CN102720692B - 双驱并联顺序增压压气机 - Google Patents

双驱并联顺序增压压气机 Download PDF

Info

Publication number
CN102720692B
CN102720692B CN201210137085.9A CN201210137085A CN102720692B CN 102720692 B CN102720692 B CN 102720692B CN 201210137085 A CN201210137085 A CN 201210137085A CN 102720692 B CN102720692 B CN 102720692B
Authority
CN
China
Prior art keywords
compressor
air inlet
flow passage
impeller
machine mouth
Prior art date
Application number
CN201210137085.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102720692A (zh
Inventor
王航
李永泰
朱智富
李延召
袁道军
王艳霞
宋丽华
Original Assignee
康跃科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 康跃科技股份有限公司 filed Critical 康跃科技股份有限公司
Priority to CN201210137085.9A priority Critical patent/CN102720692B/zh
Publication of CN102720692A publication Critical patent/CN102720692A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102720692B publication Critical patent/CN102720692B/zh

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D27/02Surge control
    • F04D27/0253Surge control by throttling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/026Scrolls for radial machines or engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08Centrifugal pumps
    • F04D17/10Centrifugal pumps for compressing or evacuating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D27/02Surge control
    • F04D27/0246Surge control by varying geometry within the pumps, e.g. by adjusting vanes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D27/02Surge control
    • F04D27/0269Surge control by changing flow path between different stages or between a plurality of compressors; load distribution between compressors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/284Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for compressors
    • F04D29/286Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for compressors multi-stage rotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/30Vanes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/4213Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps suction ports
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/46Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable
    • F04D29/462Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable especially adapted for elastic fluid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/40Application in turbochargers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00Components
    • F05D2240/40Use of a multiplicity of similar components
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/50Inlet or outlet
    • F05D2250/51Inlet
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/50Inlet or outlet
    • F05D2250/52Outlet
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/60Fluid transfer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00Control
    • F05D2270/01Purpose of the control system
    • F05D2270/10Purpose of the control system to cope with, or avoid, compressor flow instabilities
    • F05D2270/101Compressor surge or stall

Abstract

本发明公开了一种双驱并联顺序增压压气机,包括压气机壳,压气机壳内安装有压气机叶轮,压气机壳内设有压气机流道,压气机壳上设有分别与压气机流道连通的压气机进气口和压气机出气口;所述压气机叶轮上设有叶轮进气流道,叶轮进气流道分别与压气机进气口和压气机流道连通。本发明可以有效改善发动机低速工况下的压气机喘振,并能有效拓宽发动机中高工况下的进气流量,改善发动机性能。本发明中的压气机壳和压气机叶轮结构继承性好,容易快速实现工程化。

