混合电动涡轮增压器的制作方法

技术特征：
1.一种具有叶轮的增程压缩机，所述叶轮具有多个叶轮叶片、叶轮旋转轴线和外壳，所述叶轮能够围绕所述叶轮旋转轴线旋转地安装在所述外壳中以压缩流体，小质量流量设置，所述小质量流量设置具有用于使所述流体流入所述叶轮的内部通道和外部通道，所述内部通道在所述小质量流量设置期间还具有第一内部通道压力，并且所述外部通道在所述小质量流量设置期间还具有第一外部通道压力，以及二级压缩机，所述二级压缩机用于在所述小质量流量设置期间相对于所述第一内部通道压力增加所述第一外部通道压力，以抑制空气从所述叶轮回流出去，并且由此使得所述增程压缩机能够在小质量流量设置下产生高增压压力而不会引起喘振，以及可调隔板，所述可调隔板在所述小质量流量设置期间具有第一隔板位置，在所述小质量流量设置期间所述可调隔板在所述第一隔板位置期间使所述内部通道和所述外部分离，由此维持外部通道中比所述内部通道中更高的压力,以及大质量流量设置，所述可调隔板在所述大质量流量设置期间还具有第二隔板位置，以用于提供进入所述叶轮的大质量流量，由此使所述增程压缩机的小流量到大流量运行范围最大化。2.如权利要求1所述的增程压缩机，其中所述第一外部通道压力比所述第一内部通道压力高百分之二十以上，由此在所述小质量流量设置期间防止压缩机喘振，所述第一内部通道压力和所述第一外部通道压力为绝对静压。3.如权利要求1所述的增程压缩机，其还具有总压力比和表停滞压缩机出口压力，并且所述二级压缩机还具有二级压缩机压力比、表停滞二级压缩机出口压力，其中所述表停滞二次压缩机出口压力是所述表停滞压缩机出口压力的0.20倍以上，由此在所述小质量流量设置期间防止压缩机喘振。4.如权利要求1所述的增程压缩机，其中所述外部通道还具有环形隔板体积，其中所述环形隔板体积在所述小质量流量设置期间具有高速旋转流，所述高速旋转流和所述叶轮还具有相同的旋转方向，所述外部通道由此具有比所述内部通道更高的压力并且在所述小质量流量设置期间具有高速旋转流，以用于抑制喘振并且提供长程高效压缩机。5.如权利要求1所述的增程压缩机，其还包括加压入口蜗壳，所述加压入口蜗壳在所述小质量流量设置期间由所述二级压缩机加压，其中所述外部通道还具有环形隔板体积，其中在所述小质量流量设置期间所述加压入口蜗壳在所述环形隔板体积中提供所述更高压力和所述高速旋转流，以用于抑制喘振并且提供长程高效压缩机。6.如权利要求5所述的增程压缩机，其还具有流量调节槽，所述流量调节槽位于所述进气蜗壳与所述环形隔板体积之间以用于调节从所述进气蜗壳进入所述环形隔板体积的流动，由此提供均匀的环形入口流并且由此提供通过所述外部通道区域的均匀流动。7.如权利要求6所述的增程压缩机，其中所述流量调节槽具有槽帘区域，并且所述外部通道具有外部通道出口区域，其中所述外部通道出口区域比所述槽帘区域大百分之三十以上，由此提供大的加压外部通道出口区域以用于抑制喘振。
8.如权利要求1所述的增程压缩机，其还具有用于流体从所述二级压缩机流入所述外部通道的入口蜗壳，所述入口蜗壳还具有最小蜗壳入口横截面区域，并且所述外部通道还具有外部通道出口区域和控制区域，所述控制区域是在小质量流量设置期间限定的所述外部通道出口区域，所述内部通道还具有内部通道出口区域，所述内部通道出口区域在所述小质量流量设置期间限定，其中所述小质量流量设置具有第一有效入口区域，所述第一有效入口区域是所述内部通道出口区域和所述最小蜗壳横截面区域之和，其中所述大流量设置具有第二有效入口区域，所述第二有效入口区域是所述内部通道出口区域和所述控制区域之和，其中所述第二有效区域比所述第一有效区域大百分之二十以上，由此提供大流量能力压缩机。9.如权利要求1所述的增程压缩机，其还具有第一入口管道和第二入口管道，所述外部通道还具有外部通道出口区域和控制区域，所述控制区域是在小质量流量设置期间限定的所述外部通道出口区域，其中所述第二入口导管在所述小质量流量设置期间与所述控制区域流体连通，并且所述第一入口导管在所述大质量流量设置期间与所述控制区域流体连通，其中在所述小质量流量设置期间，所述可调隔板使所述第一入口管道与所述控制区域分离，由此在所述小质量流量设置期间维持所述外部通道中比所述内部通道中更高的压力。