CN117480313A - 涡轮增压器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种涡轮增压器(1)，其具有被配置为压缩内燃机的新鲜空气的压缩机装置(2)，压缩机装置(2)包括至少一个具有新鲜空气入口(201)和新鲜空气出口(202)的压缩机壳体(20)，其中至少一个压缩机叶轮(32)布置在压缩机壳体(20)内，涡轮增压器(1)还具有至少一个用于驱动压缩机装置(2)的废气涡轮(3)，其具有至少一个具有废气入口(301)和废气出口(302)的涡轮壳体(30)，其中至少一个涡轮叶轮(32)布置在涡轮壳体(30)内，并且还具有加热催化转化器(4)，其被配置为用新鲜空气和/或废气至少部分地转化所供应的燃料，其中加热催化转化器(4)包括具有气体入口(401)、气体出口(402)和燃料入口(403)的催化转化器壳体(40)，其中一方面催化转化器壳体(40)、另一方面压缩机壳体(20)和/或涡轮壳体(30)在至少一个部件表面上热接触。

Description

涡轮增压器
本发明涉及一种涡轮增压器，其具有被配置为压缩内燃机的新鲜空气的压缩机装置，该压缩机装置包括至少一个具有新鲜空气入口和新鲜空气出口的压缩机壳体，在压缩机壳体内布置有至少一个压缩机叶轮，该涡轮增压器还具有至少一个用于驱动压缩机装置的废气涡轮，其具有至少一个具有废气入口和废气出口的涡轮壳体，在涡轮壳体内布置有至少一个涡轮叶轮。
在实践中已知为内燃机配备至少一个涡轮增压器。涡轮增压器包含涡轮，该涡轮从废气流中提取动能，并将其作为机械动力提供。该机械动力用于驱动压缩机装置，通过该压缩机装置可以将燃烧所需的新鲜空气以增加的压力供应至内燃机。这可以优化响应特性、输出和/或消耗。
在实践中还已知将来自内燃机的废气供应到至少一个废气后处理装置。该废气后处理装置可以例如包含颗粒过滤器和/或至少一个催化转化器。这可以保留烟灰颗粒或氧化或还原污染物，例如，CO、CHX或NOX，从而使它们无害。
所有已知的催化转化器都需要比正常环境条件更高的工作温度，以便很大程度上去除废气中的污染物。尽管颗粒过滤器即使在冷启动后也能可靠地工作，但它必须在高温下不时地进行再生。
因此，WO2020/193595A1公开了一种加热催化转化器，其被设计成使用废气或新鲜空气转化所供应的燃料。该加热催化转化器可以在不同的运行状态下运行。例如，所供应的燃料可以简单地被汽化，以便在废气后处理装置处被氧化，由此释放热量并且废气后处理装置被加热。在其他运行状态下，至少一些燃料可以转化为合成气体，其在废气后处理装置处具有较低的起燃温度，并且因此使得在内燃机的一些运行状态中可以更好地加热废气后处理装置。最后，燃料可以在加热催化转化器中被完全转化，从而产生热气体，该热气体被供应至废气后处理装置并将其加热。
这种已知的加热催化转化器的缺点是它需要额外的安装空间，这在乘用车和轻型商用车中尤其受到限制。
因此，基于现有技术，本发明的目的是提供一种用于快速加热内燃机的废气后处理装置的装置，其需要很少的安装空间并且还适合于改装现有的内燃机。
根据本发明，该目的通过根据权利要求1所述的涡轮增压器来实现。在从属权利要求中可以发现本发明的有利的进一步方案。
根据本发明，提出了一种涡轮增压器，该涡轮增压器具有至少一个压缩机装置和至少一个废气涡轮。压缩机装置被设计成压缩待供应至内燃机的新鲜空气。为此目的，压缩机装置包含至少一个具有新鲜空气入口和新鲜空气出口的压缩机壳体，至少一个压缩机叶轮布置在该压缩机壳体中。内燃机中燃料燃烧所需的新鲜空气，以第一压力通过新鲜空气入口并供应至压缩机装置，并以第二压力离开新鲜空气出口，该第二压力高于第一压力。因此，压缩机装置向新鲜空气增加了机械功。
