本發(fā)明涉及一種壓力波增壓器。本發(fā)明還涉及一種用來運(yùn)行壓力波增壓器的方法。

背景技術(shù)：

在借助內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行的機(jī)動(dòng)車中，立法機(jī)構(gòu)增加地要求更低的有害物質(zhì)排放和尤其較低的燃料消耗。從燃料能量到機(jī)械能量的轉(zhuǎn)換過程在此經(jīng)歷了理想的卡諾循環(huán)，使得內(nèi)燃機(jī)的效率限制在最大約40%。其余的包含在燃料中的能量作為損失熱量通過內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體或通過廢氣排放。為了進(jìn)一步提高內(nèi)燃機(jī)的效率，需對將內(nèi)燃機(jī)增壓。在此對燃燒工藝過程所需的吸入的新鮮空氣進(jìn)行壓縮，使得汽缸在換氣過程中達(dá)到了較高的填充率。帶有新鮮空氣的汽缸的較高的填充率能夠?qū)崿F(xiàn)更高的供料，例如燃料的噴射，并且由此提高每個(gè)燃燒節(jié)拍的燃燒功率（在內(nèi)燃機(jī)的摩擦功率保持恒定的情況下）。因此提高了內(nèi)燃機(jī)的有效功率，使得能夠?yàn)橄嗤目晒┦褂玫墓β蕬?yīng)用排量更弱的發(fā)動(dòng)機(jī)，并由此降低燃料消耗和co2-排放。

壓力波增壓器尤其適合作為壓縮器用于使內(nèi)燃機(jī)增壓。如其例如由文獻(xiàn)ep0235609a1已知的一樣，壓力波增壓器在此在直接的氣體接觸中利用廢氣流的能量來用于壓縮吸入的新鮮空氣，并且在最常見的構(gòu)造形式中構(gòu)造有旋轉(zhuǎn)的葉片轉(zhuǎn)子。為了有效地實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)的效率提高，最重要的是，借助壓力波增壓器同樣以高的效率來實(shí)現(xiàn)增壓過程。

已知的壓力波增壓器具有如下缺點(diǎn)，即旋轉(zhuǎn)的葉片轉(zhuǎn)子和固定的部件之間的間隙構(gòu)造得相對較大，以便在壓力波增壓器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)避免旋轉(zhuǎn)的葉片轉(zhuǎn)子的機(jī)械損壞。不僅在運(yùn)行期間，但尤其在也在冷起動(dòng)時(shí)，該相對大的間隙會導(dǎo)致減小效率。公開文獻(xiàn)de102012101922a1公開了一種具有減小的間隙寬度的壓力波增壓器。這種裝置的缺點(diǎn)是，它具有夾持斜度（klemmneigung），使得在出現(xiàn)夾持之后不能再減小間隙寬度。

文獻(xiàn)fr1154867a和us2800120a分別公開了一種壓力波增壓器，其包括冷氣殼體、熱氣殼體、布置在它們之間的轉(zhuǎn)子殼體以及布置在轉(zhuǎn)子殼體內(nèi)的葉片轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子殼體包括兩個(gè)外罩部件，它們在相對側(cè)可縱向推移地進(jìn)行支承，以便補(bǔ)償葉片轉(zhuǎn)子的長度變化。該壓力波增壓器具有如下缺點(diǎn)，即能夠在相對側(cè)卡住可縱向推移的外罩部件，這明顯減小了壓力波增壓器的效率。此外還需要具有磨損的密封件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是，形成一種能夠可靠地運(yùn)行的、具有提高的效率的壓力波增壓器。本發(fā)明的目的還在于，借助這種方法來運(yùn)行壓力波增壓器，使得能夠可靠地運(yùn)行壓力波增壓器并且在運(yùn)行時(shí)具有提高的效率。

所述目的利用具有權(quán)利要求1的特征的壓力波增壓器解決。從屬權(quán)利要求2至15涉及其它有利的設(shè)計(jì)方案。該目的此外利用具有權(quán)利要求16的特征的、用來運(yùn)行壓力波增壓器的方法解決。從屬權(quán)利要求17至22涉及其它有利的方法步驟。

該目的尤其利用一種用來壓縮內(nèi)燃機(jī)所用的新鮮空氣的壓力波增壓器解決，其包括冷氣殼體、熱氣殼體以及布置在它們之間的轉(zhuǎn)子殼體，其中，在該轉(zhuǎn)子殼體內(nèi)布置有可旋轉(zhuǎn)的葉片轉(zhuǎn)子，并且其中，該熱氣殼體包括高壓廢氣通道和低壓廢氣通道，并且其中，冷氣殼體包括新鮮空氣通道和增壓空氣通道，并且其中，高壓廢氣通道、低壓廢氣通道、新鮮空氣通道和增壓空氣通道以傳導(dǎo)流體的方式與葉片轉(zhuǎn)子相連，其中，熱氣殼體包括第一軸承，并且冷氣殼體包括第二軸承，并且其中，葉片轉(zhuǎn)子包括支承在第一和第二軸承中的轉(zhuǎn)子軸，其中，轉(zhuǎn)子殼體構(gòu)成為一體的管子狀的外罩殼體，其與熱氣殼體和冷氣殼體連接，并且其中，熱氣殼體包括換熱器，如下構(gòu)成該換熱器，使得至少可冷卻第一軸承，其中，該換熱器具有在熱氣殼體內(nèi)延伸的冷卻通道。

此目的尤其還利用一種壓力波增壓器解決，該壓力波增壓器用來壓縮用于內(nèi)燃機(jī)的新鮮空氣，其包括冷氣殼體、熱氣殼體以及布置在它們之間的轉(zhuǎn)子殼體，其中，在該轉(zhuǎn)子殼體內(nèi)布置有可旋轉(zhuǎn)的葉片轉(zhuǎn)子，并且其中，該熱氣殼體包括高壓廢氣通道和低壓廢氣通道，并且其中，冷氣殼體包括新鮮空氣通道和增壓空氣通道，并且其中，高壓廢氣通道、低壓廢氣通道、新鮮空氣通道和增壓空氣通道以傳導(dǎo)流體的方式與葉片轉(zhuǎn)子相連，并且其中，熱氣殼體包括第一軸承并且冷氣殼體包括第二軸承，并且其中，葉片轉(zhuǎn)子包括支承在第一和第二軸承中的轉(zhuǎn)子軸，并且其中，熱氣殼體包括換熱器，如下構(gòu)成所述換熱器，使得至少可冷卻第一軸承。

