专利名称：转成环形体积的压缩机再循环的制作方法
技术领域：
本发明针对一种涡轮增压器管道的构形，该涡轮增压器管道被整合在一个压缩机盖件中，从而将旁通空气从压缩机排放口传送至压缩机入口，以此方式使得不会引起喘振情况或噪声。
背景技术：
涡轮增压器将空气以与在正常吸气构型中将有可能的情况相比更大的密度传送到发动机进气系统，从而允许燃烧更多的燃料，因此在没有明显增加发动机重量的情况下提升了发动机的马力。一个更小的涡轮增压的发动机能够取代一个更大物理尺寸的正常吸气的发动机，因而减小了车辆的质量以及空气动力学的迎风面积。涡轮增压器是一类被迫进气系统，该系统使用了从发动机排气歧管进入涡轮机壳体的排气流来驱动位于涡轮机壳体(2)中的涡轮机叶轮(51)。该涡轮机叶轮被稳固地附着到一个轴上以便形成轴与叶轮组件。该涡轮机叶轮的主要功能是从排气中提取旋转动力并使用这个动力来驱动压缩机。该压缩机级由一个叶轮(20)及其壳体(10)组成。该压缩机叶轮(20)被安装到该轴与叶轮组件的一个短轴端并且通过来自一个压缩机螺母的夹紧负载而被保持在位。过滤后的空气通过压缩机叶轮的非常高的RPM旋转而被轴向地抽取到该压缩机盖件的入口
(14)中。涡轮机级驱动该压缩机叶轮来产生静态压力与一些剩余动能及热量的一种组合。加压的气体穿过压缩机排放口(15)从压缩机盖件排出并且通常经由一个中冷器被传送到发动机进气中。与现有的发动机运行条件下的可能情况相比，当压缩机试图传送更多的质量流到该发动机时压缩机会发生喘振，即空气动力学失速。压缩机级就压力、质量流、速度以及净空气动力学推力而言开始振荡。这种振荡的不稳定性会严重损坏涡轮增压器，还产生了一种驾驶者能够听到的并且通常描述为“吼叫”或“尖叫声”的刺激的噪声。对于一个给定的压缩机设计而言喘振的位置可以描述为在给定转速下的压力和质量流的函数。压燃式(Cl)发动机将空气直接引入气缸中。空气在压缩冲程由活塞压缩，并且燃料在活塞达到上止点(TDC)之前被喷射到加热的压缩空气中。在涡轮增压的Cl发动机中，空气质量流是通过涡轮增压器输出来传送的，并且该燃料流量被计量并且被直接喷射到燃烧室中。某些Cl发动机装备有多个节气门。点火式(SI)发动机可以在进气歧管中将该燃烧空气与燃料进行混合。组合的空气-燃料混合物在进入燃烧室之前由节流阀控制。该节流阀(或板)典型地以相对紧密的公差定位在一个节气门本体内并且具有关闭到发动机的空气流的能力。SI发动机也可以将燃料直接喷射到气缸中。“轻轻点击”是用来指代驾驶者的脚压下油门踏板以调整发动机负荷的动作的术语。发动机转速可以保持不变(例如驶上山)，或者发动机可以从低发动机转速增加到较高发动机转速。“轻轻松开”是用来指驾驶者的脚抬离踏板的相反动作的术语。当今在许多SI和Cl发动机中、或者将节流板用于空气控制而典型地防止喘振的发动机中使用了多个压缩机再循环阀(CRV)以及多个管道(以下统称“CRV系统”)，这些管道将压缩机的排气连接到该阀的入口并将该阀的排气连接到压缩机的进口。该节流板的闭合(例如轻轻松开油门踏板)关闭了从压缩机排放口到发动机进气口的管道并且引起了压缩机流量的一个骤降进而导致了压缩机级进入喘振。CRV系统总体上将空气从压缩机排放管道(该管道将压缩机排放口连接到发动机进气口或中冷器，取决于发动机构形)传送到压缩机入口的上游管道或者直接传送到压缩机入口。 压缩机再循环阀的输出可以通过管道输送到压缩机入口或者通过管道输送到压缩机叶轮而连接到压缩机入口。可替代地，该压缩机再循环阀以及管道可以是压缩机盖件铸造件的一部分。类似地，压缩机再循环阀的输入可以是将CRV连接到压缩机排放口的一个管道，或者到CRV的输入可以是压缩机盖件的一部分。CRV系统可以通过若干方式通过到压缩机的管道而连接到压缩机。