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CN108952949B - 一种气体流动性好的涡轮增压器 - Google Patents

一种气体流动性好的涡轮增压器 Download PDF

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CN108952949B CN201810727401.5A CN201810727401A CN108952949B CN 108952949 B CN108952949 B CN 108952949B CN 201810727401 A CN201810727401 A CN 201810727401A CN 108952949 B CN108952949 B CN 108952949B
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Abstract

本发明公开了一种气体流动性好的涡轮增压器，包括压缩机、中间体和涡轮机，压缩机内的叶轮和涡轮机内的涡轮均包括轮毂、底片和立于底片上围绕轮毂设置的叶片，所述叶轮和涡轮的底片相对于叶片的背面上围绕轮毂均设有若干导气槽，底片边缘到轮毂处内陷成一斜面，所述叶轮的叶片为长短间隔设置且叶片成逆时针螺旋，涡轮的叶片长度均等且叶片向逆时针方向弯折。本发明叶片和底片的结构设置有利于气体流动，通过导气槽的设置将高速旋转产生的气流导出，导气槽的结构及参数设置能够针对叶轮和涡轮的不同状态顺势导出转动带出的气体，减少叶轮和涡轮的转动阻力，提高工作效率且有利于散热，降低能耗，节约原材料，提高涡轮增压器的可靠性，延长使用寿命。

Description

一种气体流动性好的涡轮增压器
技术领域
本发明属于涡轮增压器领域，更具体地，涉及一种气体流动性好的涡轮增压器。
背景技术
涡轮增压器是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。当发动机转速增大，废气排出速度与涡轮转速也同步增加，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率。
涡轮增压器主要包括压缩机、中间体、涡轮机三大部分。涡轮机就是发动机废气推动涡轮做功的地方，压缩机是叶轮对进气做功加压的地方，中间体用于连接涡轮箱体和压缩机，中间体起到固定和装载轴承部件的作用，同时，涡轮增压器的冷却流道也在中间体中。
目前普遍使用的排气式涡轮增压器，包括涡轮壳、涡轮、涡轮轴、中间体、浮动轴承、增压叶轮、压轮壳和挡热圈，涡轮和增压叶轮分别安装在涡轮轴的两端，涡轮位于涡轮壳中，增压叶轮位于压壳中，涡轮轴通过二只滑动轴承安装在中间体上，涡轮壳和压壳分别密封地固定安装在中间体的两侧，两只滑动轴承由带压润滑油进行润滑和冷却。根据涡轮增压器的增压原理可知，要提高涡轮轴的增压性能，转速越高越好，转速越高进气量越大，同时减少燃油。
但是高速的旋转易带动气体产生摩擦，形成较大阻力和很高的热量，增加增压器的内耗。
发明内容
本发明的目的是克服以上不足，设计一种气体流动性好，散热性好，工作效率高的涡轮增压器，减少气体摩擦的阻力。
为了实现上述目的，本发明提供一种气体流动性好的涡轮增压器，包括压缩机、中间体和涡轮机，压缩机内的叶轮和涡轮机内的涡轮均包括轮毂、底片和立于底片上围绕轮毂设置的叶片，所述叶轮和涡轮的底片相对于叶片的背面上围绕轮毂均设有若干导气槽，底片边缘到轮毂处内陷成一斜面，所述叶轮的叶片为长短间隔设置且叶片成逆时针螺旋，涡轮的叶片长度均等且叶片向逆时针方向弯折。
本发明所述导气槽为弯刀形，靠近轮毂的一端为圆弧，靠近底片边缘的一端为尖部。
本发明所述叶轮底片上的导气槽同向弯折，均成顺时针方向弯折，涡轮底片上的导气槽同向弯折，均成逆时针方向弯折。
本发明所述导气槽靠近轮毂一端的圆弧围成圆形，叶轮底片上的导气槽围成的圆形直径为底片直径的1/3~1/2，涡轮底片上的导气槽围成的圆形直径大于轮毂直径且小于底片直径的1/2。
本发明所述导气槽在每个底片上设有4~8个，优选设置6个，围绕轮毂均匀分布。
本发明所述底片边缘到轮毂处的斜面落差为1.5~2mm。
本发明所述中间体包括通油路的外壳、内部的浮动轴承和增压器轴，涡轮和叶轮分别安装于增压器轴的两端，所述浮动轴承在靠近涡轮和叶轮的两边各设有一个。叶轮与相邻的浮动轴承之间还设有扩压板，涡轮与相邻的浮动轴承之间还设有隔热罩。除涡轮与叶轮的结构设置外，其他部件的结构及连接方式可与现有技术相同。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明叶片和底片的结构设置有利于气体流动，通过导气槽的设置将高速旋转产生的气流导出，导气槽的结构及参数设置能够针对叶轮和涡轮的不同状态顺势导出转动带出的气体，减少叶轮和涡轮的转动阻力，提高工作效率且有利于散热，降低能耗，节约原材料，提高涡轮增压器的可靠性，延长使用寿命。
附图说明
图1为涡轮增压器工作原理示意图。
图2为本发明所述的涡轮增压器的叶轮结构示意图。
图3为本发明所述的涡轮增压器的涡轮结构示意图。
图中：1-轮毂，2-底片，3-叶片，4-导气槽。
具体实施方式
下面将结合具体实施例更详细地描述本发明的优选实施方式。
实施例1
根据图1~图3所示的一种气体流动性好的涡轮增压器，包括压缩机、中间体和涡轮机，压缩机包括压缩机壳体和叶轮，涡轮机包括涡轮机壳体和涡轮，中间体包括通油路的外壳、内部的浮动轴承和增压器轴，涡轮和叶轮分别安装于增压器轴的两端，所述浮动轴承在靠近涡轮和叶轮的两边各设有一个。叶轮与相邻的浮动轴承之间还设有扩压板，涡轮与相邻的浮动轴承之间还设有隔热罩。
压缩机内的叶轮和涡轮机内的涡轮均包括轮毂1、底片2和立于底片2上围绕轮毂1设置的叶片3，所述叶轮和涡轮的底片2相对于叶片3的背面上围绕轮毂1均设有若干导气槽4，底片2边缘到轮毂1处内陷成一斜面，所述叶轮的叶片3为长短间隔设置且叶片3成逆时针螺旋，涡轮的叶片3长度均等且叶片3向逆时针方向弯折。
本实施例所述导气槽4为弯刀形，靠近轮毂1的一端为圆弧，靠近底片2边缘的一端为尖部。所述叶轮底片2上的导气槽4同向弯折，均成顺时针方向弯折，涡轮底片2上的导气槽4同向弯折，均成逆时针方向弯折。
本实施例所述导气槽4靠近轮毂1一端的圆弧围成圆形，叶轮底片上的导气槽围成的圆形直径为底片直径的1/2，涡轮底片上的导气槽围成的圆形直径大于轮毂直径且小于底片直径的1/2。
本实施例所述导气槽4在每个底片2上均设有6个，围绕轮毂1均匀分布。
本实施例所述底片2边缘到轮毂1处的斜面落差为1.8mm。