至少一个压缩机叶轮可具有多个转子叶片，并且作为径流式压缩机或轴流式压缩机操作。在本发明的其他实施例中，至少一个压缩机叶轮可以是螺杆压缩机或罗茨(Roots)鼓风机或斜盘压缩机的一部分。本发明没有教导使用压缩机装置的特定设计作为解决方案原理。
至少一个废气涡轮被设计成驱动压缩机装置。为此目的，一方面废气涡轮与另一方面压缩机装置可以通过旋转轴、齿轮箱、带驱动器置或以本身已知的另一方式彼此连接。该至少一个废气涡轮具有至少一个涡轮壳体，该涡轮壳体具有废气入口和废气出口，至少一个涡轮叶轮布置在该涡轮壳体中。该废气涡轮被设计为用于从废气流中提取能量，并将其作为机械动力提供。在这方面，来自内燃机的废气流经由废气入口以第二压力供应至涡轮壳体，并且经由废气出口以第一压力排出，该第二压力高于第一压力。
根据本发明的涡轮增压器还具有加热催化转化器，其被设计成至少部分地使用新鲜空气和/或废气转化所供应的燃料，该加热催化转化器包含催化转化器壳体，该催化转化器壳体具有至少一个气体入口和至少一个气体出口以及至少一个燃料入口。新鲜空气和/或废气经由气体入口被供应。燃料，例如汽油或柴油，经由燃料入口供应至加热催化转化器。在加热的催化转化器中由燃料和废气和/或新鲜空气产生产物气体。为此目的，燃料在加热催化转化器中汽化和/或至少部分氧化并释放热量和/或经由裂化反应转化为合成气体。因此，产物气体含有热气体和/或燃料蒸气和/或合成气体。产物气体经由气体出口离开加热催化转化器，并被供应回废气涡轮下游的排气管。因此，废气涡轮产生的湍流可用于将加热催化转化器中产生的产物气体与废气混合。废气和/或新鲜空气可以在相应的第二压力下经由气体入口供应，并在第一压力下排放到废气流动中，从而使其可靠地流过催化转化器壳体而无需额外的输送装置。在本发明的一些实施例中，加热催化转化器被设计成借助于非织造物无焦化地汽化所供应的燃料。
根据本发明，现在提出，一方面催化转化器壳体与另一方面压缩机壳体和/或涡轮壳体在至少一个部件表面上热接触。一方面，这导致紧凑的设计，因为与不具有加热催化转化器的附加功能的已知涡轮增压器相比，具有集成的加热催化转化器的涡轮增压器几乎不需要更多的安装空间。另外，通过使用根据本发明的涡轮增压器替换现有的涡轮增压器，可以使用根据本发明的加热装置容易地改装具有涡轮增压器并且已经在使用的内燃机。以此方式，额外的热能可被引入废气后处理装置中，而不会由于机内优化降低内燃机的效率。
此外，涡轮增压器的运行期间产生的废热可以被供应至加热催化转化器，使得加热催化转化器本身更快地达到运行温度。结果，可以减少或完全避免向加热催化转化器供应电辅助能量，使得加热催化转化器可以以能耗优化的方式运行。
在本发明的一些实施例中，涡轮增压器还包括第一溢流通道，该第一溢流通道具有第一端和与其相对的第二端，第一端连接至涡轮壳体的废气入口，第二端连接至催化转化器壳体的气体入口。这使得可以向加热催化转化器供应废气，一方面，废气将热能引入到加热催化转化器中，以便以这种方式实现或促进燃料在催化转化器处的转化或汽化燃料，即将其从液态转化为气态。另外，废气可以用作氧化剂，以氧化至少部分燃料并因此释放热量。富氧废气特别适合于该目的，并且其例如在火花点火式内燃机的稀薄运行(空气系数λ>1)期间或通常在自点火式内燃机的情况下产生。
在本发明的一些实施例中，涡轮增压器可包括至少一个第二溢流通道，该第二溢流通道具有第一端和与其相对的第二端，第一端连接至压缩机壳体的新鲜空气出口，第二端连接至催化转化器壳体的气体入口。因此，第二溢流通道用于向加热催化转化器供应新鲜空气。就像废气一样，压缩的新鲜空气也可用于为加热催化转化器添加额外的热能。此外，新鲜空气适合作为供应至加热催化转化器的燃料的氧化剂。以此方式，可以独立于内燃机的运行状态来确保燃料的氧化，因为氧化可以独立于原始废气的成分而发生。
