CN111577446A - 涡轮增压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涡轮增压器，压气机壳包括筒体以及与筒体固定的流道壳体，流道壳体上设有输气流道，筒体上设有输气通道，所述输气通道包括：主输气通道，主输气通道的轴向与压气机叶轮轴向平行，压气机叶轮位于主输气通道内；位于主输气通道以及压气机叶轮周围的旁路导气部分；分别位于旁路导气部分两端的第一输气口、第二输气口，第二输气口与主输气通道连通，第二输气口的出气方向与压气机叶轮的径向不垂直；当涡轮增压器处于正常工作状态时，从第一输气口进入旁路导气部分的气流，从第二输气口流出后进入压气机叶轮被压缩。本发明具有提高压气效率以及避免涡轮增压器发生喘振的优点。

Description

涡轮增压器

技术领域

本发明涉及一种涡轮增压器。

背景技术

如图14，现有的涡轮增压器包括涡轮壳体1、涡轮叶轮2、压气机壳、压气机叶轮4、转动轴5、中间壳21，涡轮壳体1与中间壳21的一端固定，压气机壳与中间壳21的另一端固定，涡轮叶轮2位于涡轮壳体1内且与转动轴5固定，转动轴5穿过中间壳21，压气机叶轮4与转动轴5固定(压气机壳与压气机叶轮以及转动轴组成压气机)，压气机壳上具有输气通道和扩压通道14d。转动的压气机叶轮4、涡轮叶轮2，和在两者中间起连接作用的转动轴5、轴封套6和叶轮锁紧螺母形成涡轮增压器转子系统。

如图14，上述涡轮增压器利用来自发动机排出的废气，来驱动位于涡轮壳体1内的涡轮叶轮2高速转动，由于压气机叶轮4和涡轮叶轮2均与转动轴5固定，因此，压气机叶轮4快速转动，压气机叶轮4把空气从进气口强制吸进，空气压缩后进入扩压通道14d进一步扩压，进入管径增大的输气流道14a并通过输出管道14e输送到发动机内，这些经压缩的空气被注入发动机的缸体内燃烧。

对于在稳定工况下运行的涡轮增压器而言，压气机叶轮4是在一定转速下运转的，并且持续不断向发动机的进气管提供具有一定压力的压缩空气。但是当压气机叶轮4吸气量大于出气量时，压气机壳上的进气口的空气有些压不进去，气流就聚集在压气机叶轮4的叶片之间，空气流量时大时小，压力值波动，进气量减小时，进气轴向速度降低。甚至在压气机叶轮4出口气流会出现回流，此时气流就聚集在压气机叶轮4处，从而导致压气机叶轮4产生振动，并发出沉重的喘息声，这种现象就叫做压气机的喘振。它的本质是气体的振动。匹配好的增压器一般不会发生堵塞，但匹配好的增压器成本会增加很多，另外当工作条件发生变化时，比如通道堵塞，负荷过高或过低，柴油机负荷不均匀，以及负荷突变等情况，即使匹配好的增压器也会出现喘振。

涡轮增压的喘振是发生在压气部分(压气机叶轮处)，具体危害有噪音，增压器轴系零件损坏；发动机工作粗暴，喘振区域工作时，工作不稳定、抖动等。

另外，由于泄压阀长期处于高温的工作环境且开关较频繁，阀门同涡轮壳体1相互触碰，旁通阀门易磨损，是涡端最容易损坏的一个零件之一。如图15所示，现有技术中涡轮增压器的泄压阀结构，阀片与泄压口处为平面与平面接触，阀盖16打开时，通过泄压口1b流出的气流表现为在阀盖16的两侧不均匀，对阀盖16冲击力较大。在高温环境下，容易造成摇臂15与阀盖16铆接部分脱落。同时由于阀盖16频繁关闭，阀盖16易磨损，影响密封。另外，普通的增压器阀门打开，旁通气体时，会出现较大噪音。

此外，如图16和图17，中间壳21和压气机壳中的扩压背板24用锁紧螺丝紧固在一起，转子系统与扩压背板24和中间壳24之间有间隙，保证在高速转动过程中不与扩压背板24和中间壳21摩擦。

