CN203717450U - 一种新型的车用涡轮增压器压气机进气结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型的车用涡轮增压器压气机进气结构，包括中部设有主进气道的压气机蜗壳和伸入蜗壳中部的增压器轴体，所述蜗壳内设有套于所述轴体上的压气机叶轮，所述蜗壳的与所述主进气道相对的另一端设有与涡轮机壳体相连接的中间连接体，所述蜗壳的主进气道内壁沿周向设有环形沉槽，所述环形沉槽内嵌设有一环状体，所述环状体外周部与所述环形沉槽的内壁之间形成回流腔，所述环状体的两端面与所述环形沉槽的两侧壁留有可供进、出气的回流腔通道A和回流腔通道B，所述回流腔内夹设有沿回流腔周向均布的导叶片，所述导叶片上布设有通孔。该车用涡轮增压器压气机进气结构能够有效地改善了压力机的工作性能和减小了传递到车内的噪声。

Description

一种新型的车用涡轮增压器压气机进气结构

技术领域

本实用新型涉及一种新型车用涡轮增压器压气机进气结构，属于叶轮机械技术领域。

背景技术

随着世界石油资源的逐渐减少，人们越来越意识到燃油经济性的重要性，但是燃油在发动机燃烧后，实际输出功率不到30%，因此世界各国许多学者在寻找可以提高发动机燃烧效率的方法，使用涡轮增压是当前被广为认可和使用的提高发动机燃烧效率的一种方法。涡轮增压器利用发动机工作后排出的废气驱动涡轮增压器涡轮机转动，然后通过连接涡轮转子和压气机转子的轴带动压气机高速转动，通过压气机对进入发动机汽缸前的空气进行压缩，被压缩的空气进入发动机燃烧室使得更多的空气进入发动机气缸内，燃料的燃烧效率得以提高。汽车涡轮增压器技术目标是在提供相同燃油量的前提下，使发动机提供更好的动力性能。另一方面发动机中燃料燃烧效率的提高可以有效地减小由燃料燃烧不充分而给大气造成的污染。涡轮增压器的需求量在近年呈快速增加，在市场对涡轮增压器需求与日俱增的情况下，人们对涡轮增压器的各项性能也提出了更高的要求，包括宽流量范围、高压比、高效率和低噪声等。国内外许多学者针对各项性能指标进行深入的研究，主要方法包括内部流场分析、结构应力分析和噪声分析。在涡轮增压器研究中，涡轮增压器压气机流场对整机的效率和压比有着直接的影响，在涡轮增压器研究领域具有重要的意义。

但是，当前对于涡轮增压器压气机的研究主要集中在对现有涡轮增压器的结构进行优化，或者从单方面出发设计一种有效提升单一性能指标的压气机结构，并没有提出一种既能有效改善涡轮增压器压气机流量范围又能降低压气机气动噪声的结构，因此很难同时很好地满足市场对涡轮增压器的各项指标的要求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种能够有效解决涡轮增压器压气机的流量范围窄和噪音大的问题的新型车用涡轮增压器压气机进气结构。

本实用新型采用以下方案实现：一种新型的车用涡轮增压器压气机进气结构，包括中部设有主进气道的压气机蜗壳和伸入蜗壳中部的增压器轴体，所述蜗壳内设有套于所述轴体上的压气机叶轮，所述蜗壳的与所述主进气道相对的另一端设有与涡轮机壳体相连接的中间连接体，所述蜗壳的主进气道内壁沿周向设有环形沉槽，所述环形沉槽内嵌设有一环状体，所述环状体外周部与所述环形沉槽的内壁之间形成回流腔，所述环状体的两端面与所述环形沉槽的两侧壁留有可供进、出气的回流腔通道A和回流腔通道B，所述回流腔内夹设有沿回流腔周向均布的导叶片，所述导叶片上布设有通孔。

进一步的，所述环形沉槽由与所述主进气道同心的圆孔和嵌设于主进气道进气口的环形挡板构成，所述环状体与所述环形挡板之间形成回流腔通道B，环状体与所述圆孔底面形成回流腔通道A。

进一步的，所述导叶片均布的数目为所述叶轮主叶片数目的1~2倍，导叶片沿轴向呈10°~30°设置安装并且其倾斜方向与所述叶轮主叶片一致，所述导叶片位于所述回流腔的中间且其轴向长度为所述回流腔长度的70%~80%。

进一步的，所述回流腔轴向长度为所述叶轮轴向长度的1.2~1.3倍，回流腔的径向宽度为所述主进气道的15%~20%，所述回流腔通道A和通道B的宽度为2~4mm，且两通道的宽度相同。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）本实用新型使用一个简单的进口结构来提高涡轮增压器压气机的工作性能，具有铸造、加工和安装简单的优点。

