多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器的制造方法
【專利摘要】描述了多轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓器系統(tǒng)。在一個(gè)示例方法中，多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器包括壓縮機(jī)和渦輪，壓縮機(jī)包括多個(gè)反向旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子，渦輪包括多個(gè)反向旋轉(zhuǎn)渦輪轉(zhuǎn)子。
【專利說(shuō)明】 多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器

【背景技術(shù)】
[0001]內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的小型化和功率要求的增加導(dǎo)致用于增壓應(yīng)用的更高發(fā)動(dòng)機(jī)比輸出。由于要求增加，渦輪增壓器同樣必須增加流量以及增壓水平，以獲得更高的性能水平(肋)。渦輪增壓器尺寸的增加出現(xiàn)損害低端性能度量標(biāo)準(zhǔn)，包括喘振、低端扭矩峰值，以及瞬時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況(16811116)-包括達(dá)扭矩的時(shí)間，以及踩加速器踏板加速(七如
111 8006161'&1:1011)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]本發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識(shí)到上述限制，并且已經(jīng)開發(fā)了用于發(fā)動(dòng)機(jī)的多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器。在一個(gè)示例方法中，多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器包含壓縮機(jī)和渦輪，所述壓縮機(jī)包括多個(gè)單旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子，所述渦輪包括多個(gè)單旋轉(zhuǎn)渦輪轉(zhuǎn)子。在第二示例方法中，多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器包括壓縮機(jī)和渦輪，所述壓縮機(jī)包括多個(gè)反向旋轉(zhuǎn)的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子，所述渦輪包括多個(gè)反向旋轉(zhuǎn)的渦輪轉(zhuǎn)子。
[0003]這種多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器具有作為更小渦輪在更大運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)的潛在優(yōu)勢(shì)，并且從性能觀點(diǎn)來(lái)看有效地被“小型化”。另外，這種多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器能夠增加渦輪增壓器的流量，而不會(huì)不利地影響內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的低端性能度量標(biāo)準(zhǔn)。例如，這種多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器可以被用來(lái)代替雙渦輪系統(tǒng)，并且尤其在發(fā)動(dòng)機(jī)的低端運(yùn)轉(zhuǎn)范圍可能勝過(guò)雙渦輪系統(tǒng)。
[0004]另外，多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器的部件能夠相對(duì)于傳統(tǒng)的渦輪增壓器系統(tǒng)按比例縮小，導(dǎo)致渦輪增壓器的直徑或尺寸潛在減小，使其更易于封裝，渦輪增壓器中的轉(zhuǎn)子質(zhì)量的減小導(dǎo)致喘振極限的增加，并且每個(gè)轉(zhuǎn)子的慣性的減小允許其更易于加速，從而改進(jìn)瞬時(shí)車輛運(yùn)轉(zhuǎn)，例如加速和達(dá)扭矩的時(shí)間。
[0005]另外，多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器系統(tǒng)的每個(gè)轉(zhuǎn)子均能夠被設(shè)計(jì)為在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中以不同的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況完成不同的任務(wù)。例如，兩個(gè)轉(zhuǎn)子能夠被設(shè)計(jì)為使每個(gè)轉(zhuǎn)子以相似的狀況運(yùn)轉(zhuǎn)，以平衡系統(tǒng)中的空氣動(dòng)力學(xué)負(fù)荷與機(jī)械負(fù)荷。可以控制轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度以減速，或能夠在系統(tǒng)中繞過(guò)通過(guò)轉(zhuǎn)子的氣流，以降低發(fā)動(dòng)機(jī)泵吸功，并且進(jìn)一步增加發(fā)動(dòng)機(jī)的低端運(yùn)轉(zhuǎn)范圍。轉(zhuǎn)子能夠被設(shè)計(jì)為以不同任務(wù)為目標(biāo)，并且以實(shí)質(zhì)性的成本節(jié)約、尺寸減小以及封裝改進(jìn)替換復(fù)雜系統(tǒng)，如機(jī)械增壓器/渦輪增壓器組合、電子增壓系統(tǒng)、串聯(lián)順序86^116111:181)和雙增壓系統(tǒng)。
[0006]另外，可以使多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器的同心軸以相反的方向旋轉(zhuǎn)(反向旋轉(zhuǎn)這樣的反向旋轉(zhuǎn)可以導(dǎo)致可變級(jí)間定子或其他流動(dòng)修正部件的去除，因此降低潤(rùn)輪增壓器中的流動(dòng)損失，并且增加渦輪的能量輸出。
[0007]在另一實(shí)施例中，提供了用于使發(fā)動(dòng)機(jī)中的多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器運(yùn)轉(zhuǎn)的方法。該方法包含:使渦輪增壓器的第一和第二壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子以及第一和第二渦輪轉(zhuǎn)子反向旋轉(zhuǎn)；以及在第一情況期間，將壓縮空氣從第一壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子供應(yīng)至發(fā)動(dòng)機(jī)；在第二情況期間，將壓縮空氣從第二壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子供應(yīng)至發(fā)動(dòng)機(jī)；在第三情況期間，將壓縮空氣從第一和第二壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子供應(yīng)至發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0008]在另一實(shí)施例中，該方法還包含在第一情況期間繞過(guò)第二壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子，而在第二情況期間繞過(guò)第一壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子。