此目的尤其還利用一種用來運(yùn)行壓力波增壓器的方法解決，該壓力波增壓器用來壓縮用于內(nèi)燃機(jī)的新鮮空氣，其中，壓力波增壓器包括冷氣殼體、熱氣殼體以及布置在它們之間的轉(zhuǎn)子殼體，其中，在該轉(zhuǎn)子殼體內(nèi)布置有可旋轉(zhuǎn)的葉片轉(zhuǎn)子，并且其中，該熱氣殼體包括高壓廢氣通道和低壓廢氣通道，其中，該葉片轉(zhuǎn)子由第一軸承和置于冷氣殼體中的第二軸承進(jìn)行支承，其中，該熱氣殼體通過換熱器如下進(jìn)行冷卻，即通過將第一軸承布置在軸承座中以及通過將軸承座從外面由冷卻流體冷卻來冷卻布置在熱氣殼體中的第一軸承。

此目的尤其還利用一種用來運(yùn)行壓力波增壓器的方法解決，該壓力波增壓器用來壓縮用于內(nèi)燃機(jī)的新鮮空氣，其中，壓力波增壓器包括冷氣殼體、熱氣殼體以及布置在它們之間的轉(zhuǎn)子殼體，其中，在轉(zhuǎn)子殼體的內(nèi)部布置有可旋轉(zhuǎn)的葉片轉(zhuǎn)子，并且其中，熱氣殼體包括一個(gè)或多個(gè)高壓廢氣通道和一個(gè)或多個(gè)低壓廢氣通道，其中，該熱氣殼體通過換熱器如下進(jìn)行冷卻，使得冷卻布置在熱氣殼體中的第一軸承，并且其中，所述葉片轉(zhuǎn)子由第一軸承和布置在冷氣殼體中的第二軸承支承著。

按本發(fā)明的壓力波增壓器包括帶有換熱器的熱氣殼體，其中，如下布置和構(gòu)成該換熱器，即使得其至少冷卻布置在熱氣殼體中的用于葉片轉(zhuǎn)子的第一軸承。在特別有利的設(shè)計(jì)方案中，在熱氣殼體中還冷卻從內(nèi)燃機(jī)流入的高壓廢氣流。從內(nèi)燃機(jī)流入的廢氣具有直到約達(dá)1050°c的廢氣溫度。在熱氣殼體中對流入的廢氣流進(jìn)行冷卻導(dǎo)致熱氣殼體具有更低的溫度，并且導(dǎo)致具有更低溫度的廢氣流流入葉片轉(zhuǎn)子中，從而葉片轉(zhuǎn)子也具有更低的運(yùn)行溫度。此外冷卻第一軸承導(dǎo)致葉片轉(zhuǎn)子通過支承在第一軸承中的轉(zhuǎn)子軸額外地冷卻，這額外地降低了葉片轉(zhuǎn)子的運(yùn)行溫度。這導(dǎo)致不僅熱氣殼體而且葉片轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子殼體在加熱時(shí)經(jīng)歷輕微的膨脹，或者說在冷卻期間具有輕微的收縮。按本發(fā)明的壓力波增壓器具有如下優(yōu)點(diǎn)，即轉(zhuǎn)子殼體能夠構(gòu)成為一體的管狀的外罩殼體。轉(zhuǎn)子殼體例如由鑄鐵制成。通過冷卻，能夠?qū)崿F(xiàn)將使用于葉片轉(zhuǎn)子的第一軸承布置在熱氣殼體中。由此能夠?qū)崿F(xiàn)使葉片轉(zhuǎn)子支承在第一軸承中，從而葉片轉(zhuǎn)子的端側(cè)具有限定的位置，并因此由此葉片轉(zhuǎn)子的端側(cè)和熱氣殼體的端側(cè)之間的間隙也能夠較小并優(yōu)選能夠保持在限定的范圍內(nèi)。葉片轉(zhuǎn)子在兩側(cè)進(jìn)行支撐，在第一軸承中支承在熱氣殼體中，并且在第二軸承中支承在冷氣殼體中。在有利的設(shè)計(jì)方案中，還額外地對第一軸承和/或第二軸承進(jìn)行潤滑，尤其進(jìn)行油潤滑或油脂潤滑。葉片轉(zhuǎn)子的兩側(cè)的支承能夠拋棄葉片轉(zhuǎn)子的迄今已知的懸浮支承，該懸浮支承的缺點(diǎn)是，轉(zhuǎn)子在高溫和高轉(zhuǎn)速下會呈喇叭狀變形。按本發(fā)明的壓力波增壓器具有如下優(yōu)點(diǎn)，葉片轉(zhuǎn)子不再出現(xiàn)或幾乎不出現(xiàn)喇叭狀變形。按本發(fā)明的壓力波增壓器具有如下優(yōu)點(diǎn)，即葉片轉(zhuǎn)子和熱氣殼體之間的冷間隙能夠保持得非常小，并且該間隙寬度優(yōu)選在0.05至0.2mm的范圍內(nèi)，優(yōu)選約為0.1mm。由于此較小的間隙寬度，按本發(fā)明的壓力波增壓器具有如下優(yōu)點(diǎn)，明顯改善冷起動(dòng)特性，因?yàn)閴毫Σㄔ鰤浩饔捎陂g隙寬度較小已經(jīng)能夠在冷起動(dòng)階段產(chǎn)生了足夠高的增壓壓力。在例如約200°c的溫度范圍內(nèi)，按本發(fā)明的壓力波增壓器已經(jīng)產(chǎn)生了足夠高的增壓壓力。

在特別有利的設(shè)計(jì)方案中，熱氣殼體包括軸承座壁，其在面向第一軸承的側(cè)面上構(gòu)成為用于第一軸承的軸承座，其中，第一軸承布置在軸承座中，并且其中，軸承座壁在背向第一軸承的側(cè)面上構(gòu)成換熱器的冷卻通道的冷卻通道外壁的一部分。由此能夠?qū)⒏叩臒崃繌牡谝惠S承中導(dǎo)出。

