可变几何涡轮增压器涡轮

摘要

为了提高轴流式和混流式涡轮增压器涡轮的可靠性、净功率和效率优势，提供了一种渐缩的可轴向平移(“滑动喷嘴”)限流器构件(197)，以提供合适的入口废气流量特性以用于轴流式或混流式涡轮(201、203)的操作。本发明以比传统的枢转叶片、可变几何轴流式涡轮增压器涡轮更低的成本，或以与常规的滑动喷嘴、可变几何混流式涡轮增压器涡轮相似的成本但是更高的效率来生产具有可接受的分辨率的涡轮流量的变化。

权利要求

1.一种用于涡轮增压器的流量控制装置，该涡轮增压器具有轴流式或混流式几何形状的涡轮，该装置包括：用于流体进入所述涡轮的入口，

限流器，其定位在所述入口中，用于限制进入所述涡轮的流体的流量，所述限流器能够在较少限制的第一位置和较多限制的第二位置之间移动，其特征在于，所述限流器被成形为将流体引向所述涡轮并且避免流体在所述入口中被捕获，所述限流器包括具有向内弯曲度的锥形部分，所述锥形部分用作流体进入所述涡轮的流动引导件。

2.一种涡轮增压器，包括：

用于驱动压缩机的涡轮，其中所述涡轮具有旋转轴，并且其中所述涡轮具有轴流式或混流式几何形状，以及根据权利要求1所述的流量控制装置。

3.根据权利要求2所述的涡轮增压器，其中，所述限流器从第一位置到第二位置的运动轴线平行于由所述涡轮的轴限定的轴线。

4.根据权利要求2或3所述的涡轮增压器，还包括用于改变所述限流器的位置的致动器，用于感测入口压力的传感器，以及控制器，其用于控制所述致动器以根据所感测的压力提供限流器位置。

5.根据权利要求4所述的涡轮增压器，还包括限流器位置传感器，以实现闭环位置控制。

6.一种内燃机，包括根据权利要求2至5中任一项所述的涡轮增压器。

7.一种包括根据权利要求6所述的内燃机的车辆。

说明书

可变几何涡轮增压器涡轮

技术领域

[0001] 本发明涉及具有轴流或混流式几何形状的涡轮的涡轮增压器。在实施例中，它还涉及包括涡轮增压器的发动机，以及还涉及包括发动机的车辆。它还涉及控制涡轮增压器的轴流或混流式涡轮中的流动特性的部件。

背景技术

[0002] 用于汽油和柴油内燃机的涡轮增压器是本领域中已知的用于通过使用从发动机排出的废气的热量和体积流量对引入发动机的燃烧室的进气流进行加压的已知装置。具体地，从发动机排出的废气以使得废气驱动涡轮在壳体内旋转的方式被引导到涡轮增压器的涡轮壳体中。废气驱动涡轮安装在轴的一端上，该轴为安装在轴的另一端上的径向空气压缩机所共用。因此，涡轮的旋转动作也使得空气压缩机在与废气壳体分离的涡轮增压器的压缩机壳体内旋转。空气压缩机的旋转动作使吸入空气进入压缩机壳体，并在与燃料混合并在发动机燃烧室内燃烧之前加压至所需量。替代地，设计可以使用安装在同一轴上的一个以上的压缩机，以便增加空气的体积流量，该空气离开压缩机级并通过连接发动机燃烧室和压缩机出口的进气歧管管道引入发动机燃烧室。因此，这样的压缩机装置使用由一个涡轮驱动的多个压缩机(多级压缩，其最常见的形式称为双升压或双级涡轮增压器)。

[0003] 在EP2378130A2中描述了双升压涡轮增压器的一个已知示例。在JPS63253115(Isuzu motors)中给出了用于涡轮增压器的废气再循环装置的示例。