Description

双驱并联顺序増压压气机
技术领域
[0001] 本发明涉及一种增压压气机,具体地说是涉及一种双通道压气机壳、单压气机叶轮的双驱并联顺序增压压气机,属于内燃机增压领域。
背景技术
[0002] 涡轮增压器是利用发动机排出的废气能量驱动涡轮转动,从而带动与涡轮同轴的压气机叶轮高速旋转,压气机将压缩了的空气推入发动机气缸,增加了发动机的空气量,在压力和流速的推动下,使燃烧更充分,从而提高了发动机的功率、降低了燃油消耗,同时还减少了有害物的排放,降低了噪音。
[0003] 近年来,随着发动机升功率的大幅提升,增压技术指标也需要不断提升,这就需要匹配性能更高的涡轮增压器,由此,开发具有高压比、高效率、高可靠性,同时具有更宽的可用流量范围的涡轮增压器,是提高发动机功率和改善目前发动机动力性能的必备条件。但目前传统的涡轮增压器基本都采用单叶轮单通道压气机,发动机低速工况范围时容易出现增压器喘振现象,在发动机高速工况范围时容易出现增压器流量阻塞现象,且不能有效满足涡轮增压器所需要达到的更高压比、流量范围和效率水平。因此,许多发动机应用领域被迫采用两级涡轮增压系统,从使用性能上来讲,两级涡轮增压系统具有很多优点,但与传统应用的单叶轮涡轮增压器相比,两级涡轮增压系统体积庞大、布置复杂,而且设计生产技术难度较大、制造成本较高,该两级涡轮增压系统仅适用于高端发动机,推广难度较大。
[0004] 因此,希望设计一种采用单压气机叶轮、双压气机流道结构的双驱并联顺序增压压气机,该压气机可以有效降低涡轮增压器小流量范围的喘振损失及大流量范围的阻塞影响,并能有效拓宽涡轮增压器的流量范围。
发明内容
[0005] 本发明要解决的问题是提供一种主要用于改善涡轮增压器小流量范围的喘振及大流量范围的阻塞影响,有效拓宽涡轮增压器的流量范围的双驱并联顺序增压压气机。
[0006] 为了解决上述问题,本发明采用以下技术方案:
[0007] 一种双驱并联顺序增压压气机,包括压气机壳,压气机壳内安装有压气机叶轮,压气机壳内设有压气机流道,压气机壳上设有分别与压气机流道连通的压气机进气口和压气机出气口 ;
[0008] 所述压气机叶轮上设有叶轮进气流道,叶轮进气流道分别与压气机进气口和压气机流道连通。
[0009] 以下是本发明对上述方案的进一步改进:
[0010] 压气机流道包括并排设置在压气机壳上的压气机内流道和压气机外流道;所述压气机内流道的进气口宽度与压气机外流道的进气口宽度之比为0.1〜10。
[0011] 进一步改进:所述压气机内流道的进气口处设有压气机扩压器。
[0012] 进一步改进:所述压气机出气口包括与压气机内流道连通的压气机内流道出气口和与压气机外流道连通的压气机外流道出气口,所述压气机内流道出气口的宽度与压气机外流道出气口的宽度之比为0.1〜10。
[0013] 进一步改进:所述压气机内流道的进气口宽度与压气机外流道的进气口宽度的比值大小与压气机内流道出气口的宽度与压气机外流道出气口的宽度的比值大小不相同。
[0014] 进一步改进:压气机叶轮上设有叶轮进气口和叶轮出气口,压气机叶轮上位于叶轮进气口和叶轮出气口之间的位置设有全周布置的分隔板,所述分隔板将叶轮进气流道分为与压气机内流道连通的叶轮进气内流道和与压气机外流道连通的叶轮进气外流道。
[0015] 进一步改进:所述压气机叶轮与压气机进气口之间的进气口通道内设有分隔壁,所述分隔壁沿轴向方向且呈全周布置,所述分隔壁将压气机叶轮与压气机进气口之间的进气口通道间隔为压气机进气口内通道和压气机进气口外通道。
[0016] 进一步改进:所述压气机进气口外通道位于压气机进气口内通道的周向外侧。
[0017] 进一步改进:所述压气机进气口内通道与叶轮进气内流道相对应且相连通,所述压气机进气口外通道与叶轮进气外流道相对应且相连通。
[0018] 进一步改进:所述分隔壁靠近压气机进气口的一端与叶轮进气口之间的距离为60〜100mm,所述分隔壁靠近压气机进气口的另一端与压气机进气口之间的距离为5〜20mmo
[0019] 进一步改进:在压气机进气口外通道内设有均匀布置的若干个固定导流叶片。
[0020] 进一步改进:所述压气机进气口外通道、叶轮进气外流道、压气机外流道是常开流道。
[0021] 进一步改进:所述压气机进气口内通道内靠近压气机进气口处设有与压气机进气口内通道相配合的蝶形阀,所述蝶形阀上设有与之一体连接的阀门轴,所述阀门轴传动连接有控制机构,所述蝶形阀在控制机构的带动下绕阀门轴转动,从而将压气机进气口内通道打开或关闭。