在有利的設(shè)計(jì)方案中，葉片轉(zhuǎn)子沿轉(zhuǎn)子軸的延伸方向至少構(gòu)成為兩部分的，并且包括第一葉片轉(zhuǎn)子部件和第二葉片轉(zhuǎn)子部件，其中，在構(gòu)造間隙或轉(zhuǎn)子間隙的情況下，葉片轉(zhuǎn)子部件沿轉(zhuǎn)子軸的延伸方向在相對側(cè)間隔開來。將布置在熱氣殼體中的第一軸承進(jìn)行冷卻。此外優(yōu)選如下將葉片轉(zhuǎn)子支承在第一軸承中，使得葉片轉(zhuǎn)子的端側(cè)具有限定的位置，使得在葉片轉(zhuǎn)子的端側(cè)和熱氣殼體的端側(cè)之間的間隙能夠保持得較小并且優(yōu)選不會由于溫度變化而改變，其中，加熱葉片轉(zhuǎn)子導(dǎo)致葉片轉(zhuǎn)子會經(jīng)歷長度膨脹，其中，在葉片轉(zhuǎn)子的端側(cè)和熱氣殼體的端側(cè)之間的間隙基本上保持恒定，與此相反轉(zhuǎn)子間隙的寬度會減小。按本發(fā)明的壓力波增壓器因此即使在加熱狀態(tài)下也具有高效率。

有利地，葉片轉(zhuǎn)子還如下支承在第二軸承中，使得葉片轉(zhuǎn)子的端側(cè)具有限定的位置，使得葉片轉(zhuǎn)子的端側(cè)和冷氣殼體的端側(cè)之間的間隙能夠保持得較小，其中，加熱葉片轉(zhuǎn)子繼而導(dǎo)致減小轉(zhuǎn)子間隙的寬度。由此，在運(yùn)行時(shí)加熱葉片轉(zhuǎn)子主要會導(dǎo)致改變轉(zhuǎn)子間隙的寬度。

在有利的設(shè)計(jì)方案中，如下調(diào)節(jié)換熱器的冷卻功率，使得在冷起動(dòng)時(shí)只利用較小的冷卻功率冷卻或根本不冷卻，由此壓力波增壓器在盡可能短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到所需的例如約200°c的運(yùn)行溫度。自一定的運(yùn)行溫度起（例如自300°c起）提高冷卻功率，以用于冷卻流入的廢氣。

在特別有利的設(shè)計(jì)方案中，此外如下構(gòu)成換熱器，即優(yōu)選通過冷卻低壓廢氣通道來使得換熱器還冷卻從壓力波增壓器中流出的廢氣流。

有利的是，冷卻通道至少沿著冷卻部段完全包圍著高壓廢氣通道和/或低壓廢氣通道，使得高壓廢氣通道和/或低壓廢氣通道在冷卻部段處沿著整個(gè)圓周面冷卻。由此能夠從高壓廢氣通道和/或低壓廢氣通道或者說流入其中的廢氣中抽出特別多的熱量。

按本發(fā)明的壓力波增壓器具有如下另外的優(yōu)點(diǎn)，即在排放組件中不會或幾乎不再出現(xiàn)未燃的碳?xì)浠衔锏脑偃?，因?yàn)槊黠@地減小了傳導(dǎo)到排放組件中的廢氣流的溫度并且優(yōu)選還明顯地降低了熱氣殼體的溫度。這樣，離開熱氣殼體的廢氣流例如能夠具有約700°c的溫度或低于700°c的溫度。熱氣殼體能夠在表面上例如具有約120°c的溫度。有利的是，換熱器構(gòu)成為在熱氣殼體中延伸的通道，水作為冷卻介質(zhì)流動(dòng)通過該通道。這樣構(gòu)成的換熱器特別適合用于冷卻熱氣殼體，從而其例如可實(shí)現(xiàn)熱氣殼體例如能夠由鋁、鋁合金或其它輕金屬合金構(gòu)成。由這種金屬制成的熱氣殼體在運(yùn)行時(shí)不會接收熱損壞，因?yàn)榻饘倬哂懈叩膶?dǎo)熱率，并且如此冷卻熱氣殼體，從而不出現(xiàn)過熱。

此外，按本發(fā)明的壓力波增壓器還具有如下優(yōu)點(diǎn)，即通過廢氣流的冷卻來減小廢氣的體積流，其導(dǎo)致能夠要么減小壓力波增壓器中的廢氣導(dǎo)管的尺寸，要么能夠以提高的廢氣輸送能力運(yùn)行存在的壓力波增壓器。

此外，按本發(fā)明的壓力波增壓器還具有如下優(yōu)點(diǎn)，使得其能夠由較小耐熱性的材料并由此由更適宜的材料構(gòu)成，尤其是熱氣殼體和冷氣殼體，然而還有葉片轉(zhuǎn)子。在特別有利的設(shè)計(jì)方案中，熱氣殼體至少由鋁、鋁合金或其它輕金屬合金構(gòu)成，以用于構(gòu)造在重量方面較輕的熱氣殼體，并且以用于優(yōu)選構(gòu)造具有更高導(dǎo)熱能力的熱氣殼體。這種壓力波增壓器具有如下優(yōu)點(diǎn)，使得它構(gòu)造得特別輕，并且使得能夠尤其有效地冷卻廢氣流。由鋁或相應(yīng)合金構(gòu)成的熱氣殼體具有如下優(yōu)點(diǎn)，即鋁具有較小的熱慣性，從而非?？焖俚貙釟鈿んw進(jìn)行加熱，從而壓力波增壓器在冷起動(dòng)時(shí)在非常短的時(shí)間內(nèi)具有所需的運(yùn)行溫度。由此配備有按本發(fā)明的壓力波增壓器的內(nèi)燃機(jī)具有有利的冷起動(dòng)特性。這導(dǎo)致壓力波增壓器例如在具有較小的排量的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中在冷起動(dòng)之后非常快速地顯現(xiàn)出效果，這例如導(dǎo)致更好的加速性能和更低的有害物質(zhì)排放。按本發(fā)明的壓力波增壓器尤其適合與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合，該汽油發(fā)動(dòng)機(jī)具有直至例如1050°c的高的廢氣溫度。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)具有更低的廢氣溫度。