10.如权利要求1所述的增程压缩机，其还包括第一入口管道，并且所述外部通道还具有第二外部通道入口，所述可调隔板还包括内部管道和一个或多个可移动密封元件，所述一个或多个可移动密封元件用于在所述小流量设置期间在所述内部管道与所述第一入口管道之间形成密封以用于在所述小质量流量设置期间封闭所述第二外部通道入口以维持所述外部通道中比所述内部通道中更高的压力。11.如权利要求1所述的增程压缩机，其还包括一个或多个可移动密封元件，以及致动装置，所述致动装置用于将所述一个或多个可移动密封元件从所述大质量流量设置移动到所述小质量流量设置，其中所述致动装置是所述二级压缩机。12.如权利要求1所述的增程压缩机，其还具有叶轮入口和出口间隙，在所述小质量流量设置期间所述出口间隙在所述可调隔板与所述叶轮入口之间，其中所述出口间隙小于三毫米，由此在所述小流量设置期间维持所述外部通道中比所述内部通道中更高的压力。13.如权利要求1所述的增程压缩机，其中所述叶轮还具有假想的入口表面区域，所述外部通道还具有外部通道出口区域和控制区域，所述控制区域是在所述小质量流量设置期间限定的所述外部通道出口区域，其中所述控制区域至少是所述假想的入口表面区域的百分之二十那么大，由此防止在所述小质量流量设置期间压缩机喘振。
14.如权利要求1所述的增程压缩机，其中所述增程压缩机具有总质量流量并且所述二级压缩机具有第二入口质量流量，其中所述第二入口质量流量至少是所述总质量流量的百分之二十那么大，由此在所述小质量流量设置期间防止压缩机喘振。15.如权利要求1所述的增程压缩机，其还具有用于流体从所述二级压缩机流入所述外部通道的入口蜗壳，所述入口蜗壳还具有最小蜗壳入口横截面区域，并且所述外部通道还具有外部通道出口区域和控制区域，所述控制区域是在所述小质量流量设置期间限定的所述外部通道出口区域，其中在所述小质量流量设置期间所述控制区域比所述最小蜗壳入口横截面区域大两倍以上，由此提供用于抑制喘振的大的控制区域。16.一种具有保持插座和多个隔板叶片的可调孔径，所述隔板叶片具有销端，所述销端能够枢转地安装在所述保持插座中，其中所述保持插座具有环面滚道，所述环面滚道还具有用于将所述叶片延伸到所述滚道外的开口，以及组装间隙，所述组装间隙位于所述环面滚道与所述销端之间，由此为所述叶片在所述环面滚道中的枢转运动提供间隙而不会粘合。17.如权利要求16所述的可调孔径，其还具有带第一组装间隙的第一隔板位置和带第二组装间隙的第二隔板位置，其中所述第一组装间隙大于零，并且所述第二组装间隙大于零，由此使得所述隔板叶片能够从所述第一隔板位置枢转到所述第二隔板位置而不会粘合。18.如权利要求16所述的可调孔径，其还具有带最小开口直径的最小开口孔径，并且所述可调孔径还具有带第一组装间隙的第一隔板位置和带第二组装间隙的第二隔板位置，其中所述第一组装间隙小于所述最小开口直径的1.5％，并且所述第二组装间隙小于所述最小开口直径的1.5％，由此维持所述隔板叶片彼此对齐。19.如权利要求1所述的增程压缩机，其还具有第一内部通道入口和第二外部通道入口，所述第二通道入口在所述小质量流量设置期间是封闭的，并且所述第二通道入口在所述大质量流量设置期间是打开的。20.如权利要求6所述的增程压缩机，其还具有叶轮入口直径，并且所述流量调节槽还具有槽宽，其中所述槽宽小于所述叶轮入口直径的百分之十二，由此在所述外部通道中提供高速旋转流。

技术总结
根据本发明，涡轮增压器压缩机的叶轮入口从内部通道和外部通道接收进入空气。所述外部通道由电动二级压缩机加压。所述外部通道中的所述加压空气流入所述叶轮入口的外壁附近的叶轮。靠近所述叶轮入口的所述外壁的所述加压空气防止空气从所述叶轮回流出去，并且由此防止喘振并使得所述压缩机能够在小质量流量设置下产生高增压压力。所述进入空气的仅一部分由所述电动二级压缩机加压，并且所述电动压缩机的所述增压压力仅仅是所述涡轮增压器压缩机的总压力比的一小部分。因此，只需要少量电力来驱动所述二级压缩机，由此使得常规12伏电池能够用于为几乎所有汽车应用的所述电动压缩机供电。缩机供电。缩机供电。


技术研发人员：E
受保护的技术使用者：E
技术研发日：2020.07.21
技术公布日：2022/2/7