入口通道系统的制作方法

入口通道系统
1.相关申请的交叉引用
2.本公开要求于2021年11月4日提交的美国临时申请序列第63/275,711号的优先权，其全部内容在此引入作为参考。
技术领域
3.本公开总体上涉及一种入口通道系统，该入口通道系统包括具有可变涡轮机几何形状的分开式蜗壳涡轮增压器。


背景技术：

4.涡轮增压器接收来自内燃发动机的排气并且将压缩空气输送至该内燃发动机。涡轮增压器增加内燃发动机的功率输出，降低内燃发动机的燃料消耗，和/或减少由内燃发动机产生的排放物。通过该涡轮增压器将压缩空气输送至该内燃发动机允许该内燃发动机更小，然而能够产生与更大的、自然吸气式内燃发动机相同或相似的马力的量。在车辆中使用较小的内燃发动机减少了车辆的质量和空气动力学正面面积，这有助于减少内燃发动机的燃料消耗并改善车辆的燃料经济性。
5.一些涡轮增压器包括具有分开式蜗壳涡轮机壳体的涡轮机，这些涡轮增压器因此有时可替代地称为分开式蜗壳涡轮增压器(或，当使用两个蜗壳时，双蜗壳涡轮增压器)。分开式蜗壳涡轮机壳体的蜗壳通常彼此隔离，使得直到排气经过相应蜗壳的舌状件之后才发生排气的混合。该分开式蜗壳涡轮机壳体包括涡轮机入口、涡轮机出口，以及内部体积。该涡轮机入口被配置为用于附接到内燃发动机上(例如，附接到排气歧管上或附接到内燃发动机的气缸盖上)，并且包括多个入口端口，这些入口端口被配置为在附接时与该内燃发动机的排气路径处于流体连通。该涡轮机壳体的内部体积限定了与这些对应的入口端口处于流体连通的至少两个分开式蜗壳，用于将排气从该内燃发动机递送至被布置在该内部体积中的涡轮机轮。在通过该涡轮机轮从该排气中提取能量之后，该排气经由该涡轮机出口离开该涡轮机壳体。这些蜗壳将来自该发动机的排气歧管的排气引导成弧形流动以用于将排气围绕该涡轮机轮的圆周进行分布来使该涡轮机轮旋转。
6.涡轮增压器还包括压缩机。该压缩机包括经由轴联接到该涡轮机轮上的压缩机轮。该压缩机是由该涡轮机轮的旋转来供电的，该涡轮机轮进而驱动该压缩机的压缩机壳体内的压缩机轮。
7.在多缸发动机中，气缸以特定的顺序点火。例如，在气缸顺序编号为1至4的直列四缸发动机中，点火顺序可以是1-3-4-2。气缸的集合可以被分组为
‘
列’。在上述示例中，第一列气缸将包括气缸1和4，并且第二列气缸将包括气缸2和3。在“v”型发动机的情况下，气缸列可以横跨发动机分开，并且多个气缸可以同时点火。在直列式发动机的情况下，气缸列可以仅仅是前气缸对后气缸，或者是如上所述的气缸的可替代集合。排气气流不是平稳流，因为排气基于发动机的点火序列离开每个气缸，导致间歇的排气脉冲。来自每个气缸列的排气在相应的歧管中被引导至涡轮机壳体。这些歧管可以是附接到该内燃发动机上的管道
和/或导管，或者可以是与该内燃发动机一体的管道和/或导管(例如，铸造成该发动机的气缸盖中的歧管导管)。通过分离排气气流，当排气从气缸释放时发生的压力的“脉冲”可以通过蜗壳保持，使得压力脉冲撞击涡轮机轮。脉冲的保持通常是合乎需要的，因为压力脉冲将动量赋予涡轮机轮，从而更快地加速涡轮机轮并且减小涡轮滞后。气流的有效分离还降低了“未点火”蜗壳中的瞬时背压。术语“点火的”蜗壳是指压力脉冲穿过其中的蜗壳。脉冲的这种分离在每个气缸的排气处开始，并保持在排气歧管中直到涡轮机入口(有时也称为涡轮机入口涡管)。在排气被允许进入涡轮机壳体的区域中，在相应蜗壳之间的分隔壁可以帮助保持来自每个气缸或气缸组的排气之间的分离，并且因此维持压力脉冲。
8.为了帮助将来自该蜗壳或分开式蜗壳的排气流均匀地引导和控制到该涡轮机轮，具有多个叶轮的叶轮环(有时可替代地称为喷嘴环或叶轮式喷嘴定子)可以被布置在这些蜗壳与涡轮机轮之间的该涡轮机壳体内部中的环形盘上。这些叶轮可以固定到环形盘(有时可替代地称为固定喷嘴环或固定叶轮喷嘴定子)，或者可以可旋转地联接到环形盘(有时可替代地称为可变喷嘴环或可变叶轮喷嘴定子)以产生可变涡轮机几何形状(vtg)。
9.径向涡轮机械中的可变涡轮机几何形状(vtg)喷嘴环典型地使用多个周向等距间隔开的叶轮来引导和控制进入涡轮机轮中的流动。此外，间隔件(或用于将这些上部叶轮环与下部叶轮环间隔开的其他机构)典型地被放置在该叶轮环圆周的外侧以便使流动扰动最小化。在双蜗壳歧管中，特别是来自通过每个蜗壳中的流动的压力反转的增加的空气动力导致vtg部件中的增加的磨损，特别是在圆周地定位成最接近每个蜗管的涡轮机壳体舌状件的叶轮(以及接触部件，如叶轮杠杆、致动环，以及叶轮环)处。


技术实现要素：

10.本公开提供了在入口通道系统中操纵vtg机构中的空气动力和/或随后的机械负载以管理vtg部件的磨损的各种设计方面。这样的设计修改可以包括叶轮几何形状优化(形状、弦长、枢转轴线位置)、不对称的叶轮间距、叶轮定向和叶轮的前缘定位以及相对于涡轮机舌状件的对齐、用于最接近舌状件的叶轮的叶轮固定，或具有防旋转特征的vtg间隔件的几何形状优化及其组合。这些解决方案中的每一个都可以根据特定涡轮机级的磨损减轻的所需功效单独地或组合地应用。
11.在此示出了管理vtg部件的磨损的各种设计修改的各种修改，而没有显着地改变入口通道系统的现有设计在总体涡轮级效率、脉冲捕获和发动机bsfc减小方面的益处，同时这些修改也被认为不会另外显着地改变热管理、发动机制动、朝向额定的效率和瞬态响应的维持的益处。
12.本实用新型提供了一种入口通道系统，其中，所述入口通道系统包括：分开式蜗壳涡轮增压器，所述分开式蜗壳涡轮增压器用于接收来自内燃发动机的排气并且用于将压缩空气递送至所述内燃发动机，所述内燃发动机包括第一组气缸和第二组气缸，从所述第一和第二组气缸递送的排气的相对脉冲对于每个排气冲程是总体上相等的，所述分开式蜗壳涡轮增压器包括：涡轮机壳体，所述涡轮机壳体包括被适配成用于接纳涡轮机轮的涡轮机壳体内部，所述涡轮机轮具有多个等间距的涡轮机叶片，第一蜗壳，所述第一蜗壳被适配成用于与所述内燃发动机和所述涡轮机壳体内部流体连通，用于将排气从所述第一组气缸递送到所述涡轮机壳体内部，第二蜗壳，所述第二蜗壳被适配成用于与所述内燃发动机和所
述涡轮机壳体内部流体连通，用于独立于所述第一蜗壳将排气从所述第二组气缸递送到所述涡轮机壳体内部，涡轮机壳体出口，所述涡轮机壳体出口与所述涡轮机壳体内部处于流体连通，以及壁，所述壁将所述第一蜗壳与所述第二蜗壳分开并且包括第一舌状件以及与所述第一舌状件间隔开的第二舌状件；以及叶轮环，所述叶轮环被布置在所述涡轮机壳体内部，在所述第一蜗壳与第二蜗壳之间并且围绕所述涡轮机轮，所述叶轮环包括环形盘，所述环形盘包括被布置在内圆周环与外圆周环之间的叶轮环表面，其中所述内圆周环限定了用于接纳所述涡轮机轮的孔口，所述叶轮环表面限定了在上表面与相对的下表面之间延伸的多个开口，所述叶轮环包括将所述叶轮环表面分成第一弧形区域和第二弧形区域的多个叶轮，其中所述多个叶轮中的一个被布置在所述叶轮环中的所述开口中的相应一个内，其中所述多个叶轮中的至少两个围绕枢转轴线在打开位置与关闭位置之间是可移动的，所述多个叶轮中的每一个包括：下部轴，所述下部轴被接纳在所述叶轮环的所述多个开口中的一个开口中，上部轴，所述上部轴的长度与所述下部轴的长度轴向对齐以便限定所述枢转轴线，以及叶轮叶片，所述叶轮叶片联接到所述下部轴和所述上部轴中的每一个上并且在长度上在前缘与后缘之间延伸，其中在所述关闭位置中，在所述多个叶轮中的一个叶轮叶片的所述前缘与所述多个叶轮中的相邻一个叶轮叶片的所述后缘之间限定间隙。