在特別有利的設(shè)計(jì)方案中，葉片轉(zhuǎn)子分成為兩部分的，并且沿轉(zhuǎn)子軸的延伸方向包括第一葉片轉(zhuǎn)子部件和隨后的第二葉片轉(zhuǎn)子部件，其中，在構(gòu)造轉(zhuǎn)子間隙的情況下，這兩個(gè)葉片轉(zhuǎn)子部件沿轉(zhuǎn)子軸的延伸方向在相對側(cè)間隔開來。有利的是，如下構(gòu)造這種葉片轉(zhuǎn)子，使得加熱葉片轉(zhuǎn)子部件導(dǎo)致轉(zhuǎn)子間隙減小。優(yōu)選在葉片轉(zhuǎn)子的中間布置有轉(zhuǎn)子間隙。該設(shè)計(jì)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)，使得在第一和第二葉片轉(zhuǎn)子部件之間的中間中的壓力差相對小，使得通過間隙引起的效率損失相對小。但葉片轉(zhuǎn)子也能夠具有更多的部件數(shù)（teilungszahl），并且例如具有三個(gè)、四個(gè)或五個(gè)葉片轉(zhuǎn)子部件，在它們之間分別存在一個(gè)轉(zhuǎn)子間隙。然而所述轉(zhuǎn)子間隙也能布置在葉片轉(zhuǎn)子的中間之外。

換熱器有利地包括水冷裝置，尤其如下情況，使得在熱氣殼體中布置冷卻通道，該冷卻通道被冷卻水穿流。

有利的是，例如通過皮帶驅(qū)動(dòng)器或尤其通過電動(dòng)馬達(dá)（其有利地布置在冷氣殼體中）主動(dòng)地運(yùn)行葉片轉(zhuǎn)子。

附圖說明

用來闡述實(shí)施例的附圖示出了：

圖1示出了局部示意性示出的壓力波增壓器的縱向剖視圖；

圖2示出了葉片轉(zhuǎn)子中的氣體引導(dǎo)器的原理視圖；

圖3示出了分開的葉片轉(zhuǎn)子的縱向剖視圖；

圖4示出了分開的葉片轉(zhuǎn)子的另一實(shí)施例的縱向剖視圖；

圖5示出了熱氣殼體的正視圖；

圖6示出了壓力波增壓器的側(cè)視圖；

圖7示出了壓力波增壓器沿著圖6的剖開線a-a的剖視圖；

圖8示出了壓力波增壓器的另一實(shí)施例的縱向剖視圖；

圖9示出了葉片轉(zhuǎn)子的前側(cè)的透視圖；

圖10示出了葉片轉(zhuǎn)子的背側(cè)的透視圖；

圖11示出了分開的葉片轉(zhuǎn)子的側(cè)視圖；

圖12示出了分開的葉片轉(zhuǎn)子的縱向剖視圖。

基本上，在這些附圖中相同的部件設(shè)有相同的參考標(biāo)記表示。

具體實(shí)施方式

圖1示意性地示出了壓力波增壓器1，其用來壓縮用于未示出的內(nèi)燃機(jī)的新鮮空氣2a，經(jīng)壓縮的新鮮空氣（也稱為增壓空氣3a）傳輸至該內(nèi)燃機(jī)。壓力波增壓器1包括冷氣殼體6、熱氣殼體7以及布置在它們之間的轉(zhuǎn)子殼體11，其中，在該轉(zhuǎn)子殼體11內(nèi)布置有可旋轉(zhuǎn)的葉片轉(zhuǎn)子8。該葉片轉(zhuǎn)子8包括轉(zhuǎn)子軸12，其在兩個(gè)端部上可旋轉(zhuǎn)地分別支承在第一或者說第二軸承13、14中。所述第一軸承13布置在熱氣殼體7中，相反所述第二軸承14布置在冷氣殼體6中。所述熱氣殼體7包括高壓廢氣通道4和低壓廢氣通道5，其中，從馬達(dá)流入的高壓廢氣流4a傳輸至高壓廢氣通道4，并且其中，從低壓廢氣通道5流出的低壓廢氣流5a傳輸至排氣管中。冷氣殼體6包括新鮮空氣通道2和增壓空氣通道3。在另一實(shí)施例中，冷氣殼體6還能夠包括多個(gè)新鮮空氣通道2和多個(gè)增壓空氣通道3，優(yōu)選分別包括2個(gè)。在另一實(shí)施例中，所述熱氣殼體7還能夠包括多個(gè)高壓廢氣通道4和多個(gè)低壓廢氣通道5，優(yōu)選分別包括2個(gè)。高壓廢氣通道4、低壓廢氣通道5、新鮮空氣通道2和增壓空氣通道3在對于壓力波增壓器來說常見的、但只示意性示出的結(jié)構(gòu)中以傳導(dǎo)流體的方式與所述葉片轉(zhuǎn)子8連接，其中，所述葉片轉(zhuǎn)子8具有轉(zhuǎn)子葉片10，其構(gòu)造沿葉片轉(zhuǎn)子8的延伸方向連續(xù)的、傳導(dǎo)流體的連接，該連接從所述葉片轉(zhuǎn)子8的第一端側(cè)8c延伸直到第二端側(cè)8d，以便借助高壓廢氣流4a來壓縮吸入的新鮮空氣2a并且作為增壓空氣3a傳輸至內(nèi)燃機(jī)。所述熱氣殼體7在朝所述葉片轉(zhuǎn)子8對齊的端側(cè)7f上具有引入開口7h和排出開口7g。在該端側(cè)7f和所述葉片轉(zhuǎn)子8之間存在著間隙16。該間隙16優(yōu)選具有在0.05至0.2mm的范圍內(nèi)的寬度，并且尤其具有約0.1mm的寬度。所述冷氣殼體6在朝所述葉片轉(zhuǎn)子8對齊的端側(cè)6c處具有引入開口6d和排出開口6e。在該端側(cè)6c和所述葉片轉(zhuǎn)子8之間存在著間隙17。所述葉片轉(zhuǎn)子8具有葉片轉(zhuǎn)子外壁8e，其限定所述轉(zhuǎn)子葉片10。