[0004] 通过调节经由废气门而流过涡轮壳体的废气量和/或通过选择性地打开或关闭到涡轮的废气通道或通路来控制吸入空气被加压的量。被构造为具有这种可调废气通道(“限流器”)的涡轮增压器被称为可变几何涡轮(VGT)，可变喷嘴涡轮(VNT)，可变涡轮几何(VTG)或可变流量涡轮(VFT)。最常见的缩写是VGT。VGT通常包括在位于废气源和涡轮之间的涡轮壳体内的可移动构件。可移动构件通过合适的致动机构从涡轮壳体的外部致动，以增加或减少到涡轮的废气的体积流量，使其适合于当前发动机的运行条件。增加或减少到涡轮的废气的体积流量分别增加或减小由安装在涡轮轴的另一端上的压缩机产生的进气增压压力。

[0005] 在US6158956中描述了一种已知的VGT。

[0006] 传统的可变几何涡轮增压器(VGT)已经在柴油发动机应用中得到广泛应用，其中它们提供涡轮入口几何形状与整个发动机工作范围内的超过所选择的最佳设计点的废气流的特性的匹配，根据该最佳设计点首先设计了固定涡轮增压器。这导致颗粒排放减少，特别是在较低速度，低负载条件下更高的增压，从而导致可用转矩增加和发动机工作范围下部的加速度的提高。此外，涡轮增压器滞后性能显着提高。然而，由于几个原因，固定几何废气门控制涡轮仍然保持汽油的标准。这些包括更高的废气温度，成本和高得多的汽油发动机空气质量流量变化。为此，最初开发了混流式涡轮，然后开发了轴流式涡轮，以在降低惯性的同时实现更高的效率。

[0007] 径流式涡轮是其中工作流体的流动径向于轴的涡轮(见图3)。径流式涡轮的实例在US 4,586,336(BBC Brown，Boveri&Co.Ltd)和WO 2010/068558(Borg-Warner Inc.)中公开。存在两种类型的涡轮转子，该涡轮转子偏离主要用于涡轮增压器涡轮的径向流入涡轮转子几何形状。在混流式涡轮的情况下，废气以轴向(相对于轴)方向和径向方向之间的中间(混合)角度进入涡轮转子，而在轴流式涡轮壳体中，废气被引导自径向方向，通过特殊形状的蜗壳和导流器，并在进入轴流式涡轮之前朝向轴向方向，并且废气随后沿轴向方向离开转子。

[0008] 减小的涡轮增压器涡轮惯量意味着更快的时间来实现发动机设定的扭矩目标。尽管有这些改进，随后开发了用于混流式和轴流式涡轮设计的可变几何设计，以进一步改善瞬态涡轮增压器响应，以便改善车辆动力学响应以及进一步提高涡轮机效率。

[0009] 在US4776168和WO2006/061588A1中描述了用于混流式涡轮的两个已知的VGT。

[0010] 在US7571607中描述了轴流式涡轮上的一种已知的VGT。

[0011] 上述两个公开在第一种情况下涉及可轴向平移的限流器，和在第二种情况下涉及枢转叶片的阵列，该枢转叶片周向地布置在轴流式涡轮转子的正前方的旋转毂周围。

[0012] 在第一种情况(US4776168和WO2006/061588A1)中，混流式转子的前缘的几何形状和限流器构件的几何形状产生沿着混流式转子的长度不均匀的空间间隙，随着流动被加速然后允许被再次减速，该空间间隙加快劣化空气动力学流动现象和压力恢复损失。

[0013] 在第二种情况(US7571607)中，所描述的枢转叶片阵列也是径流式涡轮的优选可变几何解决方案。然而，特别是对于汽油发动机的应用而言，多个叶片存在意味着这些叶片的制造代表了大量额外的制造成本，同时其操作的可靠性仍然是汽油发动机应用的问题。

