CN104500155A - 带旁通流道的废气涡轮增压器压壳 - Google Patents
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Abstract
本发明属于涡轮增压器领域，具体是一种带旁通流道的废气涡轮增压器压壳。它包括设于压壳本体上的进气口与出气口，进气口的内缘中设有若干个吸气孔，进气口的内孔里端的孔壁上设有补气槽，进气口的内孔外端的内壁面设为圆弧曲面，吸气孔一端穿出圆弧曲面形成回气口，另一端连通补气槽，吸气孔、回气口与补气槽形成旁通流道。本发明的优点是在小流量工况时气流可以在旁通通道内进行循环，以防止喘震，在大流量工况时也可以从通道内吸入空气，使阻塞推迟；使得进气的流畅性大为改善，降低了啸叫，起到了消音罩的作用；提高了增压器工作的可靠性；提高了涡轮增压器的装配精度和工作效率以及耐腐蚀性和防水防污性能。
Description
技术领域
本发明属于涡轮增压器领域，具体是一种带旁通流道的废气涡轮增压器压壳。
背景技术
汽车工业的高速发展带来了日益严重的环境污染和能源短缺问题。涡轮增压器在改善发动机的使用性能和节能减排方面起着决定性的作用。传统不带旁通流道的压气机在低流量工况下，内部流场出现剧烈的气流分离现象，这种不稳定工作状态会造成压气机失速甚至喘震，直接导致效率和压比急剧下降，寿命严重缩短，甚至直接损坏。而在高流量工况下，进气量往往无法达到要求，出现阻塞延迟现象，这也导致了压气机工作效率的降低。因此，需要在压壳上采用旁通流道结构来改善这种不利的工作状态。此外，压气机壳体与中间壳体存在装配角度，该角度一般通过辅助工装来保证，但其装配精度较差而且效率不高，这就需要在压气机壳体的结构方面进行改进来解决这个问题。如图1所示传统型压壳进气口端面为直面，高速气流冲击在端面1′上会反弹回来，引起气流紊乱和强烈震荡，甚至引发啸叫，严重影响压气机的正常工作。
发明内容
本发明要解决压气机低流量工况下的喘震现象、高流量工况下的气流阻塞现象及装配精度差和效率低下问题。
采用了如下技术方案：
带旁通流道的废气涡轮增压器压壳，它包括设于压壳本体上的进气口与出气口，进气口的内缘中设有若干个吸气孔，进气口的内孔里端的孔壁上设有补气槽，进气口的内孔外端的内壁面设为圆弧曲面，吸气孔一端穿出圆弧曲面形成回气口，另一端连通补气槽，吸气孔、回气口与补气槽形成旁通流道。
所述的补气槽与轴线的夹角为70°。
所述的进气口的外缘壁的端部设有圆弧凸起式的防松台阶。
所述的出气口的外缘壁的端部设有圆弧凸起式的防松台阶。
所述的补气槽的右端设置在压气机叶轮圆柱面与圆弧面相接的位置。
所述的压壳的定位止口处设有用于装配的定位销。
所述的压壳壳体表面涂覆有一层镀层。
本发明的优点是在小流量工况时气流可以在旁通通道内进行循环，以防止喘震，在大流量工况时也可以从通道内吸入空气，使阻塞推迟；与传统型相比，喘震线可以向小流量一侧移动20—30％，而阻塞线可以向大流量一侧扩大5—9％；上述压壳进气口内缘的圆弧曲面结构对吸入进气口通道即将进入压气机叶轮的气体起到导向缓冲作用，使得进气的流畅性大为改善，降低了啸叫，起到了消音罩的作用；上述压壳进气口外缘和出气口外缘的圆弧凸起式台阶可以防止与其联结的排气软件脱落，提高了增压器工作的可靠性；上述的定位销提高了涡轮增压器的装配精度和工作效率，上述的涂层提高了压壳壳体的耐腐蚀性和防水防污性能。
附图说明
图1为现有技术中增压器压壳的结构示意图；
图2为本发明结构示意图；
图3为图2的左视图；
图4为进气口的剖视图；
图5为本发明局部放大示意图；
图6为喘震工况的工作示意图；
图7为阻塞工况的工作示意图；
图8为本发明与中间体的安装示意图；
图9为图8的侧视图。
具体实施方式