在涡轮增压器的转动轴5上设有第一环槽5a，并装配有第一密封环25。第一密封环25不受力时，其外径大于中间壳21上的环孔直径，组装时受压缩被推入中间壳21环孔内。第一密封环25依靠自身弹力，外圆紧贴在中间壳21上。第一密封环25宽度小于转动轴5上的第一环槽5a，内径大于第一环槽5a底径。

如图14、图16和图17，在转动轴5上安装有轴封套26，扩压背板24安装在轴封套26上，轴封套26也设有第二环槽26a，第二密封环27安装在第二环槽26a中。第二密封环27不受力时，其外径大于扩压背板24上的环孔直径，组装时受压缩被推入扩压背板24环孔内。第二密封环27依靠自身弹力，外圆周面与扩压背板24紧贴。第二密封环27宽度小于轴封套26上的第二环槽26a，内径大于第二环槽26a底径。

如图14、图16和图17，中间壳21内孔中设有浮动轴承28，浮动轴承28外径小于中间壳21内径；浮动轴承28内径大于涡轮转动轴5外径。中间壳21进油螺孔，通过高压油管连接发动机供油泵。油泵泵出高压润滑油，从中间壳21上的油道21a进油螺纹进入浮动轴承28和中间壳21的间隙、浮动轴承28和涡轮转动轴5的间隙中，最终从回油口流出。高压润滑油在两个狭小的间隙中形成高压油膜，支撑涡轮转动轴5不与浮动轴承28摩擦，支撑浮动轴承28不与中间壳21摩擦，维持转子系统高速转动。

如图14、图16和图17，中间壳21内充满了润滑油，但由于润滑油的压力非常高，因此润滑油通过第一密封环25与第一环槽5a之间的间隙向涡轮壳体1一侧泄露，润滑油还通过第二密封环27与第二环槽26a之间的间隙，向压气机壳体一侧泄露。

发明内容

本发明提供一种能提高压气效率以及避免发生喘振的涡轮增压器。

解决上述技术问题的技术方案如下：

涡轮增压器，包括：具有废气通道的涡轮壳体、涡轮叶轮、压气机壳、压气机叶轮、转动轴、中间壳，涡轮壳体与中间壳的一端固定，压气机壳与中间壳的另一端固定，涡轮叶轮位于涡轮壳体的废气通道内且与转动轴固定，转动轴穿过中间壳，压气机叶轮与转动轴固定，压气机壳包括筒体以及与筒体固定的流道壳体，流道壳体上设有输气流道，筒体上设有输气通道，所述输气通道包括：

主输气通道，主输气通道的轴向与压气机叶轮轴向平行，压气机叶轮位于主输气通道内；

位于主输气通道以及压气机叶轮周围的旁路导气部分；

分别位于旁路导气部分两端的第一输气口、第二输气口，第二输气口与主输气通道连通，第二输气口的出气方向与压气机叶轮的径向不垂直；

当涡轮增压器处于正常工作状态时，从第一输气口进入旁路导气部分的气流，从第二输气口流出后进入压气机叶轮被压缩；

当压气机叶轮处出现气流聚集时，聚集在压气机叶轮处的一部分气流从第二输气口进入旁路导气部分并从第一输气口流出，使所述聚集的气流分散在压气机叶轮周围。

本发明中在筒上设置第一输气口、旁路导气部分、第二输气口的作用为：

(1)，当压气机启动时，一部分气流通过主输气通道提供给压气机叶轮，另一部分气流通过第一输气口、旁路导气部分、第二输气口提供给压气机叶轮，相比普通压气机壳，能够更快地给压气机叶轮提供足够气体，避免怠速时间过长，提高压气效率。