在本发明的一些实施例中，涡轮增压器可以包含第三溢流通道，该第三溢流通道具有第一端和与其相对的第二端，第一端连接至催化转化器壳体的气体出口，第二端连接至涡轮壳体的废气出口。因此，第三溢流通道适合且旨在将在废气涡轮下游的加热催化转化器中产生的产物气体供应至排气管。如上所述，产物气体可以是或可以包含燃料蒸气。在本发明的其他实施例中，产物气体可以是或可以包含通过使燃料在加热催化转化器上反应而获得的合成气体。在本发明的又一些实施例中，产物气体可以是热气体或包含通过在加热催化转化器上氧化燃料而获得的热气体。由于因此在废气涡轮上游以相对高的压力水平向加热催化转化器供应废气或新鲜空气，并且在废气涡轮下游以较低压力向加热催化转化器供应产物气体，因此废气涡轮内的压力下降不可避免地导致废气或新鲜空气流过加热催化转化器。
不言而喻，第一溢流通道、第二溢流通道或第三溢流通道不需要设置在本发明的所有实施例中。在本发明的一些实施例中，这些溢流通道可以仅存在一个或仅存在两个。
在本发明的一些实施例中，第一溢流通道和/或第二溢流通道和/或第三溢流通道可以至少分区段地设计为催化转化器壳体中和/或压缩机壳体中和/或涡轮壳体中的孔。这种类型的孔可以通过机械加工或者在壳体的初次成型期间形成。一方面，这导致根据本发明的涡轮增压器的简单生产和机械稳健的运行，因为不需要易磨损的塑料或橡胶软管以及软管到壳体的连接点。
在本发明的一些实施例中，至少一个喷嘴可以布置在第三溢流通道的第二端上。这允许加热催化转化器的产物气体以可预定的方向和/或可预定的脉冲被引入到废气流中，使得额外地促进产物气体与废气流的混合。
在本发明的一些实施例中，在第一溢流通道和/或在第二溢流通道和/或在第三溢流通道中可以设有双向阀。这种类型的双向阀可以受到来自控制装置的电信号的影响，使得可以以开环或闭环方式控制相应溢流通道中的流量。由此，根据运行状态，可以将废气或新鲜空气，或废气和新鲜空气的混合物供应至加热催化转化器，或者可以通过关闭至少一个溢流通道来完全停用加热催化转化器。在本发明的一些实施例中，溢流通道可用作废气门阀，方式为通过加热催化转化器将不允许的高增压压力排放到排气管线中或引导废气绕过废气涡轮。因此可以省去额外的废气门阀。
在本发明的一些实施例中，涡轮增压器还可以包含三向阀，该三向阀具有三个入口/出口，第一溢流通道和第二溢流通道以及气体入口连接到该三向阀。三向阀的位置可以用于向加热催化转化器供应新鲜空气或废气，或新鲜空气和废气的混合气体，从而可以使用单个阀门在宽范围内调节加热催化转化器的运行状态。通过关闭三向阀，加热催化转化器可以停止运行，例如在满负荷或接近满负荷的运行条件下，这不需要对废气后处理采取任何额外的加热措施。
在本发明的一个实施例中，催化转化器壳体的至少一个部件与压缩机壳体或涡轮壳体可以制造成为一件。这种类型的一件式生产尤其可以通过铸造方法中的初次成型来实现。在本发明的其他实施例中，壳体可以至少部分地以3D打印方法制造。以此方式，催化转化器壳体的至少一个部件与压缩机壳体的或涡轮壳体的至少一个部件可以一体地结合，使得来自压缩机壳体或涡轮壳体的热量可被引入到加热催化转化器中，且损失很小。以此方式，可以避免具有相对高的热输入阻力的原始接触表面和/或在长时间运行之后被氧化的接触表面。
在本发明的一些实施例中，催化转化器壳体的至少一个部件、压缩机壳体的至少一个部件以及涡轮壳体的至少一个部件可以制造成为一件。这使得整个涡轮增压器的机械结构坚固且紧凑。
在本发明的一些实施例中，由于一方面催化转化器壳体与另一方面压缩机壳体或涡轮壳体之间的热接触，约0.5kW至约6kW的热流可被引入到加热催化转化器中。在本发明的其他实施例中，通过热接触引入到加热催化转化器中的热流可以在约1kW与约4kW之间。在本发明的又一些实施例中，热输入可以在约0.5kW与约3kW之间。上述热输出允许燃料在加热催化转化器中有效汽化和/或转化，而无需额外的电辅助能量。因此，内燃机可以以能耗优化的方式运行。
下面将基于附图更详细地解释本发明，而不限制本发明的一般概念。其中，
