[发明专利]涡轮增压器

说明书

公开了一种涡轮增压器设备(10)，其包括：压缩机(14)；第一涡轮(12)，其被配置为驱动压缩机(14)，第一涡轮(12)被配置为由排气驱动；第二涡轮(30)，其被配置为驱动压缩机(14)；喷嘴(32)；以及燃料供应装置，其被配置为将发动机燃料输送到喷嘴(32)；其中第二涡轮(30)被配置为由从喷嘴(32)喷射的燃料驱动。还公开了一种操作涡轮增压器的方法，该涡轮增压器包括压缩机(14)以及被配置为驱动压缩机(14)的第一涡轮和第二涡轮，其中第一涡轮(12)被配置为由排气驱动，并且第二涡轮(30)被配置为由从喷嘴(32)喷射的燃料驱动；该方法包括：从喷嘴(32)喷射燃料以驱动第二涡轮(30)并使压缩机(14)起转；然后向第一涡轮(12)供应排气，以驱动压缩机(14)。

技术领域

本公开涉及用于交通工具的涡轮增压器设备，该交通工具诸如机动车辆(例如，小汽车、货车、卡车、摩托车等)、工业或农业车辆(例如，拖拉机、叉车、推土机、挖掘机等)、船舶、飞行器或任何其他类型的交通工具。

背景技术

典型的用于交通工具的涡轮增压器包括压缩机、涡轮以及将压缩机连接到涡轮的轴向轴。涡轮通常由来自交通工具的发动机的排气驱动。涡轮增压器被配置为压缩空气并将经压缩的空气提供到发动机中，从而提高发动机的功率和效率。

由于在节流发动机与增加的排气流量和压力的发展之间通常存在延迟，因此在涡轮增压器输出达到所需值之前可能会有相应的时间滞后。

现有的抗滞后技术昂贵、增加复杂性并引起转子平衡问题。

因此，期望提供一种改进的设置。

发明内容

根据一个方面，提供了一种涡轮增压器设备，该涡轮增压器设备包括：压缩机；第一涡轮，其被配置为驱动所述压缩机，所述第一涡轮被配置为由排气驱动；第二涡轮，其被配置为驱动所述压缩机；喷嘴；以及燃料供应装置，其被配置为将发动机燃料输送到所述喷嘴；其中所述第二涡轮被配置为由从所述喷嘴喷射的燃料驱动。

第二涡轮可以是佩尔顿水轮机(Pelton wheel)。第二涡轮可以是任何其他类型的流体涡轮。

涡轮增压器可以进一步包括轴，并且第一涡轮可以经由所述轴被连接到压缩机。第二涡轮可以经由所述轴被连接到压缩机。第一涡轮和压缩机可以布置在轴的相反端。第二涡轮可以布置在压缩机和第一涡轮之间。第二涡轮可以在压缩机和第一涡轮之间居中地布置。第二涡轮可以被布置成以与第一涡轮和压缩机相同的速度旋转。第二涡轮、第一涡轮和压缩机可以被配置为旋转直至预定义的速度。

第二涡轮可以经由齿轮设置被连接到压缩机。第二涡轮可以被配置为旋转至预定义的速度，该预定义的速度不同于压缩机和第一涡轮的预定义的速度。

燃料可以是柴油。燃料可以是石油或汽油。燃料可以从发动机燃料供应装置输送。可以经由燃料输送装置来输送燃料。燃料可以在10巴与2750巴之间的压力下被输送到喷嘴。

涡轮增压器可以包括阀，该阀被布置成控制燃料的流动。涡轮增压器可包括控制单元，该控制单元被布置成控制所述阀。所述控制单元可以被电连接到所述阀。

涡轮增压器可以包括迷宫式密封件。迷宫式密封件可以阻止燃料与轴之间的接触。迷宫式密封件可以设置在轴上。

涡轮增压器可以进一步包括压力调节器。压力调节器可以被配置为减小从发动机燃料供应装置供应到喷嘴的燃料的压力。

涡轮增压器可以被配置为将燃料排放到燃料喷射器泵。

涡轮增压器可以进一步包括蓄能器。蓄能器可以被配置为存储压缩燃料。当需要时，压缩燃料可以被供应到第二涡轮。蓄能器可以被布置成存储多达1升的压缩燃料。

涡轮增压器可进一步包括喷射器，该喷射器被布置成将燃料输送到排气。这可以允许清除NOx捕集器(或者稀NOx捕集器(LNT)或NOx吸附器)。