(2)，另一个主要作用是避免喘振，当压气机叶轮吸入的气流量减少，气流聚集在压气机叶轮处靠近压气机的喘振点时，聚集在压气机叶轮导向叶片处的气流通过第二输气口进入旁路导气部分，从第一输气口流出，从而使聚集在压气机叶轮处的气流被旁通，减小气流对压气机叶轮形成的轴向压力，从而可使聚集在压气机叶轮导向叶片处的气流被分散在压气机叶轮周围，因此，通过旁通的方式使压气机在更低的气流量运行时而不发生喘振。

综上所述，本发明的涡轮增压器具有能提高压气效率以及避免发生喘振的优点。

附图说明

图1为本发明的涡轮增压器的装配图；

图2为本发明压气机壳一剖面的剖面图；

图3为本发明中压气机正常(稳态)工作时气流的流向图；

图4为本发明中压气机接近喘振时气流的流向图；

图5为本发明中前端导向器的立体图；

图6为本发明中前端导向器的仰视图；

图7为本发明中泄压阀与泄压口的配合图；

图8为本发明泄压阀泄压时的示意图；

图9为本发明中推动机构的示意图；

图10涡轮壳体上设置废气输气支管后的示意图；

图11为涡轮增压器的剖面图；

图12为图11中的I部放大图；

图13为图11中的P部放大图；

图14为现有技术中的涡轮增压器的剖面图；

图15为现有技术中的泄压阀与泄压口的配合图；

图16为图14中的N部放大图；

图17为图14中的M部放大图；

1为涡轮壳体、1a为废气通道，1b为泄压口，2为涡轮叶轮，3为外筒体，3a为外筒体本体，3b为第一端部，3c为第二端部，3d为弯曲部，4为压气机叶轮，5为转动轴，5a为第一环槽，6为主输气通道，7为旁路导气部分，7a为第一输气口，7b为第二输气口，8为内筒体，9为连接体，10为导向体，11为导流槽，12为插入部，13为台阶，14为流道壳体，14a为输气流道，14b为泄压通道，14c为旁路通道，14d为扩压通道，14e为输出管道，14f为第一气嘴，14g为凸台，15为摇臂，16为阀盖，16a为周面，17为配重部，18为导气管，19为推杆，20为弹性机构，21为中间壳，21a为油道，22为控制阀，23为废气输气支管，扩压背板24，

25为第一密封环，26为轴封套，26a为第二环槽，27为第二密封环，28为浮动轴承；5a为第一环槽，25为第一密封环，26为轴封套，26a为第二环槽，27为第二密封环，28为浮动轴承；29为输气部件，30为第一引气通道，31为第二引气通道，32为第二气嘴，33为第三引气通道，34为密封圈，35为第二螺纹孔。

具体实施方式

如图1，本发明的涡轮增压器，包括具有废气通道1a的涡轮壳体1、涡轮叶轮2、压气机壳、压气机叶轮4、转动轴5、中间壳21、轴封套26、第一密封环25、第二密封环27，涡轮壳体1与中间壳的一端固定，压气机壳与中间壳21的另一端固定，涡轮叶轮2位于涡轮壳体1的废气通道1a内且与转动轴5固定，转动轴5穿过中间壳，压气机叶轮4与转动轴5固定。压气机壳包括筒体以及与筒体固定的流道壳体14，压气机壳还包括扩压背板24，扩压背板24与流道壳体14固定。

如图1和图2，流道壳体14上设有输气流道14a，筒体上设有输气通道。所述输气通道包括主输气通道6、旁路导气部分7、第一输气口7a、第二输气口7b，主输气通道6的轴向与压气机叶轮4轴向平行，压气机叶轮4位于主输气通道6内，旁路导气部分7位于主输气通道6以及压气机叶轮4的周围。第一输气口7a、第二输气口7b分别位于旁路导气部分7的两端，第二输气口7b与主输气通道6连通，第二输气口7b的出气方向与压气机叶轮4的径向不垂直。

如图3，当涡轮增压器处于正常(稳态)工作状态时，从第一输气口7a进入旁路导气部分7的气流，从第二输气口7b流出后进入压气机叶轮4被压缩。如图4，当压气机叶轮4处出现气流聚集时，聚集在压气机叶轮4处的一部分气流从第二输气口7b进入旁路导气部分7a并从第一输气口7a流出，使所述聚集的气流分散在压气机叶轮4周围。