图1示出了根据本发明的涡轮增压器的第一实施例的第一视图。
图2示出了根据本发明的涡轮增压器的第一实施例的第二视图。
图3示出了根据本发明的涡轮增压器的第一实施例的第三视图。
图4示出了根据本发明的涡轮增压器的第二实施例的第一视图。
图5示出了根据本发明的涡轮增压器的第二实施例的第二视图。
图6示出了具有根据本发明的废气后处理装置和涡轮增压器的内燃机的框图。
图1至图3示出了根据本发明的涡轮增压器的第一实施例。涡轮增压器1包含压缩机装置2，其被设计成压缩内燃机中燃烧所需的新鲜空气。在所示的示例性实施例中，压缩机装置2被设计为径流式压缩机。压缩机装置2具有新鲜空气入口201，其被设计成以第一压力吸入环境空气。此外，压缩机装置2具有新鲜空气出口202，其被设计成以第二压力排出压缩的新鲜空气。然后，新鲜空气出口202可以连接至内燃机的进气歧管，并且以增加的压力向内燃机供应内燃机中的燃料燃烧所需的新鲜空气。
具有至少一个涡轮壳体30的废气涡轮3用于驱动压缩机装置。涡轮壳体30具有废气入口301和废气出口302，至少一个涡轮叶轮布置在涡轮壳体30中。在所示的示例性实施例中，废气涡轮也被设计为径流式涡轮，即，废气入口301和废气出口302彼此大致成直角布置。
在本发明的一些实施例中，涡轮壳体30和压缩机壳体20可被制造成为一件，例如作为铸件或以3D打印方法制造。在本发明的其他实施例中，壳体可以由多个部件制成，或者可以被分开并通过螺纹连接彼此连接。
图1至图3还示出了加热催化转化器4。加热催化转化器4具有壳体40，该壳体40具有大致圆柱形的主要形状。气体入口401位于壳体4的下侧，废气和/或新鲜空气可通过该气体入口401供应至加热催化转化器4。此外，加热催化转化器4具有至少一个燃料入口403。可以经由燃料入口403供应气体燃料或液体燃料，通常是汽油或柴油。燃料可以以上述方式与经由气体入口401供应的废气或新鲜空气完全或部分转化。以这种方式，在加热催化转化器4中产生的产物气体，经由气体出口402离开加热催化转化器4。
此外，图1至图3示出了保持支架43，其可由导热材料，例如金属或合金制成。保持支架被设计成机械地固定加热催化转化器4的催化转化器壳体40。保持支架43背向催化转化器壳体40的一端与涡轮壳体30机械且导热地接触。在涡轮增压器的操作期间，热废气流过涡轮壳体30。这导致涡轮壳体30变热。一些热量通过对流和辐射释放到环境中。然而，引入涡轮壳体30中的一些热量经由保持支架43以及形成在催化转化器壳体40和保持支架43之间的部件表面45流入加热催化转化器4中。为此目的，催化转化器壳体40可以至少部分地由导热材料制成，例如金属或合金。以这种方式，可以在没有或减少电辅助能量的供应的情况下，使加热催化转化器4达到升高的温度，在该温度下燃料可以与新鲜空气或废气进行转化。
从附图中还可以看出，催化转化器壳体40还可以具有另外的端口41。温度传感器或电加热装置可以经由这些端口连接。可选地，可以设置多于一个燃料入口403，以使得燃料在加热催化转化器4内的分布更加均匀。
如图1和图2进一步所示，根据本发明的涡轮增压器还包含具有第一端151和第二端152的第一溢流通道15。第一端151连接至涡轮壳体30的废气入口301。以此方式，以例如大约3.5巴至大约5巴的相对高的压力离开内燃机的废气流可以至少部分地被提取，并被供应至加热催化转化器4。为此目的，第一溢流通道15的第二端152连接至催化转化器壳体40的气体入口401。可选的双向阀(图中未示出)可位于溢流通道15中，借助于该双向阀，可以控制供应至加热催化转化器4的废气量。