[0022] 另一种改进:
[0023] 所述压气机内流道靠近压气机内流道出气口处的位置设有可调阀门,所述可调阀门的一端连接有阀门轴,阀门轴传动连接有控制机构,可调阀门在控制机构的带动下绕阀门轴转动,从而实现压气机内流道的打开或关闭。
[0024] 另一种改进:
[0025] 所述压气机扩压器内靠近叶轮出气口处呈环形均匀设有若干个可调导流叶片,所述固定导流叶片的数量与所述可调导流叶片的数量之比为0.2〜6。
[0026] 进一步改进:所述每个可调导流叶片转动连接一个拨叉,所述拨叉转动连接拨叉盘,所述拨叉盘在控制机构的带动下转动实现可调导流叶片的转动,从而实现压气机内流道的打开或关闭。
[0027] 另一种改进:
[0028] 所述压气机进气口内通道、叶轮进气内流道、压气机内流道为常开流道。
[0029] 进一步改进:
[0030] 在压气机进气口外通道内靠近叶轮进气口处设有若干均匀布置的可调导流叶片,所述每个可调导流叶片分别对应一个与之配合的齿轮,所述齿轮对应设置一个齿轮盘,所述齿轮盘可在控制机构的带动下转动以实现可调导流叶片的转动,从而实现压气机进气口外通道的打开或关闭。
[0031] 另一种改进:
[0032] 在所述压气机外流道内靠近压气机外流道出气口处设有可调阀门,所述可调阀门的一端连接有阀门轴,阀门轴传动连接有控制机构,可调阀门在控制机构的带动下绕阀门轴转动,从而实现压气机外流道的打开或关闭。
[0033] 本发明采用上述技术方案,当压气机进气口外通道、叶轮进气外流道、压气机外流道是常开流道时,布置在靠近压气机进气口处的蝶形阀方案的工作过程、布置在压气机内流道出气口处的可调阀门方案及在扩压器上设置可调导流叶片的工作过程相同。
[0034] 当发动机处于低速工况范围时,蝶形阀或可调阀门或压气机扩压器上设置的可调导流叶片在控制机构的带动下转动,将压气机进气口内通道或将压气机内流道出气口关闭,由于叶轮进气内流道、压气机内流道与压气机进气口内通道相连通,因此叶轮进气内流道、压气机内流道同时也被处于关闭状态,此时新鲜空气在压气机叶轮转动所产生的离心力的带动下仅被吸入到压气机进气口外通道,然后经叶轮进气外流道、压气机外流道压缩加速后进入发动机参与燃烧。由于压气机壳进气通道截面积变小,可以有效改善发动机低速工况下的压气机喘振。
[0035] 当发动机处于中、高速工况范围时,蝶形阀或可调阀门或压气机扩压器上设置的可调导流叶片在控制机构的带动下绕阀门轴转动,将压气机进气口内通道或将压气机内流道出气口打开,从而将叶轮进气内流道、压气机内流道同时打开,此时新鲜空气在压气机叶轮所产生的离心力的带动下被吸入到压气机进气口内通道和压气机进气口外通道。进入压气机进气口内通道的新鲜空气在离心力的作用下经叶轮进气内流道、压气机内流道压缩加速后进入发动机参与燃烧。进入压气机进气口外通道的新鲜空气在离心力的作用下经叶轮进气外流道、压气机外流道压缩加速做功后进入发动机参与燃烧。由于压气机壳进气通道截面积变大,从而有效拓宽了发动机中高工况下的进气流量,改善了发动机性能。
[0036] 当压气机进气口内通道、叶轮进气内流道、压气机内流道是常开流道时,布置在靠近叶轮进气口处的可调导流叶片方案的工作过程与布置在靠近压气机内流道出气口处的可调阀门方案的工作过程相同。
[0037] 当发动机处于低速工况范围时,可调导流叶片和可调阀门在控制机构的带动下转动,将压气机进气口外通道或将压气机外流道出气口关闭,由于叶轮进气外流道、压气机外流道与压气机进气口外通道相连通,因此叶轮进气外流道、压气机外流道同时也被处于关闭状态,此时新鲜空气在压气机叶轮转动所产生的离心力的带动下仅被吸入到压气机进气口内通道,然后经叶轮进气内流道、压气机内流道压缩加速后进入发动机参与燃烧。由于压气机壳进气通道截面积变小,可以有效改善发动机低速工况下的压气机喘振。
[0038] 当发动机处于中、高速工况范围时,可调导流叶片和可调阀门在控制机构的带动下转动,将压气机进气口外通道或将压气机外流道出气口打开,从而将叶轮进气外流道、压气机外流道同时打开,此时新鲜空气在压气机叶轮所产生的离心力的带动下被吸入到压气机进气口内通道和压气机进气口外通道。进入压气机进气口内通道的新鲜空气在离心力的作用下经叶轮进气内流道、压气机内流道压缩加速后进入发动机参与燃烧。进入压气机进气口外通道的新鲜空气在离心力的作用下经叶轮进气外流道、压气机外流道压缩加速做功后进入发动机参与燃烧。由于压气机壳进气通道截面积变大,从而有效拓宽了发动机中高工况下的进气流量,改善了发动机性能。