如图3，压气机启动时，一部分气流通过主输气通道6提供给压气机叶轮4，另一部分气流通过第一输气口7a、旁路导气部分7、第二输气口7b提供给压气机叶轮4，相比普通压气机壳，能够更快地给压气机叶轮4提供足够气体，避免怠速时间过长，提高压气效率。

如图4，第一输气口7a、旁路导气部分7、第二输气口7b的另一个主要作用是避免喘振，当压气机叶轮4吸入的气流量减少，气流聚集在压气机叶轮4处靠近压气机的喘振点时，聚集在压气机叶轮4导向叶片处的气流通过第二输气口7b进入旁路导气部分7，从第一输气口7a流出，从而使聚集在压气机叶轮4处的气流被旁通，减小气流对压气机叶轮4形成的轴向压力，从而可使聚集在压气机叶轮4导向叶片处的气流被分散在压气机叶轮4周围，因此，通过旁通的方式使压气机在更低的气流量运行时而不发生喘振。

如图1和图2，筒体包括外筒体3和至少一部分位于外筒体3内的内筒体8，在外筒体3与内筒体8之间形成所述旁路导气部分7。本实施例中优先将内筒体8全部设置在外筒体3内。这样，使第一输气口7a、旁路导气部分7、第二输气口7b均位于外筒体3内，当接近压气机的喘振点时，气流通过第二输气口7b进入旁路导气部分7，从第一输气口7a流出到主输气通道6中，如此循环，直到压气机叶轮4正常工作。

如图3和图4，外筒体3包括外筒体本体3a以及呈环状的拓宽流量部，拓宽流量部包括第一端部3b、第二端部3c以及设置于第一端部3b和第二端部3c之间的弯曲部3d，第一端部3b与外筒体本体3a的内壁连接，在第二端部3c与内筒体8的一端之间形成所述第二输气口7b，由于第二端部3c与内筒体8的一端之间没有阻挡或遮挡，因此，这样的第二输气口7b的体积是最大的，能完全避免气流在流动时受到阻碍作用力，从旁路导气部分7的气流通过第二输气口7b非常顺利地进入主输气通道6并分散在压气机叶轮4，对压气机叶轮4提供周向的助推力。或者从聚集在压气机叶轮4叶片间的气流能顺利地通过第二输气口7b进入到旁路导气部分7，以利于使所述聚集的气流扩散后分散在压气机叶轮4的周围。

如图2，优选地，内筒体8的一端以及第二端部3c均为圆环状。内筒体8的一端或者第二端部3c的周面优先采用圆柱面，内筒体8一端的端面以及第二端部3c的端面优先采用平面。内筒体8的一端或者第二端部3c的周面也可以是圆锥面。

如图1、图2、图5和图6，涡轮增压器还包括前端导向器，该前端导向器包括与外筒体3配合的连接体9、多个导向体10，每个导向体10的一端与连接体9固定，每个导向体10的另一端与内筒体8固定，在连接体9与相邻两个导向体10之间形成导流槽11，每个导向体10的布置方向与连接体9的径向不平行。优选地，连接体9与外筒体3过盈配合，导向体10的一端与连接体9一体成型，导向体10与内筒体8固定，导向体10与内筒体8优先采焊接固定。

如图1和图2，通过前端导向器向第一输气口7a输入的气流形成导向作用，更进一步改善了工作环境，结合到第一输气口7a、旁路导气部分7、第二输气口7b的导流，这样对气流起到了双重的导向作用，提高了压气机的效率。在发生喘振时，气流通过导向叶片，又能更快得被旁通，避免喘振。另外，由于导向体10的布置方向与连接体9的径向不平行，使导流槽11的布置方向与连接体9的径向也不平行，因此，当气流沿导流槽11进出时，使气流沿着内筒体8的离心方流动(如图6)，这样可以减少气流与外筒体3内壁的碰撞机率，降低气流动能的损失，为压气机叶轮4提供有利的助力。