13.本实用新型提供了一种入口通道系统，其中，所述入口通道系统包括：分开式蜗壳涡轮增压器，所述分开式蜗壳涡轮增压器用于接收来自内燃发动机的排气并且用于将压缩空气递送至所述内燃发动机，所述内燃发动机包括第一组气缸和第二组气缸，从所述第一和第二组气缸递送的排气的相对脉冲对于每个排气冲程是总体上相等的，所述分开式蜗壳涡轮增压器包括：涡轮机壳体，所述涡轮机壳体包括被适配成用于接纳涡轮机轮的涡轮机壳体内部，所述涡轮机轮具有多个等间距的涡轮机叶片，第一蜗壳，所述第一蜗壳被适配成用于与所述内燃发动机和所述涡轮机壳体内部流体连通，用于将排气从所述第一组气缸递送到所述涡轮机壳体内部，第二蜗壳，所述第二蜗壳被适配成用于与所述内燃发动机和所述涡轮机壳体内部流体连通，用于独立于所述第一蜗壳将排气从所述第二组气缸递送到所述涡轮机壳体内部，涡轮机壳体出口，所述涡轮机壳体出口与所述涡轮机壳体内部处于流体连通，以及壁，所述壁将所述第一蜗壳与所述第二蜗壳分开并且包括第一舌状件以及与所述第一舌状件间隔开的第二舌状件；以及叶轮环，所述叶轮环被布置在所述涡轮机壳体内部，在所述第一蜗壳与第二蜗壳之间并且围绕所述涡轮机轮，所述叶轮环包括环形盘，所述环形盘包括被布置在内圆周环与外圆周环之间的叶轮环表面，其中所述内圆周环限定了用于接纳所述涡轮机轮的孔口，所述叶轮环表面限定了在上表面与相对的下表面之间延伸的多个开口，所述叶轮环包括将所述叶轮环表面分成第一弧形区域和第二弧形区域的多个叶轮，其中所述多个叶轮中的一个被布置在所述叶轮环中的所述开口中的相应一个内，其中所述多个叶轮中的至少两个围绕枢转轴线在打开与关闭位置之间是可移动的，其中所述多个叶轮中的每一个包括：下部轴，所述下部轴被接纳在所述叶轮环的所述多个开口中的一个开口中，上部轴，所述上部轴的长度与所述下部轴的长度轴向对齐以便限定所述枢转轴线，以及叶轮叶片，所述叶轮叶片联接到所述下部轴和所述上部轴中的每一个上并且在长度上在前缘与后缘之间延伸，其中所述前缘与所述多个叶轮中的一个的所述叶轮叶片的所述枢转轴线之间的第一距离不同于所述后缘与所述多个叶轮中的一个的所述叶轮叶片的所述枢转轴线之间的第二距离。
附图说明
14.当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述将容易地理解本公开的其他优点，其中：
15.图1是一个系统的示意图，该系统包括涡轮增压器，该涡轮增压器具有可变涡轮机几何形状并且具有双蜗壳涡轮机壳体，涡轮机轮被布置在该涡轮机壳体中；
16.图2是内燃发动机的示意性表示的一部分的分解图以及图1的双蜗壳涡轮机壳体的截面端视图，其被适配成用于与内燃发动机流体连通，该内燃发动机还包括叶轮环的一部分，该叶轮环具有布置在环形盘上的可旋转叶轮以及空气动力学间隔件；
17.图3是图1的叶轮环和双蜗壳涡轮机壳体的一部分的基线配置的端视图，其还包括叶轮环的一部分，该叶轮环具有限定了布置在环形盘上的第一组叶轮和第二组叶轮的等距间隔开的可旋转叶轮以及空气动力学间隔件，并且其中该第一组叶轮和该第二组叶轮中的每一个的最接近的相邻舌状叶轮的纵向轴线与在打开位置中将该第一蜗壳与该第二蜗壳分开的该壁的该第一舌状件和该第二舌状件中的一个的对应舌状件轴线对齐；
18.图4是图3的叶轮环和该双蜗壳涡轮机壳体的一部分的基线配置的端视图，但是其中该环形盘已经被钟控，使得该第一组叶轮和第二组叶轮中的每一个的最接近的相邻舌状叶轮的纵向轴线不与在打开位置中将该第一蜗壳和第二蜗壳分开的壁的第一舌状件和第二舌状件中的一个的对应舌状件轴线对齐；
19.图5是图3的叶轮环和双蜗壳涡轮机壳体的一部分的基线配置的端视图，但是其中该环形盘已经被钟控并且其中这些叶轮已经以不对称的叶轮间距组装；
20.图6是图3的叶轮环和双蜗壳涡轮机壳体的一部分的基线配置的端视图，但是其中该第一舌状叶轮和第二舌状叶轮已经被缩短以增加该相应的第一舌状件和第二舌状件的末端与该第一组叶轮和第二组叶轮中的对应的一个叶轮之间的间隙；
21.图7a是图3中使用的第一组或第二组叶轮的一个叶轮的透视图，但其中第一组和第二组叶轮的一个或多个叶轮的设计已根据示例性实施例进行了重新设计，与图2和图3中所使用的第一组或第二组叶轮的对应一个叶轮相比，叶轮长度有所缩短；
22.图7b是图3中使用的第一组或第二组叶轮中的一个叶轮的透视图，但是其中已经根据示例性实施例重新设计了第一组和第二组叶轮中的一个或多个叶轮的设计以包括与图2和图3中使用的第一组叶轮或第二组叶轮中的对应的一个叶轮相比对应于第一组叶轮或第二组叶轮中的一个叶轮的第一轴和第二轴的位置的改变的枢转位置；
23.图7c是在图3的基线配置中使用的第一组或第二组叶轮中的一个叶轮的透视图，但是其中已经根据示例性实施例重新设计了第一组和第二组叶轮中的一个或多个叶轮的设计，以包括不包括在图2和3中使用的第一组或第二组叶轮中的对应的一个叶轮中的空气槽；
24.图8是图3的叶轮环和双蜗壳涡轮机壳体的一部分的基线配置的端视图，但是其中该基线配置的设计已经根据示例性实施例被改变成包括两个空气动力学间隔件，这两个空气动力学间隔件从将第一蜗壳和第二蜗壳分开的壁的第一舌状件和第二舌状件中的每一个延伸，其方式为使得第一组叶片和第二组叶片中的每一个的最接近的相邻叶片不与从该壁的第一舌状件和第二舌状件延伸的这些空气动力学间隔件中的对应一个沿着轴线对齐；以及
25.图9是根据另一个示例性实施例的图3的叶轮环和双蜗壳涡轮机壳体的一部分的基线配置的端视图，但是其中该第一组叶轮和第二组叶轮中的每一个叶轮的最邻近于将该第一蜗壳和第二蜗壳分开的壁的相应的第一舌状件和第二舌状件的一个叶轮被固定到该环形盘上。
具体实施方式
26.参考附图，其中在全部几个视图中，相同的数字表示相同的部件，在图1中示出了系统30(即，入口系统30)的示意图。该系统30包括涡轮增压器32，该涡轮增压器具有用于接收来自内燃机34的排气的涡轮机部分33以及用于将压缩空气输送至该内燃机34的压缩机部分35。虽然不要求，但涡轮增压器32通常用于乘客和商业汽车应用中。然而，应理解，涡轮增压器32可用于非汽车应用，例如重型设备应用、非汽车柴油发动机应用、非汽车马达应用等。
27.该涡轮机部分33包括涡轮机壳体36，该涡轮机壳体具有限定该涡轮机壳体内部40的内表面38。涡轮机壳体内部40被适配成接纳涡轮机轮42，该涡轮机轮具有多个涡轮机叶片(未示出)，典型地多个等距间隔开的涡轮机叶片。另外，涡轮增压器32典型地包括涡轮增压器轴44、压缩机轮46、压缩机壳体48和轴承壳体50。在涡轮增压器32的运行过程中，涡轮机轮42(并且具体是涡轮机轮42的涡轮机叶片)接收来自内燃发动机34的排气，该排气致使涡轮机轮42旋转。当存在时，涡轮增压器轴44联接到涡轮机轮42上并且可由其旋转。当存在压缩机轮46时，压缩机轮46布置在压缩机壳体48中，联接到涡轮增压器轴44，并且可由涡轮增压器轴44旋转，用于将压缩空气输送到内燃发动机34。轴承壳体50围绕涡轮增压器轴44在涡轮机轮42与压缩机轮46之间延伸。涡轮增压器32通常还包括轴承52，这些轴承围绕涡轮增压器轴44布置并且在轴承壳体50中，用于可旋转地支撑涡轮增压器轴44。