[0039] 综上所述,本发明采用上述方案,可以有效改善发动机低速工况下的压气机喘振,并能有效拓宽发动机中高工况下的进气流量,改善发动机性能。本发明中的压气机壳和压气机叶轮结构继承性好,容易快速实现工程化。
[0040] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
附图说明
[0041] 附图1是本发明实施例1中双驱并联顺序增压压气机在发动机中、高速工况范围时的结构不意图;
[0042] 附图2是本发明实施例1中双驱并联顺序增压压气机出气口结构示意图;
[0043] 附图3是本发明实施例1中双驱并联顺序增压压气机的压气机叶轮的截面示意图;
[0044] 附图4是本发明实施例1中双驱并联顺序增压压气机在压气机叶轮的结构示意图;
[0045] 附图5是本发明实施例1中双驱并联顺序增压压气机在发动机低速工况范围时的结构示意图;
[0046] 附图6是本发明实施例2中双驱并联顺序增压压气机的结构示意图;
[0047] 附图7是本发明实施例2中双驱并联顺序增压压气机的压气机壳的结构示意图;
[0048] 附图8是本发明实施例3中双驱并联顺序增压压气机的结构示意图;
[0049] 附图9是本发明实施例3中双驱并联顺序增压压气机在发动机中、高速工况范围时的结构不意图;
[0050] 附图10是本发明实施例3中双驱并联顺序增压压气机的压气机壳和控制机构的结构示意图;
[0051] 附图11是本发明实施例3中双驱并联顺序增压压气机在发动机低速工况范围时的结构不意图;
[0052] 附图12是本发明实施例4中双驱并联顺序增压压气机的在发动机低速工况范围时的结构示意图。
[0053] 附图13是本发明实施例4中双驱并联顺序增压压气机的在发动机中、高工况范围时的结构示意图。
[0054] 附图14是本发明实施例5中双驱并联顺序增压压气机的压气机壳及控制机构的结构示意图;
[0055] 附图15是本发明实施例1-5中压气机特性曲线图。
[0056] 图中:1_压气机壳;2_压气机叶轮;3_压气机进气口 ;4_压气机扩压器;5-叶轮进气口 ;6-叶轮出气口 ;7_压气机内流道;8-压气机外流道;9-压气机内流道出气口 ;10-压气机外流道出气口 ; 11-分隔板;12-叶轮进气内流道;13_叶轮进气外流道;14_分隔壁;15-压气机进气口内通道;16-压气机进气口外通道;17-固定导流叶片;18_蝶形阀;19-阀门轴;20_可调阀门;21_可调导流叶片;22_拨叉;23_拨叉盘;24_齿轮;25_齿轮盘。
具体实施方式
[0057] 实施例1,如图1、图2所示,一种双驱并联顺序增压压气机,包括压气机壳1,压气机壳I内安装有压气机叶轮2,压气机壳I内设有压气机流道,压气机壳I上设有分别与压气机流道连通的压气机进气口 3和压气机出气口,其特征在于:所述压气机叶轮2上设有叶轮进气流道,叶轮进气流道分别与压气机进气口 3和压气机流道连通。
[0058] 压气机流道包括并排设置在压气机壳I上的压气机内流道7和压气机外流道8 ;所述压气机内流道7的进气口宽度Wl与压气机外流道8的进气口宽度W2之比为0.1〜10。
[0059] 所述压气机内流道7的进气口处设有压气机扩压器4。
[0060] 所述压气机出气口包括与压气机内流道7连通的压气机内流道出气口 9和与压气机外流道8连通的压气机外流道出气口 10,所述压气机内流道出气口 9的宽度W3与压气机外流道出气口 10的宽度W4之比为0.1〜10。
[0061] 所述压气机内流道7的进气口宽度Wl与压气机外流道8的进气口宽度W2的比值大小与压气机内流道出气口 9的宽度W3与压气机外流道出气口 10的宽度W4的比值大小不相同。
[0062] 如3、图4所示,压气机叶轮2上设有叶轮进气口 5和叶轮出气口 6,压气机叶轮2上位于叶轮进气口 5和叶轮出气口 6之间的位置设有全周布置的分隔板11,所述分隔板11将叶轮进气流道分为与压气机内流道7连通的叶轮进气内流道12和与压气机外流道8连通的叶轮进气外流道13。
[0063] 如图1所示,所述压气机叶轮2与压气机进气口 3之间的进气口通道内设有分隔壁14,所述分隔壁14沿轴向方向且呈全周布置。