如图1、图2、图5和图6，前端导向器还包括插入部12，该插入部12的一端与导向体10的另一端连接，插入部12的另一端插入到旁路导气部分7中，在插入部12与导向体10之间形成台阶13，优选地，台阶与内筒体8的端面配合。插入部12的另一端通过第一输气口7a插入到旁路导气部分7中，因此，压气机正常工作时，气流从导流槽11通过第一输气口7a进入旁路导气部分7中，或者当接近喘振时，进入旁路导气部分7中依次通过第一输气口7a、导流槽11排出。

如图1，插入部12插入到旁路导气部分7中后，插入部12与外筒体3的内壁形成抵顶，这样有助于使前端导向器与外筒体3配合的稳固性。

如图1和图2，流道壳体14上设有泄压通道14b，流道壳体14上还设有旁路通道14c，该旁路通道14c贯通旁路导气部分7与泄压通道14b，涡轮增压器还包括与泄压通道14b配合并根据气压的力使旁路通道14b开启或关闭的控制阀22。控制阀22由壳体、阀芯以及弹簧组成，弹簧的一端与壳体连接，弹簧的另一端与阀芯连接。

如图1和图2，泄压通道14b与输气流道14a连通，压气机叶轮4将气流吸入并在扩压通道14d中压缩后进入到输气流道14a内，如果流入到输气流道14a的气体压力过大于控制阀22的弹簧的作用力时，气压推动阀芯使弹簧压缩，解除阀芯对旁路通道14c的关闭作用，从而输气流道14a内的一部分气流可以通过泄压通道14b、旁路通道14c进入到旁路导气部分7，由此减小输气流道14a内的气压力，避免在压气机端出现气流堵塞、喘振的情况。

如图1、图7和图8，涡轮壳体1上设有贯通到废气通道1a的泄压口1b，涡轮增压器还包括一部分位于废气通道中的泄压阀，泄压阀与涡轮壳体1活动连接，泄压阀与泄压口配合。泄压阀包括与涡轮壳体1活动连接的摇臂15、阀盖16，阀盖16与摇臂15连接，阀盖16的周面16a与泄压口1b配合，阀盖16的周面16a为锥面。

如图7和图8，泄压阀还包括在阀盖16与泄压口1b配合时使阀盖16与泄压口1b保持居中的配重部17，配重部17设置在阀盖16朝向泄压口1b的端面上，配重部17呈球体或锥体，配重部17优先采用半球体。

如图7和图8，本发明通过在阀盖16与泄压口1b的配合部，配重部17与阀盖16设计成锥形，能够实现自动居中，实现超级密封性能。同时当阀盖16打开，位于阀盖16底部中央的配重部17能够对气流起到分流作用，使排出的气体更对称和均匀，同时可得到近似线性的负载曲线。总体来说，本发明的泄压阀提高了排气泄压阀组件的耐用性，更好地实现了静音运行。

如图10，涡轮增压器还包括自动推动摇臂15转动的推动机构，该推动机构包括：设置在流道壳体14上导气管18、推杆19、弹性机构20，导气管18的一端与输气流道14a连通，或者导气管18的一端与泄压通道14b连通，推杆19的一端与摇臂15连接，推杆19的另一端与导气管18连接，弹性机构20与推杆19连接。

如图2、图7和图8，当输气流道14a内的气压力较大时，而气压力还不足以克服控制阀22的弹簧的作用力，但通入到导气管18内的气压力足以克服弹性机构20的作用力时，气压力推动推杆19移动，推杆19驱动摇臂15转动，摇臂15带动阀盖16摆动，从而打开泄压口1b，从发动机排出的废气的一小部分通过泄压口1b排出，这样就减小了废气对涡轮叶轮2的驱动作用力，使涡轮叶轮2的转速下降，而压气机端的表现是，压气机叶轮4的转速降低，吸气量也随之降低。

如图2、图7和图8，而如果输气流道14a内气压力增大到足以克服控制阀22的弹簧的作用力，输气流道14a的气流不但通过推动机构使阀盖16打开泄压口1b，而且还使控制阀22打开旁路通道14c，使输气流道14a内的一部分气流通过泄压通道14b、旁路通道14c进入到旁路导气部分7，由此减小输气流道14a内的气压力，避免在压气机端出现气流堵塞、喘振的情况。