28.该涡轮机壳体36的内表面38还限定了多个由壁分开式蜗壳，并且因此该涡轮机壳体36被限定为分开式蜗壳涡轮机壳体。在一个示例性实施例中，分开式蜗壳涡轮机壳体36是双蜗壳涡轮机壳体36，并且因此内表面38限定了分别由壁60分开的第一蜗壳54和第二蜗壳56。壁60包括第一和第二舌状件61、63(参见图3-9)，其表示彼此隔开的壁60的不同部分，其将第一和第二蜗壳54、56的部分分开。
29.为了在下文中容易描述，涡轮增压器32将进一步解释为包括双蜗壳涡轮机壳体36。然而，具有额外数目的蜗壳(例如，三个蜗壳或四个蜗壳)的涡轮机壳体的实施例处于在此描述的范围内。
30.该第一和第二蜗壳54、56各自与该内燃发动机34和该涡轮机壳体内部40处于流体连通，用于将排气从该内燃发动机34递送到该涡轮机壳体内部40。同样如图1所示，内表面38还限定了涡轮机壳体出口58。该涡轮机壳体出口58与该涡轮机壳体内部40处于流体连通以便从该涡轮机壳体内部40排放排气。另外，内表面38还限定了废气门(未示出)，该废气门将第一和第二蜗壳54、56中的每一个或任一个流体联接到涡轮机壳体出口58上。该涡轮机壳体36可以由任何合适的金属构成。通常，涡轮机壳体36由铁或钢合金构成。
31.在某些实施例中，也如图1所示，系统30还包括联接到涡轮增压器32和/或内燃发动机34的控制器146，该控制器控制涡轮增压器32和/或内燃发动机34的各种其他部件。控制器146可以包括一个或多个处理器或微处理器，用于处理存储在存储器150中的指令以控
制涡轮增压器32上的与排气通过第一和第二蜗壳54、56在涡轮机壳体内部40内的引入相关的各种功能。这样的指令可以是在此描述的由控制器146执行的任何功能、算法或技术。另外或可替代地，控制器146可包括一个或多个微控制器、现场可编程门阵列、芯片上系统、分立电路和/或能够执行本文所述功能的其它合适的硬件、软件或固件。在一些实施例中，控制器146是发动机控制单元(ecu)，其控制涡轮增压器32和/或内燃发动机34的各种其他部件。在控制器146是发动机控制单元的实施例中，控制器146与涡轮增压器32分离。换言之，控制器146是不包括在涡轮增压器32上或涡轮增压器32中的单独部件。在其他实施例中，控制器146与ecu离散。例如，控制器146可以包括在涡轮增压器32之上或之中。换言之，控制器146是包括在涡轮增压器32上或涡轮增压器32中的部件。参照图1，系统30可包括涡轮增压器32、内燃发动机34和控制器146。典型地，系统30还包括至少一个传感器148。
32.虽然未在图1中示出，但内燃发动机34包括多个气缸。例如，内燃发动机34可以包括两个气缸、四个气缸、六个气缸、八个气缸，或更多个气缸。内燃发动机34还可以包括奇数个气缸(例如，三个气缸或五个气缸)。内燃发动机34可以具有v型发动机配置、扁平/箱式发动机配置、w型发动机配置、直列式发动机配置等。在所示实施例中，内燃发动机34具有直列式发动机配置。内燃发动机34包括第一组气缸和第二组气缸，第一和第二组气缸中的每一个通常包括内燃发动机34中包括的一半气缸。第一和第二组气缸以对应于第一和第二组气缸中的每一个的排气冲程的一系列脉冲产生排气。气缸的排气冲程的定时使得排气脉冲从第一组气缸和第二组气缸交替地发出。第一蜗壳54的面积结合来自第一组气缸的排气冲程的所产生的气体限定了第一蜗壳流动参数。类似地，第二蜗壳56的对应面积结合来自第二组气缸的排气冲程的所产生的气体限定了第二蜗壳流动参数。用于蜗壳的蜗壳流动参数δ(如在此提供的相应的第一蜗壳54和第二蜗壳56的第一蜗壳流动参数和第二蜗壳流动参数)是通过以下等式计算的：
[0033][0034]
其中m是通过蜗壳的质量流量，t是蜗壳入口处的排气温度，并且p是蜗壳入口处的排气压力。通常，对于第一和第二组气缸中的相应一个气缸的每个相应排气冲程测量蜗壳流动参数δ。
[0035]
如上所述，通常，第一组气缸与第一蜗壳54处于流体连通并且第二组气缸与第二蜗壳56处于流体连通。这样，来自第一和第二组气缸的排气脉冲分别流过第一和第二蜗壳54、56，并到达涡轮机壳体内部40，在此排气脉冲使涡轮机轮42旋转。从第一组气缸流过第一蜗壳54的排气的相应脉冲(通常针对每个排气冲程测量)和第一蜗壳54的面积限定了第一蜗壳流动参数，当来自第二组气缸的流过第二蜗壳56的排气的相应脉冲(再次典型地针对每个排气冲程测量)和第二蜗壳56的面积限定了第二蜗壳流动参数。由于第一和第二蜗壳54、56的面积大小不同，第一和第二蜗壳流动参数通常彼此不同。
[0036]
除了涡轮增压器32之外，还如图2中所示，入口通道系统30还包括叶轮环100(也被称为vtg套筒或叶轮套件组件)，该叶轮环被布置在涡轮机壳体内部40中在第一蜗壳54与第二蜗壳56之间并且围绕涡轮机轮42，该叶轮环具有多个叶轮，示出为第一组叶轮130和第二组叶轮140，这些叶轮以不对称叶轮模式可旋转地布置在叶轮环100上。入口通道系统30还包括以间隔开的方式布置在叶轮环100上的多个间隔件400，其中叶轮环100上的叶轮和间
隔件400用于控制从一个或多个蜗壳54、56流到涡轮机轮42的排气的流动。特别地，间隔件400用于使从一个或多个蜗壳54、56流向涡轮机轮42的排气的流动扰动最小化。
[0037]
叶轮环100包括环形盘101，该环形盘被布置在涡轮机壳体内部40中在分开的第一蜗壳54和第二蜗壳56与涡轮机轮42之间。在某些实施例中，叶轮环100包括两个间隔开的环形盘101a、101b(该环形盘101a有时可以被称为第一环形盘101a或下叶轮环(lvr)101a，而盘101b有时可以被称为第二环形盘101b或上叶轮环(uvr)101b)，其中多个叶轮130、140以上述叶轮模式可旋转地布置在这些叶轮环100a、100b之间。叶轮环100包括多个叶轮130、140(在图2-9中示出为第一组叶轮130和第二组叶轮140)，这些叶轮以预定的叶轮样式可旋转地布置到叶轮环100上。在这些实施例中，间隔件400还起到在第一和第二环形盘101a、101b之间提供轴向分离功能的作用，从而保持环形盘101a、101b和叶轮130、140之间的间隙。
[0038]
每个环形盘101a和101b包括叶轮环表面102，该叶轮环表面包括在内圆周边缘104与外圆周边缘106之间延伸的内叶轮环表面102a和相对的外叶轮环表面102b。该内圆周边缘104限定了用于接纳涡轮增压器32的涡轮机轮42的圆形孔口。具体地，叶轮环100被布置在涡轮机壳体36中，其中第一舌状件61和第二舌状件63各自分别终止在邻近外圆周环106的位置处。
[0039]