[0014] 本发明寻求提供一种具有轴流式或混流式几何形状的涡轮的改进的涡轮增压器。本发明与径流式涡轮无关。

发明内容

[0015] 根据本发明的第一方面，提供了一种涡轮增压器，其包括：用于驱动压缩机的涡轮，其中所述涡轮具有旋转轴，并且其中所述涡轮具有轴流式或混流式几何形状，用于流体进入涡轮的入口，用于流体离开涡轮的出口，以及限流器，其定位在所述入口中，用于限制进入所述涡轮的流体的流量，该限流器能够在较少限制的第一位置和较多限制的第二位置之间移动，其中该限流器被成形为将流体引向涡轮并且避免流体在入口中被捕获。

[0016] 在优选实施例中，限流器被成形为与入口的形状一致或相配，从而减限流器与入口之间的间隙。

[0017] 限流器可以具有锥形部分(具有例如向内、向外或零曲率的程度)，其作为流体进入涡轮的流动引导件。

[0018] 优选地，限流器从第一位置到第二位置的运动轴线平行于由涡轮的轴限定的轴线。

[0019] 在一个实施例中，涡轮增压器可以另外包括，还包括用于改变限流器位置的致动器，用于感测入口压力的传感器，以及控制器，其用于控制致动器以根据所感测的压力提供限流器位置。它还可以包括限流器位置传感器，以实现闭环位置控制。

[0020] 根据本发明的第二方面，提供了一种用于如上所述的涡轮增压器的流量控制装置。

[0021] 根据本发明的第三方面，提供了一种用于涡轮增压器的流量控制装置，其包括：可变定位的限流器，其用于根据限流器位置限制涡轮增压器涡轮入口中的流量；致动器，其用于改变限流器的流量限制位置；传感器，其用于感测涡轮增压器入口压力的测量值；以及控制器，其布置成控制致动器以根据感测到的压力提供流量限制位置。限流器包括一定程度的渐缩度，以允许至少部分地符合涡轮入口通道轮廓，从而当延伸到废气流中时减小限流器和涡轮转子之间的空间间隙。

[0022] 因此，应当理解，总体上，至少某些实施例提供了一种限流器构件，其将在一定程度上遵循轮毂轮廓并因此具有渐缩度。限流器构件在涡轮壳体内被设置在主废气源和涡轮叶片之间。限流器构件在涡轮壳体的后部安装到轴向、线性运动的驱动机构。驱动机构可以由能够提供足够的轴向力的任何数量的致动器类型组成，使得限流器可以进入蜗壳内部的废气通道，尽管进入的废气流在该限流器上施加空气动力。提供传感器来测量压缩机出口处的增压压力并测量涡轮增压器轴的转速。该信息被路由到控制器，控制器承担将被构型或渐缩的限流器定位到涡轮进口通道中的位置。因此，提供了一种用于提供涡轮增压器涡轮的可变入口几何形状的系统，其中在限流器构件和用于内燃机的混流式或轴流式涡轮的前缘之间形成最小空间间隙。

[0023] 至少一些实施例的优点包括：

[0024] 1.限流器构件遵循其上安装有轴流式或混流式涡轮叶片的可旋转轮毂的轮廓。通过具有该特定轮廓，可轴向平移的限流器可以有效地提供流体从径向到轴流式或混流式方向的转换，同时在限流器和涡轮转子(轴流式或混流式)之间不产生间隙的情况下提供流量限制，该间隙导致流量损失。应该注意的是，空间间隙的这个问题不是由径流式涡轮引起的，因此本发明与这种涡轮无关。

[0025] 2.更高效率的可变几何操作：这个优点来自于上述的优点1，因为空间间隙处的损耗被减小，并且由于与使用的常规系统的情况相比(图4B)，在转子入口处保持较好的流动动量的事实。

[0026] 3.与传统的枢转叶片可变几何系统相比，渐缩或被构型的限流器还允许保持可轴向平移限流器构件的传统优点，例如更简单、单件构造的更低成本和更高的可靠性，同时保持更常规(即径向)的可轴向平移的限流器系统的性能。

[0027] 4.与当前轴流式涡轮相比，惯性较小的转子(图8)：由于部件“203”(图8A)在很大程度上没有暴露于废气流中，而是被锥形喷嘴所覆盖，所以该部件203的锥形轮廓基本上能够被减小(图8B中的“217”)，因此与传统的轴流式涡轮相比，提供了更好的瞬态响应。

