CN106285916A - 一种新型增压器结构 - Google Patents

一种新型增压器结构 Download PDF

Info

Publication number
CN106285916A
CN106285916A CN201610827811.8A CN201610827811A CN106285916A CN 106285916 A CN106285916 A CN 106285916A CN 201610827811 A CN201610827811 A CN 201610827811A CN 106285916 A CN106285916 A CN 106285916A
Authority
CN
China
Prior art keywords
turbine
compressor
flow
impeller
box
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
CN201610827811.8A
Other languages
English (en)
Inventor
刘莹
徐思友
胡丰泽
佟鼎
马国玲
黄磊
程江华
葛炜
马磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China North Engine Research Institute Tianjin
Original Assignee
China North Engine Research Institute Tianjin
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 China North Engine Research Institute Tianjin filed Critical China North Engine Research Institute Tianjin
Priority to CN201610827811.8A priority Critical patent/CN106285916A/zh
Publication of CN106285916A publication Critical patent/CN106285916A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

本发明提供了一种新型增压器结构，包括压气机和涡轮，所述压气机包括压气机叶轮和压气机蜗壳，所述涡轮包括涡轮叶轮和涡轮箱。所述压气机叶轮包括背靠背两个压气机叶轮，所述压气机蜗壳包括蜗壳第一流道和蜗壳第二流道。所述涡轮包括背靠背两个涡轮叶轮，所述涡轮箱包括涡轮箱第一流道和涡轮箱第二流道。本发明具有的优点和积极效果是：根据发动机不同工况点的性能要求，进行压气机和涡轮的协同调节匹配多工况点设计，使增压器在不同工况点下具有较高的效率，实现与发动机的良好匹配。止推轴承板可以采用较小的承载面设计以获得较高轴系效率，并有效提高增压器的可靠性。