一些系统具有从该压缩机排放口到CRV阀，然后从CRV阀到周围的来自空气滤清器的入口管道或者甚至该压缩机入口管道的管系；一些只具有这种安排的多个部分(例如CRV可以通过到该压缩机入口的一个挠性管而安装到该压缩机盖件排放口)；某些将CRV直接整合在压缩机盖件中。本发明传授了将再循环空气引导到压缩机叶轮的方法，而与可以安装该CRV组件的设计无关。当该CRV阀被打开时，大量高压的压缩机排放空气在径向上进入压缩机入口，力口入该轴向流动的主气流，从而引起突然涌入的空气穿过压缩机盖件导风叶轮(在下面定义)中的开口，并且会引起与在瓶颈开口上进行吹风相类似的空腔共鸣噪声。这种噪声还可能对驾驶者产生刺激。在图2A中，进口空气(61)被轴向地抽取进入并穿过压缩机叶轮(20)被压缩并且从该压缩机叶轮射出经过该扩散器(11)进入蜗壳(12)，在该蜗壳中来自该压缩机叶轮以及来自扩散器的空气速度分量被集中并且被转换成压力。典型地，存在一个CRV(80)，其控制来自压缩机排放口(15)的加压空气(62)的一个旁通流动。通过CRV (80)处于打开位置，或者被调整朝向打开位置，旁通空气(64)被准许进入一个旁通管道(16)并且从此被准许进入压缩机入口(例如，正处于压缩机叶轮前缘(24)上游的区域)。当管道(16)将压缩机排放口( 15)与CRV流体地相连接时，以及将CRV与该压缩机级进口(14)流体地相连接时，由于该管道把该单向的、总体上径向流动的、高压旁通空气直接倾泻到轴向流动的主入口空气流(61)中，然后到导风叶轮区域(14a)，在该压缩机叶轮的前缘(24)的平面上的速度分布是不均匀的。这种缺少周向均匀的空气流动速度的流动被抽取到该压缩机叶轮中，这导致了一些流动与这些叶片对准而一些流动不与这些叶片对准。一些叶片是满负荷的而一些叶片可能是处于负压力状况。图2B是图2A的“A-A”截面的视图。在图2B中，用平面图描绘了总体上径向的空气流动。在此截面视图中，来自该排放管道(15，15a)的空气流动(64)被弓I导至该CRV管道中从而将CRV连接到压缩机入口。总体上径向的空气流动(65)从CRV管道被直接倾泻到轴向的主压缩机进气流动(61)中而使得该合并气体流动没有机会得到调节；因而被该压缩机叶轮摄取的空气从速度观点来说总体上是不可调节的。这种管道构形引起了到该压缩机叶轮的入口上的一个压力梯度，严重时，这个压力梯度会引起该压缩机叶轮叶片的不均匀的叶片负荷。这种激励能够导致所述这些叶片的高循环疲劳(HCF)。此外，这种管道构形还引起了上述的喘振噪声。在CRV打开时，这种现象还引起了级效率的降低。由此可见将旁通流动直接“倾泻”到压缩机叶轮中不仅引起了噪声，而且还致使压缩机叶轮叶片失效的可能性以及该CRV打开时的一个普遍的效率损失。发明概述对于用来解决在CRV和或关闭事件过程中所产生的问题存在一种需要。诸位发明人通过提供围绕该导风叶轮的一个环形过渡空腔解决了这些问题，在该空腔中调节该合并空气流动并且产生匀速的以及指向该导风叶轮并且因而到该压缩机叶轮的空气流动。附图的简要说明本发明是通过举例而非限制的方式展示在这些附图中，其中类似的参考数字表示相似的部分，并且在这些附图中:
图1图1描绘了一种典型涡轮增压器组件的一个截面；图2A描绘了具有一个旁通阀的一种压缩机盖件的一个截面；图2B描绘了图2A中的该盖件的A-A截面；图3A描绘了本发明的压缩机盖件的一个截面；图3B描绘了图3A中的该盖件的B-B截面；图4A描绘了本发明”的第二实施例的一个截面；图4B描绘了图4A中的该盖件的B-B截面；图5A描绘了本发明的第一实施方案的一个变体；图5B描绘了图5A的该盖件的C-C截面；图6A描绘了本发明的第二实施方案的一个变体；并且图6B描绘了图6A中的该盖件的B-B截面。发明详细说明对空气动力学家而言，高精确度地描述穿过一个压缩机级的空气流动会是非常复杂的。