[发明专利]发动机系统中的涡轮增压器布置

说明书

发动机系统(100)包括具有曲轴(114)的发动机(102)。曲轴(114)可绕曲轴轴线(118)旋转，曲轴轴线(118)限定在第一平面(122)中。涡轮增压器(104)包括涡轮机(130)和压缩机(132)。涡轮机(130)配置为由来自发动机(102)的排气流驱动，并围绕共同涡轮增压器轴线(144)驱动压缩机(132)。在共同涡轮增压器轴线(144)到第一平面(122)上的投影和曲轴轴线(118)之间限定的夹角是锐角。

技术领域

本公开涉及发动机系统。更具体地，本公开涉及涡轮增压器相对于发动机系统的发动机的布置和连接，其有助于增强涡轮增压器的包装和涡轮增压器效率。

背景技术

涡轮增压器通常用于内燃机(或简称发动机)以提高发动机的功率。众所周知，涡轮增压器包括涡轮机和压缩机。通常，涡轮机经由排气管道联接到发动机，并且由通过排气管道离开发动机的排气流驱动，而压缩机经由进气管道联接到发动机以通过进气管道将压缩空气输送到发动机。目前可用的几种发动机组装策略使得排气管道和进气管道弯曲并且以相对陡峭的曲率盘旋，这不可避免地增加了相关的材料成本和组装工作。因此，越来越希望将这种连接和涡轮增压器包装在一起，具有更高的空间、材料和成本效率。然而，找到具有所需(或更好)的涡轮增压器性能水平的有效连接策略仍然是一项艰巨的任务。

美国专利第9,228,488号(’488参考文献)涉及一种用于连接排气歧管和限定纵向轴线的高压涡轮机之间的导管。导管包括截头圆锥形出口喷嘴，其连接在导管主体的一端并且从纵向轴线延伸八十到九十度。

发明内容

在一个方面，本公开涉及发动机系统。发动机系统包括发动机和涡轮增压器。发动机包括曲轴。曲轴可围绕曲轴轴线旋转，曲轴轴线限定在第一平面中。涡轮增压器包括涡轮机和压缩机。涡轮机配置为由来自发动机的排气流驱动，并围绕共同涡轮增压器轴线驱动压缩机。在共同涡轮增压器轴线到第一平面上的投影和曲轴轴线之间限定的夹角是锐角。

在另一方面，本公开涉及一种用于发动机系统的布置。发动机系统包括具有曲轴的发动机。曲轴可围绕限定在第一平面中的曲轴轴线旋转。该布置包括具有涡轮机和压缩机的涡轮增压器。涡轮机配置为由来自发动机的排气流驱动，并围绕共同涡轮增压器轴线驱动压缩机。在共同涡轮增压器轴线到第一平面上的投影和曲轴轴线之间限定的夹角是锐角。

在又一方面，本公开涉及一种用于布置具有发动机的涡轮增压器的方法。发动机包括可绕曲轴轴线旋转的曲轴。曲轴轴线限定在第一平面中。涡轮增压器包括涡轮机和压缩机。涡轮机配置为由来自发动机的排气流驱动，并围绕共同涡轮增压器轴线驱动压缩机。该方法包括定位涡轮增压器，使得在共同涡轮增压器轴线到第一平面上的投影和曲轴轴线之间限定的夹角是锐角。

附图说明

图1是根据本公开的概念的示例性发动机系统的等距视图，示出了用作参考的多个平面，并且相对于该平面确定了发动机系统的涡轮增压器的布置；

图2是发动机系统的侧视图，描绘了发动机系统的一个或多个方面；

图3是发动机系统的顶视图，描绘了发动机系统的其他方面；以及

图4是根据本公开的概念的发动机系统的涡轮增压器的透视图，描绘了涡轮增压器的一个或多个方面。

具体实施方式

参考图1、图2和图3，示出了示例性发动机系统100。发动机系统100包括发动机102和涡轮增压器104。发动机系统100可以应用于诸如建筑机械、发电机组、机车、船舶应用和其他基于电力的应用的机器中。在一个示例中，发动机系统的使用还可以扩展到若干家用和商用基于电力的应用。现在将详细参考具体实施例或特征，其示例在附图中示出。只要有可能，在整个附图中将使用相同的附图标记来表示相同或相似的部分。