[發明專利]雙渦旋渦輪增壓器

有效

• 申請號: 201280064458.2
• 申請日: 2012-11-14
• 公開（公告）號: CN104024600A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 星徹;橫山隆雄
• 申請（專利權）人: 三菱重工業株式會社
• 主分類號: F02B39/00
• 分類號: F02B39/00;F01D25/24
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 岳雪蘭

技術領域

本發明涉及雙渦旋渦輪增壓器，在由發動機的排氣驅動的渦輪增壓器的渦輪殼體上形成有兩個排氣導入路。

背景技術

為利用發動機的排氣能量將向發動機的進氣加壓并使輸出提高，而廣泛使用排氣渦輪增壓器。

在通常的渦輪增壓器(排氣導入流路為1個)的情況下，在發動機的低速轉速區域，存在不能充分地進行進氣的加壓的傾向，作為與此對應的對策，采用雙渦旋渦輪增壓器。

雙渦旋渦輪增壓器中，從渦輪殼體的兩個排氣導入流路到動葉片前緣的流路被分割為前側和后側。

雙渦旋渦輪增壓器可以有效地活用發動機的排氣脈動的動壓，因此，即使在發動機的低轉速域，也具有比通常的渦輪增壓器更優異的特性。

為了有效地活用發動機的排氣脈動的動壓，在四氣缸發動機的情況下，考慮燃燒氣缸的順序，將第一氣缸和第四氣缸的排氣管連結，向后渦旋導入排氣，將第二氣缸和第三氣缸的排氣管連結，向前渦旋導入，在發動機旋轉兩圈的期間，向前渦旋和后渦旋交互且間歇地導入排氣。

但是，來自前渦旋側的氣流和來自后渦旋側的氣流在切換時有從兩渦旋進入動葉片的時期，成為與該狀態吻合的動葉片入口形狀。即，為了從兩渦旋向動葉片導入排氣，增大動葉片入口的寬度(流路面積)。

因此，從后渦旋的出口噴出的排氣在動葉片入口附近急劇膨脹，排氣的氣流紊亂，在該狀態下流過動葉片的翼片間時發生渦流，流動阻力增大，動葉片的旋轉力降低，具有導致渦輪增壓器的效率低下的不良現象。

作為這種現有技術，公開有本公司申請的實開平2－83304號公報(專利文獻1)。

根據專利文獻1，公開有在隔開前渦旋和后渦旋的中隔板(渦旋喉)的表面設有調整流過中隔板附近的排氣的方向的導向板的技術。

通過該導向板強制地改變排氣的流入角度，使動葉片的旋轉力提高，提高渦輪增壓器的增壓效率。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：(日本)實開平2－83304號公報

發明內容

發明所要解決的課題

根據專利文獻1，在隔開前渦旋和后渦旋的中隔板的表面設有調整流過中隔板附近的排氣的方向的導向板，但是，通過設置導向板，產生渦輪增壓器的制作工時及制作模型的復雜形狀等帶來的成本上升。

因此，本發明是鑒于這種不良情況而開發的，其目的在于，提供一種渦輪增壓器，從渦旋出口噴出的排氣在動葉片入口附近不急劇膨脹，通過抑制動葉片內的流動阻力，實現增壓效率提高和低成本。

用于解決課題的技術方案

本發明為實現所述目的的發明，提供一種雙渦旋渦輪增壓器，在由發動機的排氣驅動的渦輪增壓器的渦輪殼體上沿該渦輪增壓器的旋轉軸的軸線形成前渦旋及后渦旋的兩個排氣導入流路，其特征在于，具備：

渦輪殼體，其形成所述前渦旋及所述后渦旋；

所述后渦旋，其半徑方向截面中心線相對于所述軸線配設為大致直角；

所述前渦旋，其半徑方向截面中心線相對于所述軸線傾斜地配設于所述動葉片出口側；

隔壁，其將所述后渦旋和所述前渦旋隔開；

動葉片，其安裝于所述旋轉軸，且通過排氣使該旋轉軸旋轉，

所述前渦旋的殼體側的傾斜面的延長線在所述動葉片入口的中央部位置交叉，并且，以與所述動葉片的外周部具有一定寬度的間隙的所述渦輪殼體的內周面和所述傾斜面的延長線交叉的交叉部在所述動葉片入口寬度的內側，且位于比所述動葉片入口更大徑一側的方式形成所述前渦旋的出口部分。

根據本發明，從渦旋出口到動葉片入口之間的距離形成地比動葉片入口寬度更小，由此，能夠抑制來自后渦旋的排氣在從渦旋出口到動葉片入口之間急劇膨脹，能夠抑制排氣通過動葉片中的流動的紊亂，能夠使雙渦旋渦輪增壓器的增壓效率提高。

另外，本申請發明中，優選的是，使所述后渦旋或所述前渦旋的一渦旋的出口面積、動葉片入口部流路的面積以及所述動葉片出口的面積依次擴大，使面積擴大率大致直線狀地增大。

通過設為這種結構，使從后渦旋或前渦旋的一渦旋出口面積到動葉片出口面積大致直線狀地增大，因此，流通中的排氣不產生急劇膨脹，因此，能夠抑制排氣的湍流，能夠抑制流通阻力而實現渦輪增壓器的性能提高。

另外，本申請發明中，優選的是，將所述動葉片入口部流路的軸向寬度相對于所述后渦旋或所述前渦旋的一渦旋的出口寬度的比率設為1.2倍以上1.4倍以下。