[发明专利]用于内燃机的涡轮增压器组件及具有该组件的机动车

说明书

本发明涉及一种用于内燃机的涡轮增压器组件及具有该组件的机动车。该涡轮增压器组件(10)具有涡轮增压器(11)，其中该涡轮增压器具有涡轮机壳体(20)。该涡轮增压器组件(10)还具有排气管(16)。该排气管(16)设置在该涡轮机壳体(20)的下游。该排气管(16)具有扩散器区域(22)和排气歧管区域(24)。

技术领域

本发明涉及用于内燃机排气引导的一种装置，尤其一种涡轮增压器组件。本发明另外还涉及具有涡轮增压器组件的一种机动车，尤其商用车。

背景技术

为了提高内燃机的功率或效率，可以采用涡轮增压器或排气涡轮增压器（ATL）。涡轮增压器具有进气压气机和排气涡轮机。该压气机集成在内燃机的进气系统中以提高空气流量以及减少内燃机活塞的吸气功。涡轮增压器的压气机由排气涡轮机来驱动。具体地，该排气涡轮机的涡轮借助与涡轮一同旋转的轴来驱动压气机的压气机叶轮。在运行中，来自内燃机燃烧室的热的排气流过排气涡轮机的涡轮，并从而将其驱动。在涡轮的下游在涡轮机壳体中设置有扩散器，以改善涡轮的排气的流出。通过采用扩散器可以改善排气涡轮机的效率。该扩散器可以作为涡轮机壳体的一个区域来铸造。也即，流过排气涡轮机的排气决定了高热承载的涡轮机壳体的与之相协调的构造。

在安装情况受限时，可能有必要把一个排气歧管与涡轮增压器的涡轮的出口相连接。该排气歧管能够偏转排气的流动方向，以导入到排气系统的其他部件中，比如排气再处理的模块。

扩散器长度局限于在涡轮机壳体中的集成。另外，更长的扩散器并从而更大和更长的涡轮机壳体对于排气路径下游所设置的部件的安装空间和布置是不利的。可能尤其有必要设置具有较小弯曲半径的下游设置的排气歧管，也即更强地弯曲该排气歧管。具有较小弯曲半径的排气歧管对于排气涡轮机的流出是不利的，并可能降低排气涡轮机的效率。

发明内容

从而本发明的一个任务是，提供一种具有涡轮增压器、扩散器和排气歧管的用于排气引导的装置，其能够更好地利用有限的安装空间并尤其是实现了排气歧管的大的弯曲半径，以提高涡轮增压器效率。本发明的另一任务可以认为是，实现高热承载的涡轮机壳体的改善构造，而不会负面影响流过涡轮机壳体的气流。

该任务通过具有下述技术方案所述特征的一种用于排气引导的装置、尤其是一种涡轮增压器组件而得到解决。本发明的有利的实施方式和应用参见如下所述技术方案。

该涡轮增压器组件具有涡轮增压器（排气涡轮增压器），其具有涡轮机壳体。该涡轮机壳体可以是涡轮增压器壳体的组成部分，该涡轮增压器壳体另外还具有压气机壳体。该涡轮机壳体可以是铸件，并容纳有可旋转的涡轮机叶轮，该涡轮机叶轮通过一个轴与压气机叶轮相驱动连接。

该涡轮增压器组件另外还具有排气管。该排气管设置在涡轮机壳体的下游。该排气管包含有扩散器区域和排气歧管区域。该排气管可以是一个其中集成有扩散器的排气歧管。该扩散器（区域）通过在流动介质、也即排气的流动方向上增大排气管横截面、也即通流截面来定义。该排气歧管（区域）通过弯曲的构造形式来定义，其中这导致流动介质沿排气歧管的弯曲构造形式形成流动方向变化。

根据本发明，在排气管中设置扩散器区域具有特殊的优点，即扩散器区域与涡轮机壳体相独立地构造。从而在涡轮机壳体的构造方面能够减少由于目前必定把扩散器集成在涡轮机壳体中所产生的限制。因此能够最佳地设计高热承载的涡轮机壳体，而不用在涡轮机轮的下游针对气流做出妥协。另外还可以优选地通过设置在排气管中来增加扩散器区域的长度，而不必导致增大涡轮机壳体。该涡轮机壳体比如可以具有与涡轮机轮直接靠近地设置的法兰区域以与排气管相法兰连接。