[发明专利]涡轮增压器压缩机和方法

权利要求书

1.一种用于与内燃机(100)一起使用的涡轮增压器(119)，包括：

涡轮壳体(122)，其围绕连接到轴(126)的可旋转涡轮叶轮；

包括轴承装置的中心壳体，所述轴承装置可旋转地支撑所述轴(126)，所述轴(126)延伸穿过所述中心壳体；

压缩机壳体(217)，其围绕所述轴(126)的端部；以及

压缩机叶轮(213)，其连接到所述轴(126)的所述端部且可旋转地设置在所述压缩机壳体(217)内，所述压缩机叶轮(213)包括：

具有中心线、根部和端部的中心轮毂(302)，所述根部与所述中心轮毂(302)到轴(126)的连接界面相邻设置；

围绕所述中心轮毂(302)形成的多个叶片(308)，所述多个叶片(308)包括一组全叶片(310)，所述全叶片(310)沿着所述中心线从所述中心轮毂(302)的所述根部延伸直到距所述根部最大距离，所述最大距离与所述中心轮毂(302)的所述端部相邻；

其中所述多个叶片进一步包括一组半叶片(312)，所述半叶片(312)沿着所述中心线从所述轮毂的所述根部延伸到沿着所述中心线介于所述最大距离的55％到70％之间的区域；

其中所述多个叶片进一步包括一组部分叶片(314)，所述部分叶片(314)沿着所述中心线从所述轮毂的所述根部延伸到沿着所述中心线介于所述最大距离的40％到55％之间的区域；并且

其中所述多个叶片(308)被组织成围绕所述压缩机叶轮(213)布置的重复叶片组，所述重复叶片组彼此紧邻，每个重复叶片组按顺序包括一个全叶片(310)、与该一个全叶片(310)紧邻的一个半叶片(312)和与该一个半叶片(312)紧邻的一个部分叶片(314)。

2.根据权利要求1所述的涡轮增压器(119)，其中所述中心轮毂(302)具有不同直径的圆形横截面，所述直径在从所述根部朝向所述端部的方向上非线性地减小。

3.根据权利要求1所述的涡轮增压器(119)，其中每个全叶片、每个半叶片和每个部分叶片操作以当所述压缩机叶轮(213)在压缩机壳体(217)内操作时将空气相对于所述中心线径向向外重新引导并绕过所述根部。

4.根据权利要求3所述的涡轮增压器(119)，其中每个部分叶片和每个半叶片操作以分流空气流，所述空气流沿着相邻叶片移动并且被其推进。

5.根据权利要求1所述的涡轮增压器(119)，其中每个全叶片包括靠近所述端部设置的第一前边缘(318)。

6.根据权利要求5所述的涡轮增压器(119)，其中每个全叶片的所述第一前边缘(318)朝向所述根部后掠。

7.根据权利要求6所述的涡轮增压器(119)，其中每个全叶片的所述第一前边缘(318)相对于与所述中心线垂直的轴线以锐角α延伸。

8.根据权利要求7所述的涡轮增压器(119)，其中所述锐角α约为9.5度。

9.根据权利要求5所述的涡轮增压器(119)，

其中每个全叶片在所述第一前边缘(318)的径向外端处形成第一尖端(320)，所述全叶片(310)的所述第一尖端(320)相对于所述中心线轴向地对齐并且相对于所述中心轮毂(302)的根部直径(322)设置在第一距离X1处，并且其中所述第一距离是所述最大距离；

其中每个部分叶片包括形成第三尖端(330)的第三前边缘(328)，所述第三尖端(330)相对于所述中心线轴向对齐并且相对于所述中心轮毂(302)的所述根部直径(322)设置在第三距离X3处；并且

其中每个半叶片包括形成第二尖端(326)的第二前边缘(324)，所述第二尖端(326)相对于所述中心线轴向对齐并且相对于所述中心轮毂(302)的所述根部直径(322)设置在第二距离X2处。

10.根据权利要求9所述的涡轮增压器(119)，其中X2≈0.62*X1，X3≈0.46*X1；并且X3≈0.73*X2。