附图说明

[0028] 下面将仅通过示例的方式参照附图来描述本发明的实施例，其中：

[0029] 图1是现有技术中涡轮增压内燃机的系统概况。

[0030] 图2是现有技术中常规径向流入涡轮增压器涡轮的剖视图，其中在涡轮入口处的废气通道的可调节装置由常规滑动喷嘴限流器构件提供，在用于封闭喷嘴位置(图2A)和打开喷嘴位置(图2B)的图中提供了可变几何的原理。

[0031] 图3示出了现有技术中常规径向流入涡轮增压器涡轮的操作，其中在涡轮入口处的废气通道的可调节装置由常规的枢转叶片限流器阵列提供。

[0032] 图4示出了现有技术中混流式涡轮增压器涡轮的截面图(图4A)，以及轴流式涡轮增压器涡轮(图4B)的剖视图，在两种情况下在涡轮入口处的废气通道的可调节装置由常规的滑动喷嘴限流器构件来提供，其中限流器的出口与涡轮转子的入口之间的空间间隙突出显示。

[0033] 图5是本发明公开的剖视图，由此设置锥形滑动喷嘴限流器，使得其轮廓遵循涡轮入口壳体的内部几何形状。本发明公开适用于混流式涡轮(图5A)以及轴流式涡轮(图5B)。滑动喷嘴限流器的这种锥形化特别是在较高的涡轮入口面积限制下使空间间隙最小化。

[0034] 图6是混流式涡轮滑动喷嘴限流器的剖视图，该限流器在图6A中呈直线渐缩，在图6B中呈向内弯曲的轮廓，并且在图6C中示出了向外弯曲的轮廓。相同的选择适用于图5B的轴流式涡轮限流器。

[0035] 图7示出了图5B的轴流式涡轮滑动喷嘴限流器的剖视图，图中示出了用于限流器的使用较短锥形部分213的选择(与图5B中的较长锥形限流器199相比较)，从而与图5B中的可用区域207相比较，当比较进入轴流式涡轮转子201的废气流所用的可用通道面积215时，能够实现更高程度的限制。

[0036] 图8A示出了图5B的轴流式涡轮滑动喷嘴限流器的剖视图，其示出了使用较低质量(因此)惯性轮毂203设计的选项(图8B)。可能潜在地被去除的质量在图8B(217)中以浅灰色突出显示。

具体实施方式

[0037] 以下实施例一般涉及废气驱动涡轮增压器，更具体地涉及可变几何涡轮增压器。在这些实施例中，涡轮包含可调节的入口流量控制机构，该控制机构包括单个可轴向平移的限流器构件。这是为了提高整体内燃机效率，因为涡轮增压器连接到内燃机，并被驱动且对内燃机进行增压。实施例与现有的可变几何装置的不同之处在于：限流器构件遵循其上安装有轴流式涡轮叶片的可旋转轮毂的轮廓。通过具有这种特定轮廓，可轴向平移的限流器可以有效地提供流体从径向到轴流或混流方向的转换，同时一直提供流动限制。相比之下，在其他发明公开内容(例如US4776168)中描述的可轴向平移的构件不提供轮毂轮廓几何形状，因此在限流器和涡轮转子(轴流式或混流式)之间产生空间间隙，该空间间隙导致流量损失，如本发明公开的背景技术中描述的。与先前描述的枢转叶片式可变几何系统(例如US7571607)相比，被构型的限流器还允许保持可轴向平移的限流器构件的传统优点，例如更简单的单件构造，具有更低的成本和更高的可靠性，同时保持更传统的可轴向平移的限流器系统(即径向)的性能。