[0009]在另一實(shí)施例中，第一壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子是低壓轉(zhuǎn)子，并且第一情況是低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和/或轉(zhuǎn)速工況。
[0010]在另一實(shí)施例中，第二壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子是高壓轉(zhuǎn)子，并且第二情況是高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和/或轉(zhuǎn)速工況。
[0011]在另一實(shí)施例中，第三情況是瞬時(shí)工況。
[0012]當(dāng)單獨(dú)或結(jié)合附圖時(shí)從以下【具體實(shí)施方式】看本實(shí)用新型的上述優(yōu)點(diǎn)和其它優(yōu)點(diǎn)以及特征將非常明顯。
[0013]應(yīng)當(dāng)理解，提供以上概述是為了以簡(jiǎn)化的形式介紹構(gòu)思的選擇，這些構(gòu)思在【具體實(shí)施方式】中被進(jìn)一步描述。這并不意味著確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或基本特征，要求保護(hù)的主題的范圍被緊隨【具體實(shí)施方式】之后的權(quán)利要求唯一地限定。另外，要求保護(hù)的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分中提及的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1示出了渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。
[0015]圖2示出了根據(jù)本公開的多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器的示意圖。
[0016]圖3八示出了根據(jù)本公開的示例多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器。
[0017]圖38示出了根據(jù)本公開的示例多轉(zhuǎn)子反向旋轉(zhuǎn)渦輪增壓器。
[0018]圖4八-4(:示出了示例渦輪增壓器速度三角形映射圖。
[0019]圖5示出了用于使多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器運(yùn)轉(zhuǎn)的示例方法。

【具體實(shí)施方式】
[0020]本說(shuō)明涉及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)諸如在圖1中示出的發(fā)動(dòng)機(jī)中的多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器。如圖2、3八和38所示，這種多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器包括具有多個(gè)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子或等級(jí)(級(jí)，^仏陰)的壓縮機(jī)和具有多個(gè)渦輪轉(zhuǎn)子或等級(jí)的渦輪。每個(gè)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子可以經(jīng)由軸耦聯(lián)至對(duì)應(yīng)的渦輪轉(zhuǎn)子，并且用于不同轉(zhuǎn)子對(duì)的不同軸可以被配置為以相同或相反方向旋轉(zhuǎn)，以便增加壓縮機(jī)和渦輪的不同等級(jí)之間的流動(dòng)。如在圖4八-4(:中示出的速度圖所圖解的，這種反向旋轉(zhuǎn)的多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器相對(duì)于在相同速度的單級(jí)渦輪增壓器可以具有增加的能量輸出。另外，如圖5的方法中所示，多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器系統(tǒng)的每個(gè)轉(zhuǎn)子均能夠被設(shè)計(jì)為在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中以不同的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況完成不同的任務(wù)。
[0021]參照?qǐng)D1，包含多個(gè)汽缸的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10——其中一個(gè)氣缸在圖1中示出——由電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12控制。發(fā)動(dòng)機(jī)10包括燃燒室30和汽缸壁32，活塞36設(shè)置在其中，并且被連接至曲軸40。燃燒室30被顯示為經(jīng)由各自的進(jìn)氣門52和排氣門54與進(jìn)氣歧管44和排氣歧管48連通。每個(gè)進(jìn)氣和排氣門可以通過(guò)進(jìn)氣凸輪51和排氣凸輪53運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)氣凸輪51的位置可以由進(jìn)氣凸輪傳感器55確定。進(jìn)氣凸輪53的位置可以由排氣凸輪傳感器57確定。
[0022]示出了燃料噴射器66，其設(shè)置為將燃料直接噴射到汽缸30內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員稱之為直接噴射?？商娲兀剂峡梢员粐娚渲吝M(jìn)氣道，本領(lǐng)域技術(shù)人員稱之為進(jìn)氣道噴射。燃料噴射器66與控制器12提供的脈沖寬度成比例地輸送液體燃料。燃料通過(guò)包括燃料箱、燃料泵和燃料集合管(未不出)的燃料系統(tǒng)(未不出)輸送至燃料噴射器66。
[0023]發(fā)動(dòng)機(jī)10包括多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器103，其包括壓縮機(jī)162和渦輪164。通過(guò)壓縮機(jī)162向進(jìn)氣歧管44供應(yīng)空氣。排氣使被耦聯(lián)至軸161的渦輪164內(nèi)的一個(gè)或更多個(gè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，由此驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)162中的一個(gè)或更多個(gè)轉(zhuǎn)子。如在下文中關(guān)于圖2和圖3八-圖38更詳細(xì)地描述的，壓縮機(jī)162可以包括在壓縮機(jī)內(nèi)形成不同等級(jí)的多個(gè)不同的轉(zhuǎn)子。例如，壓縮機(jī)162可以包括徑向轉(zhuǎn)子、軸向轉(zhuǎn)子和/或混流0:11x6(1行冊(cè))轉(zhuǎn)子，其中混流轉(zhuǎn)子具有介于徑向與軸向設(shè)計(jì)中間的幾何形狀。
[0024]同樣，渦輪164可以包括在渦輪內(nèi)形成不同等級(jí)的多個(gè)不同的轉(zhuǎn)子。例如，渦輪164可以包括徑向轉(zhuǎn)子、軸向轉(zhuǎn)子和/或混流轉(zhuǎn)子。另外，如在下文中更詳細(xì)地描述的，軸161可以包括多個(gè)軸，其中多個(gè)軸中的每個(gè)軸將壓縮機(jī)中的轉(zhuǎn)子與相關(guān)聯(lián)的渦輪中的轉(zhuǎn)子耦聯(lián)。