每个环形盘101a和101b还在内圆周边缘104与外圆周边缘106之间的内叶轮环表面102a内限定多个第一开口107，开口107的数目对应于多个叶轮130、140的数目并且被配置为接纳多个叶轮130、140中的相应一个的轴139、149，如以下将进一步解释的。开口107因此进一步限定了设置在其中的多个叶轮130、140中的相应一个叶轮的叶轮枢转点(vpp)。在包括第一环形盘101a和第二环形盘101b的图2中，第一环形盘101a和第二环形盘101b中的至少一个中的多个开口107从内叶轮环表面102a延伸到外叶轮环表面102b，使得整个第二轴137、147延伸穿过第二环形盘101b的开口107并且使得这些叶轮杠杆153被定位在涡轮机壳体内部40内在第二环形盘101b的外叶轮环表面102b与涡轮机壳体36之间。
[0040]
还如图2中所示，叶轮杠杆153被联接并且优选地经由铆接或焊接而固定到叶轮130、140的第二轴137、147上并且还包括凸缘部分159。这些叶轮杠杆153被配置为用于使这些叶轮130和140中的每一个以协调的方式围绕它们各自的叶轮枢转点(vpp)在关闭位置与打开位置之间并且通过一个或多个中间位置来旋转，如以下将进一步解释的。调节环199被保持在这些叶轮杠杆153与该第二环形盘101b之间，其中这些叶轮杠杆153中的每一个的凸缘部分159被布置在该调节环199中的开口内。包括销205和块207的组件203通过具有连接组件203的枢轴(未示出)的枢轴例如通过铆接或焊接固定到调节环199。枢轴通过连接到致动器(未示出)的连杆(未示出)旋转。致动器基于特定的发动机操作条件旋转连杆以调节通过叶轮130、140的排气流。特别地，致动器旋转连杆，连杆通过组件203旋转枢轴和调节环199。调节环199的旋转致使调节环199接触叶轮杠杆153的凸缘部分159并且使叶轮杠杆153作为响应而旋转，这进而致使联接的叶轮130、140在关闭位置与打开位置之间移动并且穿过一个或多个中间位置以便基于发动机操作条件(例如发动机速度)来调节穿过叶轮130、140的排气流动。如下面所限定的，关闭位置是这样的位置，其中从相应的蜗壳54、56通过相应的叶轮130、140的气体脉冲被最小化，而相反地，打开位置是这样的位置，其中从相应的蜗壳54、56通过相应的叶轮130、140的气体脉冲被最大化。因此，中间位置是这样的位置，其
中从相应的蜗壳54、56通过相应的叶轮130、140的气体脉冲处于最小值与最大值之间。
[0041]
现在参见图3，图3总体上表示了处于基线配置的入口通道系统30的叶轮130、140的一种配置，第一组叶轮130(即，第一组至少两个叶轮130)以彼此间隔开的方式可旋转地布置在叶轮环表面102上，使得第一组叶轮130定位在第一蜗壳54的下游。此外，第二组叶轮140以彼此间隔开的方式可旋转地布置，使得第二组叶轮140(即，第二组至少两个叶轮140)定位在第二蜗壳56的下游。这些叶轮130、140各自是沿着叶轮环表面102可旋转的，并且具体是围绕叶轮枢转轴线在关闭位置与打开位置之间并且通过在关闭位置与打开位置之间的一个或多个中间位置而沿着相应的环形环101a、101b的内叶轮环表面102a可旋转的。如在此限定的叶轮枢转轴线在垂直于限定叶轮环100的叶轮环表面102的平面的方向上延伸。
[0042]
此外，在图3所示的实施例中，第一组叶轮130包括围绕叶轮环100的叶轮环表面102彼此相邻定位的六个叶轮130，而第二组叶轮140包括围绕叶轮环100的叶轮环表面102彼此相邻定位的五个叶轮140。因此，在图3的实施例中，在叶轮环102上总共有十一个叶轮130、140，这些叶轮向具有总共十一个等距间隔开的涡轮机叶片45的涡轮机轮42提供排气流。虽然在此提供的实施例包括十一个叶轮130、140和十一个涡轮机叶片45，但是可以设想叶轮和叶片的替代相对量，优选地其中叶轮130、140的数量是奇数，例如质数(例如，在图2中，其示出了十三个叶轮130、140)。此外，每个叶轮130和140包括各自具有相应的内表面131a、141a和相对的外表面131b、141b的叶轮叶片131或141，其中每个叶轮130、140在前缘132、142和后缘134、144之间在长度上延伸并且在内表面131a、141a和相对的外表面131b、141b之间在宽度上延伸。
[0043]
图3示出了叶轮环100的环形盘101的基线配置，该叶轮环具有可旋转地布置在其上的多个可旋转叶轮130、140以用于在图1的入口通道系统30中使用，其中第一蜗壳54和第二蜗壳56被配置为具有第一蜗壳54和第二蜗壳56间隔，其中每个蜗壳54、56具有被定义为蜗壳喉部的，正好在与叶轮环100的界面上游的相同的相应(最小)横截面积，可替代地，在与叶轮环100的界面处称为相同的临界喉部面积。第一和第二舌状件61、63的定位被配置为其中对应于第一弧形区域105的第一和第二舌状件61、63之间的第一舌状件时钟角度小于180度(见图3)，而对应于第二弧形区域115的第一和第二舌状件61、63之间的第二舌状件时钟角度(也见图3)大于180度，第一和第二时钟角度的总组合度等于360度。在另外的实施例中，第一和第二舌状件61、63的定位被配置为其中对应于第一弧形区域105的第一和第二舌状件61、63之间的第一舌状件时钟角度大于180度(见图3)，而对应于第二弧形区域115的第一和第二舌状件61、63之间的第二舌状件时钟角度(也见图3)小于180度，第一和第二时钟角度的总组合度数等于360度。在更进一步的实施例中，第一和第二时钟角度可以各自是180度，但是其中在叶轮130、140的叶轮配置中存在不对称度，例如通过不对称的叶轮间距。
[0044]
在图3中，具有基线配置的入口通道系统30被配置为其中相应叶轮130、140中的每一个都相同，相应叶轮130、140的相应叶轮枢转点(vpp)的每一个(对应于由相应叶轮130、140的第一轴133、143和相对的第二轴137、147的长度定义的轴线并且对应于环形盘101a中的开口107)沿着从中心旋转轴线起的相同周向叶轮节圆半径定位，其中相应叶轮130、140的第一轴133、143和相对的第二轴137、147中的每一个在某些实施例中定位在内周向边缘104与外周向边缘106之间的近似中间，但是在其它实施例中，该位置可以更靠近或更远离内周向边缘104。此外，如图3所示，相应的十一个叶轮130、140中的每一个的叶轮间距(β)对
应于约32.7度的等角叶轮间距角(β)。
[0045]
在某些实施例中，第二轴137是第一轴133的延伸部，并且第二轴147是第一轴141的延伸部。在另外的实施例中，第二轴137是第一轴133的延伸部并且与第一轴133一体地形成，并且第二轴147是第一轴141的延伸部并且与第一轴141一体地形成。在这些实施例中，叶轮130的第一和第二轴133、137可以简称为叶轮130的轴139，而叶轮140的第一和第二轴143、147可以简称为叶轮140的轴149。
[0046]