如图11，涡轮增压器还包括废气输气支管23，废气输气支管23的一端与涡轮壳体1上的废气通道1a连通，废气输气支管23的另一端的泄压口1b连通。在涡轮壳体1进气口流道旁通一条废气输气支管23后直接连至泄压口1b。相比普通的涡轮壳体1结构，这种结构的作用是当泄压阀开启时，气流提前进入了支路，避免气流运动方向不一致而出现紊流。

本发明中还设计了一种新的涡轮增压器的密封结构，具体如下：

转动轴5一端的周面上设有第一环槽5a，第一密封环25安装在第一环槽5a中以对转动轴5和中间壳21形成密封，转动轴5的另一端与压气机叶轮4固定。轴封套26套在转动轴5上，扩压背板24与轴封套26配合，轴封套26上设有第二环槽26a，第二密封环27安装在第二环槽26a中以对轴封套26和扩压背板24形成密封。

压气机壳上设有压缩气体输出部，还包输气部件29，输气部件29与所述压缩气体输出部连接。压缩气体输出部包括：与流道壳体14连接的输出管道14e、第一气嘴14f，第一气嘴14f分别与输出管道14e和输气部件29连接。输气部件29优先采用耐高压的橡胶管。输出管道14e的侧壁上设有凸台14g，该凸台14g上设有第一螺纹孔，第一气嘴14f的一端设置密封胶后与第一螺纹孔螺纹连接。

本实施例中，在输出管道14e的侧壁上设置有凸台14g，并在凸台14g上加工第一螺纹孔，凸台14g上安装第一气嘴14f，第一气嘴14f的材质为铜，第一气嘴14f一端为具有螺纹的管部，第一气嘴14f与第一螺纹孔安装时，须在螺纹上涂抹螺纹密封胶，防止第一气嘴14f在发动机振动下松动并泄露压缩空气。输气部件29套在第一气嘴14f上并用弹性卡箍紧固，防止气体泄露。

中间壳21上设有压缩气体输入部，压缩气体输入部与输气部件29连接，中间壳21上还设有第一引气通道30，第一引气通道30与压缩气体输入部连通，第一引气通道30的输出端位于中间壳21上抵御润滑油向涡轮壳体1一侧泄露的部位。

压缩气体输入部包括设置于中间壳21上且与所述第一引气通道30连通的第二螺纹孔35、第二气嘴32，第二气嘴32的一端设置密封胶后与第二螺纹孔35螺纹连接。第二螺纹孔35与润滑油道输入口的位置错开，第二螺纹孔与润滑油道输入部沿中间壳21周向相位角之差优先采用60°。

第二气嘴32的材质为铜，第二气嘴32一端为具有螺纹的管部，第二气嘴32与第一螺纹孔安装时，须在螺纹上涂抹螺纹密封胶，防止第二气嘴32在发动机振动下松动并泄露压缩空气。输气部件29套在第二气嘴32上并用弹性卡箍紧固，防止气体泄露。

根据中间壳21的壁厚选择是否设置用于加工第二螺纹孔35的突出部，本实施例中，在中间壳21上设置了与该中间壳21一体成型的突出部，在该突出部上开始加工第二螺纹孔，使第二螺纹孔延伸到中间壳21的壁部。

扩压背板24上设有第二引气通道31，第二引气通道31的输入端与压缩气体输入部或者第一引气通道30连通，第二引气通道31的输出端位于扩压背板24上抵御润滑油向涡轮壳体1一侧泄露的部位。

优选地，压缩气体输入部还包括设置于中间壳21上的第三引气通道33，第三引气通道33的一端与第二螺纹孔螺纹35连通，第三引气通道33的另一端与第二引气通道31连通。中间壳21和扩压背板24的接合面上都加工有沉孔，装配时安装密封圈34，密封圈34受挤压后，填充在沉孔内，可以有效防止压缩空气从中间壳21和扩压背板24的配合面泄露。