[0025]在一些示例中，可以包括旁通通道77，以便排氣可以在所選工況期間繞過(guò)渦輪164?？梢越?jīng)由廢氣門75調(diào)節(jié)通過(guò)旁通通道77的流量。另外，在一些示例中，可以提供壓縮機(jī)旁通通道86，以限制由壓縮機(jī)162提供的壓力。可以經(jīng)由閥85調(diào)節(jié)通過(guò)旁通通道86的流量。此外，進(jìn)氣歧管44被示為與中心節(jié)氣門62連通，中心節(jié)氣門62調(diào)節(jié)節(jié)流板64的位置，以控制來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣1111:46)42的氣流。中心節(jié)氣門62可以被電動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0026]響應(yīng)于控制器12，無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)88經(jīng)由火花塞92向燃燒室30提供點(diǎn)火電火花，用于點(diǎn)燃空氣燃料混合物。在其他示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)可以是不具有點(diǎn)火系統(tǒng)的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，諸如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。通用排氣氧(服⑶)傳感器126被顯示為耦連至催化轉(zhuǎn)換器70上游的排氣歧管48?？商娲兀p態(tài)排氣氧傳感器可以替代服⑶傳感器126。
[0027]在一個(gè)示例中，轉(zhuǎn)換器70可以包括多塊催化劑磚。在另一示例中，可以使用每個(gè)均具有多塊磚的多個(gè)排放控制裝置。在一個(gè)示例中，轉(zhuǎn)換器70可以是三元型催化劑。
[0028]控制器12在圖1中被示為常規(guī)微型計(jì)算機(jī)，其包括:微處理器單元102、輸入/輸出端口 104、只讀存儲(chǔ)器106、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器108、?；畲鎯?chǔ)器110和常規(guī)數(shù)據(jù)總線。控制器12被顯示接收來(lái)自耦聯(lián)到發(fā)動(dòng)機(jī)10的傳感器的各種信號(hào)，除之前討論的那些信號(hào)之外，包括:來(lái)自耦聯(lián)到冷卻套筒114的溫度傳感器112的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度(￡0 ；耦聯(lián)到加速器踏板130用于感測(cè)腳132調(diào)整的加速器位置的位置傳感器134 ；來(lái)自耦聯(lián)到進(jìn)氣歧管44的壓力傳感器121的發(fā)動(dòng)機(jī)歧管壓力(嫩?)的測(cè)量結(jié)果；來(lái)自感測(cè)曲軸40位置的霍爾傳感器118的發(fā)動(dòng)機(jī)位置傳感器；來(lái)自傳感器120 (例如，熱線空氣流量計(jì))的進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣質(zhì)量的測(cè)量結(jié)果；以及來(lái)自傳感器58的節(jié)氣門位置的測(cè)量結(jié)果。也可以感測(cè)大氣壓力(傳感器未示出)，用于控制器12進(jìn)行處理。在本實(shí)用新型的優(yōu)選方面，發(fā)動(dòng)機(jī)位置傳感器118在凸輪軸的每個(gè)旋轉(zhuǎn)均產(chǎn)生預(yù)定數(shù)量的等間距脈沖，根據(jù)其能夠確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(即的。
[0029]在一些示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)可以被耦聯(lián)至混合動(dòng)力車輛中的電動(dòng)機(jī)/電池系統(tǒng)?；旌蟿?dòng)力車輛可以具有并聯(lián)配置、串聯(lián)配置或其變化或者組合。另外，在一些實(shí)施例中，可以采用其他發(fā)動(dòng)機(jī)配置，例如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0030]在運(yùn)轉(zhuǎn)期間，發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)的每個(gè)汽缸通常經(jīng)歷四個(gè)沖程循環(huán):循環(huán)包括進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程和排氣沖程。一般來(lái)說(shuō)，在進(jìn)氣沖程期間，排氣門54關(guān)閉，而進(jìn)氣門52打開?？諝饨?jīng)由進(jìn)氣歧管44引入燃燒室30，并且活塞36移動(dòng)至汽缸的底部，以便增加燃燒室30內(nèi)的體積。活塞36在汽缸底部附近并在其沖程結(jié)束的位置(例如，當(dāng)燃燒室30處于其最大體積時(shí))通常被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為下止點(diǎn)(800.在壓縮沖程期間，進(jìn)氣門52和排氣門54關(guān)閉?；钊?6朝向汽缸蓋移動(dòng)，以便壓縮燃燒室30內(nèi)的空氣?；钊?6在其沖程結(jié)束并最接近汽缸蓋的位置(例如，當(dāng)燃燒室30處于其最小體積時(shí))通常被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為上止點(diǎn)(10(:)0在下文中被稱為噴射的過(guò)程中，燃料被引入燃燒室。在下文中被稱為點(diǎn)火的過(guò)程中，被噴射的燃料通過(guò)已知的點(diǎn)火裝置如火花塞92點(diǎn)燃，從而導(dǎo)致燃燒。在膨脹沖程期間，膨脹的氣體將活塞36推回至80(^曲軸40將活塞運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)扭矩。最后，在排氣沖程期間，排氣門54打開，以將已燃燒的空氣-燃料混合物釋放至排氣歧管48，并且活塞返回至XIX:。注意，上述內(nèi)容僅作為示例進(jìn)行描述，并且進(jìn)氣和排氣門打開和/或關(guān)閉正時(shí)可以改變，諸如以提供正或負(fù)氣門重疊、進(jìn)氣門延遲關(guān)閉或各種其他示例。
[0031]圖2示出了多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器103的橫截面的示意圖。渦輪增壓器103包括經(jīng)由軸系統(tǒng)161耦聯(lián)的壓縮機(jī)162和渦輪164。如在下文中更詳細(xì)地描述的，軸系統(tǒng)161可以包括耦聯(lián)被包括在壓縮機(jī)和渦輪中的不同轉(zhuǎn)子對(duì)的多個(gè)同心軸。壓縮機(jī)162包括空氣進(jìn)口218，例如，新鮮空氣進(jìn)口，和壓縮空氣出口。渦輪164包括排氣進(jìn)口 222和排放出口 224。例如，進(jìn)口 218可以從圖1中示出的進(jìn)氣42接收新鮮空氣，并且可以經(jīng)由出口 220將壓縮空氣輸出到發(fā)動(dòng)機(jī)10的進(jìn)氣歧管44內(nèi)。渦輪進(jìn)口 222可以從排氣歧管48接收排氣，其可以被用來(lái)驅(qū)動(dòng)渦輪中的渦輪轉(zhuǎn)子。在離開到達(dá)大氣之前，排氣可以經(jīng)由渦輪出口 224被排放到排氣后處理系統(tǒng)例如，排放控制裝置70內(nèi)。