[0064] 所述分隔壁14将压气机叶轮2与压气机进气口 3之间的进气口通道间隔为压气机进气口内通道15和压气机进气口外通道16。
[0065] 所述压气机进气口外通道16位于压气机进气口内通道15的周向外侧。
[0066] 所述压气机进气口内通道15与叶轮进气内流道12相对应且相连通,所述压气机进气口外通道16与叶轮进气外流道13相对应且相连通。
[0067] 所述压气机进气口外通道16、叶轮进气外流道13、压气机外流道8是常开流道。
[0068] 所述分隔壁14靠近压气机进气口 3的一端与叶轮进气口 5之间的距离H为60〜100mm,所述分隔壁14靠近压气机进气口 3的另一端与压气机进气口 3之间的距离h为5〜20mmo
[0069] 在压气机进气口外通道16内设有均匀布置的若干个固定导流叶片17,此结构设计一方面主要用于固定连接分隔壁14和压气机壳1,另一方面可以有效引导进入压气机进气口外通道16的废气流顺利进入叶轮进气外流道13。
[0070] 在所述压气机进气口内通道15内靠近压气机进气口 3处设有与压气机进气口内通道15相配合的蝶形阀18。
[0071] 所述蝶形阀18上设有与之一体连接的阀门轴19,所述阀门轴19连接有控制机构,所述蝶形阀18在控制机构的带动下绕阀门轴19转动,从而将压气机进气口内通道15打开或关闭。
[0072] 如图5所示,当发动机处于低速工况范围时,蝶形阀18在控制机构的带动下绕阀门轴19转动,将压气机进气口内通道15关闭,由于叶轮进气内流道12、压气机内流道7与压气机进气口内通道15相连通,因此叶轮进气内流道12、压气机内流道7同时也被处于关闭状态,此时新鲜空气在压气机叶轮2转动所产生的离心力的带动下仅被吸入到压气机进气口外通道16,然后经叶轮进气外流道13、压气机外流道8压缩加速后进入发动机参与燃烧。由于压气机壳I进气通道截面积变小,可以有效改善发动机低速工况下的压气机喘振。
[0073] 如图1所示,当发动机处于中、高速工况范围时,蝶形阀18在控制机构的带动下绕阀门轴19转动,将压气机进气口内通道15打开,从而将叶轮进气内流道12、压气机内流道7同时打开,此时新鲜空气在压气机叶轮2所产生的离心力的带动下被吸入到压气机进气口内通道15和压气机进气口外通道16。进入压气机进气口内通道15的新鲜空气在离心力的作用下经叶轮进气内流道12、压气机内流道7压缩加速后进入发动机参与燃烧。进入压气机进气口外通道16的新鲜空气在离心力的作用下经叶轮进气外流道13、压气机外流道8压缩加速做功后进入发动机参与燃烧。由于压气机壳I进气通道截面积变大,从而有效拓宽了发动机中高工况下的进气量,改善了发动机性能。
[0074] 实施例2,如图6、图7所示,在实施例1的基础上,去掉设置在压气机进气口内通道15内的蝶形阀18,在所述压气机内流道7靠近压气机内流道出气口 9处的位置设有可调阀门20,所述可调阀门20的一端连接有阀门轴19,阀门轴19传动连接有控制机构,并在控制机构的带动下,从而实现压气机内流道7的打开或关闭。
[0075] 该实施例的工作过程:如图7所示,发动机低速工况范围时,可调阀门20在控制机构的带动下处于关闭状态(如图中可调阀门实线所示),此时新鲜空气在压气机叶轮2转动所产生的离心力的带动下仅被吸入到压气机进气口外通道16然后经叶轮进气外流道13、压气机外流道8压缩加速后进入发动机参与燃烧。由于压气机壳进气通道截面积变小,可以有效改善发动机低速工况下的压气机喘振。而由于可调阀门20关闭从而阻挡了经压气机进气口内通道15、叶轮进气内流道12和压气机内流道7进入发动机进气管的新鲜空气。发动机中、高速工况范围时,可调阀门20在控制机构的带动下处于打开状态(如图中可调阀门虚线所示),此工况的工作过程同实施例1中的在发动机中高速工况下的工作过程。
[0076] 实施例3,如图8、图9所示,在实施例2的基础上,去掉设置在靠近压气机内流道出气口 9处的可调阀门20,在所述压气机扩压器4内靠近叶轮出气口 6处呈环形均匀设有若干个可调导流叶片21,所述固定导流叶片17的数量与所述可调导流叶片21的数量之比为0.2〜6。
[0077] 如图10所示,所述每个可调导流叶片21转动连接一个拨叉22,所述拨叉22转动连接拨叉盘23,所述拨叉盘23在控制机构的带动下转动实现可调导流叶片21的转动,从而实现压气机内流道7的打开或关闭。
[0078] 该实施例3中的控制机构并不局限于拨叉控制机构,可以选择任意结构的控制机构。