涡轮增压器运转过程中，压气机叶轮4高速旋转，使空气压缩后进入到输气流道14a中，压缩气体通过输出管道14e流向发动机进气管时，一部分压缩气体通过第一气嘴14f、输气部件29进入到第二螺纹孔35中，从第二螺纹孔35中流出的压缩空气分别流向第一引气通道30和第三引气通道33。

通过第一引气通道30的压缩空气流向第一密封环25面向涡轮壳体1的外侧，压缩空气对第一密封环25的一端提供压力，该压力与位于中间壳21内的润滑油对第一密封环25另一端形成的压力抗衡，使第一密封环25两侧的压力趋于平衡，避免润滑油通过第一密封环25与转动轴5之间的间隙流向压气机壳体，进而避免润滑油向涡轮壳体1壳泄漏。另外，当增压器发生回油受限，曲轴箱内油压或油位过高，曲轴箱通风管堵塞等问题，润滑油压力升高时，压缩空气可以增强涡轮侧废气压力，防止涡轮侧的润滑油泄漏。

通过第三引气通道33的压缩空气进入第二引气通道31后流向第二密封环27面向压气机叶轮4的一端，压缩空气对第二密封环27的一端提供压力，该压力与位于中间壳21内的润滑油对第二密封环27另一端形成的压力抗衡，使第二密封环27两侧的压力趋于平衡，避免润滑油通过第二密封环27与压背板24之间的间隙流向涡轮壳体1，进而避免润滑油向压气机壳泄漏。另外，当发动机长距离下坡或怠速时间过长时，引导来的压缩空气可以有效提高压气机叶轮4后背压力，保持叶轮后背压力和润滑油压力均衡，从而抑制压气机侧漏油。

由于压缩空气的温度远低于涡轮壳体1内的发动机废气。涡轮增压器工作中，涡轮壳体1的热量不断向涡轮叶轮2、转动轴5、第一密封环25等零件辐射。从压气机输出部引导来的压缩空气的温度远远低于输入到涡轮壳体1中发动机废气的温度，因此，从第一引气通道30输出的压缩空气可以有效降低涡轮叶轮2、转动轴5第一密封环25等零件的温度，防止第一密封环25因积碳、机油结焦后过度磨损失效。另外，通入到中间壳21内的压缩空气带走了涡轮壳体1辐射的热量，同时使中间壳21得到冷却，避免在中间壳21内的润滑油结焦，从而防止中间壳21限制润滑油回油。

本实施例中的第一密封环25和第二密封环27可以是一个或多个，第一密封环25和第二密封环27优先采用两个。第一引气通道30的输出端位于两个第一密封环25之间，第二引气通道31的输出端位于两个第二密封环27之间，从而从第一引气通道30引导而来的压缩空气吹向两个第一密封环25中间，从第二引气通道31引导而来的压缩空气吹向两个第二密封环27中间。两个密封环的密封气路原本就比单个密封环的长，密封效果也更好。压缩空气的进一步补充，可以减少两个密封环间的压力差，防止润滑油泄露。

Claims (10)

1.涡轮增压器，包括：具有废气通道(1a)的涡轮壳体(1)、涡轮叶轮(2)、压气机壳、压气机叶轮(4)、转动轴(5)、中间壳(21)，涡轮壳体(1)与中间壳(21)的一端固定，压气机壳与中间壳(21)的另一端固定，涡轮叶轮(2)位于涡轮壳体(1)的废气通道(1a)内且与转动轴(5)固定，转动轴(5)穿过中间壳，压气机叶轮(4)与转动轴(5)固定，压气机壳包括筒体以及与筒体固定的流道壳体(14)，流道壳体(14)上设有输气流道(14a)，筒体上设有输气通道，其特征在于，所述输气通道包括：