[0032]壓縮機(jī)162包括多個(gè)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子202，例如，一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子，并且渦輪164包括多個(gè)渦輪轉(zhuǎn)子204，例如，一個(gè)或更多個(gè)渦輪轉(zhuǎn)子。在一些示例中，多個(gè)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子202可以至少包括第一壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子206和第二壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子208，并且多個(gè)渦輪轉(zhuǎn)子204可以至少包括第一渦輪轉(zhuǎn)子210和第二渦輪轉(zhuǎn)子212。壓縮機(jī)和渦輪均可以包括任何數(shù)量的轉(zhuǎn)子，例如，壓縮機(jī)可以包括兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)不同的轉(zhuǎn)子，并且渦輪可以包括兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)不同的轉(zhuǎn)子。被包括在壓縮機(jī)和渦輪中的轉(zhuǎn)子可以具有任何合適的構(gòu)造。例如，壓縮機(jī)162中的多個(gè)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子202可以包括僅徑向或離心轉(zhuǎn)子、僅軸向轉(zhuǎn)子、僅混流轉(zhuǎn)子、或徑向、軸向和/或混流轉(zhuǎn)子的組合。同樣，渦輪164中的多個(gè)渦輪轉(zhuǎn)子204可以包括僅徑向或離心轉(zhuǎn)子、僅軸向轉(zhuǎn)子、僅混流轉(zhuǎn)子、或徑向、軸向和/或混流轉(zhuǎn)子的組合。
[0033]例如，第一壓縮機(jī)進(jìn)口等級(jí)206可以是徑向的，第二壓縮機(jī)出口等級(jí)208可以是軸向的，第一渦輪進(jìn)口等級(jí)210可以是軸向的，而第二渦輪出口等級(jí)212可以是徑向的。作為另一示例，第一壓縮機(jī)進(jìn)口等級(jí)206可以是軸向的，第二壓縮機(jī)出口等級(jí)208可以是徑向的，第一渦輪進(jìn)口等級(jí)210可以是徑向的，而第二渦輪出口等級(jí)212可以是軸向的。作為另一示例，第一壓縮機(jī)進(jìn)口等級(jí)206和第二壓縮機(jī)出口等級(jí)212中的至少一個(gè)可以是混流的。應(yīng)當(dāng)理解，徑向、軸向和/或混流轉(zhuǎn)子的其他組合可以被包括在渦輪增壓器103中。多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器103的每個(gè)轉(zhuǎn)子均能夠被設(shè)計(jì)為在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中以不同的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況完成不同的任務(wù)，如關(guān)于圖5進(jìn)一步描述的。
[0034]渦輪增壓器103中的每個(gè)轉(zhuǎn)子包括多個(gè)葉片，其被配置為當(dāng)空氣以一入射角被引導(dǎo)至葉片時(shí)引起轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向可以由葉片的角度指定。例如，第一壓縮機(jī)206包括葉片226，第二壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子208包括葉片228，第一渦輪轉(zhuǎn)子210包括葉片230，而第二渦輪轉(zhuǎn)子212包括葉片232。
[0035]渦輪增壓器103中的每個(gè)轉(zhuǎn)子被機(jī)械地耦聯(lián)至軸。例如，第一壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子206被耦聯(lián)至軸214，而第二壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子208被耦聯(lián)至軸216。每個(gè)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子可以具有相關(guān)聯(lián)的渦輪轉(zhuǎn)子，并且可以被耦聯(lián)至與其相關(guān)聯(lián)的渦輪轉(zhuǎn)子共同的軸。例如，第二渦輪轉(zhuǎn)子212可以與第一壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子206相關(guān)聯(lián)，并且還可以被耦聯(lián)至軸214。同樣，第一渦輪轉(zhuǎn)子210可以與第二壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子208相關(guān)聯(lián)，并且還可以被耦聯(lián)至軸216。耦聯(lián)不同的相關(guān)聯(lián)的壓縮機(jī)和渦輪轉(zhuǎn)子對(duì)的軸可以被配置為沿不同的方向旋轉(zhuǎn)。例如，耦聯(lián)轉(zhuǎn)子206和212的軸214可以以第一方向旋轉(zhuǎn)，而I禹聯(lián)轉(zhuǎn)子208和210的軸216可以以與第一方向相反的第二方向旋轉(zhuǎn)。例如，軸214可以沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，而軸216可以順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。因此，軸系統(tǒng)161可以包括耦聯(lián)不同的渦輪和壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子對(duì)的多個(gè)不同的軸，并且軸系統(tǒng)161中的每個(gè)軸均可以被配置為獨(dú)立于軸系統(tǒng)161中其他軸旋轉(zhuǎn)，以便交替的相關(guān)聯(lián)的渦輪和壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子對(duì)可以圍繞它們各自的軸沿不同的方向旋轉(zhuǎn)。
[0036]例如，第一壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子206和第二渦輪轉(zhuǎn)子212可以被配置為圍繞軸214沿第一方向旋轉(zhuǎn)，而鄰近壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子206的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子和鄰近渦輪轉(zhuǎn)子212的渦輪轉(zhuǎn)子可以被配置為沿與第一方向相反的第二方向旋轉(zhuǎn)。例如，在通過(guò)壓縮機(jī)162的空氣流的方向上，壓縮機(jī)162可以包括第一轉(zhuǎn)子、第二轉(zhuǎn)子和第三轉(zhuǎn)子，第一轉(zhuǎn)子之后是第二轉(zhuǎn)子，第二轉(zhuǎn)子之后是第三轉(zhuǎn)子等。在這個(gè)示例中，第一轉(zhuǎn)子可以以第一方向旋轉(zhuǎn)，第二轉(zhuǎn)子可以以與第一方向相反的第二方向旋轉(zhuǎn)，而第三轉(zhuǎn)子還可以以第一方向旋轉(zhuǎn)，以便旋轉(zhuǎn)方向在壓縮機(jī)和渦輪的連續(xù)的(811)386(1116111:)等級(jí)之間交替變化。以此方式，在壓縮機(jī)和潤(rùn)輪中，空氣可以引導(dǎo)入射至每個(gè)連續(xù)轉(zhuǎn)子等級(jí)的葉片，而不使用輪葉或定子使空氣流在渦輪增壓器的不同等級(jí)之間改變方向，從而導(dǎo)致通過(guò)渦輪增壓器的氣流損失降低以及渦輪增壓器輸出增加。
