组件1的示例，即针对带有两个流动部3,4的废气涡轮增压器组件1的示例。废气涡轮增压器组件1具有涡轮机壳体2，在涡轮机壳体中，叶轮6支承在转动轴11上。废气涡轮增压器组件1的特征在于，这两个流动部3,4相叠地布置并且至少沿着弧形区段螺旋形地以不一样大的半径包围叶轮6。换言之，壳体2螺线状地构造，其中，流动部3,4通过作为分隔舌部5的径向的壳体壁分开，并且其中，涡轮机叶轮6例如居中地布置在壳体中(所谓的双螺旋方案)。双螺旋涡轮机的两个进入开口布置成在壳体2的法兰中径向地不一样远地与涡轮机叶轮6的转动轴11间隔开，其中，在每个进入开口处联接有废气涡轮增压器组件1的一个流动部3,4，并且这两个流动部3,4直至叶轮6附近都借助于分隔舌部5彼此分开。以这种方式，两个流动部3,4的废气流彼此分开地朝着叶轮6方向被导引。
根据本发明设置成，分隔舌部5不是伸展(heraneichen)为直至尽可能靠近涡轮机叶轮6的边缘8。相反地，根据本发明设置有分隔舌部端部7相对于涡轮机叶轮的边缘8的间距，该间距在附图中标注为dTT。根据在分隔舌部端部7与涡轮机叶轮的边缘8之间的间距dTT能够确定串扰横截面该串扰横截面能够作为面数值例如通过间距dTT与流动部高度的乘积乘以分隔舌部的数量(通常2)获得或估算。
根据本发明，对于涡轮机叶轮6的串扰横截面与出口横截面之比设置成，废气涡轮增压器组件1具有大于或等于0.06的这种相对的串扰横截面/>其中，ATR说明涡轮机叶轮6处的出口横截面。换言之，允许废气流关于流动分开的串扰的在涡轮机之前的面为涡轮机叶轮的出口面的至少6％。但优选地，所述在涡轮机之前的面是较大的，例如为出口面的大于10％、优选大于或等于20％，并且特别优选地，所述在涡轮机之前的面为相对于出口面的30％、或更多。由此，正是对于内燃机的额定功率和高转速的区域实现一些优点，所述优点尤其是与迄今的结构设计相组合而无法实现的。除了废气在涡轮机中的最大运行行程以外，其中，同时能够确保良好的涡轮机效率，此外能够实现各单个流动部的相同的废气背压水平。通过流动部部段围绕涡轮机的转动轴11的180°+/-45°、优选180°+/-20°、特别优选180°+/-5°的转动角，由此主要通过运行长度的最大化实现避免在内燃机的气缸之间发生废气串扰。
图2以垂直于叶轮6的转动轴11的剖面图示意性示出废气涡轮增压器组件1的另一种设计方案的原理性构造。所示出的废气涡轮增压器组件1又是针对双流动部的废气涡轮增压器组件1的示例，即针对带有两个流动部3,4的涡废气轮增压器组件1的示例。和图1中一样的附图标记表示相同的功能构件。废气涡轮增压器组件1不同于图1的设计方案不具有简单的涡轮机叶轮6，而是在其部位处布置有带有可变的涡轮机几何结构的涡形部9。带有可变的涡轮机几何结构的涡形部9在其中央具有涡轮机叶轮6，该涡轮机叶轮可运动地支承在转动轴11上。带有可调节的叶片的叶片支承环或承载环围绕涡轮机叶轮6并且与该涡轮机叶轮通过环形间隙10间隔开。
在本发明的有利的设计方案中，串扰横截面由外部的串扰横截面/>和内部的串扰横截面/>相加得到，其中，外部的串扰横截面/>能够根据在分隔舌部端部与带有可变的涡轮机几何结构的涡形部9的边缘8之间的间距dTT确定，并且内部的串扰横截面/>能够根据在带有可变的涡轮机几何结构的涡形部9内的切向的环形间隙10确定。图2中的废气涡轮增压器组件1具有大于等于10％的相对的串扰横截面。
换言之，在使用涡形部9的情况下，串扰横截面的最大化能够通过增大在分隔舌部与VTG叶片入口之间的间距dTT实现，这在下面以外部的串扰横截面的概念表征；能够通过增大在VTG叶片出口与涡轮机叶轮之间的间距(在涡形部9内的切向的环形间隙10)实现，这在下面以内部的串扰横截面的概念来表征；或能够借助由两种增大构成的组合实现。
在每种情况下，流动分开应在进入到VTG涡形部9中之前就已经被取消。由此，对于每个废气脉冲，整个VTG涡形部9和整个叶轮周缘可供用于通流。由此实现：减少堵塞行为并且同时改善尤其是在额定功率上的残余气体扫气。串扰横截面的最大化导致在VTG涡形部9之前时间上平均的废气背压的下降。所述方案由此首先适用于优化额定功率区域。
在所述根据本发明的带有可变的涡轮机几何结构的废气涡轮增压器组件1的另一种设计方案中，废气涡轮增压器组件1具有大于或等于0.10、优选大于或等于0.20、进一步优选大于或等于0.40的相对的外部的串扰横截面AREL_外部，作为外部的串扰横截面与涡轮机叶轮处的出口横截面ATR的商而求得。
在带有可变的涡轮机几何结构的废气涡轮增压器组件1的一种设计方案中，该废气涡轮增压器组件具有大于或等于0.025、优选约0.03的相对的内部的串扰横截面AREL_内部，作为内部的串扰横截面与涡轮机叶轮处的出口横截面ATR的商而求得。