主输气通道(6)，主输气通道(6)的轴向与压气机叶轮(4)轴向平行，压气机叶轮(4)位于主输气通道(6)内；

位于主输气通道(6)以及压气机叶轮(4)周围的旁路导气部分(7)；

分别位于旁路导气部分(7)两端的第一输气口(7a)、第二输气口(7b)，第二输气口(7b)与主输气通道(6)连通，第二输气口(7b)的出气方向与压气机叶轮(4)的径向不垂直；

当涡轮增压器处于正常工作状态时，从第一输气口(7a)进入旁路导气部分(7)的气流，从第二输气口(7b)流出后进入压气机叶轮(4)被压缩；

当压气机叶轮(4)处出现气流聚集时，聚集在压气机叶轮(4)处的一部分气流从第二输气口(7b)进入旁路导气部分(7a)并从第一输气口(7a)流出，使所述聚集的气流分散在压气机叶轮(4)周围。

2.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，筒体包括外筒体(3)和至少一部分位于外筒体(3)内的内筒体(8)，在外筒体(3)与内筒体(8)之间形成所述旁路导气部分(7)。

3.根据权利要求2所述的涡轮增压器，其特征在于，外筒体(3)包括外筒体本体(3a)以及呈环状的拓宽流量部，拓宽流量部包括第一端部(3b)、第二端部(3c)以及设置于第一端部(3b)和第二端部(3c)之间的弯曲部(3d)，第一端部(3b)与外筒体本体(3a)的内壁连接，在第二端部(3c)与内筒体(8)的一端之间形成所述第二输气口(7b)。

4.根据权利要求2所述的涡轮增压器，其特征在于，涡轮增压器还包括前端导向器，该前端导向器包括：

与外筒体(3)配合的连接体(9)；

多个导向体(10)，每个导向体(10)的一端与连接体(9)固定，每个导向体(10)的另一端与内筒体(8)固定，在连接体(9)与相邻两个导向体(10)之间形成导流槽(11)，每个导向体(10)的布置方向与连接体(9)的径向不平行。

5.根据权利要求3所述的涡轮增压器，其特征在于，所述前端导向器还包括：

插入部(12)，该插入部(12)的一端与导向体(10)的另一端连接，插入部(12)的另一端插入到旁路导气部分(7)中，在插入部(12)与导向体(10)之间形成台阶(13)。

6.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，流道壳体(14)上设有泄压通道(14b)，流道壳体(14)上还设有旁路通道(14c)，该旁路通道(14c)贯通旁路导气部分(7)与泄压通道(14b)；

涡轮增压器还包括与泄压通道(14b)配合并根据气压的力使旁路通道(14c)开启或关闭的控制阀(22)。

7.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，涡轮壳体(1)上设有贯通到废气通道(1a)的泄压口(1b)；

涡轮增压器还包括一部分位于废气通道中的泄压阀，泄压阀与涡轮壳体(1)活动连接，泄压阀与泄压口配合，泄压阀包括：

与涡轮壳体(1)活动连接的摇臂(15)；

阀盖(16)，阀盖(16)与摇臂(15)连接，阀盖(16)的周面(16a)与泄压口(1b)配合，阀盖(16)的周面(16a)为锥面。

8.根据权利要求7所述的涡轮增压器，其特征在于，泄压阀还包括：

在阀盖(16)与泄压口(1b)配合时使阀盖(16)与泄压口(1b)保持居中的配重部(17)，配重部(17)设置在阀盖(16)朝向泄压口(1b)的端面上，配重部(17)呈球体或锥体。

9.根据权利要求7所述的涡轮增压器，其特征在于，涡轮增压器还包括自动推动摇臂(15)转动的推动机构，该推动机构包括：

设置在流道壳体(14)上导气管(18)，导气管(18)的一端与输气流道(14a)连通；

推杆(19)，推杆(19)的一端与摇臂(15)连接，推杆(19)的另一端与导气管(18)连接；

弹性机构(20)，弹性机构(20)与推杆(19)连接。

10.根据权利要求1或7所述的涡轮增压器，其特征在于，还包括废气输气支管(23)，废气输气支管(23)的一端与涡轮壳体(1)上的废气通道(1a)连通，废气输气支管(23)的另一端的泄压口(1b)连通。

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