[0037]在一些示例中，在某些情況期間，可以繞過(guò)通過(guò)渦輪增壓器103中的一個(gè)或更多個(gè)轉(zhuǎn)子的氣流。因此，在一些示例中，渦輪增壓器103中的至少一個(gè)轉(zhuǎn)子可以包括被配置為引導(dǎo)氣流遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子的旁通管道。例如，旁路234可以被包括在渦輪增壓器103中，以引導(dǎo)氣流遠(yuǎn)離或圍繞壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子206，旁路236可以被配置為引導(dǎo)氣流遠(yuǎn)離壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子208，旁路238可以被配置為引導(dǎo)氣流遠(yuǎn)離渦輪轉(zhuǎn)子210，以及旁路240可以被配置為引導(dǎo)氣流遠(yuǎn)離渦輪轉(zhuǎn)子212。以此方式，在某些情況期間，不同的轉(zhuǎn)子可以被選擇性地使用，以壓縮空氣或驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器。
[0038]例如，在第一情況期間，可以期望僅利用第一轉(zhuǎn)子206向發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)壓縮空氣。在這個(gè)示例中，旁路236可以被啟動(dòng)，以引導(dǎo)空氣流遠(yuǎn)離壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子208，以便來(lái)自轉(zhuǎn)子206的壓縮空氣不會(huì)流過(guò)轉(zhuǎn)子208，反而經(jīng)由出口 220提供給發(fā)動(dòng)機(jī)。作為另一示例，在第二情況期間，可以期望僅利用第二轉(zhuǎn)子208向發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)壓縮空氣。在這個(gè)示例中，旁路234可以被啟動(dòng)，以引導(dǎo)空氣流遠(yuǎn)離壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子208，以便自管道218接收的進(jìn)氣繞過(guò)轉(zhuǎn)子206，并且被引導(dǎo)至轉(zhuǎn)子208進(jìn)行壓縮。
[0039]同樣，在某些情況期間，可以繞過(guò)不同的渦輪轉(zhuǎn)子，以驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器。例如，在第一情況期間，可以期望僅利用第一渦輪轉(zhuǎn)子210驅(qū)動(dòng)渦輪。在這個(gè)示例中，旁路240可以被啟動(dòng)，以引導(dǎo)氣流圍繞渦輪轉(zhuǎn)子212，以便來(lái)自轉(zhuǎn)子210的排氣不會(huì)流過(guò)轉(zhuǎn)子212，反而經(jīng)由出口 224排放至大氣。作為另一示例，在第二情況期間，可以期望僅利用第二渦輪轉(zhuǎn)子212驅(qū)動(dòng)渦輪。在這個(gè)示例中，旁路238可以被啟動(dòng)，以引導(dǎo)氣流遠(yuǎn)離渦輪轉(zhuǎn)子210，以便自管道222接收的排氣繞過(guò)轉(zhuǎn)子210，并且被引導(dǎo)至轉(zhuǎn)子212。
[0040]圖3八示出了具有兩級(jí)壓縮機(jī)162和兩級(jí)渦輪164的第一示例多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器103。圖3八中示出的相同編號(hào)對(duì)應(yīng)于在上文中描述的圖2中示出的相同編號(hào)的元件。在這個(gè)示例中，壓縮機(jī)162包括軸向第一級(jí)轉(zhuǎn)子206和混流第二級(jí)轉(zhuǎn)子208，而渦輪164包括混流第一級(jí)轉(zhuǎn)子210和軸向第二級(jí)轉(zhuǎn)子212。例如，轉(zhuǎn)子206可以是低壓軸向壓縮機(jī)葉輪(^061)，而轉(zhuǎn)子208可以是高壓徑向壓縮機(jī)葉輪。同樣，轉(zhuǎn)子212可以是低壓軸向渦輪葉輪，而轉(zhuǎn)子210可以是高壓徑向渦輪葉輪。盡管圖3八示出了軸向第一壓縮機(jī)等級(jí)、混流第二壓縮機(jī)等級(jí)、混流第一渦輪等級(jí)和軸向第二渦輪等級(jí)，但應(yīng)當(dāng)理解，可以使用利用軸向、徑向和/或混流等級(jí)的組合的其他構(gòu)造。例如，第一壓縮機(jī)等級(jí)和第二渦輪等級(jí)可以是徑向的，和/或第二壓縮機(jī)等級(jí)和第一渦輪等級(jí)可以是徑向的或軸向的。
[0041]第一壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子206和第二渦輪轉(zhuǎn)子212都被耦聯(lián)至第一軸214。第二壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子208和第一渦輪轉(zhuǎn)子210被耦聯(lián)至與第一軸214不同的第二軸216。在這個(gè)示例中，轉(zhuǎn)子206和212以及軸214被配置為以方向302——例如，逆時(shí)針方向——旋轉(zhuǎn)，而轉(zhuǎn)子208和210以及軸216被配置為以與方向302相同的方向304旋轉(zhuǎn)。在這個(gè)示例中，渦輪增壓器103可以在渦輪和壓縮機(jī)中每一個(gè)的兩級(jí)之間包括多個(gè)定子或引導(dǎo)輪葉233和235，從而在渦輪增壓器的不同等級(jí)之間引導(dǎo)氣流。
[0042]圖38示出了具有兩級(jí)壓縮機(jī)162和兩級(jí)渦輪164的另一示例多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器103。圖38中示出的相同編號(hào)對(duì)應(yīng)于在上文中描述的圖2中示出的相同編號(hào)的元件。在這個(gè)示例中，壓縮機(jī)162包括軸向第一級(jí)轉(zhuǎn)子206和混流第二級(jí)轉(zhuǎn)子208，而渦輪164包括混流第一級(jí)轉(zhuǎn)子210和軸向第二級(jí)轉(zhuǎn)子212。例如，轉(zhuǎn)子206可以是低壓軸向壓縮機(jī)葉輪，而轉(zhuǎn)子208可以是高壓徑向壓縮機(jī)葉輪。同樣，轉(zhuǎn)子212可以是低壓軸向渦輪葉輪，而轉(zhuǎn)子210可以是高壓徑向渦輪葉輪。盡管圖38示出了軸向第一壓縮機(jī)等級(jí)、混流第二壓縮機(jī)等級(jí)、混流第一渦輪等級(jí)和軸向第二渦輪等級(jí)，但應(yīng)當(dāng)理解，可以使用利用軸向、徑向和/或混流等級(jí)的組合的其他構(gòu)造。例如，第一壓縮機(jī)等級(jí)和第二渦輪等級(jí)可以是徑向的，和/或第二壓縮機(jī)等級(jí)和第一渦輪等級(jí)可以是徑向的或軸向的等。
[0043]第一壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子206和第二渦輪轉(zhuǎn)子212都被耦聯(lián)至第一軸214。第二壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子208和第一渦輪轉(zhuǎn)子210被耦聯(lián)至與第一軸214不同的第二軸216。在這個(gè)示例中，轉(zhuǎn)子206和212以及軸214被配置為以第一方向302，例如，逆時(shí)針方向，旋轉(zhuǎn)，而轉(zhuǎn)子208和210以及軸216被配置為沿與第一方向302相反的第二方向304，例如，順時(shí)針方向，旋轉(zhuǎn)。由于壓縮機(jī)和渦輪中的兩級(jí)被配置為反向旋轉(zhuǎn)，渦輪增壓器103可以不在渦輪和壓縮機(jī)中每一個(gè)的兩級(jí)之間包括任何定子或引導(dǎo)輪葉。