熱氣殼體7包括局部示意性示出的換熱器7c，其中，如下構(gòu)成所述換熱器7c，使得至少冷卻所述第一軸承13。有利地，熱氣殼體7包括軸承座壁7n，其在面向所述第一軸承13的側(cè)面上構(gòu)成為用于所述第一軸承13的軸承座7o，其中，所述第一軸承13布置在軸承座7o中，并且其中，所述軸承座壁7n在背向所述第一軸承13的側(cè)面上構(gòu)成所述換熱器7c的冷卻通道7d的冷卻通道外壁7p的一部分。

特別有利的是，如下構(gòu)成換熱器7c，使得還可冷卻高壓廢氣通道4，并因此對流動(dòng)通過所述高壓廢氣通道4的高壓廢氣流4a進(jìn)行冷卻。有利的是，換熱器7c包括冷卻通道7e，其至少沿著冷卻部段4b完全包圍著高壓廢氣通道4，使得高壓廢氣通道4的外壁同時(shí)構(gòu)成冷卻通道外壁7p的一部分。

優(yōu)選如下在換熱器7c中引導(dǎo)冷卻流，使得冷卻劑首先冷卻所述第一軸承13并隨后傳導(dǎo)給高壓廢氣通道4，以用于冷卻該高壓廢氣通道。冷卻劑優(yōu)選在冷卻通道中流動(dòng)，其位于高壓廢氣通道4的外壁中。在另一有利的設(shè)計(jì)方案中，如下構(gòu)成換熱器7c，使得此外還可冷卻低壓廢氣通道5，從而對通過該通道流動(dòng)的低壓廢氣流5a進(jìn)行冷卻。優(yōu)選應(yīng)用水作為冷卻劑。在有利的設(shè)計(jì)方案中，冷卻通道與內(nèi)燃機(jī)的水循環(huán)相連接，使得該水循環(huán)提供冷卻水并且引起循環(huán)。在所示的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子軸12由布置在冷氣殼體6中的電動(dòng)馬達(dá)15驅(qū)動(dòng)。轉(zhuǎn)子軸12還能夠例如由皮帶驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)。

在有利的設(shè)計(jì)方案中，在壓力波增壓器1中布置有傳感器21，用于探測高壓廢氣流4a的溫度、低壓廢氣流5a的溫度或與之相關(guān)的變量，其中，傳感器21以傳遞信號的方式與調(diào)節(jié)裝置23連接。換熱器7c以傳導(dǎo)流體的方式與未示出的排熱裝置連接，從而構(gòu)造水循環(huán)，其還包括未示出的循環(huán)泵。在優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，循環(huán)泵可由調(diào)節(jié)裝置23操控，從而能夠優(yōu)選根據(jù)由傳感器21測得的溫度來操控所述換熱器7c的冷卻效率。

在有利的方法中，在冷起動(dòng)時(shí)不會進(jìn)行或進(jìn)行僅僅一個(gè)對換熱器7c降低的冷卻，使得在第一起動(dòng)階段s1中不會進(jìn)行或進(jìn)行僅僅一個(gè)降低的冷卻，直到壓力波增壓器1、尤其是高壓廢氣流或低壓廢氣流具有最低溫度tmin，并且使得由此提高換熱器7c的冷卻功率。此方法具有如下優(yōu)點(diǎn)，即在冷起動(dòng)時(shí)快速地加熱壓力波增壓器，并因此快速地產(chǎn)生所需的壓力功率。在另一有利的方法中，在冷起動(dòng)時(shí)在預(yù)先設(shè)定的起動(dòng)持續(xù)時(shí)間tst內(nèi)降低換熱器7c的冷卻功率或者斷開該換熱器7c，并且在經(jīng)過起動(dòng)持續(xù)時(shí)間tst過后提高換熱器7c的冷卻功率。

圖2以原理圖示出了在具有葉片轉(zhuǎn)子8的壓力波增壓器中的氣體引導(dǎo)器。葉片轉(zhuǎn)子8沿旋轉(zhuǎn)方向d可旋轉(zhuǎn)地進(jìn)行支承。葉片轉(zhuǎn)子8包括多個(gè)沿旋轉(zhuǎn)方向d間距地布置的葉子壁9，其限定了轉(zhuǎn)子葉片10。如在圖1中所示，葉片轉(zhuǎn)子8或者說轉(zhuǎn)子葉片10沿延伸方向在第一或者說第二端側(cè)8c、8d處終止。葉片轉(zhuǎn)子8或者說轉(zhuǎn)子葉片10沿著葉片轉(zhuǎn)子8或者說轉(zhuǎn)子軸12的延伸方向構(gòu)造為連續(xù)的，以用于在第一和第二端側(cè)8c、8d之間建立沿葉片轉(zhuǎn)子8或者說轉(zhuǎn)子軸12的延伸方向連續(xù)的、不受阻礙的、傳導(dǎo)流體的連接。通過新鮮空氣通道2吸入的新鮮空氣2a流入旋轉(zhuǎn)的葉片轉(zhuǎn)子8中，并且來自燃燒節(jié)拍的廢氣4a通過高壓廢氣通道4流入旋轉(zhuǎn)的葉片轉(zhuǎn)子8中。吸入的新鮮空氣2a由廢氣4a的壓力壓縮，并隨后通過增壓空氣通道3在吸入側(cè)上傳輸至內(nèi)燃機(jī)，并隨后流入汽缸中，換氣過程在此汽缸中進(jìn)行并且在該處與燃料混合和燃燒。隨后，廢氣4a通過高壓廢氣通道4再次傳輸至壓力波增壓器1。在新鮮空氣2a通過廢氣4a壓縮之后，不再需要的廢氣5a從葉片轉(zhuǎn)子8釋放到低壓廢氣通道5中并且傳輸至其它的排氣管路。

高壓廢氣通道4在熱氣殼體7中延伸，該高壓廢氣通道傳輸至葉片轉(zhuǎn)子8。在熱氣殼體7中此外布置有換熱器7c，其在所示的實(shí)施例中構(gòu)成為水道7d，其包圍著高壓廢氣通道4，用于冷卻其內(nèi)壁并因此冷卻流經(jīng)的高壓廢氣流4a。在所示的實(shí)施例中，換熱器7c或者說水道7d是熱氣殼體7的一部分。在優(yōu)選的未示出的設(shè)計(jì)方案中，在熱氣殼體7的包圍著高壓廢氣通道4的那部分被冷卻之前，首先將水道7d引導(dǎo)到熱氣殼體7的布置有第一軸承13的區(qū)域中，以便首先冷卻第一軸承13。在有利的未示出的設(shè)計(jì)方案中，也能夠在低壓廢氣通道5的區(qū)域中布置換熱器7c、尤其是水道7d，以冷卻低壓廢氣流5a。