此外，在图3的基线配置中，由叶轮轴线230a或第一叶轮轴线230a限定的第一组叶轮130的一个叶轮130a(即，对齐的一个叶轮130a，也被称为舌状叶轮130a或第一舌状叶轮130a)的延伸长度的虚拟延伸部沿着由第一舌状件61的虚拟延伸长度限定的第一舌状件轴线213对齐，当舌状叶轮130a、140a处于打开位置时，限定叶轮轴线240a或第二叶轮轴线240a的第二组叶轮140的一个叶轮140a(即，对齐的一个叶轮140a，也称为舌状叶轮140a或第二舌状叶轮140a)的延伸长度的虚拟延伸部沿着由第二舌状件63的虚拟延伸长度限定的第二舌状件轴线211对齐。相应叶轮130、140的长度(包括相应舌状叶轮130a、140a的长度)是每个相应叶轮130、140的前缘132、142与后缘134、144之间的距离。当沿着舌状叶轮130a和第一舌状件61的相应轴线213、230a是共线的或大致彼此平行并且接近共线时，舌状叶轮130a的轴线230a在此被限定为沿着轴线213与第一舌状件61对齐。类似地，当沿舌状叶轮140a的相应轴线240a和沿第二舌状件63的轴线211是共线的或大致彼此平行并且接近共线时，舌状叶轮140a的轴线240a在此限定为沿轴线211与第二舌状件63对齐。
[0047]
此外，在图3的基线配置中，这些舌状件61、63的长度一直延伸到叶轮环100的外径106，并且如图所示延伸到对应的环形盘101a、101b中的每一个的外径。因此，在图3的基线配置中，当这些叶轮130、140被定位在关闭位置中时，从这些气缸经由相应的蜗壳54、56通过相应的叶轮130、140到涡轮机轮42的排气脉冲可以被精确地控制，以便优化涡轮机级效率、脉冲捕获和发动机bsfc减少，同时维持热管理、发动机制动以及朝向额定和瞬态响应的效率的益处。值得注意的是，在对齐的一个叶轮130a与第一舌状件61之间以及在对齐的一个叶轮140a与第二舌状件63之间存在最小的排气泄漏。
[0048]
然而，在提供这些益处的同时，图3的基线配置在不同的vtg部件中表现出磨损，并且具体地在与叶轮130、140相关联的叶轮杠杆153上表现出磨损，这些叶轮杠杆邻近壁60的舌状件61、63、调节环199，以及叶轮环100的环形盘101a、101b。这种增加的磨损被认为部分地归因于，并且在某些实施例中在很大程度上归因于，由于用于入口通道系统30的vtg机构中的排气脉冲的增加的空气动力和机械负载，尤其是由于通过每个蜗壳54、56中的流动的压力反向，这导致以上刚刚描述的各种vtg部件中的上述磨损。
[0049]
在图4-9中公开的本技术的示例性实施例中，提供了操纵入口通道系统30的vtg机构中的空气动力和/或随后的机械负载的各种方法，包括叶轮几何形状、叶轮固定、叶轮间距、间隔件几何形状、叶轮与舌状件的关系和/或叶轮与壳体的关系的单独或各种组合。通过操纵vtg机构中的空气动力和/或随后的机械负载，可以在车辆或发动机部件的正常使用期间减轻vtg部件磨损。
[0050]
在图4-9的这些替代实施例的每一个中，提供了对图3的基线配置的vtg机构的一个或多个部件或这些部件的位置的修改，这些修改与图3的基线配置相比在优化的涡轮机级效率、脉冲捕获和发动机bsfc减少方面不显著影响经修改的入口通道系统30的性能特
性，所有这些都同时维持热管理、发动机制动，以及类似于图3的额定和瞬态响应的效率的益处。然而，值得注意的是，每个替代实施例减小了入口通道系统30的vtg机构中的空气动力和/或随后的机械负载，并且由此减小或减轻了可能在图3的基线配置中发生的vtg部件上的磨损。
[0051]
在一个示例性实施例中，如图4中所展示的，这些叶轮130的位置被配置为使得该第一组叶轮130中的相应最接近的一个叶轮130b(也被称为第一舌状叶轮130b)与第一舌状件61相邻，但是其中当第一舌状叶轮130b处于打开位置时，第一舌状叶轮轴线230b(由第一舌状叶轮130b的延伸的虚拟长度限定)不沿着第一舌状件轴线211对齐。此外，这些叶轮140的位置被配置为使得该第二组叶轮140中的相应最靠近的一个叶轮140b(被称为第二舌状叶轮140b)邻近该第二舌状件63，但是其中当第二舌状叶轮140b处于打开位置时，限定第二舌状叶轮轴线240b的第二舌状叶轮140b的虚拟延伸长度不沿着第二舌状件轴线213对齐。在图4中，并且对应于如在此提供的邻近的定义，相应的舌状叶轮130b、140b表示第一组叶轮130和第二组叶轮140中的每一个叶轮的最接近的邻近叶轮130、140到相应的舌61、63。相应的舌状叶轮130b、140b的位置与图3中的基线配置(其包括相邻的舌状叶轮130a、140a，其限定相应的舌状轴线230a、240a，并且当相邻的舌状叶轮130a、140a处于打开位置时，其与相应的舌状轴线211、213对齐)的这种交替允许在任何相对的叶轮位置(即，打开、关闭或在中间位置)中，并且特别是在打开叶轮位置，在第一舌状叶轮130b和第一舌状件61之间，以及在第二舌状叶轮140b和第二舌状件63之间的排气的小部分泄漏。相邻叶轮130b、140b与相应舌状叶轮61、63之间的这种小的排气泄漏减小了在关闭位置或在任何厢式车位置中施加到相应叶轮130、130b、140、140b上的空气动力和机械负载，这进而与图3中具有对齐的叶轮130a、140a的基线配置相比减小了由施加到叶轮130b、140b上的力所影响的部件的机械负载和磨损。例如，与图3的基线配置中的叶轮130a、140a相比，在相同的测试循环中在联接到相应叶轮130b、140b上的叶轮杠杆153上，以及在邻近这些叶轮杠杆153的位置处的调节环199上展示出更少的磨损。在图4的具体实施例中，叶轮环100和叶轮130、140的整体相对于图3的基线配置被钟控(即，枢转)，并且因此相应的叶轮130、140、130b、140b中的每一个被钟控/枢转，同时维持叶轮环100上的叶轮130、140的相应间距。
[0052]
在另一示例性实施例中，如图5所示，除了通过如上所述的计时来调节如图4所示的叶轮130、130b、140、140b的位置以在相邻的叶轮130b、140b和相应的舌状叶轮61、63之间产生泄漏间隙之外，还提供了相邻的叶轮130、130b、140、140b之间的不对称间距。例如，如图5所示，两个相邻叶轮140和140b之间的相邻间距是β'，而相邻叶轮140b和130之间的间距增加到β”。因此，在关闭状态期间，在第一组叶轮130的叶轮140b与相邻叶轮130之间，或在第二组叶轮140的相邻叶轮140与140b之间也可能发生排气的泄漏，即排气的小泄漏，这减小了在关闭位置中施加到相应叶轮130、130b、140、140b上的空气动力和机械负载并且提供了与图4中类似的vtg部件的磨损减少。
[0053]
在另一个示例性实施例中，如图6所示，与如图4和图5中操纵这些叶轮130、130b、140、140b相反，这些相应的舌状件61、63中的一个或两个的长度被缩短，这样使得它不延伸到叶轮环100(或这些环形环101a、101b中的任一个)的外圆周106。因此，在关闭位置，间隙425、435仍然存在于相应的叶轮130a、140a和相应的舌状件61、63之间。舌状件61、63远离相应的对齐的叶轮130a、140a的位置的这种交替允许在任何叶轮位置中在相邻的舌状叶轮
130a与第一舌状件61之间以及在相邻的舌状叶轮140a与第二舌状件63之间的排气的一小部分泄漏穿过相应的间隙425、435。与图3中的基线配置相比，通过相应间隙425、435的排气的这种小泄漏被认为减小了在任何叶轮位置中以与以上在图4中描述的相同的方式施加到相应叶轮130、130a、140、140a上的空气动力和机械负载，与图3中的基线配置相比，这进而被认为减小了由施加到图4中叶轮130、130a、140、140a上的力所影响的部件的机械负载和磨损。