Description

一种新型增压器结构
技术领域
本发明属于内燃机技术领域，尤其是涉及一种新型增压器结构。
背景技术
随着发动机对多工况和变海拔适应的使用，要求增压器在不同宽流量范围内具有较高的效率和压比。对于普通固定截面增压器来说，压气机的流量范围固定，涡轮也无法根据发动机的工况进行流量调节，使得很多工况下涡轮无法将压气机运行至设计需求点，并且压气机无法保证在宽流量范围内具有较高的效率，使得发动机性能变差。
为了解决这一技术难题，国内外提出了VNT增压器等先进技术以通过涡轮流量调节实现与不同发动机工况的匹配，也获得了较好的收益。但至今没有采用压气机和涡轮两部件协同调节匹配技术解决发动机的多工况性能要求问题的技术方案出现。
另外，普通增压器采用单压气机、单涡轮结构，通过采用止推轴承来平衡两端的轴向力，在某些设计工况下轴向力较大，需要止推轴承设计时不得不降低轴系效率来提高增压器的使用可靠性。
因此，需要一种高效宽流量的新型增压器结构以实现与发动机多工况的良好匹配。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种压气机和涡轮两部件协同调节匹配技术的新型增压器结构，可以使设计的增压器在较宽的流量范围内具有较高的效率。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种新型增压器结构，包括串联在一起的压气机和涡轮，所述压气机包括压气机蜗壳和其内安装的压气机叶轮，所述涡轮包括涡轮箱和其内安装的涡轮叶轮；所述压气机叶轮包括背靠背两个压气机叶轮，分别为第一压气机叶轮和第二压气机叶轮，所述第一压气机叶轮和第二压气机叶轮两侧分别形成连通蜗壳出口流道的蜗壳第一流道和蜗壳第二流道；所述涡轮包括背靠背两个涡轮叶轮，分别为第一涡轮叶轮和第二涡轮叶轮，所述涡轮箱内壁对应两个涡轮叶轮中间的位置延伸出一隔板，形成第一涡轮叶轮和第二涡轮叶轮分别通向涡轮箱排气口的涡轮箱第一流道和涡轮箱第二流道。
进一步的，在所述压气机蜗壳和涡轮箱上均设有调节装置：小流量工况下，所述压气机只有所述第一压气机叶轮和所述蜗壳第一流道参与工作，所述涡轮只有所述涡轮第一叶轮和所述涡轮箱第一流道参与工作，所述第二压气机叶轮和所述第二涡轮叶轮处于惰转状态；大流量工况下，压气机端所述压气机第一叶轮、所述蜗壳第一流道组成压气机第一通道，所述压气机第二叶轮、所述蜗壳第二流道组成压气机第二通道，最终两通道气流汇入蜗壳出口流道。涡轮端所述第一涡轮叶轮和所述涡轮箱第一流道组成涡轮第一通道，所述第二涡轮叶轮和所述涡轮箱第二流道组成第二通道，最终两通道气流汇集排出。
进一步的，由于所述压气机叶轮和所述涡轮叶轮均采用背靠背结构，各自产生的轴向力基本可以相互抵消，较普通增压器的轴向力明显较小，因此止所述推轴承板可以采用较小的承载面设计。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
(1)根据发动机不同工况点的性能要求，进行压气机和涡轮的协同调节匹配多工况点设计，使增压器在不同工况点下具有较高的效率，实现与发动机的良好匹配。
(2)压气机叶轮和涡轮叶轮采用背靠背结构，基本可以抵消各部件的轴向力，止推轴承板可以采用较小的承载面设计以获得较高轴系效率。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述新型增压器结构的结构示意图。
附图标记说明：
1-第一压气机叶轮，2-第二压气机叶轮，3-蜗壳第一流道，4-蜗壳第二流道，5-蜗壳出口流道，6-第一涡轮叶轮，7-第二涡轮叶轮，8-涡轮箱第一流道，9-涡轮箱第二流道，10-止推轴承板。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种新型增压器结构，如图1所示，包括串联在一起的压气机和涡轮，所述压气机包括压气机蜗壳和其内安装的压气机叶轮，所述涡轮包括涡轮箱和其内安装的涡轮叶轮；
所述压气机叶轮包括背靠背两个压气机叶轮，分别为第一压气机叶轮1和第二压气机叶轮2，所述第一压气机叶轮1和第二压气机叶轮2两侧分别形成连通蜗壳出口流道5的蜗壳第一流道3和蜗壳第二流道4；
所述涡轮包括背靠背两个涡轮叶轮，分别为第一涡轮叶轮6和第二涡轮叶轮7，所述涡轮箱内壁对应两个涡轮叶轮中间的位置延伸出一隔板，形成第一涡轮叶轮6和第二涡轮叶轮7分别通向涡轮箱排气口的涡轮箱第一流道8和涡轮箱第二流道9。
