[發明專利]一種可變截面蝸輪增壓器

無效

• 申請號: 200710012202.8
• 申請日: 2007-07-20
• 公開（公告）號: CN101349172A
• 公開（公告）日: 2009-01-21
• 發明（設計）人: 周彥學
• 申請（專利權）人: 周彥學
• 主分類號: F01D17/16
• 分類號: F01D17/16;F02B37/24
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標代理有限公司
• 代理人: 李樞

技術領域

本發明涉及的是汽車發動機增壓器，具體的是一種可變截面蝸輪增壓器。

背景技術

科學技術的迅猛發展，極大地促進了汽車技術和汽車工業的高速發展，就發動機進氣增壓技術而言已經成為國內外內燃機發展的重要方向之一。然而，目前柴油發動機增壓器的技術較為成熟，而汽油發動機因其轉速較快，在增壓器的實施上具有一定的難定及現實應用中存在有一些具體的問題，舉例來說：軸流式增壓器的效率隨著結構尺寸的縮小而迅速下降，若提高壓氣機的壓比就必須提高增壓器的轉速，這在實施要相應解決一系列的技術關鍵、相關的部件和材料問題，另外，因為車速快，發動機進氣質量流量的范圍也較寬，這就要求增壓器需有較寬的流量范圍，這是目前使用的增壓器須待解決的大問題，而現在應用的增壓器在高低轉速下呈現不等同的效率，換句話就在低轉速時效率偏低，使發動機扭拒加大而使汽車不具備良好的加速性能，增壓器的可靠性能差。

發明內容

本發明的目的是針對目前使用的增壓器存在的效率低，進氣流量范圍窄，可靠性差等一些問題和缺欠而提供性能可靠，效率高進氣流量范圍可調的一種可變截面蝸輪增壓器。

采用的技術方案是：

一種可變截面蝸輪增壓器，包括進氣渦殼、噴嘴環、渦輪、出氣道，所述進氣渦殼的進氣道設置成可變截面的圓形彎曲進氣道，進氣渦殼內裝設一噴嘴環，進氣渦殼的中心設置一中心孔，噴嘴環位于進氣渦殼和渦輪之間，渦輪通過中心軸裝設在軸承上，軸承裝設在進氣渦殼中心孔。

上述的進氣渦殼設置至少一個進氣口。

上述的噴嘴環是在環狀底板上固定連接噴嘴環葉片，在葉片之間形成均勻收縮通道。

上述渦輪葉片與輪骨采用精密鑄造的方法連接成一體。

上述出氣道設置在進氣渦殼的一側。

可變截面渦輪增壓器工作原理：

可變截面渦輪增壓器主要由進氣渦殼、噴嘴環、渦輪及出氣道組成，見圖1所示，進氣渦殼的作用之一是把發動機與可變截面渦輪增壓器連接起來，可變截面渦輪增壓器通過進氣渦殼的法蘭把整個增壓器固定在發動機排氣管上；進氣渦殼的作用之二是渦輪殼的進口與發動機排氣管相連，把發動機排出的廢氣通過進氣渦輪殼的可變截面進氣道導入噴嘴環，從而更好地利用廢氣能量。此外，進氣渦輪殼還起支承軸承的作用。

因進氣渦輪殼與高溫廢氣接觸，一般用合金鑄鐵鑄造，要求內表面光潔。廢氣經過渦輪后軸向排出。

在進氣渦殼與渦輪間裝有噴嘴環，噴嘴環又叫導向器，廢氣是經噴嘴環進入葉輪的。噴嘴環是由許多噴嘴葉片和環狀底板組成的環形葉柵，葉片之間形成一個均勻的收縮通道，如圖2所示。噴嘴環的作用之一是導向作用，噴嘴環葉片均勻分布在噴嘴環上，由于葉片在噴嘴環出口有一定的安裝角，這就使廢氣流經噴嘴環后按一定的方向均勻地流入渦輪；另一作用是將廢氣的勢能有效地轉換為動能，由于噴嘴環通道面積是漸縮的，并具有一定的出口面積，這使從發動機排氣管排出的具有一定壓力的高溫廢氣在噴嘴環通道間膨脹，壓力和溫度下降，而速度迅速增大，并使氣流在噴嘴出口具有一定的方向和較均勻的速度，即以最小的損失進入工作輪。

噴嘴環是將噴嘴環葉片與底板精鑄或焊接成一體。

渦輪的作用是把從噴嘴環出口來的高速廢氣的動能和壓力勢能轉變為機械功。渦輪是在高溫、高速及腐蝕性強的廢氣沖擊下高速旋轉的零件，是受熱、受力、受振動、受腐蝕最為嚴重的零件。

渦輪的工作原理如圖5-6所示，當來自噴嘴環的高速廢氣沖向渦輪時，廢氣便被迫沿著渦輪葉片彎曲的通道改變流動方向，這時在離心力的作用下使渦輪旋轉做功。渦輪葉片和輪骨用精鑄方法鑄成一體，渦輪的形狀采用拋物線形或二次曲線形。

本發明構思巧妙、設計合理，整體結構緊湊、性能穩定、可靠，制作、安裝方便，提高整體效率，操作簡單，具有極強的實用性，可適宜汽車使用。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是圖1的縱向剖視示意圖。

圖3是本發明噴嘴環示意圖。

圖4是圖3的剖視示意圖。

圖5是本發明渦輪結構示意圖。

圖6是圖5的剖視示意圖。

具體實施方式

一種可變截面蝸輪增壓器，包括進氣渦殼1、噴嘴環2、渦輪3、出氣道4，進氣渦殼1的進氣道6設置成可變截面的圓形彎曲進氣道6，進氣渦殼1設置一個進氣口5，進氣渦殼1內裝設一噴嘴環2，噴嘴環2是在環狀底板8上固定連接噴嘴環葉片9，在噴嘴環葉片9之間形成均勻收縮通道12。噴嘴環2位于進氣渦殼1和渦輪3之間，進氣渦殼1的中心設置一中心孔7，渦輪3通過中心軸裝設在軸承上，軸承裝設在進氣渦殼1的中心孔7，渦輪3的葉片11與輪骨10精鑄連接成一體。出氣道4設置在進氣渦殼1的一側。