[0044]圖4八在402處針對(duì)單級(jí)渦輪、圖48在404處針對(duì)雙級(jí)渦輪、圖40在406處針對(duì)雙級(jí)反向旋轉(zhuǎn)渦輪示出了示例代表性渦輪增壓器速度三角形映射圖。例如，在406處示出的速度三角形可以表示在上文中描述的圖3八-圖38中示出的渦輪164的速度三角形。這里，V表示絕對(duì)速度矢量，而I表示相對(duì)速度矢量4是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度，位置1是等級(jí)的進(jìn)口，而位置2是出口。
[0045]如圖扣所示，出口矢量\和12相對(duì)于402和404處示出的單旋轉(zhuǎn)渦輪在406處示出的反向旋轉(zhuǎn)渦輪上徹底改變方向。相比于單級(jí)渦輪，通過(guò)使用兩級(jí)渦輪，可以增加渦輪的能量輸出，從而導(dǎo)致具有相似瞬時(shí)特性的更高的發(fā)動(dòng)機(jī)比輸出，或喘振極限的增加以及到達(dá)用于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的扭矩的時(shí)間減少。另外，由于去除了級(jí)間定子以及其在反向旋轉(zhuǎn)雙態(tài)渦輪(諸如圖3八-圖38中示出的)中的流動(dòng)損失，因此總效率會(huì)高于軸沿單方向旋轉(zhuǎn)的傳統(tǒng)渦輪。此外，反向旋轉(zhuǎn)速度在單旋轉(zhuǎn)速度下可以保持恒定，從而在相似的喘振極限下增加了兩級(jí)壓縮機(jī)的壓力比，并且增加了進(jìn)入內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓壓力，這能夠增加比輸出。相反，渦輪轉(zhuǎn)子和壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子能夠減小尺寸，從而導(dǎo)致與單旋轉(zhuǎn)渦輪相似的穩(wěn)態(tài)分析。兩級(jí)渦輪葉輪的更低慣性會(huì)導(dǎo)致瞬時(shí)性能益處，諸如減小的渦輪遲滯“1140 1^),或減少到達(dá)扭矩的時(shí)間。
[0046]圖5示出了用于使多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器，諸如在上文中描述的圖2和圖3八-圖38中示出的渦輪增壓器，運(yùn)轉(zhuǎn)的示例方法500。如上所述，多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器系統(tǒng)的每個(gè)轉(zhuǎn)子能夠被設(shè)計(jì)為在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)以不同的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況完成不同的任務(wù)。例如，兩個(gè)轉(zhuǎn)子能夠被設(shè)計(jì)為使每個(gè)轉(zhuǎn)子以相似的狀況運(yùn)轉(zhuǎn)，以平衡系統(tǒng)中的空氣動(dòng)力學(xué)負(fù)荷與機(jī)械負(fù)荷。可以控制轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度以減速，或在系統(tǒng)中繞過(guò)通過(guò)轉(zhuǎn)子的氣流以降低發(fā)動(dòng)機(jī)泵吸功，并且進(jìn)一步增加發(fā)動(dòng)機(jī)的低端運(yùn)轉(zhuǎn)范圍。
[0047]在502處，方法500包括確定進(jìn)入情況是否滿足。進(jìn)入情況可以包括增壓發(fā)動(dòng)機(jī)情況，其可以由各種發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)——諸如踩加速器踏板或放加速器踏板事件——的變化或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和/或負(fù)荷的變化引起。
[0048]如果在502處進(jìn)入情況滿足，則方法500進(jìn)行到504。在504處，方法500包括渦輪增壓器的反向旋轉(zhuǎn)等級(jí)。如上所述，壓縮機(jī)的不同等級(jí)可以被配置為沿相反的方向旋轉(zhuǎn)，并且渦輪的不同等級(jí)可以被配置為沿不同的方向旋轉(zhuǎn)。通過(guò)使壓縮機(jī)或渦輪中的連續(xù)的等級(jí)反向旋轉(zhuǎn)，渦輪增壓器可以不包括設(shè)置在連續(xù)的等級(jí)之間的輪葉引導(dǎo)(妨!！ ^1(168)或定子。去除這些部件會(huì)導(dǎo)致流動(dòng)損失減低以及輸出增加。
[0049]在506處，方法500包括確定工況。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)工況，諸如發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、排氣溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷等，可以被用來(lái)調(diào)整多級(jí)渦輪增壓器的運(yùn)轉(zhuǎn)，以便渦輪增壓器中的每個(gè)等級(jí)基于發(fā)動(dòng)機(jī)工況被選擇性地用來(lái)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。例如，在低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或負(fù)荷期間，壓縮機(jī)和/或渦輪中的低壓等級(jí)可以被用來(lái)為發(fā)動(dòng)機(jī)提供壓縮空氣和/或驅(qū)動(dòng)渦輪，而在高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或負(fù)荷情況期間，壓縮機(jī)和/或渦輪中的高壓等級(jí)可以被用來(lái)為發(fā)動(dòng)機(jī)提供壓縮空氣和/或驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。作為另一示例，例如在瞬時(shí)情況期間，可以以相似的狀況使壓縮機(jī)和渦輪中的兩個(gè)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)，以平衡系統(tǒng)中的空氣動(dòng)力學(xué)負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷。
[0050]在508處，方法500包括確定第一情況是否存在。例如，第一情況可以是低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷情況，例如，確定第一情況是否存在可以包括確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷是否低于閾值。如果在508處第一情況存在，那么方法500進(jìn)行到510。