（2）本实用新型具有引导气体流动和降低涡轮增压器压气机噪声的作用。

（3）本实用新型使用的进气结构具有扩宽压气机工作流量范围的作用，可以有效的改善涡轮增压器压气机的喘振和堵塞现象。

附图说明

图1是本实用新型的车用涡轮增压器压气机进气结构示意图；

图2是本实用新型中导叶片结构示意图；

图3是本实用新型中导叶片剖面图；

图中标号说明：1-蜗壳  2-主进气道  3-轴体  4-叶轮  5-中间连接体  6-环形沉槽  7-环状体  8-回流腔  9-通道A  10-通道B  11-导叶片  12-通孔  13-环形挡板。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本实用新型作进一步详细说明。

如图1~3所示，一种新型的车用涡轮增压器压气机进气结构，包括中部设有主进气道2的压气机蜗壳1和伸入蜗壳1中部的增压器轴体3，所述蜗壳1内设有套于所述轴体3上的压气机叶轮4，所述蜗壳1的与所述主进气道2相对的另一端设有与涡轮机壳体相连接的中间连接体5，所述蜗壳1的主进气道2内壁沿周向设有环形沉槽6，所述环形沉槽6内嵌设有一环状体7，所述环状体7外周部与所述环形沉槽6的内壁之间形成回流腔8，所述环状体7的两端面与所述环形沉槽6的两侧壁留有可供进、出气的回流腔通道A(9)和回流腔通道B(10)，所述回流腔8内夹设有沿回流腔8周向均布的导叶片11，所述导叶片11上布设有通孔12。

在本实施例中，所述环形沉槽6由与所述主进气道2同心的圆孔和嵌设于主进气道2进气口的环形挡板13构成，所述环状体7与所述环形挡板13之间形成回流腔通道B(10)，环状体7与所述圆孔底面形成回流腔通道A(9)。

该压气机进气结构中主进气道2中的部分气体经通道A(9)进入回流腔8，在回流腔8内的导叶片11和挡板13引导下重新进入主进气道2中，有效地改善了压气机叶轮4流场中的流动情况和扩宽了涡轮增压器压气机工作时的流量范围，所述导叶片11为带有通孔12结构，经过导叶片11上的通孔12可有效地减小压气机叶轮4中的不稳定流动而造成的气动噪声。

在本实施例中，所示叶轮4主叶片数目为12，所述导叶片11均布的数目15，导叶片11沿轴向呈15°设置安装并且其倾斜方向与所述叶轮主叶片一致，所述导叶片11位于所述回流腔8的中间且其轴向长度为所述回流腔8长度的75%。

在本实施例中，所述回流腔8轴向长度为所述叶轮4轴向长度的1.2倍，回流腔8的径向宽度为所述主进气道2的18%，所述回流腔通道A(9)和通道B(10)的宽度均为3mm。

当压气机叶轮4内部流场出现喘振时，回流腔8可作为辅助进气，回流腔8内的气体经通道A(9)流入叶轮4流场中，为压气机提供足够的进气量；当涡轮增压器压气机进气量过多，叶轮4内部出现堵塞现象，这时回流腔8将起到缓解叶轮4流场堵塞现象的作用，叶轮4流场中过多的气体从回流腔通道A(9)进入回流腔8中，进入回流腔(8)的气体在导叶片11的引导下快速形成稳定的流场，最后从通道B(10)重新回到主进气道2中，因此，该新型的车用涡轮增压器压气机进气结构能够有效地改善压气机叶轮流场中的不稳定流动情况和出现的喘振、堵塞现象，具有扩宽流量范围和降低噪声的功能。

上列较佳实施例，对本实用新型的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种新型的车用涡轮增压器压气机进气结构，包括中部设有主进气道的压气机蜗壳和伸入蜗壳中部的增压器轴体，所述蜗壳内设有套于所述轴体上的压气机叶轮，所述蜗壳的与所述主进气道相对的另一端设有与涡轮机壳体相连接的中间连接体，其特征在于：所述蜗壳的主进气道内壁沿周向设有环形沉槽，所述环形沉槽内嵌设有一环状体，所述环状体外周部与所述环形沉槽的内壁之间形成回流腔，所述环状体的两端面与所述环形沉槽的两侧壁留有可供进、出气的回流腔通道A和回流腔通道B，所述回流腔内夹设有沿回流腔周向均布的导叶片，所述导叶片上布设有通孔。

2.根据权利要求1所述的新型的车用涡轮增压器压气机进气结构，其特征在于：所述环形沉槽由与所述主进气道同心的圆孔和嵌设于主进气道进气口的环形挡板构成，所述环状体与所述环形挡板之间形成回流腔通道B，环状体与所述圆孔底面形成回流腔通道A。

3.根据权利要求1所述的新型的车用涡轮增压器压气机进气结构，其特征在于：所述导叶片均布的数目为所述叶轮主叶片数目的1~2倍，导叶片沿轴向呈10°~30°设置安装并且其倾斜方向与所述叶轮主叶片一致，所述导叶片位于所述回流腔的中间且其轴向长度为所述回流腔长度的70%~80%。

4.根据权利要求3所述的新型的车用涡轮增压器压气机进气结构，其特征在于：所述回流腔轴向长度为所述叶轮轴向长度的1.2~1.3倍，回流腔的径向宽度为所述主进气道的15%~20%，所述回流腔通道A和通道B的宽度为2~4mm，且两通道的宽度相同。