[发明专利]低约束涡轮机出口外壳

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机，包括但不局限于连接到发动机的用于空气和/或排气系统的流体通道。

背景技术

许多发动机使用与其进气或排气系统关联的装置，这些系统促进流体在其中通过以提高发动机的性能。这些装置的实例包括涡轮增压机、增压器等。例如，涡轮增压器可包括连接到发动机排气系统的涡轮机，其用来运行与其连接的压缩机，而压缩机促进空气流入发动机。空气和/或废气流入和流出涡轮增压机的流动状态以及与其关联的任何流动障碍都会影响涡轮增压机的性能，且因此，发动机的特性与它们相关。空气和/或废气流入和流出涡轮增压机通道的流动障碍往往是当将涡轮增压机连接到发动机时所存在的空间限制的结果。

因此，需要有与涡轮增压机相连的、在它们附连到提供有限可用空间的发动机上时对空气和/或流体障碍低的通道或其它装置。

发明内容

低约束涡轮机出口装置包括具有内部体积的外壳。该内部体积包括入口过渡部分和出口过渡部分。形成在外壳内的入口端口与也形成在外壳内的出口端口流体连通。安装凸缘连接到外壳上，第一组加强肋和第二组加强肋各将安装凸缘连接到外壳。

附图说明

图1是发动机的方框图，发动机具有可操作地连接在其上的涡轮增压机，该涡轮增压机具有连接在其上的根据本发明的低约束气体出口装置。

图2和图3是取自根据本发明的低约束通道不同立体图的概图。

图2B和2C是用于根据本发明的低约束气体出口装置的三维形状的线框的详图。

图4是用于根据本发明的低约束装置的外壳的剖视图。

具体实施方式

以下描述一种对与内燃机关联的涡轮增压机提供低障碍流体通道的装置和方法。图1中示出了具有与发动机关联的涡轮增压机102的发动机100的框图。该发动机100可以连接到进气系统104和排气系统106。涡轮增压机102可包括涡轮机108和压缩机110。涡轮机108可以与排气系统106流体连通，而压缩机110可与进气系统104流体地连通。

在发动机100运行过程中，空气可通过低压空气入口通道112进入压缩机110。空气可在压缩机110内压缩，并通过高压空气通道114与进气系统104连通。高压空气通道114可供选择地包含充气空气冷却器(未示出)或其它装置。空气通过压缩机110的流动如箭头所示。

从进气系统104流入的空气可进入发动机100内的至少一个燃烧腔(未示出)，空气可在那里与燃油混合并燃烧。空气和燃油燃烧的一种产物便是废气，废气可排出汽缸并收集在排气系统106内。从排气系统106流出的废气可通过高压废气通道118与涡轮机108的入口116连通。从高压废气通道118排出的废气可使涡轮机叶轮(未示出)转动并产生动力，该动力用于运行压缩机110。

废气可通过低压废气通道120排出涡轮机108。从涡轮机108排出的废气可具有流动特性，例如，高的紊流和涡流状态，在发动机100运行过程中，通过涡轮机108内涡轮机叶轮的转动而赋予其这种状态。为此原因，低压废气通道120必须布置成使得流出涡轮机108的废气流动基本上不受流动约束的阻碍，这种流动约束会降低涡轮机108的运行效率。

大多数已知的发动机结构使用圆形管，其已经弯曲成所要求的形状并连接到涡轮机出口，以便提供高压废气通道。截面不变的圆形管能充分地不允许废气在涡轮机出口处形成任何涡流的流动特性，从而充分地使其平静下来，这样，它们可从涡轮机中除去而不造成涡轮机性能的损失。低约束通道122可有利地连接到涡轮机108和低压废气通道120之间的涡轮机108的出口，以对流出涡轮机108的废气允许有合适的过渡而进入高压废气通道120。如果在靠近涡轮机108出口的高压废气通道120内需要有急剧的转弯，则这可实现特定的优点。在此情形中，低约束通道122能够提供低约束的解决方案，该方案与传统结构相比，不降低涡轮机108的效率。

图2中示出了用于涡轮机的低约束通道200的概图。该通道可包括形成气体入口端口204和气体出口端口206的外壳202，两者通过形成在外壳202内的内部体积208彼此流体地连通。包括多个螺栓孔212的入口凸缘210可定位在入口端口204的周围，并布置和构造成密封地配合涡轮机出口的匹配表面(未示出)。出口凸缘214可围绕出口端口206并布置成与低压废气出口通道(未示出)密封地配合，该通道例如可以是具有圆形截面和用V带的夹具(未示出)连接到出口凸缘214的扩口端的管道。