[0079] 该实施例的工作过程:如图11所示,发动机低速工况范围时,可调导流叶片21在控制机构的带动下处于关闭状态,此时新鲜空气在压气机叶轮2转动所产生的离心力的带动下仅被吸入到压气机进气口内通道15然后经叶轮进气内流道12、压气机内流道7压缩加速后进入发动机参与燃烧。由于压气机壳进气通道截面积变小,可以有效改善发动机低速工况下的压气机喘振。而由于可调导流叶片21关闭从而阻挡了经压气机进气口外通道16、叶轮进气外流道13和压气机外流道8进入发动机进气管的新鲜空气。如图9所示,发动机中、高速工况范围时,可调导流叶片21在控制机构的带动下处于打开状态,此工况的工作过程同实施例1中的在发动机中高速工况下的工作过程。
[0080] 实施例4,如图12、图13所示,与上述实施例1、2、3不同,该方案所设计所述压气机进气口内通道15、叶轮进气内流道12、压气机内流道7为常开流道。在实施例1的基础上,去掉设置在压气机进气口内通道15的蝶形阀18,在压气机进气口外通道16内靠近叶轮进气口 5处设有若干均匀布置的可调导流叶片21,所述每个可调导流叶片21分别对应一个与之配合的齿轮24,所述齿轮24对应设置一个齿轮盘25,所述齿轮盘25可在控制机构的带动下转动以实现可调导流叶片21的转动,从而实现压气机进气口外通道16的打开或关闭。
[0081] 该实施例4中的控制机构并不局限于齿轮控制机构,可以选择任意结构的控制机构。
[0082] 该实施例的工作过程:如图12所示,当发动机处于低速工况范围时,可调导流叶片21在控制机构的带动下转动,将压气机进气口外通道16关闭,由于叶轮进气外流道13、压气机外流道8与压气机进气口外通道16相连通,因此叶轮进气外流道13、压气机外流道8同时也被处于关闭状态,此时新鲜空气在压气机叶轮2转动所产生的离心力的带动下仅被吸入到压气机进气口内通道15,然后经叶轮进气内流道12、压气机内流道7压缩加速后进入发动机参与燃烧。由于压气机壳进气通道截面积变小,可以有效改善发动机低速工况下的压气机喘振。
[0083] 如图13所示,当发动机处于中、高速工况范围时,可调导流叶片21在控制机构的带动下转动,将压气机进气口外通道16打开,从而将叶轮进气外流道13、压气机外流道8同时打开,此时新鲜空气在压气机叶轮2所产生的离心力的带动下被吸入到压气机进气口内通道15和压气机进气口外通道16。进入压气机进气口内通道15的新鲜空气在离心力的作用下经叶轮进气内流道12、压气机内流道7压缩加速后进入发动机参与燃烧。进入压气机进气口外通道16的新鲜空气在离心力的作用下经叶轮进气外流道13、压气机外流道8压缩加速做功后进入发动机参与燃烧。由于压气机壳进气通道截面积变大,从而有效拓宽了发动机中高工况下的进气流量,改善了发动机性能。
[0084] 实施例5,如图14所示,设计所述压气机进气口内通道15、叶轮进气内流道12、压气机内流道7是常开流道。在实施例1的基础上,去掉设置在压气机进气口内通道15的蝶形阀18,在所述压气机外流道8内靠近压气机外流道出气口 10处设有可调阀门20,所述可调阀门20与控制机构连接并在控制机构的带动下,实现压气机外流道8的打开或关闭。
[0085] 该实施例工作过程,发动机低速工况范围时,可调阀门20在控制机构的带动下处于关闭状态(如图可调阀门实线所示),此时新鲜空气在压气机叶轮2转动所产生的离心力的带动下仅被吸入到压气机进气口内通道15然后经叶轮进气内流道12、压气机内流道7压缩加速后进入发动机参与燃烧。由于压气机壳进气通道截面积变小,可以有效改善发动机低速工况下的压气机喘振。而由于可调阀门20关闭从而阻挡了依次经压气机进气口外通道16、叶轮进气外流道13和压气机外流道8进入发动机进气管的新鲜空气。发动机中、高速工况范围时,可调阀门20在控制机构的带动下处于打开状态(如图可调阀门虚线所示),此工况的工作过程同实施例4中的在发动机中、高速工况下的工作过程。
[0086] 上述实施例1-5中,如图15所示,当只有一个小压气机流道工作时,是一个小压气机的特性图(如图虚线所示),当之有一个大压气机流道工作时,是一个大压气机的特性图(如图实线所示),当设计两个压气机流道共同工作时,该压气机的特性曲线图会涵盖大小流道的压气机的特性图,从该图示可以明显看出采用此种技术方案后压气机进气流量范围得到扩充,同时出现两个独立效率圈,改善了压气机性能。