[0038] 参考图1，具有径流式涡轮的典型的涡轮增压器101包括涡轮增压器壳体和转子，该转子构造成沿着转子旋转轴线103在涡轮增压器壳体内旋转。涡轮增压器壳体包括涡轮壳体105、压缩机壳体107、以及将涡轮壳体连接到压缩机壳体的轴承壳体109(即，容纳轴承的中心壳体)。转子包括基本上位于涡轮壳体内的涡轮叶轮111，基本上位于压缩机壳体内的压缩机叶轮113，以及沿着转子旋转轴线延伸且穿过轴承壳体以将涡轮叶轮连接到压缩机叶轮的轴115。

[0039] 涡轮壳体105和涡轮叶轮111形成涡轮，该涡轮被构造成从发动机119周向地接收高压和高温废气流117。涡轮转子通过高压和高温废气流被驱动以绕转子旋转轴线103旋转，该废气成为低压和低温废气流121并且轴向地释放到废气系统(未示出)中。

[0040] 压缩机壳体107和压缩机叶轮113形成压缩机级。由废气驱动涡轮叶轮111驱动以旋转的压缩机叶轮被构造成将轴向接收的输入空气(例如，环境空气123或来自多级压缩机中的前一级的已加压的空气)压缩成从压缩机周向喷射的加压空气流125。

[0041] 可选地，加压空气流可以被引导通过对流冷却的增压空气冷却器，该增压空气冷却器被配置为从加压空气流中散发热量，从而增加其密度。加压输出空气流125被引导到内燃机119中，或者替代地引入到后级的串联压缩机中。系统的操作由经由通信连接129连接到系统的其余部分的ECU(发动机控制单元)127来控制。

[0042] 图2提供了现有技术中常规径向流入涡轮增压器涡轮的剖视图，其中涡轮入口处的废气通道的可调节装置由常规的滑动喷嘴限流器构件提供。可变几何的原理在该图中提供(图2A和2B)。在图2A中，发动机气缸或气缸131经历废气处理，由此，活塞从气缸孔内部的低位置朝向下死点(BDC)移动，并且朝向上死点(TDC)返回，在此期间，此时废气阀或阀133打开，允许废气向涡轮增压器涡轮135逸出。在涡轮增压器涡轮的入口137处，设置有可轴向平移的限流器，实际上被称为滑动壁，滑动喷嘴或滑动叶轮。这是圆筒形构件139，其同心地设置在涡轮转子的圆周周围。它可以在涡轮入口通道137的内部轴向平移，并且减小可用于流动通过并到达涡轮的流动横截面积。这具有加速流动的作用，因此流动进入设置在限流器构件139的紧邻下游的涡轮转子，并且引起更大的动量流动来冲击转子叶片，这进而将转子加速到更高转速。然后，该更高转速传递到图1中的涡轮增压器压缩机113，与涡轮增压器中的不受限制的涡轮入口系统(在实践中也被称为固定几何涡轮增压器涡轮)相比，该压缩机113然后能够吸入和加压更多的空气并且向发动机提供更多的升压和因此更多的动力。在低发动机转速和负载下，产生的废气量是最小的，因此在图2A中的可变几何涡轮增压器涡轮143中需要实现最大流量限制。正是这种限制导致高动量流动来影响涡轮转子叶片，因此使得涡轮增压器加速以提供发动机增压压力。当发动机在发动机速度和负载对最大废气质量流量具有重要性的条件下操作时，限流器139被调节以允许最大涡轮入口通道面积
145，使得废气流的动量上升不超过涡轮增压器转速极限(图2B)。