然而，出于理解本发明原理的目的，可以将空气流动的讨论极大地简化。仅有必要了解的是在本发明的管道中从CRV管道送入该压缩机入口的空气不是从一个方向(即如常规CRV系统中的管道出气口那样)进入，而是在被引入该主轴向空气流动中并与其合并之前使其围绕该压缩机入口的圆周总体上均匀地分布。以下将更详细地描述本发明的IGV系统设计以及穿过本发明压缩机的空气流动，但讨论流动时将仅使用主方向的流动。总之，人为现象(如涡旋、旋涡以及涡流)将不予以考虑。除非另外指明，以下术语将具有以下含义:“总体上径向”是指总体上流动离开或收敛朝向该轴线(该轴线是压缩机叶轮轴线的一个延伸)的流动分量并且包括具有一些非纯粹径向分量(例如，轴向分量或切向分量)的流动。“总体上轴向”是指总体上与涡轮增压器轴线平行流动的流动分量，即便该流动具有一些旋涡或非平行分量。“上游”和“下游”是参照该流动的主要分量，即从压缩机入口到压缩机叶轮的流动。这些术语不涉及CRV管道、环形空腔、或该径向压缩的轴向扩张的从压缩机入口延伸的体积中的即时流动。“轴向变平的、径向扩张的体积”是指典型地圆柱形的、但通常是弯曲的或者非圆柱形的形状，通道壁(22)被修改成径向扩展，具有比轴向高度大的径向扩张。诸位发明人通过测试确定，在该CRV打开过程中存在一个持续0.03秒的尖叫声。通过计算流体力学(CFD)建模，结果发现，噪声是由于将未调节的旁通空气从该压缩机排放口倾泻到该下级压缩机入口中并因此到压缩机叶轮的导风叶轮所引起的。来自CRV管道的流动的首要速度分量是单向的或几乎单向的，并且总体上是径向的，因而，总体上垂直于该主压缩机流动的轴向速度。为了使这些压缩机叶轮叶片被均匀加载，在CRV流动(总体上单向径向地)被抽取进入压缩机叶轮之前使其不得不转换为总体上均匀的轴向速度。没有某物来引导这种流动并且使其均匀地(即均匀地围绕360° )流动转换并且因此与该轴向主要压缩机进气流动对准，该CRV流动不会很好地混合，因此压缩机轮以抽取高度紊乱的流动而告终。一些叶片是满负荷的而一些叶片实际上是处于真空状态。如图2A、图2B所描绘的，由压缩机叶轮(20)压缩的空气被驱动进入扩散器(11)中并且进入该蜗壳(12)中，来自该压缩机和扩散器的具有速度的空气被集中在该蜗壳中。然后空气被引导至压缩机排放口(15)，典型地该压缩机排放口与引导该空气至车辆中冷器的管道相连接并且因此与发动机进气歧管相连接。在CRV (80)打开时，压缩机排放口中的空气(63)的一部分通过一个CRV管道(16)，使该高压的压缩机排放口(15)与该(相对地)低压压缩机入口(14)流体地相连接。进入该管道(16)中的空气流动(64，64a)是由CRV (80)的位置控制的。随着CRV打开，该CRV管道中的空气流动(64)单向地并总体上垂直于流动主轴线而“倾泻”到压缩机入口(14)中。结果发现，压缩机入口(14)中的空气流动不是均匀分布的，因为它冲击在压缩机叶轮的这些前缘(24)的平面上。诸位发明人确定，正在进入的流动方向和围绕该压缩机叶轮轴线的周向分布都不是均匀的，从而导致不希望的叶片激励，这种激励具有使这些压缩机叶轮叶片有高频疲劳(HCF)的可能性，每个CRV动作期间都会伴随着效率损失。还报告的是，对于CRV打开和关闭期间存在来自涡轮增压器的所不希望的噪声。这些噪声可追溯这些CRV动作。诸位发明人为该进气口设计了一个新的构形，从该CRV旁通到该压缩机叶轮导风叶轮，这样使得正在进入的“倾泻”的高压空气既不产生穿过该压缩机入口中的开口的空气“撕撕声”，也不产生在事件结束时该CRV关闭时由喘振事件引发的“尖叫声”。在本发明的第一实施例中，如图3A、图3B所描绘的，该压缩机壳体包括在该压缩机叶轮上游的一个压缩机入口(14)以及在所述压缩机叶轮下游的一个压缩机排放口
