[發明專利]渦輪增壓器用渦輪機以及渦輪增壓器

有效

• 申請號: 201780089489.6
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN110546357B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 星徹;吉田豊隆;橫山隆雄;B.格普塔
• 申請（專利權）人: 三菱重工發動機和增壓器株式會社
• 主分類號: F02B39/00
• 分類號: F02B39/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張思寶

渦輪增壓器用渦輪機具備：渦輪機葉輪，其經由旋轉軸與壓縮機葉輪連結；渦輪機殼體，其以覆蓋所述渦輪機葉輪的方式設置，并包括渦旋流路以及渦旋出口部，該渦旋出口部設于該渦旋流路的徑向內側并用于將來自所述渦旋流路的廢氣向所述渦輪機葉輪引導；背面側部件，其以與所述渦輪機葉輪的背面對置的方式設置；所述背面側部件在與所述渦輪機葉輪的所述背面對置的葉輪對置面上具有朝向所述背面突出并且沿周向延伸的凸部。

技術領域

本公開涉及一種渦輪增壓器用渦輪機以及渦輪增壓器。

背景技術

以往，在船舶、汽車用等的內燃機中，對于由其排氣能驅動的、提高內燃機的進氣壓力以使內燃機的輸出增大的渦輪增壓器，做出了各種發明。這樣的渦輪增壓器具備隔著軸承殼體配置的壓縮機和渦輪機。

在專利文獻1中，公開了一種壓縮機葉輪和渦輪機葉輪通過由軸承支承的旋轉軸互相連結的渦輪增壓器。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2014-234713號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

近年來，伴隨著渦輪增壓器高壓力比化的需求，壓縮機葉輪傾向于直徑比渦輪機葉輪大。伴隨著壓縮機葉輪的大徑化，作用在壓縮機葉輪背面的推力(在從渦輪機朝向壓縮機的方向上產生的力)比作用在渦輪機葉輪背面的推力(在從壓縮機朝向渦輪機的方向上產生的力)大。其結果，施加于軸承的載荷增加，整個轉子產生機械損耗，導致渦輪增壓器的效率降低。

因此，本發明的至少幾個實施方式的目的在于，提供一種促進渦輪增壓器的高壓力比化并對包括壓縮機葉輪及渦輪機葉輪的整個轉子所產生的機械損耗的降低有效的渦輪增壓器用渦輪機以及渦輪增壓器。

用于解決技術問題的手段

(1)本發明的幾個實施方式的渦輪增壓器用渦輪機具備：

渦輪機葉輪，其經由旋轉軸與壓縮機葉輪連結；

渦輪機殼體，其以覆蓋所述渦輪機葉輪的方式設置，并包括渦旋流路以及渦旋出口部，該渦旋出口部設于該渦旋流路的徑向內側并用于將來自所述渦旋流路的廢氣向所述渦輪機葉輪引導；

背面側部件，其以與所述渦輪機葉輪的背面對置的方式設置；

所述背面側部件在與所述渦輪機葉輪的所述背面對置的葉輪對置面上具有朝向所述背面突出并且沿周向延伸的凸部。

在上述(1)的結構中，背面側部件在與渦輪機葉輪的背面對置的葉輪對置面上具有朝向背面突出并且沿周向延伸的凸部。從渦旋出口部進入渦輪機葉輪背面和葉輪對置面的間隙中的廢氣流被凸部縮流。由此，施加于渦輪機葉輪背面的靜壓在凸部的附近或凸部的上流側上升，試圖繞過凸部的氣流與渦輪機葉輪的背面碰撞，因此能夠增大作用在渦輪機葉輪背面的推力。其結果，由于作用在壓縮機葉輪以及渦輪機葉輪各自的背面的推力的大小之差減少，因此即使在因壓縮機葉輪的大徑化而導致作用在壓縮機葉輪背面的推力變大的情況下，也能夠降低整個轉子產生的機械損耗。

(2)在幾個實施方式中，在上述(1)的結構中，

所述背面側部件的所述葉輪對置面包括：

第一區域，其位于所述凸部的徑向外側并沿著徑向延伸；

第二區域，其從所述第一區域起沿著軸向朝向所述背面延伸，并形成所述凸部的外表面的一部分；

第三區域，其位于所述第二區域的所述徑向內側，并形成所述凸部的所述外表面的另一部分。