圖3示出了葉片轉(zhuǎn)子8的第一實(shí)施例，其沿著轉(zhuǎn)子軸12的延伸方向構(gòu)成為兩件式的，并且包括具有第一軸承部件8h的第一葉片轉(zhuǎn)子部件8a和具有第二軸承部件8i的第二葉片轉(zhuǎn)子部件8b，其中，這兩個(gè)葉片轉(zhuǎn)子部件8a、8b或者說這兩個(gè)軸承部件8h、8i構(gòu)成相對側(cè)的間隙18，使得這兩個(gè)葉片轉(zhuǎn)子部件8a、8b在構(gòu)造間隙18的情況下在相對側(cè)間隔。在第一和第二端側(cè)8c、8d之間連續(xù)延伸的轉(zhuǎn)子葉片10在第一和第二葉片轉(zhuǎn)子部件8a、8b之間的過渡部位上同樣以間隙18間隔開來，其中，該間隙18在連續(xù)地從第一端側(cè)8c朝第二端側(cè)8d延伸的轉(zhuǎn)子葉片10中不會阻礙流體流動(dòng)。這兩個(gè)葉片轉(zhuǎn)子部件8a、8b通過轉(zhuǎn)子軸12相互連接并且沿同一旋轉(zhuǎn)方向d旋轉(zhuǎn)。這些軸承部件8h、8i在其端部部段8l、8m處與轉(zhuǎn)子軸12固定相連地連接。加熱葉片轉(zhuǎn)子8導(dǎo)致葉片轉(zhuǎn)子部件8a、8b膨脹，從而縮小間隙18。冷卻葉片轉(zhuǎn)子8導(dǎo)致擴(kuò)大間隙18。在圖3中所示的實(shí)施方式具有如下優(yōu)點(diǎn)，即熱氣殼體7的端側(cè)7f和第一葉片轉(zhuǎn)子部件8a之間的間隙16在壓力波增壓器1運(yùn)行期間與葉片轉(zhuǎn)子部件8a的溫度無關(guān)地保持恒定或基本恒定，因?yàn)槿~片轉(zhuǎn)子部件8a的長度的基于加熱發(fā)生的改變在間隙18的寬度方面起作用。在有利的設(shè)計(jì)方案中，間隙18的寬度在葉片轉(zhuǎn)子8的冷卻狀態(tài)下是0.4mm，其中，該寬度在運(yùn)轉(zhuǎn)壓力波增壓器1期間由于葉片轉(zhuǎn)子8的加熱而縮小至優(yōu)選低于0.2mm的數(shù)值。在特別有利的設(shè)計(jì)方案中，該間隙18由于加熱而完全閉合。在葉片轉(zhuǎn)子8的冷卻過程中，間隙18再次擴(kuò)大，直至冷卻狀態(tài)。

圖4示出了葉片轉(zhuǎn)子8的另一實(shí)施例，其沿著所述轉(zhuǎn)子軸12的延伸方向構(gòu)成為至少兩件式的，并且包括具有第一轉(zhuǎn)子部件軸12a的第一葉片轉(zhuǎn)子部件8a和具有第二轉(zhuǎn)子部件軸12b的第二葉片轉(zhuǎn)子部件8b，其中，這兩個(gè)葉片轉(zhuǎn)子部件8a、8b或者說這兩個(gè)轉(zhuǎn)子部件軸12a、12b通過耦合器19相互連接。這兩個(gè)葉片轉(zhuǎn)子部件8a、8b具有轉(zhuǎn)子間隙18。這兩個(gè)轉(zhuǎn)子部件軸12a、12b在相對側(cè)可推移地支承在耦合器19中，使得葉片轉(zhuǎn)子8的溫度變化能夠引起間隙寬度18的變化。

圖5示出了熱氣殼體7的端側(cè)7f，其中，在端側(cè)7f處沿圓周方向隔開地依次相繼布置有引入開口7h，并且隨后布置有排出開口7g，其中，隨后再次布置有引入開口7h，并且隨后布置有排出開口7g。如下構(gòu)造包括在圖5中所示的熱氣殼體7的壓力波增壓器1，使得它具有氣體引導(dǎo)器，其由兩個(gè)相疊布置的氣體引導(dǎo)器構(gòu)成，如其在圖2中所示。

圖6在側(cè)視圖中示出了具有熱氣殼體7、轉(zhuǎn)子殼體11和冷氣殼體6的壓力波增壓器1的另一實(shí)施例，其中，熱氣殼體7包括法蘭7l，高壓廢氣通道4和低壓廢氣通道5通到在該法蘭處。轉(zhuǎn)子殼體11具有兩個(gè)法蘭11a、11b，它們固定在熱氣殼體7或者說冷氣殼體6處。此外還示出了冷水入口7i和冷水出口7k，通過它們與布置在熱氣殼體7中的換熱器7c進(jìn)行冷水交換。圖7示出了沿著圖6的剖開線a-a的剖視圖。高壓廢氣通道4以及低壓廢氣通道5至少局部地由水套7m包圍，其位于換熱器7c的內(nèi)部，其中，水通過導(dǎo)入管和導(dǎo)出管7i、7k交換并且在熱氣殼體7的外部進(jìn)行冷卻。熱氣殼體7優(yōu)選按部段構(gòu)成為雙壁的，以用于在隔開的壁之間構(gòu)造換熱器7c。此外由圖7還可看到兩個(gè)排出開口7g以及布置在其后面的葉片轉(zhuǎn)子8的一部分及其轉(zhuǎn)子葉片。