[0054]
在另外的示例性实施例中，如图7a、7b和7c所示，为了用于改变图3的入口通道系统30的基线配置，或者为了用于图4和5的入口通道系统的配置，对一个或多个叶轮130、140本身进行各种修改，当叶轮旋转到关闭位置时，这些修改允许排气在叶轮130、140之间或者通过叶轮130、140泄漏。
[0055]
首先参见图7a，展示了另一个示例性实施例，其中这些叶轮130、140中的一个或多个的叶轮叶片131、141的前缘132、142和后缘134、144中的一者或两者(即，前缘132、142与枢转点pp(即，枢转轴线pp)之间的距离，或后缘134、144与枢转点pp之间的距离)，或两者)与图3所示的基线配置相比被改变。更具体地，与图3的基线配置相比，前缘132、142与其相应叶轮130、140中的一个或多个的叶轮叶片131、141的相应轴139、149的枢转点pp之间的距离，和/或后缘134、144与其相应叶轮130、140中的一个或多个的叶轮叶片131、141的相应轴139、149的枢转点pp之间的距离被缩短。如图7a所示，如图3所示的叶轮叶片131、141的原始前缘132、142和后缘134、144分别以虚线示出，而根据图7a的示例性实施例的相应叶轮叶片131、141的更新的前缘132'、142'和后缘134'、144'以实线示出。
[0056]
当叶轮130、140围绕新的枢转点pp'旋转至关闭位置时，相应的叶轮130、140中的一个或多个的叶轮叶片131、141的这种缩短允许任何一对相邻的叶轮叶片之间(即，第一组叶轮130的相邻的叶轮叶片131之间；第二组叶轮140的相邻的叶轮叶片141之间，和/或相应的一对叶轮130和140的相邻的叶轮叶片131和141之间)的排气的小部分泄漏(即，当旋转到关闭位置时，泄漏间隙(如图7中那样改变的叶轮130在图3中以虚线示出了代表性的泄漏间隙215-尽管该间隙215实际上并不存在于图3的配置中，其示出了以其中不存在泄漏间隙但仅代表这种间隙将在图7的配置中的位置的方式关闭的相等长度的叶轮130、140)在一对叶轮130、130的相应的一对相邻叶轮叶片131、131的较新的前缘132'、142'和相邻的后缘134、144或134'、144'；相应的一对叶片140、140的相应的一对相邻叶轮叶片141、141；或相应的一对叶轮130、140的相应的一对叶轮叶片131、141之间产生。)。类似于图4-6的实施例，这个泄漏间隙215减小了vtg部件的机械负载和磨损，这些vtg部件受到施加到叶轮130、140上的空气动力的影响。
[0057]
接下来参见图7b，展示了又一个示例性实施例，其中如图3所展示的基线配置的这些叶轮131、141中的一者或两者上的这些轴139、149的相对位置相对于它们各自的叶轮叶片131、141的前缘132、142和后缘134、144被移位到新的位置(在图7b中以虚线标识为133'、137'、143'、147')，但是其中，如图3所示的基线配置的叶轮叶片131、141在相应前缘132、142和后缘134、144之间的总长度保持恒定。这种移位将图3的基线配置的对应叶轮130、140的枢转点pp改变为枢转点pp'(也由图7b中的虚线箭头pp'示出)，该枢转点改变施加到叶轮130、140上的压力分布，该压力分布可以改变在任何叶轮位置施加到相应叶轮130a、140a上的空气动力和机械负载，从而以类似于允许如图4-6和7a中的泄漏的方式减轻由施加到叶
轮130、140上的力所冲击的部件的机械负载和磨损。
[0058]
在某些实施例中，该移位是这样的，即被定义为一个叶轮130、140的相应前缘132、142与枢转点pp之间的距离的第一距离小于被定义为相同但经修改的一个叶轮130、140的相应前缘132'、142'与新枢转点pp'之间的第二距离(并且其中一个叶轮130、140的相应后缘134、144与枢转点pp之间的第一距离大于限定为相同但经修改的一个叶轮130、140的相应后缘134'、144'与新枢转点pp'之间的第二距离)。
[0059]
在又一个替代方案(未示出)中，该移位可以是在相反的方向上，其中该移位是这样的，即被定义为一个叶轮130、140的相应的前缘132、142与枢转点pp之间的距离的第一距离大于被定义为相同但经修改的一个叶轮130、140的相应的前缘132'、142'与新的枢转点pp'之间的第二距离(并且其中一个叶轮130、140的相应后缘134、144与枢转点pp之间的第一距离小于在相同的但修改的一个叶轮130、140的相应后缘134'、144'与新枢转点pp'之间限定的第二距离)。
[0060]
在又进一步相关的实施例中，叶轮叶片130、140还预期具有图7a和/或7b的属性的组合。特别地，在一个示例性实施例中，如图7a所示，一个但少于所有的叶轮叶片130或140可被缩短，而如图7b所示，另一个但少于所有的叶轮叶片130或140可被移动。在又一示例性实施例中，一个或多个但少于全部的叶轮130或140可被缩短和移位。
[0061]
接下来参照图7c，示出了又一示例性实施例，其中在内表面131a、141a和外表面131b、141b之间(内表面131a、141a和外表面131b、141b之间的距离140限定为相应的叶轮130、140的宽度)，在相应的前缘132、142和后缘134、144之间的位置处穿过一个或多个叶轮130、140限定槽开口230。当叶轮130、140处于任何叶轮位置(包括关闭位置)时，该槽开口230用作排气通过叶轮130、140的泄漏路径。类似于图4-6的实施例，通过槽230的这种泄漏减少了vtg部件的机械负载和磨损，这些vtg部件受到施加到叶轮130、140上的空气动力的影响。
[0062]
在图7a-7c的又一个相关实施例中，可以呈现一种叶轮配置，其中第一组和第二组叶轮130、140中的一个或多个包括图7a和图7b的特征的组合，单独地或与图7c的特征组合。作为示例，第一和第二组叶轮130、140中的任一个或每一个的一个叶轮130和140可以如以上在图7a中描述和示出的那样被缩短，而另一个叶轮130和/或140或其中第一和第二组叶轮中的每一个的相同叶轮130和/或140可以具有如以上在图7b中描述和示出的移位的枢转点pp，并且其中这些叶轮130、140中的任一个，在此替代配置中，包括如上文在图7c中描述和示出的槽开口230。
[0063]
在另一个示例性实施例中，如图8所示，典型地与图5的替代叶轮130、140安排结合使用，其中相邻的叶轮130b、140b不沿着一条轴线与相应的舌状件61、63对齐(也如图4所示)并且其中利用了不对称的叶轮间距，该多个间隔件400中的第一间隔件400a被定位成邻近壁60的第一舌状件61，而多个间隔件中的第二间隔件400b被定位成邻近壁60的第二舌状件63。如在此关于这些间隔件400中的第一间隔件400a和第二间隔件400b的关系所定义的，术语“邻近”是指这些间隔件中的相应的第一间隔件400a或第二间隔件400b在这些叶轮130a、140a的圆周外部并且沿着从涡轮机轮42的旋转轴线延伸到相应的第一舌状件61或第二舌状件63的径向线(rl)的定位。相应的第一间隔件400a或第二间隔件400b可邻近外圆周环106定位，使得间隔件400的相应的第一间隔件400a或第二间隔件400b对齐且大体上与相
