CN112412542A - 一种采用混流叶片的可变截面增压器 - Google Patents

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陆元高
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Abstract

本发明涉及增压器技术领域，尤其指一种采用混流叶片的可变截面增压器，包括增压器壳体、增压器转子，所述增压器转子包括增压器转子压气端和增压器转子废气端，所述增压器转子废气端设有废气转子轮毂，所述废气转子轮毂包括轮毂本体和与轮毂本体相结合的多数叶片，所述轮毂本体固定于转子轴之上，其特征在于：所述叶片为曲面且叶型后弯，所述叶片边缘从中部向两端偏折而呈两段式结构，与喷嘴环正对的一段从中部向废气转子轮毂旋转中心收拢，与增压器废气排出口连通的一段与增压器废气端涡壳内腔贴合。

Description

一种采用混流叶片的可变截面增压器
技术领域
本发明涉及增压器技术领域，尤其指一种采用混流叶片的可变截面增压器。
背景技术
对进入燃油发动机的燃烧室的空气进行增压是现有技术常用的方法，目前的增压方式常见的有机械增压和电子增压。
目前，涡沦增压器在柴油机上已经被广泛采用，增压技术日臻成熟，各研究所和院校都在致力提高和改进，其中最主要的是效率的提高和新材料的应用，增压器总效率有三部分构成：总效率η＝涡轮效率×机械效率×压气机效率。总效率的提高能够更有效的利用废气能量，给燃气机高压力低温度高质量的燃气介质，而提高总效率的途径最重要的方向是提供压气机的效率，主要目标是提高增压器效率，其中两个叶轮是增压器的核心，本发明主要讨论叶轮特别是增压器废气端的叶轮设计，请参阅图2所示的传统叶轮的部装剖面图，传统叶轮包括轮毂本体1a、与本体1a相结合的叶片1b，这种叶轮的叶片1b的外缘1c与保持与转动中心线空间平行，且叶轮的外缘1c与轮毂本体1a的旋转中心线空间平行，废气冲刷该叶轮时动能损失小，废气的动能利用效率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用混流叶片的可变截面增压器。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种采用混流叶片的可变截面增压器，包括增压器壳体、增压器转子，所述增压器转子包括增压器转子压气端和增压器转子废气端，所述增压器转子废气端设有废气转子轮毂，所述废气转子轮毂包括轮毂本体和与轮毂本体相结合的多数叶片，所述轮毂本体固定于转子轴之上，所述叶片为曲面且叶型后弯，所述叶片边缘从中部向两端偏折而呈两段式结构，与喷嘴环正对的一段从中部向废气转子轮毂旋转中心收拢，与增压器废气排出口连通的一段与增压器废气端涡壳内腔贴合。
优选的，所述增压器转子废气端还包括一设置在增压器废气端、与废气转子轮毂配合的喷嘴环，所述喷嘴环上设有若干均匀布置的喷嘴环叶片，所述喷嘴环叶片与增压器壳体间设置喷嘴垫板。
本发明的有益效果在于：增压器叶片均采用混流叶片设计，叶片叶形后弯，出气边形状改为斜角结构，加大废气利用率，能大幅度提高发动机高速的动力性能，提升燃油效率和瞬态反应速度及满足国六排放要求。
附图说明
图1为本发明实施例中的中纵剖面示意图；
图2为现有技术的涡轮废气转子示意图；
图3为本发明实施例中的废气转子轮毂。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
需要提前说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1，图2所示，一种采用混流叶片的可变截面增压器，包括增压器壳体2、增压器转子，所述增压器转子包括增压器转子压气端和增压器转子废气端，所述增压器转子废气端设有废气转子轮毂，所述废气转子轮毂1包括轮毂本体1a和与轮毂本体相结合的多数叶片1b，所述轮毂本体1a固定于转子轴之上，所述叶片1b为曲面且叶型后弯，所述叶片边缘从中部向两端偏折而呈两段式结构，与喷嘴环5 正对的一段从中部向废气转子轮毂旋转中心收拢，与增压器废气排出口连通的一段与增压器废气端涡壳内腔贴合。
图2示出了上述要求的废气转子轮毂的具体形貌，该废气转子轮毂的叶片边缘呈典型的两段式结构，中部呈现明显的转折点，上段与增压器壳体的内部形状相适应，下端则是废气的入口，与增压器的喷嘴环对应，废气从壳体内的废气入口进入喷嘴环，经喷嘴环进入废气转子轮毂，这一段正对喷嘴环的叶片边缘从转折点位置向废气转子轮毂中心倾斜；此外如图2可见，该废气转子轮毂的叶片呈曲面也叶型后弯，相邻的两个叶片的根部间的空间从下往上呈现由宽变窄，这就让废气的动能和势能都能够尽可能地多地被转子吸收转化为转子的动能。
优选的，所述增压器转子废气端还包括一设置在增压器废气端、与废气转子轮毂配合的喷嘴环5，所述喷嘴环5上设有若干均匀布置的喷嘴环叶片4，所述喷嘴环叶片4与增压器壳体间设置喷嘴垫板3。
需要说明的是，本发明的可变截面的实现是通过现有技术的喷嘴环可变截面技术，通常采用可以调整喷嘴环叶片角度的方法实现，这一点对于本领域技术人员来说是常用技术手段，在此就不做详述，同时，这一点在本方案中并不是创造性来源。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。

Claims (2)

1.一种采用混流叶片的可变截面增压器，包括增压器壳体、增压器转子，所述增压器转子包括增压器转子压气端和增压器转子废气端，所述增压器转子废气端设有废气转子轮毂，所述废气转子轮毂包括轮毂本体和与轮毂本体相结合的多数叶片，所述轮毂本体固定于转子轴之上，其特征在于：所述叶片为曲面且叶型后弯，所述叶片边缘从中部向两端偏折而呈两段式结构，与喷嘴环正对的一段从中部向废气转子轮毂旋转中心收拢，与增压器废气排出口连通的一段与增压器废气端涡壳内腔贴合。
2.根据权利要求1所述的一种采用混流叶片的可变截面增压器，其特征在于：所述增压器转子废气端还包括一设置在增压器废气端、与废气转子轮毂配合的喷嘴环，所述喷嘴环上设有若干均匀布置的喷嘴环叶片，所述喷嘴环叶片与增压器壳体间设置喷嘴垫板。
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