CN208487058U - 一种用于涡轮增压器低速补气的压气机蜗壳结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于涡轮增压器技术领域，具体涉及一种用于涡轮增压器低速补气的压气机蜗壳结构，包括压气机壳及其上设有的喷嘴通道，所述压气机壳内设有叶轮，所述喷嘴通道与压气机壳内部联通，所述喷嘴通道处设有单向阀和喷嘴，气体通过喷嘴和单向阀进入压气机壳内。连接外气形成低速喷气助推加速装置；使增压器低速的流量、压比提高，解决船用发动机低速性能差的问题。

Description

一种用于涡轮增压器低速补气的压气机蜗壳结构

技术领域

本实用新型属于涡轮增压器技术领域，具体涉及一种用于涡轮增压器低速补气的压气机蜗壳结构。

背景技术

随着船用柴油机向低速、大扭矩的发展，以及船用柴油机高排放法规的实施，对柴油机的低速性能提出了高的要求，对涡轮增压技术也提出了更高的要求，设计低速高压比、大流量的增压器来提高船用柴油机的低速性能，已成为船用增压器技术的发展方向。船用增压器的试验一般按发动机螺旋桨特性匹配，导致增压器与发动机匹配时重点考察标定点性能，很难兼顾低工况的性能。增压器与发动机匹配时满足了标定工况的性能，但低速的油耗、烟度等指标就会恶化。因此，有必要对此进行改进。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种用于涡轮增压器低速补气的压气机蜗壳结构，该结构可形成低速喷气助推，加速压气机叶轮旋转；提高发动机低速性能。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种用于涡轮增压器低速补气的压气机蜗壳结构，包括压气机壳及其上设有的喷嘴通道，所述压气机壳内设有叶轮，所述喷嘴通道与压气机壳内部联通，所述喷嘴通道处设有单向阀和喷嘴，气体通过喷嘴和单向阀进入压气机壳内。

喷嘴通道沿叶轮旋转方向切向设置，并与叶轮轴线存在倾角。

所述喷嘴通道设有四个，四个喷嘴通道周向平均分布，四个喷嘴通道处均设有单向阀和喷嘴。

所述四个喷嘴通道处分别设有25°喷嘴、30°喷嘴、35°喷嘴、和40°喷嘴，角度越大的喷嘴长度越短。

所述喷嘴距离压气机壳内表面1～2mm。

所述喷嘴联通有3MPa的压缩空气气源。

本实用新型与现有技术相比，具有的有益效果是：

本实用新型设计了一种新型低速补气的压气机蜗壳，连接外气形成低速喷气助推加速装置；使增压器低速的流量、压比提高，解决船用发动机低速性能差的问题。

（1）提高增压器低速进气量和压比，使增压器始终工作在高效区，提高发动机低速性能；

（2）根据压气机叶轮叶片出口角度选择喷嘴的角度和个数，形成高效的喷射助推；

（3）对称选择不同角度的喷嘴喷射，避免了叶片激振；

（4）同时引入的压缩空气避免了叶轮潜在的喘振危险；

（5）单向阀的设计防止了压缩空气系统关闭后的进气量损失；

（6）结构简单，易于连接，实现叶轮长短叶片全助推。

附图说明

图1为压气机蜗壳喷嘴通道位置图；

图2为工作原理图；

图3 为蜗壳剖面图。

其中，1为压气机壳，2为第一喷嘴通道，3为第二喷嘴通道，4为第三喷嘴通道，5为第四喷嘴通道，6为叶轮，7为涡轮，8为单向阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种用于涡轮增压器低速补气的压气机蜗壳结构，包括压气机壳1及其上设有的喷嘴通道，压气机壳1内设有叶轮6，喷嘴通道与压气机壳1内部联通，喷嘴通道处设有单向阀8和喷嘴，气体通过喷嘴和单向阀8进入压气机壳1内。

如图2所示，柴油机低速工作时，喷嘴和外接的压缩空气系统联通，通过单向阀8把空气引入压气机叶轮6前，通过叶轮6的转动将压缩空气带入发动机气缸，增压器转速提高，从而提高增压空气压力，之后通过涡轮7将废气排出，喷嘴外接的压缩空气增加发动机低速时进入气缸的空气量，提高空燃比，改善柴油机低速性能。当柴油机高速时，外接压缩空气系统关闭，同时通过单向阀8可防止高压空气从压气机壳1外泄。压缩空气系统可提供3MPa的压缩空气。

喷嘴通道沿叶轮6旋转方向切向设置，并与叶轮6轴线存在倾角。此种结构设置可以提高压缩空气对叶轮6形成的推力，实现高效的喷射助推，进一步提高叶轮6转速。

可根据压气机叶轮6叶片出口角度选择喷嘴的角度和个数，喷嘴通道也做相应的调整。优选，喷嘴通道设有四个，四个喷嘴通道周向平均分布，四个喷嘴通道处均设有单向阀8和喷嘴。通过设置四个喷嘴通道，可以进一步增加进入气缸的空气量和提高叶轮6转速。

为了便于描述，四个喷嘴通道分别命名为第一喷嘴通道2、第二喷嘴通道3、第三喷嘴通道4和第四喷嘴通道5。第一喷嘴通道2处装有25°喷嘴，第二喷嘴通道3处装有30°喷嘴，第三喷嘴通道4处装有35°喷嘴，第四喷嘴通道5处装有40°喷嘴。喷嘴距离压气机壳1内表面1～2mm。

如图3所示，具体安装：在压气机壳11上第一喷嘴通道2处安装25°喷嘴，当喷嘴扭到距离蜗壳内表面1～2mm时，锁紧位置；在压气机壳1上依次按角度在第二喷嘴通道3、第三喷嘴通道4和第四喷嘴通道5处安装喷嘴30°喷嘴、35°喷嘴、40°喷嘴。统一检查喷嘴头离蜗壳内表面距离是否在1～2mm，根据叶轮6叶片出口角度选择对应的喷嘴（对称选择）连接外接压缩空气系统。接压缩空气系统后形成一个多点、多角度喷射的增压器低速喷气助推系统。

上面仅对本实用新型的较佳实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于涡轮增压器低速补气的压气机蜗壳结构，其特征在于：包括压气机壳（1）及其上设有的喷嘴通道，所述压气机壳（1）内设有叶轮（6），所述喷嘴通道与压气机壳（1）内部联通，所述喷嘴通道处设有单向阀（8）和喷嘴，气体通过喷嘴和单向阀（8）进入压气机壳（1）内。

2.根据权利要求1所述的一种用于涡轮增压器低速补气的压气机蜗壳结构，其特征在于：喷嘴通道沿叶轮（6）旋转方向切向设置，并与叶轮（6）轴线存在倾角。

3.根据权利要求2所述的一种用于涡轮增压器低速补气的压气机蜗壳结构，其特征在于：所述喷嘴通道设有四个，四个喷嘴通道周向平均分布，四个喷嘴通道处均设有单向阀（8）和喷嘴。

4.根据权利要求3所述的一种用于涡轮增压器低速补气的压气机蜗壳结构，其特征在于：所述四个喷嘴通道处分别设有25°喷嘴、30°喷嘴、35°喷嘴、和40°喷嘴。

5.根据权利要求1所述的一种用于涡轮增压器低速补气的压气机蜗壳结构，其特征在于：所述喷嘴距离压气机壳（1）内表面1～2mm。

6.根据权利要求1所述的一种用于涡轮增压器低速补气的压气机蜗壳结构，其特征在于：所述喷嘴联通有3MPa的压缩空气气源。