此外，根据本发明第一实施例的涡轮增压器包括第三溢流通道35，该第三溢流通道35具有第一端351和与其相对的第二端352。第一端351在此连接到催化转化器壳体40的气体出口402。第二端352在涡轮壳体30中的涡轮叶轮的下游具有可选的喷嘴353。在涡轮叶轮的下游，一方面产生较低的压力，因为涡轮叶轮从废气流吸取能量。另外，涡轮叶轮引起湍流，并因此使在加热催化转化器4中产生的产物气体与主废气流良好混合。压力差导致通过加热催化转化器4的限定流量的废气。同时，根据本发明的涡轮增压器具有紧凑的设计，这节省了安装空间并且使得易于改装现有的内燃机。
图4和图5更详细地示出了本发明的第二实施例。本发明的相同组件具有相同的附图标记，使得以下描述限于本发明的本质区别。
从图4中可以清楚地看出，第二实施例省去了用于涡轮壳体30和催化转化器壳体40的机械和热耦合的保持支架43。根据第二实施例，催化转化器壳体40被设计成两个部件，具有下部件422和上部件421。在所示的示例性实施例中，催化转化器壳体40的下部件422与涡轮壳体30一起制造成为一件，即，在以金属铸造方法中涡轮壳体30的初次成型过程中，下部件422也以与涡轮壳体30的均质组件相同的方法步骤被制造。
由于催化转化器壳体40的下部件422和涡轮壳体30的一体式或整体式生产，在部件表面45处不存在界面，这会导致两个组件的热耦合，并由于不均匀、污染或氧化而阻碍热量输入。因此，从涡轮壳体30到催化转化器壳体40的热输入可以更加均匀和/或更有效。在本发明的其他实施例中，催化转化器壳体的至少一个部件与涡轮壳体的这种一体结合连接也可以通过钎焊、焊接或3D打印来实现。
在根据本发明的第二实施例的整体制造的情况下，溢流通道15、25和35也可以通过壳体中的凹部或孔以简单的方式制造。此外，双向阀或三向阀也可以集成到壳体中，一方面可以影响废气或新鲜空气的供应，另一方面可以影响产物气体的排出，以便使加热催化转化器4的操作参数适应可预定的目标条件。
图6示出了具有根据本发明的废气后处理装置72、73和74以及涡轮增压器的内燃机7的框图。为了清楚起见，压缩机装置2、废气涡轮3和加热催化转化器4在图6中空间分离。本领域技术人员当然能够意识到本发明的这些组件一起工作，如上所述参考图1至图5。
内燃机7可以是自点火式或火花点火式内燃机。内燃机7被设计成通过使燃料与环境空气一起燃烧来提供机械动力。内燃机7可以用在汽车、卡车、轮船、建筑机械中或者以固定方式用在压缩机、发电机、热电联产单元或类似装置中。
在运行期间，经由空气过滤器77向内燃机7供应新鲜空气或环境空气。使新鲜空气在压缩机装置2中达到较高压力水平。为此目的，将新鲜空气供应至新鲜空气入口201，由压缩机叶轮压缩，然后经由新鲜空气出口202供应给内燃机7。
压缩机装置由旋转轴8驱动，旋转轴8的驱动功率由废气涡轮3提供。为此目的，来自内燃机7的废气经由废气入口301供给到废气涡轮中。废气然后经由废气出口302离开废气涡轮3。
然后废气经由排气管71供应至废气后处理装置，其可以减少烟灰颗粒和气态污染物。在所示的示例性实施例中，废气后处理装置包含氧化催化转化器72，其被设计成氧化碳氢化合物和一氧化碳。以这种方式预处理的废气到达颗粒过滤器73，颗粒过滤器73保留细小的灰尘颗粒。然后废气被供应到SCR催化转化器74中，其通过添加尿素来还原氮氧化物。可以使用各种温度传感器TIA在不同点测量废气温度，以开环或闭环方式控制加热催化转化器4和内燃机7。
氧化催化转化器72和SCR催化转化器74需要例如超过250℃的升高的温度以便操作。颗粒过滤器73也在低温下起作用，但必须不时地在升高的温度下操作，以便氧化嵌入的颗粒并以这种方式再生颗粒过滤器。因此需要使在排气管71中流动的废气达到可预定的温度或将其保持在升高的温度。根据现有技术，这可以通过内燃机7的适当操作条件来实现，例如通过延迟喷射或后喷射。然而，这使排气行为恶化并且增加了内燃机7的燃料需求。
因此，根据本发明，建议使用一种加热催化转化器4，其设计成将热量引入废气后处理装置的至少一个组件72、73、74中。为此目的，燃料从储存罐74经由电驱动泵46供应至加热催化转化器4，燃料经由燃料入口403进入加热催化转化器4的催化转化器壳体40。催化转化器支撑件涂覆有催化剂材料，并且布置在催化转化器壳体4内。