Claims (13)

1.一种双驱并联顺序增压压气机,包括压气机壳(1),压气机壳(I)内安装有压气机叶轮(2),压气机壳(I)内设有压气机流道,压气机壳(I)上设有分别与压气机流道连通的压气机进气口(3)和压气机出气口 ; 其特征在于: 所述压气机叶轮(2)上设有叶轮进气流道,叶轮进气流道分别与压气机进气口(3)和压气机流道连通; 压气机流道包括并排设置在压气机壳(I)上的压气机内流道(7 )和压气机外流道(8 );所述压气机内流道(7)的进气口宽度(Wl)与压气机外流道(8)的进气口宽度(W2)之比为0.1 〜10 ; 所述压气机内流道(7)的进气口处设有压气机扩压器(4); 所述压气机出气口包括与压气机内流道(7 )连通的压气机内流道出气口( 9 )和与压气机外流道(8)连通的压气机外流道出气口(10),所述压气机内流道出气口(9)的宽度(W3)与压气机外流道出气口(10)的宽度(W4)之比为0.1〜10 ; 压气机叶轮(2)上设有叶轮进气口(5)和叶轮出气口(6),压气机叶轮(2)上位于叶轮进气口(5)和叶轮出气口(6)之间的位置设有全周布置的分隔板(11),所述分隔板(11)将叶轮进气流道分为与压气机内流道(7)连通的叶轮进气内流道(12)和与压气机外流道(8)连通的叶轮进气外流道(13); 所述压气机叶轮(2)与压气机进气口(3)之间的进气口通道内设有分隔壁(14),所述分隔壁(14)沿轴向方向且呈全周布置,所述分隔壁(14)将压气机叶轮(2)与压气机进气口(3)之间的进气口通道间隔为压气机进气口内通道(15)和压气机进气口外通道(16)。
2.根据权利要求1所述的双驱并联顺序增压压气机,其特征在于:所述压气机进气口外通道(16 )位于压气机进气口内通道(15 )的周向外侧。
3.根据权利要求2所述的双驱并联顺序增压压气机,其特征在于:所述压气机进气口内通道(15 )与叶轮进气内流道(12 )相对应且相连通,所述压气机进气口外通道(16 )与叶轮进气外流道(13)相对应且相连通。
4.根据权利要求3所述的双驱并联顺序增压压气机,其特征在于:所述分隔壁(14)靠近压气机进气口(3)的一端与叶轮进气口(5)之间的距离(H)为60〜100mm,所述分隔壁(14)靠近压气机进气口(3)的另一端与压气机进气口(3)之间的距离(h)为5〜20mm。
5.根据权利要求4所述的双驱并联顺序增压压气机,其特征在于:在压气机进气口外通道(16)内设有均匀布置的若干个固定导流叶片(17)。
6.根据权利要求5所述的双驱并联顺序增压压气机,其特征在于:所述压气机进气口外通道(16)、叶轮进气外流道(13)、压气机外流道(8)是常开流道。
7.根据权利要求6所述的双驱并联顺序增压压气机,其特征在于:所述压气机进气口内通道(15)内靠近压气机进气口(3)处设有与压气机进气口内通道(15)相配合的蝶形阀(18),所述蝶形阀(18)上设有与之一体连接的阀门轴(19),所述阀门轴(19)传动连接有控制机构,所述蝶形阀(18)在控制机构的带动下绕阀门轴(19)转动,从而将压气机进气口内通道(15)打开或关闭。
8.根据权利要求6所述的双驱并联顺序增压压气机,其特征在于:所述压气机内流道(7)靠近压气机内流道出气口(9)处的位置设有可调阀门(20),所述可调阀门(20)的一端连接有阀门轴(19),阀门轴(19)传动连接有控制机构,可调阀门(20)在控制机构的带动下绕阀门轴(19 )转动,从而实现压气机内流道(7 )的打开或关闭。
9.根据权利要求6所述的双驱并联顺序增压压气机,其特征在于:所述压气机扩压器(4)内靠近叶轮出气口(6)处呈环形均匀设有若干个可调导流叶片(21),所述固定导流叶片(17)的数量与所述可调导流叶片(21)的数量之比为0.2〜6。
10.根据权利要求9所述的双驱并联顺序增压压气机,其特征在于:所述每个可调导流叶片(21)转动连接一个拨叉(22 ),所述拨叉(22 )转动连接拨叉盘(23 ),所述拨叉盘(23 )在控制机构的带动下转动实现可调导流叶片(21)的转动,从而实现压气机内流道(7)的打开或关闭。
11.根据权利要求4所述的双驱并联顺序增压压气机,其特征在于:所述压气机进气口内通道(15)、叶轮进气内流道(12)、压气机内流道(7)为常开流道。
12.根据权利要求11所述的双驱并联顺序增压压气机,其特征在于:在压气机进气口外通道(16)内靠近叶轮进气口(5)处设有若干均匀布置的可调导流叶片(21),所述每个可调导流叶片(21)分别对应一个与之配合的齿轮(24),所述齿轮(24)对应设置一个齿轮盘(25),所述齿轮盘(25)可在控制机构的带动下转动以实现可调导流叶片(21)的转动,从而实现压气机进气口外通道(16)的打开或关闭。
13.根据权利要求11所述的双驱并联顺序增压压气机,其特征在于:在所述压气机外流道(8)内靠近压气机外流道出气口(10)处设有可调阀门(20),所述可调阀门(20)的一端连接有阀门轴(19),阀门轴(19)传动连接有控制机构,可调阀门(20)在控制机构的带动下绕阀门轴(19 )转动,从而实现压气机外流道(8 )的打开或关闭。
CN201210137085.9A 2012-05-07 2012-05-07 双驱并联顺序增压压气机 CN102720692B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210137085.9A CN102720692B (zh) 2012-05-07 2012-05-07 双驱并联顺序增压压气机

