[實用新型]高效離心式壓氣葉輪

有效

• 申請號: 201420039137.3
• 申請日: 2014-01-22
• 公開（公告）號: CN203685678U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 袁源;何福勇;王肖路;劉冬
• 申請（專利權）人: 重慶江增機械有限公司
• 主分類號: F04D29/28
• 分類號: F04D29/28;F04D29/30
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 王玉芝

技術領域

本實用新型涉及一種高效渦輪增壓器的壓氣葉輪，特別是一種適用于國Ⅳ排放標準的200-330kw柴油發動機的渦輪增壓器的壓氣葉輪。

背景技術

渦輪增壓技術是提高發動機動力性的主要手段，已具有100多年的歷史，其通過渦輪增壓器將高壓空氣壓入發動機氣缸以提高進入氣缸的空氣密度，增加氣缸內新鮮空氣的充量，提高噴射燃油量，使發動機輸出功率增加，從而提高發動機的動力性。

隨著國Ⅳ排放標準的施行，為了滿足嚴格的排放要求的發展方向，需要進一步提高內燃機功率、降低油耗，提高渦輪增壓器的效率是實現上述目的的重要手段。

實用新型內容

為了提高渦輪增壓器的效率，本實用新型的目的是提供一種高效渦輪增壓器壓氣葉輪，通過對壓氣葉輪的優化設計以達到提高渦輪增壓器整體效率的目的。

為了實現上述目的，本實用新型采用了以下技術方案：

一種高效離心式壓氣葉輪，其葉片包括長葉片和短葉片，所述長葉片和短葉片設置為六組，使葉輪進口處葉片少，減少摩擦損失、改善葉片阻塞，出口處葉片多，獲得更大的做功能力；葉輪出口輪徑φ₁為70～120mm，葉輪出口寬度d為0.06～0.08φ₁。以達到高效率區域與發動機的良好匹配。

優選的，所述葉片的葉頂前傾角α₁為55～65°，葉根前傾角α₂為22～28°。保證葉輪進口3°的氣流正沖角以達到效率最優化。

優選的，葉輪進口直徑φ₂為0.55～0.75φ₁。該取值較大，可以減小哥氏力的影響，更接近于軸流式壓氣機，提高壓氣機效率。

優選的，葉輪出口處葉頂后彎角β₁為0～45°，葉根后彎角β₂為0～35°。保證做功能力和強度的前提下獲得最高的效率和流量范圍。

優選的，以葉片進口為基準，葉頂出口位置角γ₁為40～55°，葉根出口位置角γ₂為40～60°。達到最優葉片重疊度，減小進口擴散損失，減小出口混合損失。

優選的，長葉片和短葉片厚度造型為流線型，減小流動損失，提高效率。

優選的，短葉片單獨造型，減小厚度，降低氣流沖擊損失，提高效率。

本實用新型的有益技術效果是：

由于采用了上述技術方案，本實用新型的壓氣葉輪單輪最高效率達93%，壓氣機最高效率達84.5%，可以使發動機燃油消耗率下降1-2個百分點，二氧化碳排放量降低2-4個百分點。

附圖說明

圖1為葉輪俯視圖示意圖；

圖2為葉輪右視圖；

圖3為長葉片剖視圖；

圖4為短葉片剖視圖。

附圖標記

1.長葉片；2.短葉片

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式做進一步詳細說明。

如圖1至圖4所示，一種適用于200-330kw柴油發動機渦輪增壓器的高效離心式壓氣葉輪，其葉片包括長葉片1和短葉片2，長葉片1和短葉片2數量設置為六組，使葉輪進口處葉片少，減少摩擦損失、改善葉片阻塞，出口處葉片多，獲得更大的做功能力；根據200-330kw發動機流通特性，優選葉輪出口輪徑φ₁為70～120mm，葉輪出口寬度d為0.06～0.08φ₁，以達到高效率區域與發動機的良好匹配。

如圖1和圖2所示，所述葉片的葉頂前傾角α₁為55～65°，葉根前傾角α₂為22～28°，保證葉輪進口3°的氣流正沖角以達到效率最優化。葉輪進口直徑φ₂為0.55～0.75φ₁，該取值較大，可以減小哥氏力的影響，更接近于軸流式壓氣機，提高壓氣機效率。

如圖1所示，葉輪出口處葉頂3后彎角β₁為0～45°，葉根4后彎角β₂為0～35°，在保證做功能力和強度的前提下獲得最高的效率和流量范圍。以葉片進口為基準，葉頂3出口位置角為γ₁為40～55°，葉根4出口位置角為γ₂為40～60°，達到最優葉片重疊度，減小進口擴散損失，減小出口混合損失。

如圖3和圖4所示，長葉片1和短葉片2厚度造型為流線型，可以減小流動損失，提高效率。短葉片2單獨造型，減小厚度，降低氣流沖擊損失，提高效率。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。