所述第一压气机叶轮1和第二压气机叶轮2是一体成型的结构，第一压气机叶轮1与第二压气机叶轮2连接处的轮缘端延伸出三个截面为锥形且成一定角度的导流结构。
所述压气机蜗壳和涡轮箱上均安装流量调节机构；根据不同发动机工况的性能要求，通过在所述压气机蜗壳和涡轮箱安装调节机构进行流量调节：
小流量工况下，所述压气机只有所述第一压气机叶轮1和所述蜗壳第一流道3参与工作，所述涡轮只有所述涡轮第一叶轮6和所述涡轮箱第一流道8参与工作，所述第二压气机叶轮2和所述第二涡轮叶轮7处于惰转状态；
大流量工况下，压气机端所述压气机第一叶轮1、所述蜗壳第一流道3组成压气机第一通道，所述压气机第二叶轮2、所述蜗壳第二流道4组成压气机第二通道，最终两通道气流汇入蜗壳出口流道5。涡轮端所述第一涡轮叶轮6和所述涡轮箱第一流道8组成涡轮第一通道，所述第二涡轮叶轮7和所述涡轮箱第二流道9组成第二通道，最终两通道气流汇集排出。
由于所述压气机叶轮和所述涡轮叶轮均采用背靠背结构，各自产生的轴向力基本可以相互抵消，所述压气机和涡轮之间的转轴上套设止推装置，所述止推装置包括止推轴承和止推轴承板10，因此止推轴承板10可以采用较小的承载面设计以获得较高轴系效率，并有效提高增压器的可靠性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种新型增压器结构，其特征在于：包括串联在一起的压气机和涡轮，所述压气机包括压气机蜗壳和其内安装的压气机叶轮，所述涡轮包括涡轮箱和其内安装的涡轮叶轮；
所述压气机叶轮包括背靠背两个压气机叶轮，分别为第一压气机叶轮(1)和第二压气机叶轮(2)，所述第一压气机叶轮(1)和第二压气机叶轮(2)两侧分别形成连通蜗壳出口流道(5)的蜗壳第一流道(3)和蜗壳第二流道(4)；
所述涡轮包括背靠背两个涡轮叶轮，分别为第一涡轮叶轮(6)和第二涡轮叶轮(7)，所述涡轮箱内壁对应两个涡轮叶轮中间的位置延伸出一隔板，形成第一涡轮叶轮(6)和第二涡轮叶轮(7)分别通向涡轮箱排气口的涡轮箱第一流道(8)和涡轮箱第二流道(9)。
2.根据权利要求1所述的新型增压器结构，其特征在于：所述压气机蜗壳和涡轮箱上均安装流量调节机构；根据不同发动机工况的性能要求，通过在所述压气机蜗壳和涡轮箱安装的调节机构进行流量调节：
小流量工况下，所述压气机只有所述第一压气机叶轮(1)和所述蜗壳第一流道(3)参与工作，所述涡轮只有所述涡轮第一叶轮(6)和所述涡轮箱第一流道(8)参与工作，所述第二压气机叶轮(2)和所述第二涡轮叶轮(7)处于惰转状态；
大流量工况下，压气机端所述压气机第一叶轮(1)、所述蜗壳第一流道(3)组成压气机第一通道，所述压气机第二叶轮(2)、所述蜗壳第二流道(4)组成压气机第二通道，最终两通道气流汇入蜗壳出口流道(5)；涡轮端所述第一涡轮叶轮(6)和所述涡轮箱第一流道(8)组成涡轮第一通道，所述第二涡轮叶轮(7)和所述涡轮箱第二流道(9)组成第二通道，最终两通道气流汇集排出。
3.根据权利要求1所述的新型增压器结构，其特征在于：所述第一压气机叶轮(1)和第二压气机叶轮(2)是一体成型的结构，第一压气机叶轮(1)与第二压气机叶轮(2)连接处的轮缘端延伸出三个截面为锥形且成一定角度的导流结构。
4.根据权利要求1所述的新型增压器结构，其特征在于：压气机和涡轮产生的轴向力主要靠转轴上的止推轴承板(10)进行承载。
CN201610827811.8A 2016-09-13 2016-09-13 一种新型增压器结构 Pending CN106285916A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610827811.8A CN106285916A (zh) 2016-09-13 2016-09-13 一种新型增压器结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610827811.8A CN106285916A (zh) 2016-09-13 2016-09-13 一种新型增压器结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106285916A true CN106285916A (zh) 2017-01-04