[0043] 图3示出了现有技术中常规径向流入涡轮增压器涡轮的操作，其中在涡轮入口处的废气通道的可调节装置由常规的枢转叶片限流器阵列提供。在图3A中，提供了涡轮增压器涡轮的一部分，其中废气流159被引导通过涡轮入口壳体(蜗壳)的开口147。该流动指向枢转叶片阵列151，该阵列根据对涡轮转子149的发动机操作要求提供流动引导。枢转叶片的阵列围绕涡轮转子149的圆周径向设置，并且由于转向枢轴153的旋转运动而单独地枢转，该枢轴153通过枢转杆155连接到圆形喷嘴控制环157，所有枢转叶片安装在该圆形喷嘴控制环157上。喷嘴控制环旋转以一致地实现所有枢转叶片的枢转运动。喷嘴控制环的旋转可以通过诸如电动气动，电动液压，伺服电动机或电磁式的各种致动装置来实现。当发动机以高发动机速度和负载运行时，向涡轮增压器涡轮提供了大量的废气质量，因此流体大致在径向方向上被引导，使得涡轮转子不会超速(图3B)。当发动机以低发动机速度和负载运行时，向涡轮增压器涡轮提供少量的废气质量，并且在从低到高的发动机转速和负载所需的瞬态操作的情况下，叶片必须在大致切向的方向上引导流动，以便向涡轮转子叶片施加动量。枢转叶片阵列151,153,155,157相对于涡轮转子叶片前缘朝向更切线方向的旋转在连续的叶片之间产生额外的流动通道限制，该流动通道限制允许流动加速(图3C)。此外，由于流动的切线方向，该加速流动也导致涡轮转子加速比具有固定(非旋转)叶片的或完全没有任何叶片的传统涡轮增压器涡轮更快。

[0044] 图4示出了现有技术中混流式涡轮增压器涡轮的截面图(图4A)，和轴流式涡轮增压器涡轮的截面图(图4B)，并且在涡轮入口处的废气通道的可调节装置在两种情况下由传统的滑动喷嘴限流器构件(分别为161和189)提供，其中因为两个相应几何结构(图4A和图4B中的193)在限流器的出口和涡轮转子的入口之间创建的有害的间隙被突出显示。

[0045] 图4A是WO2006/061588A1中发现的现有技术实施例。在该实施例中，常规的滑动喷嘴限流器构件161被结合到在外部由构件163形成的涡轮入口壳体(蜗壳)结构中，并且在蜗壳出口构件的内侧上的构件165用于将构件167附接到构件163。轭系统171安装在限流器161上，并且轭由外部致动器(未示出)驱动，并且经由枢轴点169将其旋转运动传递到限流器163上，枢轴点169将旋转运动转化为线性运动。限流器的位置紧邻涡轮转子171的上游。
转子叶片被浇铸成旋转毂173，并从该毂173径向向外突出。转子具有混流式几何形状，因此转子叶片的前缘不能自身对准涡轮增压器的轴旋转轴线175。这在限流器161的出口与涡轮转子叶片前缘(171)的入口之间形成空间，该空间并被突出显示为图4A中的阴影区域193。

[0046] 图4B是在效果上与US4776168中发现的实施例相似的现有技术实施例。在该实施例中，传统的滑动喷嘴限流器构件189被结合到涡轮入口壳体(蜗壳)结构中。限流器构件189可以由与图4A中类似的机构和致动器来致动。限流器的位置在涡轮转子179的上游。转子叶片被浇铸成旋转轮毂183，并从该毂183径向向外突出。转子具有轴流式几何形状，该转子从蜗壳入口187轴向(相对于涡轮增压器的轴旋转轴线181)接收废气，并且该废气流也轴向流出。由于蜗壳在废气进入轴流式涡轮的转子叶片179之前径向地接受废气流并且引导到轴向方向，并且独特的旋转(围绕轴185上的轴线181)轮毂几何形状183，这允许这种径向到轴向的流动转换，当限流器189突出到流体中以允许流量限制191并且因此允许能量回收时，在限流器189的出口和涡轮转子叶片前缘179的入口之间创建间隙，该间隙对于转子的性能是有害的，这是由于在流体到达涡轮转子叶片179之前形成大面积的流动减速区域。该间隙被突出显示为图4B中的阴影区域193。

[0047] 图5示出了本发明公开的剖视图，由此提供锥形滑动喷嘴限流器197，使得其轮廓遵循涡轮入口壳体的内部几何形状。本发明公开可应用于混流式涡轮(图5A)以及轴流式涡轮(图5B)。滑动喷嘴限流器的这种渐缩使空间间隙207最小化，特别是在较高的涡轮入口面积限制下。