应的第一舌状件61或第二舌状件63齐平，或者可定位在外圆周环106的稍微内侧，使得在间隔件400的相应的第一间隔件400a或第二间隔件400b与相应的第一舌状件61或第二舌状件63之间可存在小间隙。此外，相应的第一间隔件400a或第二间隔件400b的相应的周向向内的大部分与叶轮130a、140b中的相应的相邻叶轮周向向外间隔开足够的距离，以允许叶轮130a、140b在打开位置与关闭位置之间旋转。
[0064]
除了在被涡轮机轮42的涡轮机叶片接纳之前帮助调节从相应的第一蜗壳54或第二蜗壳56进入的排气的流动之外，与不包括这种间隔件400a、400b的入口通道系统相比，间隔件400的第一间隔件400a和第二间隔件400b还用于减少在入口通道系统30在每个中间位置和打开位置的操作期间在叶轮130a、140a中的一个与相应的舌状件61、63中的一个之间发生的蜗管对蜗管泄漏。然而，因为间隔件400的第一间隔件400a和第二间隔件400b在关闭位置中不接触相应的叶轮130a或140a，所以在任何叶轮位置中，在叶轮130a与第一间隔件400a之间以及在叶轮140a与第二间隔件400b之间都有一小部分排气泄漏。排气的这种泄漏以与以上在图4中描述的相同的方式减小了在关闭位置中施加到相应的叶轮130a、140a上的空气动力和机械负载，这进而减小了由施加到叶轮130a、140a上的力所冲击的这些部件的机械负载和磨损。
[0065]
在另一个实施例中，如图9所示，相邻的叶轮130a和/或140a可以是固定叶轮，由附图标记130a'、140a'表示，与图3的基线配置中的旋转叶轮130a、140a相反。在该实施例中，第一组叶轮130和第二组叶轮140的剩余部分保持为可旋转的叶轮130、140。这些固定叶轮130a'、140a'被焊接或以其他方式固定到环形环101a上，并且因此不与第一组叶轮130和第二组叶轮140的其余部分在打开位置与关闭位置之间的旋转相结合地旋转。这样，当第一组叶轮130和第二组叶轮140旋转到关闭位置时，在相应的固定叶轮130a'、140a'和相应的舌状件61、63之间仍然存在间隙。这允许在固定叶轮130a与第一舌状件61之间以及在叶轮140a与处于任何叶轮位置的第二舌状件63之间的排气的一小部分泄漏。此外，在固定叶轮130a'或140a'与第一组叶轮130和第二组叶轮140中的相应相邻叶轮之间还发生了一小部分排气泄漏。这些泄漏路径都单独地减小了在使用期间由施加到固定叶轮130a'、140a'和其它叶轮130、140的力所影响的部件的机械负载和磨损。
[0066]
在另外的实施例中，图4-9的实施例的特征的任何组合可以彼此组合地使用，其组合这些特征以产生变化的替代泄漏路径，与图3的基线配置中提供的那些相比，所有这些泄漏路径单独地或组合地减小在使用期间由施加到叶轮130、140(可移动的或固定的)的力冲击的部件的机械负载和磨损。
[0067]
已经以示例性方式描述了本公开，并且应当理解，所使用的术语旨在具有描述词语的性质而不是限制。根据以上教导，本公开的许多修改和变化是可能的，并且本公开可以以不同于具体描述的方式实施。

技术特征：
1.一种入口通道系统，其特征在于，所述入口通道系统包括：分开式蜗壳涡轮增压器，所述分开式蜗壳涡轮增压器用于接收来自内燃发动机的排气并且用于将压缩空气递送至所述内燃发动机，所述内燃发动机包括第一组气缸和第二组气缸，从所述第一组气缸和第二组气缸递送的排气的相对脉冲对于每个排气冲程是总体上相等的，所述分开式蜗壳涡轮增压器包括：涡轮机壳体，所述涡轮机壳体包括被适配成用于接纳涡轮机轮的涡轮机壳体内部，所述涡轮机轮具有多个等间距的涡轮机叶片，第一蜗壳，所述第一蜗壳被适配成用于与所述内燃发动机和所述涡轮机壳体内部流体连通，用于将排气从所述第一组气缸递送到所述涡轮机壳体内部，第二蜗壳，所述第二蜗壳被适配成用于与所述内燃发动机和所述涡轮机壳体内部流体连通，用于独立于所述第一蜗壳将排气从所述第二组气缸递送到所述涡轮机壳体内部，涡轮机壳体出口，所述涡轮机壳体出口与所述涡轮机壳体内部处于流体连通，以及壁，所述壁将所述第一蜗壳与所述第二蜗壳分开并且包括第一舌状件以及与所述第一舌状件间隔开的第二舌状件；以及叶轮环，所述叶轮环被布置在所述涡轮机壳体内部，在所述第一蜗壳与第二蜗壳之间并且围绕所述涡轮机轮，所述叶轮环包括环形盘，所述环形盘包括被布置在内圆周环与外圆周环之间的叶轮环表面，其中所述内圆周环限定了用于接纳所述涡轮机轮的孔口，所述叶轮环表面限定了在上表面与相对的下表面之间延伸的多个开口，所述叶轮环包括将所述叶轮环表面分成第一弧形区域和第二弧形区域的多个叶轮，其中所述多个叶轮中的一个被布置在所述叶轮环中的所述开口中的相应一个内，其中所述多个叶轮中的至少两个围绕枢转轴线在打开位置与关闭位置之间是可移动的，所述多个叶轮中的每一个包括：下部轴，所述下部轴被接纳在所述叶轮环的所述多个开口中的一个开口中，上部轴，所述上部轴的长度与所述下部轴的长度轴向对齐以便限定所述枢转轴线，以及叶轮叶片，所述叶轮叶片联接到所述下部轴和所述上部轴中的每一个上并且在长度上在前缘与后缘之间延伸，其中在所述关闭位置中，在所述多个叶轮中的一个叶轮叶片的所述前缘与所述多个叶轮中的相邻一个叶轮叶片的所述后缘之间限定间隙。2.根据权利要求1所述的入口通道系统，其中所述多个叶轮中的至少一个的所述叶轮叶片的所述长度比所述多个叶轮中的至少另一个的所述叶轮叶片的所述长度短。3.根据权利要求1所述的入口通道系统，其中在所述前缘和所述多个叶轮中的一个的所述叶轮叶片的所述枢转轴线之间测量的第一距离不同于在所述后缘和所述多个叶轮中的一个的所述叶轮叶片的所述枢转轴线之间测量的第二距离。4.根据权利要求2所述的入口通道系统，其中所述前缘和所述多个叶轮中的一个的所述叶轮叶片的所述枢转轴线之间测量的第一距离不同于所述后缘和所述多个叶轮中的一个的所述叶轮叶片的所述枢转轴线之间测量的第二距离。5.根据权利要求1所述的入口通道系统，其中所述前缘和所述多个叶轮中的一个的所述叶轮叶片的所述枢转轴线之间测量的第一距离不同于在所述后缘和所述多个叶轮中的另一个的所述叶轮叶片的所述枢转轴线之间测量的第一距离。