Family

ID=57712243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610827811.8A Pending CN106285916A (zh) 2016-09-13 2016-09-13 一种新型增压器结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106285916A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109026166A (zh) * 2018-05-02 2018-12-18 江苏瑞尔隆盛叶轮科技有限公司 一种双涡轮增压结构
CN112503004A (zh) * 2020-11-18 2021-03-16 靳普 一种背靠背式压气机

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202140163U (zh) * 2011-06-09 2012-02-08 上海通用汽车有限公司 涡轮增压器以及发动机
CN102536431A (zh) * 2012-01-18 2012-07-04 山东富源动力设备有限公司 汽油机涡轮增压器
CN103362641A (zh) * 2012-03-28 2013-10-23 通用汽车环球科技运作有限责任公司 涡轮增压器旋转组件中的平衡漂移的控制
CN103511063A (zh) * 2013-10-29 2014-01-15 汉美综合科技（常州）有限公司 可调背靠背双侧叶轮涡轮增压器
CN103557069A (zh) * 2013-11-13 2014-02-05 中国北方发动机研究所(天津) 一种可切换双入口非对称涡轮箱
CN104105884A (zh) * 2012-03-12 2014-10-15 捷豹路虎有限公司 紧凑型多级涡轮泵
CN104213973A (zh) * 2013-05-30 2014-12-17 通用汽车环球科技运作有限责任公司 采用汽缸停缸的涡轮增压发动机
CN104421199A (zh) * 2013-08-27 2015-03-18 霍尼韦尔国际公司 功能非对称的双侧涡轮增压器叶轮和扩压器
CN104775894A (zh) * 2014-01-15 2015-07-15 霍尼韦尔国际公司 具有成对并行压缩机叶轮及中心壳体特征的涡轮增压器
CN105464789A (zh) * 2014-09-26 2016-04-06 沃尔沃汽车公司 带有旁路的双涡道涡轮增压器装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202140163U (zh) * 2011-06-09 2012-02-08 上海通用汽车有限公司 涡轮增压器以及发动机
CN102536431A (zh) * 2012-01-18 2012-07-04 山东富源动力设备有限公司 汽油机涡轮增压器
CN104105884A (zh) * 2012-03-12 2014-10-15 捷豹路虎有限公司 紧凑型多级涡轮泵
CN103362641A (zh) * 2012-03-28 2013-10-23 通用汽车环球科技运作有限责任公司 涡轮增压器旋转组件中的平衡漂移的控制
CN104213973A (zh) * 2013-05-30 2014-12-17 通用汽车环球科技运作有限责任公司 采用汽缸停缸的涡轮增压发动机
CN104421199A (zh) * 2013-08-27 2015-03-18 霍尼韦尔国际公司 功能非对称的双侧涡轮增压器叶轮和扩压器
CN103511063A (zh) * 2013-10-29 2014-01-15 汉美综合科技（常州）有限公司 可调背靠背双侧叶轮涡轮增压器
CN103557069A (zh) * 2013-11-13 2014-02-05 中国北方发动机研究所(天津) 一种可切换双入口非对称涡轮箱
CN104775894A (zh) * 2014-01-15 2015-07-15 霍尼韦尔国际公司 具有成对并行压缩机叶轮及中心壳体特征的涡轮增压器
CN105464789A (zh) * 2014-09-26 2016-04-06 沃尔沃汽车公司 带有旁路的双涡道涡轮增压器装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109026166A (zh) * 2018-05-02 2018-12-18 江苏瑞尔隆盛叶轮科技有限公司 一种双涡轮增压结构
CN112503004A (zh) * 2020-11-18 2021-03-16 靳普 一种背靠背式压气机
WO2022105210A1 (zh) * 2020-11-18 2022-05-27 至玥腾风科技集团有限公司 一种背靠背式压气机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101696747B1 (ko) 배기가스 터보차저의 압축기
CN102906429B (zh) 用于产生一串压缩机叶片上游的旋涡的旋涡发生器
CN201262164Y (zh) 一种进气导叶装置
CN103967590B (zh) 具有子午线划分涡轮壳体的轴向涡轮
CN102105654B (zh) 涡轮机中的扩散器设备
CN101868629B (zh) 压缩机
US20150337863A1 (en) Centrifugal compressor
CN103967541B (zh) 具有扇区划分涡轮壳体的轴向涡轮
CN106285916A (zh) 一种新型增压器结构
CN103016364B (zh) 离心压缩机
CN103321748A (zh) 立式燃气轮机
CN109790758A (zh) 用于内燃发动机的涡轮增压器
CN104884761A (zh) 可变喷嘴单元及可变容量型增压器
CN203570600U (zh) 双级离心压气机
CN106715838A (zh) 膨胀涡轮及涡轮增压器
CN104110300A (zh) 涡轮增压器
CN106246336B (zh) 发动机及其进气系统
CN102094704A (zh) 多喷管式可变流量增压装置
CN104895667A (zh) 一种满足egr循环需要的可变截面废气旁通涡轮机
CN106321168A (zh) 一种带有单向导气通道的涡轮增压器轴承体结构
CN206988131U (zh) 一种双叶轮离心式水泵
CN106150557B (zh) 一种具有双面涡轮的组合密封结构的增压器
CN202851395U (zh) 一种大流量、低噪声、三元流轴向双吸入离心式鼓风机
CN206338121U (zh) 径流式涡轮增压器
CN206145923U (zh) 一种空调器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170104