在最简单的情况下，经由燃料入口403进入的燃料可在加热催化转化器4中汽化并经由气体出口402离开催化转化器壳体4。通过具有第一端351和与其相对的第二端351的第三溢流通道35，该燃料蒸气可被引入排气管71中，由废气涡轮3产生的湍流确保有效混合。然后燃料蒸气可在氧化催化剂72和/或下游组件73或74处被氧化，在此处其释放热量。
在其他运行状态下，燃料可以在加热催化转化器4中与废气和/或新鲜空气一起转化，从而形成热气体或合成气体，其可以以同样的方式经由第三溢流通道35供应至排气管71。合成气体也可以在氧化催化转化器72或下游组件73、74处转化，与汽化但化学上未改变的燃料相比，其起燃温度可能降低。
为了使用废气或新鲜空气转化燃料，加热催化转化器4还包含气体入口401。气体入口401经由三向阀53连接到第一溢流通道15和第二溢流通道25。第一溢流通道15经由其第一端151连接至废气涡轮3的气体入口301，使得废气能够以相对较高的压力水平被抽取，并供应至三向阀53的端口。此外，所示实施例包含第二溢流通道25，其第一端251连接至压缩机装置2的新鲜空气出口202。相对的第二端252连接到三向阀53的另一端口。根据三向阀53的位置，新鲜空气或废气或两者因此可经由气体入口401供应到加热催化转化器4的催化转化器壳体40中。因此，加热催化转化器4中的氧含量可以通过三向阀53的位置来调节，从而可以影响所供应的燃料的转化类型。
燃料在加热催化转化器4中的转化和单纯的汽化都需要热能，一方面，热能可以通过燃料在加热催化转化器4中的至少部分氧化来产生。然而此外，根据本发明，该热能还可以通过加热催化转化器4与废气涡轮3和/或压缩机装置2的热耦合来实现。
电子开环或闭环控制装置76可用于驱动供应的燃料量和三向阀53，并且如果需要的话，可用于驱动加热催化转化器4的其他组件。该装置可以可选地经由数据总线连接到发动机控制单元75，使得在驱动加热催化转化器4时也可以考虑内燃机7的运行状况。
加热催化转化器4完全集成到废气涡轮增压器中还使得可以节省额外的组件。在所示的示例性实施例中，三向阀53还可以用来替代废气门阀。为此目的，如果新鲜空气出口202处的压力升高到不可接受的程度，则可以中断向加热催化转化器4的燃料供应，并且可以打开三向阀53，使得废气通过加热催化转化器4从废气涡轮3的高压侧流向低压侧，而不产生额外的热量。
当然，本发明不限于所示的实施例。因此，以上描述不应被视为限制性的而是解释性的。所附权利要求应以以下方式来理解：所陈述的特征存在于本发明的至少一个实施例中。这并不排除进一步特征的存在。如果权利要求和上面的描述定义了“第一”和“第二”实施例，则该指定用于区分两个相似的实施例而不确定排序顺序。

Claims (13)

1.一种涡轮增压器(1)，具有
压缩机装置(2)，被配置为压缩内燃机的新鲜空气的，所述压缩机装置(2)包括至少一个具有新鲜空气入口(201)和新鲜空气出口(202)的压缩机壳体(20)，在所述压缩机壳体(20)内布置有至少一个压缩机叶轮，以及
用于驱动所述压缩机装置(2)的至少一个废气涡轮(3)，其具有至少一个具有废气入口(301)和废气出口(302)的涡轮壳体(30)，在所述涡轮壳体(30)内布置有至少一个涡轮叶轮，
其特征在于，
所述涡轮增压器(1)还包括加热催化转化器(4)，其被配置为用新鲜空气和/或废气至少部分地转化所供应的燃料，所述加热催化转化器(4)包含具有气体入口(401)、气体出口(402)和燃料入口(403)的催化转化器壳体(40)，其中，