6.根据权利要求2所述的入口通道系统，其中所述前缘和所述多个叶轮中的一个的所述叶轮叶片的所述枢转轴线之间测量的第一距离不同于在所述后缘和所述多个叶轮中的另一个的所述叶轮叶片的所述枢转轴线之间测量的第一距离。7.根据权利要求1所述的入口通道系统，其中所述多个叶轮中的一个或多个叶轮叶片限定槽，所述槽延伸穿过所述后缘和所述前缘之间的内表面和外表面。8.根据权利要求2所述的入口通道系统，其中所述多个叶轮中的一个或多个叶轮叶片限定槽，所述槽延伸穿过所述后缘和所述前缘之间的内表面和外表面。9.根据权利要求1所述的入口通道系统，其中所述多个叶轮包括邻近所述第一舌状件定位的第一舌状叶轮和邻近所述第二舌状件定位的第二舌状叶轮，并且其中所述第一舌状件的长度不延伸到所述外圆周环，以便在所述第一舌状叶轮处于所述打开位置时在所述第一舌状件与所述第一舌状叶轮之间限定间隙，或其中所述第二舌状件的长度不延伸到所述外圆周环，以便在所述第一舌状叶轮处于所述打开位置时在所述第二舌状件与所述第二舌状叶轮之间限定间隙，或其中所述第一舌状件和所述第二舌状件中的每一个的长度不分别延伸到所述外圆周环，以便在所述第一舌状叶轮处于所述打开位置时在所述第一舌状件与所述第一舌状叶轮之间限定间隙，并且以便在所述第二舌状叶轮处于所述打开位置时在所述第二舌状件与所述第二舌状叶轮之间限定间隙。10.根据权利要求1所述的入口通道系统，其中所述多个叶轮包括邻近所述第一舌状件定位的第一舌状叶轮和邻近所述第二舌状件定位的第二舌状叶轮，并且其中所述入口通道系统进一步包括：第一间隔件，所述第一间隔件被定位在所述环形盘的邻近所述外圆周环的所述叶轮环表面上，其中所述第一间隔件沿着轴线与所述第一舌状叶轮对齐并且从所述第一舌状叶轮延伸，以及第二间隔件，所述第二间隔件被定位在所述环形盘的邻近所述外圆周环的所述叶轮环表面上，其中所述第二间隔件沿着轴线与所述第二舌状叶轮对齐。11.根据权利要求1所述的入口通道系统，其中所述多个叶轮包括沿所述第一弧形表面以间隔开的方式布置的第一组叶轮和沿所述第二弧形表面以间隔开的方式布置的第二组叶轮，并且其中所述第一组叶轮中的至少一个叶轮或所述第二组叶轮中的至少一个叶轮包括固定叶轮，并且其中所述第一组叶轮中的另一个叶轮或所述第二组叶轮中的另一个叶轮包括可在所述打开位置与所述关闭位置之间移动的可移动叶轮。12.一种入口通道系统，其特征在于，所述入口通道系统包括：分开式蜗壳涡轮增压器，所述分开式蜗壳涡轮增压器用于接收来自内燃发动机的排气并且用于将压缩空气递送至所述内燃发动机，所述内燃发动机包括第一组气缸和第二组气缸，从所述第一组气缸和第二组气缸递送的排气的相对脉冲对于每个排气冲程是总体上相等的，所述分开式蜗壳涡轮增压器包括：涡轮机壳体，所述涡轮机壳体包括被适配成用于接纳涡轮机轮的涡轮机壳体内部，所述涡轮机轮具有多个等间距的涡轮机叶片，第一蜗壳，所述第一蜗壳被适配成用于与所述内燃发动机和所述涡轮机壳体内部流体连通，用于将排气从所述第一组气缸递送到所述涡轮机壳体内部，
第二蜗壳，所述第二蜗壳被适配成用于与所述内燃发动机和所述涡轮机壳体内部流体连通，用于独立于所述第一蜗壳将排气从所述第二组气缸递送到所述涡轮机壳体内部，涡轮机壳体出口，所述涡轮机壳体出口与所述涡轮机壳体内部处于流体连通，以及壁，所述壁将所述第一蜗壳与所述第二蜗壳分开并且包括第一舌状件以及与所述第一舌状件间隔开的第二舌状件；以及叶轮环，所述叶轮环被布置在所述涡轮机壳体内部，在所述第一蜗壳与第二蜗壳之间并且围绕所述涡轮机轮，所述叶轮环包括环形盘，所述环形盘包括被布置在内圆周环与外圆周环之间的叶轮环表面，其中所述内圆周环限定了用于接纳所述涡轮机轮的孔口，所述叶轮环表面限定了在上表面与相对的下表面之间延伸的多个开口，所述叶轮环包括将所述叶轮环表面分成第一弧形区域和第二弧形区域的多个叶轮，其中所述多个叶轮中的一个被布置在所述叶轮环中的所述开口中的相应一个内，其中所述多个叶轮中的至少两个围绕枢转轴线在打开与关闭位置之间是可移动的，其中所述多个叶轮中的每一个包括：下部轴，所述下部轴被接纳在所述叶轮环的所述多个开口中的一个开口中，上部轴，所述上部轴的长度与所述下部轴的长度轴向对齐以便限定所述枢转轴线，以及叶轮叶片，所述叶轮叶片联接到所述下部轴和所述上部轴中的每一个上并且在长度上在前缘与后缘之间延伸，其中所述前缘与所述多个叶轮中的一个的所述叶轮叶片的所述枢转轴线之间的第一距离不同于所述后缘与所述多个叶轮中的一个的所述叶轮叶片的所述枢转轴线之间的第二距离。13.根据权利要求12所述的入口通道系统，其中所述第一距离小于所述第二距离。14.根据权利要求12所述的入口通道系统，其中所述第一距离大于所述第二距离。15.根据权利要求12所述的入口通道系统，其中所述前缘与所述多个叶轮中的一个的所述叶轮叶片的所述枢转轴线之间的所述第一距离不同于所述后缘与所述多个叶轮中的另一个的所述叶轮叶片的所述枢转轴线之间的第一距离。16.根据权利要求12所述的入口通道系统，其中所述多个叶轮中的一个或多个叶轮叶片限定槽，所述槽延伸穿过所述后缘和所述前缘之间的内表面和外表面。17.根据权利要求12所述的入口通道系统，其中所述多个叶轮包括邻近所述第一舌状件定位的第一舌状叶轮和邻近所述第二舌状件定位的第二舌状叶轮，并且其中所述第一舌状件的长度不延伸到所述外圆周环，以便在所述第一舌状叶轮处于所述打开位置时在所述第一舌状件与所述第一舌状叶轮之间限定间隙，或其中所述第二舌状件的长度不延伸到所述外圆周环，以便在所述第一舌状叶轮处于所述打开位置时在所述第二舌状件与所述第二舌状叶轮之间限定间隙，或其中所述第一舌状件和所述第二舌状件中的每一个的长度不分别延伸到所述外圆周环，以便在所述第一舌状叶轮处于所述打开位置时在所述第一舌状件与所述第一舌状叶轮之间限定间隙，并且以便在所述第二舌状叶轮处于所述打开位置时在所述第二舌状件与所述第二舌状叶轮之间限定间隙。18.根据权利要求12所述的入口通道系统，其中所述多个叶轮包括邻近所述第一舌状件定位的第一舌状叶轮和邻近所述第二舌状件定位的第二舌状叶轮，并且其中所述入口通
道系统进一步包括：第一间隔件，所述第一间隔件被定位在所述环形盘的邻近所述外圆周环的所述叶轮环表面上，其中所述第一间隔件沿着轴线与所述第一舌状叶轮对齐并且从所述第一舌状叶轮延伸，以及第二间隔件，所述第二间隔件被定位在所述环形盘的邻近所述外圆周环的所述叶轮环表面上，其中所述第二间隔件沿着轴线与所述第二舌状叶轮对齐。19.根据权利要求12所述的入口通道系统，其中所述多个叶轮包括沿所述第一弧形表面以间隔开的方式布置的第一组叶轮和沿所述第二弧形表面以间隔开的方式布置的第二组叶轮，并且其中所述第一组叶轮中的至少一个叶轮或所述第二组叶轮中的至少一个叶轮包括固定叶轮，并且其中所述第一组叶轮中的另一个叶轮或所述第二组叶轮中的另一个叶轮包括可在所述打开位置与所述关闭位置之间移动的可移动叶轮。20.根据权利要求12所述的入口通道系统，其中在所述多个叶轮中的至少一个的所述叶轮叶片的所述后缘和所述前缘之间测量的长度比在所述多个叶轮中的至少另一个的所述叶轮叶片的所述后缘和所述前缘之间测量的长度短。

技术总结
本实用新型涉及一种入口通道系统，其包括具有可变涡轮机几何形状(VTG)的分开式蜗壳涡轮增压器。该涡轮增压器包括涡轮机壳体，由具有第一舌状件和第二舌状件的壁分开的第一蜗壳和第二蜗壳，以及涡轮机壳体出口。该系统还包括被布置在该涡轮机壳体中的涡轮机轮以及被布置在该涡轮机壳体中在该涡轮机轮与蜗壳之间的叶轮环。该系统包括一个或多个VTG部件和/或这些部件的位置的设计修改，以操纵入口通道系统的VTG机构中的空气动力和/或随后的机械负载，从而减轻VTG部件在正常使用期间的磨损。磨损。磨损。


技术研发人员：A
受保护的技术使用者：博格华纳公司
技术研发日：2022.11.02
技术公布日：2023/5/24