(15)，该入口包括:一个外部通道壁(22)、一个内部通道壁(21)以及一个环形空腔(23)，该外部通道壁在上游方向延伸离开该压缩机叶轮并且在该上部入口区段中形成一个进气部分；该内部通道壁在该外部通道壁内，该内部通道壁包括:在该压缩机叶轮的前缘(24)的上游远离该压缩机叶轮延伸的一个下部入口区段、以及在该压缩机叶轮的前缘(24)下游的一个导风叶轮区段(14a);该环形空腔被限定在该内部壁与外部壁之间，该环形空腔(23)的一个环形开口处于该内部通道壁的上游末端处并且在该内部通道壁与外部通道壁之间；该压缩机进一步包括一个压缩机回流阀系统，该回流阀系统包括一个压缩机再循环阀(CRV)
(80)以及一个旁通管道，该旁通管道流体地连接该压缩机排放口(15)与该环形气体通道。该内部壁(21)的总体上圆柱形的内侧表面已知为导风叶轮(14a)(用于该壁(14a)邻接该压缩机叶轮轮廓(27)的地带)，并且该入口(14)在这些压缩机叶轮叶片的前缘的上方。这个总体上圆柱形的内部壁的外侧表面是该环形空腔(23)的内侧壁。总体上圆柱形的环形空腔(23)的外侧是该外部壁(22)的总体上圆柱形的内侧表面。总体上环形的空腔的下部边界典型地由铸造去芯要求以及对在该CRV管道(16)的入口下面进入该环形空腔(23)的一些体积的要求所限定。环形空腔的上部边界除该内部壁(21)的高度之外是无约束的，该内部壁高度应该尽可能被维持在不小于0.5倍的Di,其中Di是该导风叶轮的直径。此壁的高度对图谱宽度具有影响。图3A和图3B描绘了从该压缩机(20)到该中冷器与发动机的压缩空气的流出(62)。旁通空气流(63)流入CRV管道(16)之中。一个CRV (80)通过一个旁通管道(16)控制着旁通空气(64)的通道，该旁通管道流体地连接了该压缩机排放口(15)与该压缩机入口(14)。当CRV (80)处于打开状况下，压缩机排放口旁通空气流(63，64)在CRV管道(16)中行进。主导地径向空气流(64)从该CRV管道(16)流动进入一个环形空腔(23)并且围绕该环形空腔。来自该环形空腔的空气流(64)(现在均匀地分布在该压缩机入口壁(21)的360°周围)以一个总体上轴向方向向上流动、并且在该内部壁(21)的上部末端上方(68)与来自发动机空气滤清器的总体上轴向正在进入的空气流(61)合并，并且这使压缩机叶轮前缘(24)具有一个空气流(70加61)，现在该空气流周向均匀地分布在压缩机叶轮的这些前缘(24)的平面上。在本发明的第一实施例的一个变体中，如图4A和图4B所描绘的，在需要更大的图谱宽度的情况下，这可以通过一个导风叶轮再循环压缩机盖件的手段来提供。在此情况下，该环形空腔(23)起到双重功能作用。第一功能是用于压缩机导风叶轮再循环的一个体积与一个路径，第二功能如本发明的第一实施例中的功能。提供了多个支柱(94)，以便支撑该内部壁(21)的总体上圆柱形的部分，在此实施例中，该圆柱形部分通过一个再循环槽缝(25)而与该内部壁的下部部分(21a)分开。这些支柱(94)典型地是该铸造件的一部分并且不起任何构造目的，直到该导风叶轮再循环槽缝(25)刺穿该内部壁(21)，因而使该内部壁的上部部分与该内部壁的下部部分分开。这些支柱典型地是竖直的、轴向的以及截面线性的，但也可能是倾斜的或者非线性的，以用于在该内部壁的上部末端上方促成一个更加均匀的流动进入该压缩机叶轮。在本发明的第一实施例的另一个变体中，这些支柱是倾斜的或者扭曲的，这样使得来自CRV管道的流动相对于其具有某些旋转(围绕该压缩机叶轮中心线):单独定向和设计这些支柱；从该CRV管道进入该环形空腔内的独自切向的排放口 ；或者来自于这两种设计元素的贡献。由于进入该压缩机叶轮的空气的先期旋转(相对于该压缩机叶轮的旋转)弓丨起了一个图谱偏移，使该图谱远离喘振，该CRV阀的打开帮助防止在该CRV打开动作的瞬态过程中的喘振。