[0051]在510處，方法500包括從渦輪增壓器的第一級(jí)供應(yīng)壓縮空氣。例如，渦輪增壓器的第一級(jí)可以是低壓等級(jí)，諸如在圖2中示出的低壓軸向等級(jí)206和212。在低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/負(fù)荷發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，渦輪增壓器的第一低壓等級(jí)可以被用來(lái)例如經(jīng)由轉(zhuǎn)子206為發(fā)動(dòng)機(jī)提供提壓縮空氣，以及例如經(jīng)由轉(zhuǎn)子212驅(qū)動(dòng)渦輪。在一些示例中，在第一情況期間，可以繞過(guò)渦輪增壓器中的第二級(jí)。例如，旁路236可以被激活，以便轉(zhuǎn)子208不被用來(lái)向發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)壓縮空氣。作為另一示例，旁路238可以被激活，以便在第一情況期間渦輪轉(zhuǎn)子210可以不被用來(lái)驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器。
[0052]在512處，方法500包括調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)工況?？梢员徽{(diào)整的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的示例包括空燃比、節(jié)氣門位置、氣門重疊、點(diǎn)火正時(shí)等。例如，可以增加氣門重疊，和/或可以增加點(diǎn)火延遲，例如，可以延遲火花正時(shí)。例如，可以以發(fā)動(dòng)機(jī)至少一個(gè)汽缸中的第一量的正氣門重疊使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，和/或可以以發(fā)動(dòng)機(jī)至少一個(gè)汽缸中的第一量的火花延遲使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。在一些示例中，可以以第一增加量的燃料使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0053]如果在508處第一情況不存在，那么方法500進(jìn)行到514，以確定第二情況是否存在。例如，第二情況可以是高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷情況。例如，確定第二情況是否存在可以包括確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷是否大于閾值。如果在514處第二情況存在，那么方法500進(jìn)行到516。
[0054]在516處，方法500包括從渦輪增壓器的第二級(jí)供應(yīng)壓縮空氣。例如，渦輪增壓器的第二級(jí)可以是高壓等級(jí)，諸如在圖2中示出的高壓徑向等級(jí)208和210。在高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/負(fù)荷發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，渦輪增壓器的第二高壓等級(jí)可以被用來(lái)例如經(jīng)由轉(zhuǎn)子208為發(fā)動(dòng)機(jī)提供提壓縮空氣，以及例如經(jīng)由轉(zhuǎn)子210驅(qū)動(dòng)渦輪。在一些示例中，在第二情況期間，可以繞過(guò)渦輪增壓器中的第一級(jí)。例如，旁路234可以被激活，以便轉(zhuǎn)子206不被用來(lái)向發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)壓縮空氣。作為另一示例，旁路240可以被激活，以便在第二情況期間渦輪轉(zhuǎn)子212可以不被用來(lái)驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器。在518處，方法500包括調(diào)整工況，如在上文中關(guān)于步驟512所描述的。
[0055]如果在514處第二情況不存在，那么方法500進(jìn)行到520，以確定第三情況是否存在。例如，第三情況可以是渦輪增壓器例如響應(yīng)于駕駛者踩加速器踏板或放加速器踏板而正在加速或減速的瞬時(shí)情況。如果在520處第三情況存在，那么方法500進(jìn)行到522。
[0056]在522處，方法500包括從渦輪增壓器的第一和第二級(jí)供應(yīng)壓縮空氣。例如，第一和第二壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子206和208都可以被接連使用，同時(shí)反向旋轉(zhuǎn)以壓縮空氣向發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)。另外，第一和第二反向旋轉(zhuǎn)渦輪轉(zhuǎn)子210和212都可以被用來(lái)驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器。例如，通過(guò)在第三情況期間使用壓縮機(jī)和渦輪中的每一個(gè)的兩個(gè)轉(zhuǎn)子，可以增加瞬時(shí)響應(yīng)，并且可以平衡系統(tǒng)中的空氣動(dòng)力學(xué)負(fù)荷與機(jī)械負(fù)荷。在524處，方法500包括調(diào)整工況，如在上文中關(guān)于步驟512所描述的。
[0057]應(yīng)認(rèn)識(shí)到，在本文中所公開的配置和程序本質(zhì)上是示范性的，并且這些具體的實(shí)施例不被認(rèn)為是限制性的，因?yàn)樵S多變化是可能的。例如，上述技術(shù)能夠應(yīng)用于7-6、1-4、1-6、7-12、對(duì)置4缸和其它發(fā)動(dòng)機(jī)類型。本公開的主題包括在本文中所公開的各種系統(tǒng)和構(gòu)造以及其它特征、功能和/或性質(zhì)的所有新穎的和非顯而易見的組合和子組合。
[0058]本申請(qǐng)的權(quán)利要求具體地指出某些被認(rèn)為是新穎的和非顯而易見的組合和子組合。這些權(quán)利要求可能涉及“一個(gè)(冊(cè))”要素或“一個(gè)第一”要素或其等同物。這些權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)被理解為包括一個(gè)或多個(gè)這樣的要素的加入，既不要求也不排除兩個(gè)或多個(gè)這樣的要素。所公開的特征、功能、元件和/或特性的其他組合和子組合可通過(guò)修改現(xiàn)有權(quán)利要求或通過(guò)在這個(gè)或關(guān)聯(lián)申請(qǐng)中提出新的權(quán)利要求而得到保護(hù)。這些權(quán)利要求，無(wú)論與原始權(quán)利要求范圍相比更寬、更窄、相同或不相同，都被認(rèn)為包括在本公開主題內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器，包括: 壓縮機(jī)，其包括多個(gè)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子；以及 渦輪，其包括多個(gè)渦輪轉(zhuǎn)子，所述渦輪轉(zhuǎn)子能夠以單旋轉(zhuǎn)或反向旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。
2.權(quán)利要求1所述的多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器，其中所述多個(gè)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子包括至少第一和第二壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子，并且所述多個(gè)單或反向旋轉(zhuǎn)渦輪轉(zhuǎn)子包括至少第一和第二渦輪轉(zhuǎn)子，其中所述第一壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子經(jīng)由可以第一方向旋轉(zhuǎn)的第一軸耦聯(lián)至所述第二渦輪轉(zhuǎn)子，并且所述第二壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子經(jīng)由可以與所述第一方向相同或相反的第二方向旋轉(zhuǎn)的第二軸耦聯(lián)至所述第一渦輪轉(zhuǎn)子。