包括換熱器7c的冷卻裝置能夠以不同的方式構(gòu)成，并且能夠例如還構(gòu)成為蒸氣循環(huán)，具有熱管和帶相位變化的蒸氣循環(huán)。

冷卻壓力波增壓器1導(dǎo)致其在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中具有更低的溫度。其具有如下優(yōu)點(diǎn)，即如圖8所示，為了在冷氣殼體6和轉(zhuǎn)子殼體11之間和/或在熱氣殼體7和轉(zhuǎn)子殼體11之間實(shí)現(xiàn)密封，能夠應(yīng)用密封環(huán)27或者說o形環(huán)來密封，其中，密封環(huán)27由金屬或塑料構(gòu)成，優(yōu)選由具有持久彈性的材料如硅酮構(gòu)成。密封環(huán)27沿圓周方向以360度延伸。

如圖1所示，還能夠證明為有利的是，布置額外的換熱器24，以便冷卻高壓廢氣傳輸導(dǎo)管25，其中，所述高壓廢氣傳輸導(dǎo)管25沿廢氣流動(dòng)方向布置在高壓廢氣通道4之前。

圖8在縱向剖視圖中示出了壓力波增壓器1的另一實(shí)施例，壓力波增壓器1具有分開的、可旋轉(zhuǎn)支承的葉片轉(zhuǎn)子8。轉(zhuǎn)子殼體11構(gòu)成為一體的管子狀的外罩殼體，并通過法蘭11a、11b與熱氣殼體7和冷氣殼體6相連。所述熱氣殼體7由鋁或輕金屬合金制成。轉(zhuǎn)子軸12構(gòu)成為連續(xù)的，并且可旋轉(zhuǎn)地支承在第一軸承13和第二軸承14中。套環(huán)12c與轉(zhuǎn)子軸12固定地連接。第一和第二葉片轉(zhuǎn)子部件8a、8b通過軸承部件8h、8i可推移地支承在轉(zhuǎn)子軸12上。彈簧28會產(chǎn)生起推開作用的力，使得這兩個(gè)葉片轉(zhuǎn)子部件8a、8b在預(yù)緊力的作用下抵靠在套環(huán)12c或者說止擋墊片29處。

圖9和10在透視圖中示出了在圖8中所示的葉片轉(zhuǎn)子部件8a、8b的前側(cè)或者說背側(cè)。這兩個(gè)葉片轉(zhuǎn)子部件8a、8b的構(gòu)成為相同的。葉片轉(zhuǎn)子部件8a、8b包括葉片轉(zhuǎn)子外壁8e、葉片轉(zhuǎn)子內(nèi)壁8g以及大量葉片壁9，從而構(gòu)造轉(zhuǎn)子葉片10。葉片轉(zhuǎn)子部件8a、8b還包括第一端側(cè)8c（其包括止擋件8f）以及用于轉(zhuǎn)子軸12的凹口8k。葉片轉(zhuǎn)子部件8a、8b還包括軸承部件8h。

這兩個(gè)葉片轉(zhuǎn)子部件8a、8b通過止擋件8f抵靠在套環(huán)12c或者說止擋墊片29上，其中，它們?nèi)缦逻M(jìn)行匹配地布置，即在第一葉片轉(zhuǎn)子部件8a的第一端側(cè)8c和熱氣殼體7的端側(cè)7f之間產(chǎn)生了具有限定的間隙寬度的間隙16，并且其中，它們?nèi)缦逻M(jìn)行匹配地布置，即在第二葉片轉(zhuǎn)子部件8b的第二端側(cè)8d和冷氣殼體6的端側(cè)6c之間產(chǎn)生了具有限定的間隙寬度的間隙17。因此在壓力波增壓器1中的溫度變化導(dǎo)致改變轉(zhuǎn)子間隙18的寬度，與之相反間隙16和17的寬度與溫度無關(guān)地保持恒定或基本恒定。其原因是，壓力波增壓器1具有高的效率。

但圖8所示的壓力波增壓器1也能夠構(gòu)成為一體，也就是說沒有轉(zhuǎn)子間隙18，如同例如這在圖1中所示的一樣。

圖8所示的壓力波增壓器1在熱氣殼體7中包括換熱器7c，這樣構(gòu)成該換熱器，使得至少可冷卻第一軸承13，其中，該換熱器7c具有在熱氣殼體7內(nèi)延伸的冷卻通道7d。熱氣殼體7包括軸承座壁7n，其在面向第一軸承13的側(cè)面上構(gòu)成為用于第一軸承13的軸承座7o，其中，所述第一軸承13布置在軸承座7o中，并且其中，所述軸承座壁7n在背向第一軸承13的側(cè)面上構(gòu)成換熱器7c的冷卻通道7d的冷卻通道外壁7p的一部分。有利的是，軸承座壁7n包括端側(cè)7q，并且從該端側(cè)7q開始包括中空圓柱形的軸承部段7r，其中，端側(cè)7q和軸承部段7r構(gòu)造軸承座7o，并且其中，不僅端側(cè)7q而且中空圓柱形的軸承部段7r均構(gòu)成冷卻通道外壁7p的一部分。該設(shè)計(jì)方案是特別有利的，因?yàn)閺?qiáng)烈地減少了從熱氣殼體7至軸承座7o的熱流。由此有利的是，阻止了從第一軸承13到葉片轉(zhuǎn)子8上的熱量輸入。特別有利的是，如此強(qiáng)烈地冷卻軸承座7o，使得熱量通過第一軸承13還能夠從葉片轉(zhuǎn)子8中導(dǎo)出。能夠這樣特別有利地冷卻葉片轉(zhuǎn)子8。有利的是，軸承座壁7n通過薄弱部位（duennstelle）7s或者說橋件與其余的熱氣殼體7連接，以用于減少從其余的熱氣殼體到軸承座壁7n上的熱流。

在有利的設(shè)計(jì)方案中，如果壓力波增壓器1具有分開的轉(zhuǎn)子8，則該壓力波增壓器1包括多個(gè)迷宮式密封件26，如同其示例性地且示意性地在圖8中示出的一樣。迷宮式密封件26例如布置在轉(zhuǎn)子殼體11的內(nèi)側(cè)上和/或布置在葉片轉(zhuǎn)子外壁8e的外側(cè)上，其中，在圖8中只示出了布置在轉(zhuǎn)子殼體11處的迷宮式密封件26。迷宮式密封件26沿圓周方向以360°的角度延伸，其中，為了簡化而在圖8中只在轉(zhuǎn)子殼體11中在下方示出了迷宮式密封件26。但迷宮式密封件26也可能會在轉(zhuǎn)子殼體11中在上方延伸。有利的是，迷宮式密封件26有利地至少布置在間隙18的區(qū)域中，以用于在間隙18和轉(zhuǎn)子殼體11之間的區(qū)域中避免流體通過間隙18從轉(zhuǎn)子葉片10中流出來。此外有利的是，還在葉片轉(zhuǎn)子8的端部區(qū)域中布置有兩個(gè)分別沿圓周方向以360°的角度延伸的迷宮式密封件26，如圖8所示，以用于避免流體滲入在葉片轉(zhuǎn)子外壁8e和轉(zhuǎn)子殼體11的內(nèi)側(cè)之間的間隙中。