在本发明的一个第二实施例中，如图5A和图5B所描绘的，来自压缩机排放口( 15 )的由CRV (80)控制的这些空气流(63，64，64a)不送入围绕该内部壁(21)的一个分离的环形空腔中，而是总体上径向地送入一个轴向变平、径向扩张的圆柱形体积(以下“扩张的圆柱形体积”)内，该扩张的圆柱形体积位于该压缩机入口附近，轴向定位在该压缩机盖件的进气口与该压缩机叶轮的前缘之间。该圆柱形体积被一个总体上圆柱形的外部壁(92)与一个上游的(相对于该流动主轴线(61))总体上垂直于该流动主轴线的总体上平面的壁(90 )以及一个在下游的总体上也垂直于该流动主轴线的总体上平面的壁(91)所界定。这些壁被描述成总体上垂直于并且总体上平行于该流动轴线从而允许使用铸造拔模角度。在优选的模式中，在上游的和在下游的、总体上垂直的这些壁是扁平的，但它们可以由曲线限定。该变平、扩张的圆柱形体积的决定性功能是该空气流，尽管从生产的观点来看，关键的是工具加工是可伸缩的。如在本发明的第一实施例中，如以上描述，该总体上环形的空腔的下部边界典型地被铸造去芯的要求以及对在该CRV管道(16)的入口下面的进入该环形空腔(23)的一些体积的需要所限定。环形空腔的上部边界除该内部壁(21)的高度之外是无约束的，该内部壁高度应该尽可能被维持在不小于0.5倍的Di，其中Di是指该导风叶轮的直径。此壁的高度对图谱宽度有影响。来自压缩机(20)的压缩空气的流出(62)达到该中冷器和发动机。旁通空气流
(63)流入CRV管道之中。一个CRV (80)穿过一个旁通管道(16)控制了旁通空气(64)的通道，该旁通管道流体地连接了压缩机排放口(15)与该扩张的圆柱形体积。当CRV (80)处于打开的情况下，压缩机排放口旁通空气流(63，64，64a)在旁通管道(16)中行进。来自CRV管道的空气流总体上径向地流入该扩张的圆柱形体积并且然后围绕该扩张的圆柱形体积。来自该扩张的圆柱形体积的空气流(67)由径向或总体上径向转变成总体上轴向，正如其通过该扩张的圆柱形体积并且进入该压缩机入口的下部部分中，在该压缩机入口的下部部分该空气流与该轴向的主压缩机进气流(61)合并，然后到这些压缩机叶轮前缘(24)。由于来自CRV管道的总体上径向的空气流(67)被转变成朝向该压缩机叶轮前进的总体上轴向的空气流(70)，该空气流从该主压缩机进气流(61)中获取了一些轴向速度来使得该压缩机叶轮能够抽取高度组织的流动，该高度组织的流动将产生相对均匀的叶片负荷。虽然，在本发明的第二实施例的优选方式中，该圆柱形体积的外部总体上竖直的壁是总体上圆柱形的，并且该圆柱形体积的上部壁与下部壁是总体上扁平的并且总体上水平的。在本发明的第二实施例的一个变体中，所述这些壁可以是更多的非对称的复杂形状，这些形状由从CRV到该圆柱形体积的管道的进入条件所限定，这样使得从该圆柱形体积朝向该压缩机叶轮前缘的流出是周向均匀地分布在该压缩机入口的下部部分。在图6A和图6B中，诸位发明人设计了一个更复杂的形状(98)以用来在压缩机的下部部分中将来自该CRV管道的总体上径向的空气流(62)处理成该总体上轴向的、周向均匀分布的空气流(67和65 )，在该压缩机入口的下部部分中该空气流与该轴向主压缩机进气流(61)合并，然后到该压缩机叶轮前缘(24)。在方向和本质上改变的此空气流是通过一个非对称几何形状执行的，该非对称几何形状既用于该圆柱形体积的外部总体上竖直的壁(98 )又用于该圆柱形体积的总体上水平的上部壁(96 )和外部壁(97 )。由于来自该CRV管道的总体上径向的空气流(69 )被转变成朝向该压缩机叶轮前进的总体上轴向的空气流(70),该空气流从该主压缩机进气流(61)中获取了一些轴向速度来使得该压缩机叶轮能够抽取高度组织的流动(61、70)，该高度组织的流动将产生相对均匀的叶片负荷。