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210137085.9A CN102720692B (zh) 2012-05-07 2012-05-07 双驱并联顺序增压压气机
PCT/CN2012/000713 WO2013166626A1 (zh) 2012-05-07 2012-05-22 双驱并联顺序增压压气机
US14/535,344 US20150063989A1 (en) 2012-05-07 2014-11-07 Compressor of turbocharger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102720692A CN102720692A (zh) 2012-10-10
CN102720692B true CN102720692B (zh) 2015-04-15

Family

ID=46946530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210137085.9A CN102720692B (zh) 2012-05-07 2012-05-07 双驱并联顺序增压压气机

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20150063989A1 (zh)
CN (1) CN102720692B (zh)
WO (1) WO2013166626A1 (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102720692B (zh) * 2012-05-07 2015-04-15 康跃科技股份有限公司 双驱并联顺序增压压气机
DE102013219225A1 (de) 2013-09-25 2015-03-26 Continental Automotive Gmbh Piezo-Injektor zur Kraftstoff-Direkteinspritzung
DE102013220087A1 (de) * 2013-10-02 2015-04-02 Continental Automotive Gmbh Verdichter mit variablem Verdichtereinlauf
CN104235030A (zh) * 2014-09-12 2014-12-24 诸文伟 一种天然气输送离心压缩机
USD793452S1 (en) * 2014-11-03 2017-08-01 Turbonetics Holdings, Inc. Compressor inlet for turbocharger
DE102015216918A1 (de) * 2015-09-03 2017-03-09 Volkswagen Aktiengesellschaft Verdichter, Abgasturbolader und Brennkraftmaschine
CN105351218A (zh) * 2015-12-24 2016-02-24 清华大学 具有可调双出口蜗壳的离心压气机
DE112017000310B4 (de) * 2016-01-07 2021-02-11 Denso Corporation Gebläse
DE112017002375T5 (de) * 2016-05-09 2019-01-24 Ihi Corporation Zentrifugalkompressorlaufrad
US10718222B2 (en) * 2017-03-27 2020-07-21 General Electric Company Diffuser-deswirler for a gas turbine engine
US20190170155A1 (en) * 2017-12-04 2019-06-06 Hanwha Power Systems Co., Ltd Dual impeller
DE102018206432A1 (de) * 2018-04-25 2019-10-31 Volkswagen Aktiengesellschaft Verdichter, Abgasturbolader und Brennkraftmaschine
DE102018209558A1 (de) * 2018-06-14 2019-12-19 BMTS Technology GmbH & Co. KG Radialverdichter
JP6673449B1 (ja) * 2018-11-29 2020-03-25 トヨタ自動車株式会社 ターボチャージャ
WO2021015814A1 (en) * 2019-07-23 2021-01-28 Edward Charles Mendler Hybrid electric turbocharger

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5863178A (en) * 1996-11-18 1999-01-26 Daimler-Benz Ag Exhaust turbocharger for internal combustion engines
CN101542128A (zh) * 2007-04-20 2009-09-23 三菱重工业株式会社 离心压缩机

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102720692B (zh) * 2012-05-07 2015-04-15 康跃科技股份有限公司 双驱并联顺序增压压气机
CN202560632U (zh) * 2012-05-07 2012-11-28 康跃科技股份有限公司 一种双驱并联顺序增压压气机
CN102661180A (zh) * 2012-05-07 2012-09-12 康跃科技股份有限公司 用于涡轮增压的双区式涡轮

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5863178A (en) * 1996-11-18 1999-01-26 Daimler-Benz Ag Exhaust turbocharger for internal combustion engines
CN101542128A (zh) * 2007-04-20 2009-09-23 三菱重工业株式会社 离心压缩机

Also Published As

Publication number Publication date
US20150063989A1 (en) 2015-03-05
WO2013166626A1 (zh) 2013-11-14
CN102720692A (zh) 2012-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104213974B (zh) 涡轮增压器组件
US10233834B2 (en) Turbocharger combining axial flow turbine with a compressor stage utilizing active casing treatment
CN103573389B (zh) 带有链条的方形管装置
US7942625B2 (en) Compressor and compressor housing
EP3001011B1 (en) Twin scroll turbocharger device with bypass
CN103089409A (zh) 涡轮增压发动机可变排气通流面积的进气压力控制式调节装置
WO2012157598A1 (ja) バイパスバルブ及び過給機
CN106460533B (zh) 用于节约燃料和经由非对称双蜗壳的废气再循环利用的优化脉冲功率分离的双蜗壳涡轮增压器
CN101368488A (zh) 具有非对称分开式涡形的可变几何结构涡轮增压器
EP1985865B1 (en) Compressor and compressor housing
CN101501313A (zh) 离合式增压涡轮控制策略
KR101770684B1 (ko) 이중 채널 파워 터빈 시스템 및 그 제어방법
CN104884759B (zh) 控制egr和排气流的分体式喷嘴环
CN103038477A (zh) 增压器及具备该增压器的柴油机
CN101598038B (zh) 涡轮增压器双层流道变截面涡轮机
US20150050128A1 (en) Compact multi-stage turbo pump
CN101694166B (zh) 双层流道变截面涡轮机控制装置
CN104343528B (zh) 涡轮增压系统
CN103382887B (zh) 带有双圆弧结构的链条传动系统
CN103291443A (zh) 带有链条的排气支管出口面积调节机构
JP2012107551A (ja) 低圧ループegr装置
CN102536433B (zh) 阶段式可调流量涡轮壳
CN103382886A (zh) 双贯穿管式旋转机构
CN102733930B (zh) 柴油机相继增压结构及其控制方法
WO2012034347A1 (zh) 可变截面双流道进气涡轮

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
C06 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C10 Entry into substantive examination
GR01 Patent grant
C14 Grant of patent or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20201224

Address after: No.1 luoqian street, Gucheng street, Shouguang City, Weifang City, Shandong Province

Patentee after: Kangyue Technology (Shandong) Co.,Ltd.

Address before: No.01 luoqian street, Shouguang Economic Development Zone, Weifang City, Shandong Province 262700

Patentee before: KANGYUE TECHNOLOGY Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right