有利的是，換熱器7c具有冷卻通道7e，其至少沿著冷卻部段4b完全包圍著高壓廢氣通道4，使得高壓廢氣通道4的外壁同時(shí)構(gòu)成冷卻通道外壁7p的一部分。如圖8所示，特別有利的是，薄弱部位7s或者說橋件在兩側(cè)構(gòu)成冷卻通道外壁7p，其額外地減少從其余的熱氣殼體到軸承座壁7n上的熱流。

有利的是，此外換熱器7c包括冷卻通道7e，其至少沿著冷卻部段5b完全包圍低壓廢氣通道5，使得低壓廢氣通道5的外壁同時(shí)構(gòu)成冷卻通道外壁7p的一部分。

在有利的設(shè)計(jì)方案中，此外能夠設(shè)置包括油管道30a的油循環(huán)30，以用于給第一和/或第二軸承13、14供油，其中，在圖8中未示出對此所需的、在熱氣殼體7和/或冷氣殼體6中延伸的油管道。

圖11示出了分開的葉片轉(zhuǎn)子8的側(cè)視圖，其沿著轉(zhuǎn)子軸12的延伸方向構(gòu)成為兩件式的，并且具有第一葉片轉(zhuǎn)子部件8a和第二葉片轉(zhuǎn)子部件8b。這些葉片轉(zhuǎn)子部件8a、8b與轉(zhuǎn)子軸12這樣連接，使得它們在加熱時(shí)僅僅朝中間具有膨脹運(yùn)動(dòng)8c、8d，從而減小了間隙寬度18。優(yōu)選地，不會改變?nèi)~片轉(zhuǎn)子部件8a、8b相對于轉(zhuǎn)子軸12朝葉片轉(zhuǎn)子8的端側(cè)的位置，從而確保了熱氣殼體的端面和葉片轉(zhuǎn)子之間的恒定的或基本恒定的間隙寬度。

圖12示出了葉片轉(zhuǎn)子8，其包括具有第一軸承部件8h的第一葉片轉(zhuǎn)子部件8a和具有第二軸承部件8i的第二葉片轉(zhuǎn)子部件8b，其中，這兩個(gè)葉片轉(zhuǎn)子部件8a、8b或者說這兩個(gè)軸承部件8h、8i構(gòu)造相對側(cè)的間隙18。這些軸承部件8h、8i相對于轉(zhuǎn)子軸12可推移地進(jìn)行支承。軸承部件8h、8i具有凹口，張緊的彈簧28布置在此凹口內(nèi)，該彈簧將這兩個(gè)軸承部件8h、8i壓離彼此并且由此將這兩個(gè)葉片轉(zhuǎn)子部件8a、8b壓離彼此，因此使得葉片轉(zhuǎn)子部件8a、8b借助其端側(cè)差不多抵靠在熱氣殼體7的端側(cè)7f處或者說在冷氣殼體6的端側(cè)6c處，使得在此之間只形成小的間隙16、17。加熱葉片轉(zhuǎn)子8導(dǎo)致葉片轉(zhuǎn)子部件8a、8b膨脹，從而縮小間隙18。冷卻葉片轉(zhuǎn)子8導(dǎo)致擴(kuò)大間隙18。在圖12中所示的實(shí)施例具有如下優(yōu)點(diǎn)，即在熱氣殼體7的端側(cè)7f和第一葉片轉(zhuǎn)子部件8a之間的間隙16保持恒定的或基本恒定（與葉片轉(zhuǎn)子部件8a的溫度無關(guān)），因?yàn)槿~片轉(zhuǎn)子部件8a的長度的基于加熱發(fā)生的改變在間隙18的寬度方面起作用。

在有利的設(shè)計(jì)方案中，第一葉片轉(zhuǎn)子部件8a由比第二葉片轉(zhuǎn)子部件8b的耐熱性更高的材料構(gòu)成。在壓力波增壓器1的運(yùn)行期間，第一葉片轉(zhuǎn)子部件8a例如能夠具有約800°c的溫度，與之相反第二葉片轉(zhuǎn)子部件8b只具有約200°c的溫度。該間隙18阻止了沿葉片轉(zhuǎn)子8的延伸方向的連續(xù)的熱傳導(dǎo)，從而葉片轉(zhuǎn)子部件8a、8b能夠具有強(qiáng)烈地不同的溫度。因此，第二葉片轉(zhuǎn)子部件8b也能夠由耐熱性減小的材料構(gòu)成，例如還能夠由塑料構(gòu)成。這種葉片轉(zhuǎn)子18是成本適宜的，并且優(yōu)選也更輕。

在用來運(yùn)行壓力波增壓器的有利的方法中，通過換熱器7c如下冷卻所述熱氣殼體7，即通過將第一軸承15布置在軸承座7o中并且通過使該軸承座7o從外面由冷卻流體冷卻來冷卻布置在熱氣殼體7中的第一軸承14。

有利的是，對內(nèi)燃機(jī)的流經(jīng)高壓廢氣通道4的廢氣流4a進(jìn)行冷卻。有利的是，冷卻通道7e至少沿著冷卻部段4b完全包圍著高壓廢氣通道4，使得高壓廢氣通道4在冷卻部段4b處沿著整個(gè)圓周面冷卻。

在示例性的方法中，具有約為1050°c的廢氣溫度從汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中出現(xiàn)，在高壓廢氣通道4中冷卻，并且以約850°c的溫度進(jìn)入葉片轉(zhuǎn)子中。葉片轉(zhuǎn)子此外通過進(jìn)入的具有約20°c的新鮮空氣2a冷卻，使得葉片轉(zhuǎn)子具有約450°c的溫度。