本发明的概念的是通过一个环形体积将来自该压缩机再循环阀的总体上单向的径向的旁通空气流进行转换，这样有助于该旁通空气流在到达该压缩机入口的总体上径向的空气流之前被周向地分布，从而与该总体上轴向的进气流均与地合并，并且给该压缩机叶轮提供“周向均匀”流速的空气流，关于本发明的概念不限于在压缩机内的空气再循环，而适用于解决类似的情况，在此情况中所希望的是将气体从一个径向流动均匀地引导成一个轴向流动，例如，排气再循环(EGR)从发动机排气歧管引导进入压缩机上游的空气流内。在此，还通过在合并之前进行转换，可以克服压缩机叶轮叶片流动分离的问题。现在已经说明了本发明，我们提出了权利要求:
权利要求
1.一种用于压缩气体的压缩机，所述压缩机包括: 一个压缩机叶轮(20)，其包括多个叶片，这些叶片各自包括一个前缘(24)、一个后缘以及一个外部自由缘，所述叶轮被安装在一个壳体内用于旋转， 该壳体，其包括在该压缩机叶轮上游的一个压缩机入口(14)以及在所述压缩机叶轮下游的一个压缩机排放口(15)， 其中，该入口包括: 一个外部通道壁(22)，该外部通道壁在一个上游方向上延伸离开该压缩机叶轮并且在该上部入口区段内形成了一个气体进气部分， 在该外部通道壁内的一个内部通道壁(21)，该内部通道壁包括一个入口区段(14)以及一个导风叶轮区段(14a)，该入口区段在该压缩机叶轮的前缘(24)的上游延伸离开该压缩机叶轮并且该导风叶轮区段在该压缩机叶轮的这些前缘(24)的下游，以及 限定在该内部通道壁与外部通道壁之间的一个 环形空腔(23)，该环形空腔(23)的处于该内部通道壁的上游末端处的一个环形开口是在该内部通道壁与外部通道壁之间， 所述压缩机进一步包括一个压缩机回流阀系统，该回流阀系统包括与一个旁通管道相关联的一个压缩机再循环阀(CRV) (80)，该旁通管道提供了在该压缩机排放口(15)与该环形空腔(23)之间的流体连通。
2.如权利要求1所述的压缩机，进一步包括在该内部通道壁(21)中在该导风叶轮的上游的至少一个导风叶轮再循环槽缝。
3.如权利要求2所述的压缩机，其中所述导风叶轮再循环槽缝(25)基本上是环形的。
4.如权利要求1所述的压缩机，其中该内部通道壁(21)与该外部通道壁(22)总体上是同轴的。
5.如权利要求1所述的压缩机，进一步包括位于所述环形空腔内的至少一个流动方向控制装置。
6.如权利要求5所述的压缩机，其中所述流动方向控制装置包括至少一个支柱。
7.如权利要求1所述的压缩机，其中来自该CRV排气的空气流动切向地进入该环形空腔。
8.一种用于压缩气体的压缩机，所述压缩机包括: 一个压缩机叶轮(20)，其包括多个叶片，这些叶片各自包括一个前缘(24)、一个后缘以及一个外部自由缘，所述叶轮被安装在一个壳体内用于旋转， 该壳体，其包括在该压缩机叶轮上游的一个压缩机入口(14)以及在所述压缩机叶轮下游的一个压缩机排放口(15)， 其中该入口包括一个通道壁(22)，该通道壁在上游方向上延伸离开该压缩机叶轮并且包括在该压缩机叶轮的前缘的上游轴向上与该压缩机入口(14)环形相通的一个轴向变平的、径向扩张的圆柱形体积， 所述压缩机进一步包括一个压缩机回流阀系统，该回流阀系统包括与一个旁通管道相关联的一个压缩机再循环阀(CRV) (80)，该旁通管道提供了在该压缩机排放口(15)与该轴向变平的、径向扩张的圆柱形体积之间的流体连通。
9.如权利要求8所述的压缩机，其中所述轴向变平的、径向扩张的圆柱形体积与所述压缩机入口(14)总体上是同轴的。
10.如权利要求8所述的压缩机，其中所述轴向变平的、径向扩张的体积具有与所述压缩机入口(14)不同轴的一个中心。
11.如权利要求8所述的压缩机，其中所述轴向变平的、径向扩张的体积的径向扩张深度大于所述扩张体积的轴向高度。