附图标记列表
1 废气涡轮增压器组件
2 壳体
3 单个流动部
4 单个流动部
5 分隔舌部
6 涡轮机叶轮
7 分隔舌部的端部
8 涡轮机叶轮的边缘
9 带有可变的涡轮机几何结构的涡形部
10 环形间隙
11 涡轮机叶轮的转动轴
dTT 在分隔舌部端部与涡轮机叶轮边缘之间的间距
串扰横截面
ATR 涡轮机叶轮处的出口横截面
AREL 相对的串扰横截面
外部的串扰横截面
内部的串扰横截面

Claims (14)

1.用于涡轮增压的内燃机的废气涡轮增压器组件(1)，所述废气涡轮增压器组件带有螺线状地构造的壳体(2)，所述废气涡轮增压器组件具有至少两个分开的流动部(3,4)、至少一个将相邻的流动部(3,4)分开的分隔舌部(5)和涡轮机叶轮(6)，其中，所述分隔舌部(5)如此布置，使得所述分隔舌部(5)的面向所述涡轮机叶轮(6)的端部(7)与所述涡轮机叶轮(6)的边缘(8)如此间隔开，使得在所述流动部(3,4)之间的串扰沿流动方向在所述涡轮机叶轮(6)上游出现，其中，根据在所述分隔舌部端部(7)与所述涡轮机叶轮的边缘(8)之间的间距dTT能够确定串扰横截面其特征在于，
当所述涡轮机叶轮(6)具有可变的涡轮机几何结构时，所述废气涡轮增压器组件(1)具有大于或等于0.1的相对的串扰横截面其中，所述串扰横截面/>由外部的串扰横截面/>与内部的串扰横截面/>相加得到，其中，所述外部的串扰横截面能够根据在所述分隔舌部端部(7)与带有可变的涡轮机几何结构的涡形部(9)的边缘(8)之间的间距确定，并且所述内部的串扰横截面/>能够根据在带有可变的涡轮机几何结构的涡形部(9)内的切向的环形间隙(10)确定，
其中，ATR说明所述涡轮机叶轮(6)处的出口横截面。
2.根据权利要求1所述的废气涡轮增压器组件(1)，其中，所述废气涡轮增压器组件(1)具有处于大于或等于0.20的范围中的相对的串扰横截面
3.根据权利要求2所述的废气涡轮增压器组件(1)，其中，所述废气涡轮增压器组件(1)具有处于大于或等于0.30的范围中的相对的串扰横截面
4.根据权利要求3所述的废气涡轮增压器组件(1)，其中，所述废气涡轮增压器组件(1)具有处于大于或等于0.40的范围中的相对的串扰横截面
5.根据权利要求1至4中任一项所述的废气涡轮增压器组件(1)，其中，所述废气涡轮增压器组件(1)具有大于或等于0.10的相对的外部的串扰横截面AREL_外部，作为所述外部的串扰横截面与所述涡轮机叶轮(6)处的出口横截面ATR的商求得。
6.根据权利要求5所述的废气涡轮增压器组件(1)，其中，所述废气涡轮增压器组件(1)具有大于或等于0.20的相对的外部的串扰横截面AREL_外部，作为所述外部的串扰横截面与所述涡轮机叶轮(6)处的出口横截面ATR的商求得。
7.根据权利要求6所述的废气涡轮增压器组件(1)，其中，所述废气涡轮增压器组件(1)具有大于或等于0.40的相对的外部的串扰横截面AREL_外部，作为所述外部的串扰横截面与所述涡轮机叶轮(6)处的出口横截面ATR的商求得。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的废气涡轮增压器组件(1)，其中，所述废气涡轮增压器组件(1)具有大于或等于0.025的相对的内部的串扰横截面AREL_内部，作为所述内部的串扰横截面与所述涡轮机叶轮(6)处的出口横截面ATR的商求得。
9.根据权利要求8所述的废气涡轮增压器组件(1)，其中，所述废气涡轮增压器组件(1)具有0.03的相对的内部的串扰横截面AREL_内部，作为所述内部的串扰横截面与所述涡轮机叶轮(6)处的出口横截面ATR的商求得。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的废气涡轮增压器组件(1)，其中，所述流动部部段围绕所述涡轮机叶轮(6)的转动轴(11)的转动角为180°+/-45°。
11.根据权利要求10所述的废气涡轮增压器组件(1)，其中，所述流动部部段围绕所述涡轮机叶轮(6)的转动轴(11)的转动角为180°+/-20°。
12.根据权利要求11所述的废气涡轮增压器组件(1)，其中，所述流动部部段围绕所述涡轮机叶轮(6)的转动轴(11)的转动角为180°+/-5°。
13.带有废气涡轮增压的内燃机，包括根据权利要求1-12中任一项所述的废气涡轮增压器组件(1)。
14.根据权利要求13所述的内燃机，包括相应于点火顺序而分开的废气弯管引导部，所述废气弯管引导部通入到所述废气涡轮增压器组件(1)中。
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