CN102072200A - 一种涡轮增压器压气机双层蜗壳结构 - Google Patents

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邓春龙
王振彪
王林起
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Abstract

本发明公开了一种涡轮增压器压气机双层蜗壳结构，包括进气壳体(1)、蜗壳(2)，进气壳体(1)与蜗壳(2)通过压板、螺钉连接；进气壳体(1)采用进气旁通再循环结构；蜗壳(2)的气体流道分为两级，第一级采用环形流道，第二级采用常规蜗牛型流道。环形流道的设计特点是：从扩压器出口至流道半径最大处等按宽度设计，从流道半径最大处至流道出口按等截面设计。本发明采用一种涡轮增压器压气机双层蜗壳结构，降低了其加工工艺复杂性，提高增压压力及做功能力，降低了压缩气体在环形流道中的压气损失，提升了环形流道的流通能力。

Description

一种涡轮增压器压气机双层蜗壳结构
技术领域：
本发明属于动力机械技术领域，具体涉及一种涡轮增压器压气机双层蜗壳结构。
背景技术
随着发动机功率密度的提高，增压器技术指标也需不断强化，这就需要配备具有更高性能的涡轮增压器。因此，研制具有高压比、高效率、高可靠性，同时具有较宽可用流量范围的涡轮增压器，是提高发动机功率和改善发动机动力性能的必备条件，但这已超出了单压气机增压器所能达到的压比、流量范围和效率水平。许多发动机应用领域被迫采用两级涡轮增压系统，从性能的角度来看，两级涡轮增压系统有许多优点，但与单级增压器相比也存在以下缺点：体积庞大、布置复杂，这就与提高发动机功率密度的初衷背道而驰；而且技术难度大、制造成本高，仅适用于部分高端产品，难以得到广泛应用。
为此，我们提出了一种采用单涡轮双压气机结构的涡轮增压器，其两级压气机的布置采用了背靠背的方式。这种新型压气机需要一种满足两级压气机集气需要的结构紧凑的高效率蜗壳。
发明内容：
本发明提供一种涡轮增压器压气机双层蜗壳结构，满足了背靠背式两级压气机的集气需要，解决了涡轮增压器采用双压气机后压比提高而流量变窄的问题。
本发明可通过以下技术方案实现：一种涡轮增压器压气机双层蜗壳结构，包括进气壳体1、蜗壳2，环形流道3，蜗牛型流道4；进气壳体1与蜗壳2通过压板、螺钉连接；进气壳体1采用进气旁通再循环结构，在第一级压气机叶轮的长短叶片中间偏向短叶片处开槽，槽宽为进气壳体导流段半径的7％～9％；蜗壳2的气体流道分为两级，第一级采用环形流道3，第二级采用常规蜗牛型流道4，蜗牛型流道4的出口与发动机的进气总管连接。环形流道3中扩压器出口至流道半径最大处范围内的流道法向宽度等于扩压器出口宽度，从流道半径最大处至流道出口范围内的流道法向截面面积等于流道半径最大处的截面面积。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明采用一种涡轮增压器压气机双层蜗壳结构，降低了其加工工艺复杂性，提高增压压力及做功能力，降低了压缩气体在环形流道中的压气损失，提升了环形流道的流通能力。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为单涡轮双压机结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种涡轮增压器压气机双层蜗壳，包括进气壳体1、蜗壳2。进气壳体1与蜗壳2用压板、螺钉连接。进气壳体1采用进气旁通再循环结构，开槽位置在第一级压气机叶轮的长短叶片中间偏向短叶片的地方，槽宽取进气壳体导流段半径的7％～9％。蜗壳2的气体流道分为两级，第一级采用环形流道，第二级采用常规的蜗牛型流道。环形流道的设计特点是：从扩压器出口至流道半径最大处等按宽度设计，属于环形流道中的扩压段；从流道半径最大处至流道出口按等截面设计，属于环形流道中的稳压段。蜗牛型流道的出口段穿过环形流道。在发动机上安装时，蜗牛型流道的出口与发动机的进气总管连接。
新鲜空气从进气壳体进入压气机，经过第一级压气机叶轮和扩压器压缩的气体进入蜗壳的环形流道，从环形流道流出的气体进入第二级压气机叶轮，经过第二级压气机叶轮和扩压器压缩的气体进入蜗牛型流道，从蜗牛型流道流出的气体直接供给发动机进气总管。
本发明的压气机双层蜗壳结构紧凑，能够满足背靠背式两级压气机的集气需要。采取进气壳体1与蜗壳2的分体设计，满足了两级压气机的装配要求，同时减低了其加工工艺复杂性。进气壳体1采用进气旁通再循环结构，拓宽了该压气机的流量范围，解决了涡轮增压器采用双压气机后压比提高而流量变窄的问题。蜗壳2环形流道后半段采取等截面流道设计，降低了压缩气体在环形流道中的压气损失，提升了环形流道的流通能力。

Claims (2)

1.一种涡轮增压器压气机双层蜗壳结构，包括进气壳体(1)、蜗壳(2)，环形流道(3)，蜗牛型流道(4)；其特征是：进气壳体(1)与蜗壳(2)通过压板、螺钉连接；进气壳体(1)采用进气旁通再循环结构，在第一级压气机叶轮的长短叶片中间偏向短叶片处开槽，槽宽为进气壳体导流段半径的7％～9％；蜗壳(2)的气体流道分为两级，第一级采用环形流道(3)，第二级采用常规蜗牛型流道(4)，蜗牛型流道(4)的出口与发动机的进气总管连接。
2.据权利要求1所述的一种涡轮增压器压气机双层蜗壳结构，其特征是：环形流道3中扩压器出口至流道半径最大处范围内的流道法向宽度等于扩压器出口宽度，从流道半径最大处至流道出口范围内的流道法向截面面积等于流道半径最大处的截面面积。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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