12.—种用于内燃发动机的低压EGR系统,该系统包括: 一个压缩机，其用于压缩有待供应至该发动机的空气； 一个涡轮机级，其 包括具有用于接收来自所述发动机排气的一个排气入口的一个涡轮机壳体，以及一个排气出口，以及由来自该发动机的排气所驱动的一个涡轮机叶轮； 一个排气回流管道，通过该排气回流管道，有待回流到该发动机的排气被引导至该压缩机；以及 一个增压空气管道，通过该增压空气管道，在该压缩机中的已压缩的空气被供应至该发动机， 其中所述压缩机包括: 一个压缩机叶轮(20)，该压缩机叶轮由该涡轮机叶轮驱动并且包括多个叶片，这些叶片各自包括一个前缘(24)、一个后缘以及一个外部自由缘，所述叶轮被安装在一个压缩机壳体内用于旋转并且在节气流与一条喘振线之间是可操作的，该压缩机壳体包括在该压缩机叶轮上游的一个压缩机入口(14)以及在所述压缩机叶轮下游的一个压缩机排放口(15)， 其中该入口包括: 一个外部通道壁(22)，其在一个上游方向上延伸离开该压缩机叶轮并且在该上部入口区段中形成一个进气部分， 在该外部通道壁内的一个内部通道壁(21)，该内部通道壁包括一个入口区段(14)以及一个导风叶轮区段(14a)，该入口区段在该压缩机叶轮的这些前缘(24)的上游延伸离开该压缩机叶轮并且该导风叶轮区段在该压缩机叶轮的这些前缘(24)的下游，以及 限定在该内部通道壁与外部通道壁之间的一个环形空腔(23)，该环形空腔(23)的在该内部通道壁的上游末端的一个环形开口是在该内部通道壁与外部通道壁之间，并且 其中借助该排气回流管道，有待回流到该发动机的所述这些排气被引导至该压缩机环形空腔(23)内。
13.—种用于内燃发动机的低压EGR系统,该系统包括: 一个压缩机，其用于压缩有待供应至该发动机的空气； 一个涡轮级，其包括具有用于接收来自所述发动机的排气的一个排气入口的一个涡轮机壳体，以及一个排气出口，以及一个被来自该发动机的排气所驱动的一个涡轮机叶轮；一个排气回流管道，通过该回流管道，有待回流到该发动机的这些排气被引导至该压缩机；以及 一个增压空气管道，通过该增压空气管道，该压缩机中的已压缩的空气被供应至该发动机， 其中所述压缩机包括: 一个压缩机叶轮(20)，该压缩机叶轮由该涡轮机叶轮驱动并且包括多个叶片，这些叶片各自包括一个前缘(24)、一个后缘以及一个外部自由缘，所述叶轮被安装在一个压缩机壳体内用于旋转并且在节气流与一条喘振线之间是可操作的，该压缩机壳体包括在该压缩机叶轮上游的一个压缩机入口(14)以及在所述压缩机叶轮下游的一个压缩机排放口(15)， 其中该入口包括一个通道壁(22)，该通道壁在一个上游方向上延伸离开该压缩机叶轮并且包括在该压缩机叶轮的前缘的上游轴向上与该压缩机入口(16)环形相通的一个轴向变平的、径向扩张的圆柱形的体积，并且 其中借助该排气回流管道，有待回流到该发动机的所述这些排气被引导至该压缩机入口(16)中的该轴向变平的、径向扩张的圆柱形体积内。
全文摘要
在压缩机回流或再循环阀被打开或关闭时，为了解决压缩机叶轮叶片流动分离导致的喘振型噪声，来自一个压缩机再循环阀的旁通空气流被送入一个环形体积中，该环形体积被限定在内部壁与外部壁之间或者被成型为该压缩机入口中的一个径向扩张的、轴向变平的圆柱形空间，这样使得来自该压缩机再循环阀的总体上单向的径向流动被重新定向并且被组织成其从总体上径向转变为总体上轴向，与总体的进气流合并并且给压缩机叶轮提供具有“周向均匀”流速的空气流。
文档编号F02C6/12GK103154466SQ201180039206
公开日2013年6月12日 申请日期2011年8月30日 优先权日2010年9月2日
发明者P·K·安斯切尔, D·G·格拉鲍斯卡, B·弗雷泽 申请人:博格华纳公司