如图2、图3、图4所示，带旁通流道的废气涡轮增压器压壳，它包括设于压壳本体A上的进气口a与出气口b，进气口a的内缘中设有若干个吸气孔1，进气口a的内孔里端的孔壁上设有补气槽2，进气口a的内孔外端的内壁面设为圆弧曲面4，吸气孔1一端穿出圆弧曲面形成回气口3，另一端连通补气槽2，吸气孔1、回气口3与补气槽2形成旁通流道，这些吸气孔1设置在压壳进气口内缘的圆弧曲面4上形成相对轴向圆形阵列的孔，如图5所示，补气槽2的右端设置在压气机叶轮e的圆柱面c与圆弧面d相接的位置，补气槽2与轴线的夹角为70°，进气口a的外缘壁的端部设有圆弧凸起式的防松台阶5，出气口b的外缘壁的端部设有圆弧凸起式的防松台,7，压壳的定位止口处设有用于装配的定位6，压壳壳体表面涂覆有一层镀层。
本发明中压壳的进气口a进气内壁设为圆弧曲面4型式，这种结构对气流能起到导向梳理作用，当进气气流冲击在端面1′上后，会顺着圆弧曲面4进入到通道内，使得进气的流畅性大为改善，降低了啸叫，起到了消音罩的作用，防松台阶5和7可以防止与其联结的排气软件脱落，提高了增压器工作的可靠性。
如图6所示，在涡轮增压器压气机工作过程中，喘震工况时，旁通流道内空气由补气槽2，经过吸气孔1和回气口3流出。具体工作过程和原理为：旁通流道补气槽2抽吸开槽位置处叶尖区域的气体，经吸气孔1，由回气口3排出。补气槽2对开槽位置处叶尖区域气体的抽吸作用造成叶尖间隙泄漏流被补气槽2抽吸，泄漏流动的通道被阻断，回流排入压气机入口，由于环槽内流动的相通，实现了压气机入口的流动均匀性，消除了通道激波；回流增大了入口流量，使得叶片入口正攻角减小，同时补气槽2的抽吸作用减弱了压气机喉口背压，逆压梯度减小，有效抑制了叶片表面边界层的分离。
如图7所示，在堵塞工况，旁通通道内空气经回气口3、吸气孔1，从补气槽2排出。回气口3使得入口周向上流动相通，从而使压气机入口流动均匀性增加，削弱了入口激波；补气槽2的射流使流通能力增强，从而拓展了堵塞边界。但是，由于近堵塞工况抽吸动力不足，故该旁通流道对堵塞边界的扩展没有对失速边界的扩展明显。
如图8、图9所示，述的压气机压壳本体A的定位口处，设有定位销6，在中间体B的装配台阶B1上，设有定位孔B2，装配时定位销6与定位孔B2配合，这样就精确的保证了压气机压壳本体A与中间体B的安装角度，不需要辅助工装，也提高了装配效率。
另外，该压气机壳体的外表面涂覆有一层厚度约5μm的镀层，这种镀层提高了壳体的耐腐蚀性和防水防污性能。
Claims (7)
1.带旁通流道的废气涡轮增压器压壳，它包括设于压壳本体上的进气口与出气口，其特征在于：进气口的内缘中设有若干个吸气孔，进气口的内孔里端的孔壁上设有补气槽，进气口的内孔外端的内壁面设为圆弧曲面，吸气孔一端穿出圆弧曲面形成回气口，另一端连通补气槽，吸气孔、回气口与补气槽形成旁通流道。
2.根据权利要求1所述的带旁通流道的废气涡轮增压器压壳，其特征在于：所述的补气槽与轴线的夹角为70°。
3.根据权利要求1或2所述的带旁通流道的废气涡轮增压器压壳，其特征在于：所述的进气口的外缘壁的端部设有圆弧凸起式的防松台阶。
4.根据权利要求1或2所述的带旁通流道的废气涡轮增压器压壳，其特征在于：所述的出气口的外缘壁的端部设有圆弧凸起式的防松台阶。
5.根据权利要求1或2所述的带旁通流道的废气涡轮增压器压壳，其特征在于：所述的补气槽的右端设置在压气机叶轮圆柱面与圆弧面相接的位置。
6.根据权利要求1或2所述的带旁通流道的废气涡轮增压器压壳，其特征在于：所述的压壳的定位止口处设有用于装配的定位销。
7.根据权利要求1或2所述的带旁通流道的废气涡轮增压器压壳，其特征在于：所述的压壳壳体表面涂覆有一层镀层。
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