一方面所述催化转化器壳体(40)、另一方面所述压缩机壳体(20)和/或所述涡轮壳体(30)在至少一个部件表面(45)上热接触。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压器，还包括第一溢流通道(15)，所述第一溢流通道(15)具有第一端(151)和与其相对的第二端(152)，其中所述第一端(151)连接至所述涡轮壳体(30)的所述废气入口(301)，所述第二端(152)连接至所述催化转化器壳体(40)的所述气体入口(401)。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的涡轮增压器，还包括第二溢流通道(25)，所述第二溢流通道(25)具有第一端(251)和与其相对的第二端(252)的，其中所述第一端(251)连接至所述压缩机壳体(20)的所述新鲜空气出口(202)，所述第二端(252)连接至所述催化转化器壳体(40)的所述气体入口(401)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的涡轮增压器，还包括第三溢流通道(35)，所述第三溢流通道(35)具有第一端(351)和与其相对的第二端(352)，其中所述第一端(351)连接至所述催化转化器壳体(40)的所述气体入口(402)，所述第二端(352)连接至所述涡轮壳体(30)的所述废气出口(302)。
5.根据权利要求4所述的涡轮增压器，其特征在于，至少一个喷嘴(353)布置在所述第三溢流通道(35)的第二端(352)上。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的涡轮增压器，其特征在于，在所述第一溢流通道(15)和/或在所述第二溢流通道(25)和/或在所述第三溢流通道(35)中存在双向阀(52)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的涡轮增压器，还包括具有三个入口/出口的三向阀(53)，所述第一溢流通道(15)、所述第二溢流通道(25)以及所述气体入口(401)连接到所述三向阀(53)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的涡轮增压器，其特征在于，所述催化转化器壳体(40)的至少一个部件(421、422)与所述压缩机壳体(20)或所述涡轮壳体(30)制造成为一件。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的涡轮增压器，其特征在于，所述催化转化器壳体(40)的至少一个部件(42)与所述压缩机壳体(20)和所述涡轮壳体(30)制造成为一件。
10.根据权利要求8或9所述的涡轮增压器，其特征在于，所述第一溢流通道(15)和/或所述第二溢流通道(25)和/或所述第三溢流通道(35)，至少分区段地设计为所述催化转化器壳体(40)中和/或所述压缩机壳体(20)中和/或所述涡轮壳体(30)中的孔。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的涡轮增压器，其特征在于，当废气流经所述涡轮壳体(30)时，约0.5kW至约6kW或约1kW至约4kW或约0.5kW至约3kW的热流，能够通过所述催化转化器壳体(40)与所述压缩机壳体(20)和/或所述涡轮壳体(30)之间的热接触而被引入所述催化转化器壳体(40)中。
12.根据权利要求8至10中任一项所述的涡轮增压器，其特征在于，所述催化转化器壳体(40)以及所述压缩机壳体(20)或所述涡轮壳体(30)中的至少一个被制造为铸件。
13.一种改造具有涡轮增压器的内燃机的方法，包括以下方法步骤：
移除现有的涡轮增压器，以及
安装根据权利要求1至12中任一项所述的涡轮增压器。
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