Claims (6)

1.一种气体流动性好的涡轮增压器，包括压缩机、中间体和涡轮机，压缩机内的叶轮和涡轮机内的涡轮均包括轮毂（1）、底片（2）和立于底片（2）上围绕轮毂（1）设置的叶片（3），其特征在于所述叶轮和涡轮的底片（2）相对于叶片（3）的背面上围绕轮毂（1）均设有若干导气槽（4），底片（2）边缘到轮毂（1）处内陷成一斜面，所述叶轮的叶片（3）为长短间隔设置且叶片（3）成逆时针螺旋，涡轮的叶片（3）长度均等且叶片（3）向逆时针方向弯折；所述导气槽（4）为弯刀形，靠近轮毂（1）的一端为圆弧，靠近底片（2）边缘的一端为尖部，所述叶轮底片（2）上的导气槽（4）同向弯折，均成顺时针方向弯折，所述涡轮底片（2）上的导气槽（4）同向弯折，均成逆时针方向弯折。
2.根据权利要求1所述的气体流动性好的涡轮增压器，其特征在于所述导气槽（4）靠近轮毂（1）一端的圆弧围成圆形。
3.根据权利要求2所述的气体流动性好的涡轮增压器，其特征在于所述叶轮底片（2）上的导气槽（4）围成的圆形直径为底片（2）直径的1/3~1/2。
4.根据权利要求2所述的气体流动性好的涡轮增压器，其特征在于所述涡轮底片（2）上的导气槽（4）围成的圆形直径大于轮毂（1）直径且小于底片（2）直径的1/2。
5.根据权利要求1所述的气体流动性好的涡轮增压器，其特征在于所述导气槽（4）在每个底片上设有4~8个，围绕轮毂（1）均匀分布。
6.根据权利要求1所述的气体流动性好的涡轮增压器，其特征在于所述底片（2）边缘到轮毂（1）处的斜面落差为1.5~2mm。
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