3.權(quán)利要求2所述的多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器，其中所述第一壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子是軸向的，所述第二壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子是徑向的，所述第一渦輪轉(zhuǎn)子是徑向的，并且所述第二渦輪轉(zhuǎn)子是軸向的。
4.權(quán)利要求2所述的多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器，其中所述第一壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子是徑向的，所述第二壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子是軸向的，所述第一渦輪轉(zhuǎn)子是軸向的，并且所述第二渦輪轉(zhuǎn)子是徑向的。
5.權(quán)利要求2所述的多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器，其中所述第一和第二壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子是軸向的，和/或所述第一和第二渦輪轉(zhuǎn)子是軸向的。
6.權(quán)利要求2所述的多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器，其中所述第一壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子、所述第二壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子、所述第一渦輪轉(zhuǎn)子和所述第二渦輪轉(zhuǎn)子中的至少一個(gè)是混流轉(zhuǎn)子。
7.權(quán)利要求1所述的多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器，其中所述多個(gè)反向旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子和所述多個(gè)反向旋轉(zhuǎn)渦輪轉(zhuǎn)子中的至少一個(gè)包括被配置為引導(dǎo)氣流遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)子的旁路。
8.權(quán)利要求1所述的多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器，其中所述多個(gè)反向旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子和所述多個(gè)反向旋轉(zhuǎn)渦輪轉(zhuǎn)子中的每個(gè)轉(zhuǎn)子包括被配置為引導(dǎo)氣流遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)子的旁路。
9.權(quán)利要求1所述的多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器，其中所述渦輪增壓器不包括設(shè)置在連續(xù)的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子或連續(xù)的渦輪轉(zhuǎn)子之間的引導(dǎo)輪葉。
10.多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器，包括: 壓縮機(jī)，其包括至少第一和第二壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子； 渦輪，其包括至少第一和第二渦輪轉(zhuǎn)子，其中所述第一壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子經(jīng)由可以第一方向旋轉(zhuǎn)的第一軸耦聯(lián)至所述第二渦輪轉(zhuǎn)子，并且所述第二壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子經(jīng)由可以與所述第一方向相反的第二方向旋轉(zhuǎn)的第二軸耦聯(lián)至所述第一渦輪轉(zhuǎn)子。
11.權(quán)利要求10所述的多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器，其中所述第一壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子是軸向的，所述第二壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子是混流的，所述第一渦輪轉(zhuǎn)子是混流的，并且所述第二渦輪轉(zhuǎn)子是軸向的。
12.權(quán)利要求10所述的多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器，其中所述第一壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子是徑向的，所述第二壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子是混流的，所述第一渦輪轉(zhuǎn)子是混流的，并且所述第二渦輪轉(zhuǎn)子是徑向的。
13.權(quán)利要求10所述的多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器，其中所述第一壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子、所述第二壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子、所述第一渦輪轉(zhuǎn)子和所述第二渦輪轉(zhuǎn)子中的至少一個(gè)是混流轉(zhuǎn)子，并且包括被配置為引導(dǎo)氣流遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)子的旁路。
14.權(quán)利要求10所述的多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器，其中所述第一壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子、所述第二壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子、所述第一渦輪轉(zhuǎn)子和所述第二渦輪轉(zhuǎn)子的每個(gè)均包括被配置為引導(dǎo)氣流遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)子的旁路。
15.權(quán)利要求10所述的多轉(zhuǎn)子渦輪增壓器，其中所述渦輪增壓器不包括設(shè)置在所述第一和第二壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子或所述第一和第二渦輪轉(zhuǎn)子之間的引導(dǎo)輪葉。
【文檔編號(hào)】F01D5/06GK204226227SQ201420065598
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年2月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月15日
【發(fā)明者】K·D·米亞戈維茨 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司