[0048] 具体地，在图5A中，示出了混流式涡轮，其中废气流从涡轮入口壳体195被引导通过滑动喷嘴限流器197以被引导到涡轮转子201中，并通过在出口处(未示出)附接到涡轮的管道而逸出到大气中。锥形的可轴向平移的限流器197定位在涡轮转子轮毂203的径向和外侧。涡轮转子叶片201附接到旋转毂203并且从该毂203径向向外突出。轮毂203和涡轮转子叶片围绕轴的旋转轴线205旋转。当发动机操作条件使得废气流量相对较小时，限流器被轴向地平移到被称为喉部的涡轮转子上游通道，一直到最大程度的限制199。由于喷嘴的锥形程度，限流器和涡轮转子叶片前缘之间的对涡轮性能有害的空间间隙199当与图4A中的等效空间间隙相比时被最小化。

[0049] 在图5B中，示出了轴流式涡轮，其中废气流从涡轮入口壳体195，被引导通过滑动喷嘴限流器197，以被引导到涡轮转子201中，并通过在出口处附接到涡轮的管道(未示出)逸出到大气中。锥形的可轴向平移的限流器197定位在涡轮转子轮毂203的径向和外侧。涡轮转子叶片201附接到旋转毂203并且从该毂203径向向外突出。轮毂203和涡轮转子叶片围绕轴的旋转轴线205旋转。当发动机操作条件使得废气流量相对较小时，限流器被轴向地平移到被称为喉部的涡轮转子上游通道，一直到最大程度的限制199。由于喷嘴的锥形程度，限流器和涡轮转子叶片前缘之间的对涡轮性能有害的空间间隙199当与图4B中的等效空间间隙相比时被最小化。

[0050] 图6示出了图6A所示的混流式涡轮滑动喷嘴限流器的剖视图，该限流器在图6A中呈直线渐缩，在图6B中呈向内弯曲的轮廓，并且在图6C中示出了向外弯曲的轮廓。这些是用于设计限流器的选项，这取决于需要遵循图5中的涡轮入口壳体195的内部流动通道的轮廓的程度。相同的选项适用于图5B中轴流式涡轮限流器的设计。

[0051] 图7示出了图5B中轴流式涡轮滑动喷嘴限流器的剖视图，图中示出了用于限流器的使用较短锥形部分213的选择(与图5B中的较长锥形限流器199相比较)，从而与图5B中的可用区域207相比较，当比较进入轴流式涡轮转子201的废气流所用的可用通道面积215时，能够实现更高程度的限制。应当理解，可以根据涡轮增压器设计者对涡轮增压器涡轮操作要求的感知来选择任何长度，并且这同样适用于图6中的混流式或轴流式涡轮限流器的锥形部分的曲率方向的设计。

[0052] 图8A示出了图5B的轴流式涡轮滑动喷嘴限流器的剖视图，其示出了使用较低质量(因此)惯性轮毂217设计的选项(图8B)。由于锥形喷嘴部分已经部分地覆盖轮毂横截面，因此在图8B中以浅灰色表示的轮毂横截面区域是不需要的，因此可以被去除，从而基本上减小了可旋转轮毂的质量。因此，这种惯性通过如下因素而减小，所述因素是(1)质量的减小以及从轮毂的外半径(图8中的“217”)移除被去除的质量的事实，因此与从下半径(即，更接近轴的旋转轴线，图8B中的“205”)移除等效质量的情况相比，进一步减小了惯性极矩。

[0053] 所描述的实施例和从属权利要求的所有可选和优选特征和修改可用于本文教导的本发明的所有方面。此外，从属权利要求的各个特征以及所描述的实施例的所有可选和优选特征和修改可以彼此组合和互换。

[0054] 本申请要求英国专利申请号1420559.5中公开内容的优先权，该英国专利申请以及其摘要通过引用并入本文。