[實用新型]一種非對稱式帶固定導葉的廢氣旁通渦輪機

有效

• 申請號: 201820794217.8
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN208803877U
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 孫金輝;信效芬;蘇益龍;司英杰;張林營;葉文婷
• 申請（專利權）人: 康躍科技股份有限公司
• 主分類號: F01D9/04
• 分類號: F01D9/04;F01D25/24
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 李艷

本實用新型公開了一種非對稱式帶固定導葉的廢氣旁通渦輪機，包括渦輪殼和動力渦輪，渦輪殼內設有可拆卸安裝的非對稱固定導葉，還包括依次設置在非對稱固定導葉右側的導葉壓塊和壓板，壓板通過螺栓與渦輪殼固定連接。更換不同規格的非對稱固定導葉能實現流通面積的變化；非對稱固定導葉為環狀結構，包括多個第一導葉和設置在第一導葉右側的多個第二導葉；非對稱固定導葉的兩個端部均設有葉片壁面，渦輪殼與葉片壁面間設有定位銷。本實用新型的一種非對稱式帶固定導葉的廢氣旁通渦輪機，利用非對稱固定導葉結構將廢氣通道設置成不同大小的通流截面，小截面通道對應帶EGR排氣管，能夠滿足EGR發動機的需求，成本大大降低、可靠性大大提升。

技術領域

本實用新型涉及一種用于渦輪增壓器上的渦輪機，尤其涉及一種非對稱結構帶固定導葉的廢氣旁通渦輪機，屬于內燃機技術領域。

背景技術

隨著排放法規的日益嚴格，EGR越來越多的應用在發動機上，EGR全稱為ExhaustGas Recirculation，中文譯為廢氣再循環，是將發動機產生廢氣的一小部分再送回氣缸參與燃燒，作用是減少NOx的排放量。

NOx是一種對人體危害極大的氣體，主要是在高溫富氧的條件下生成，燃燒溫度和氧濃度越高，持續時間越長，NOx的生成物也越多。在發動機工作過程中，如果適時、適量地將部分廢氣再次引入氣缸內，因廢氣中的主要成份CO₂比熱容較大，所以廢氣可將燃燒產生的部分熱量吸收并帶出氣缸，并對進氣有一定的稀釋作用，因此降低了發動機燃燒的最高溫度和氧含量，從而減少了NOx化合物的生成。

在增壓中冷柴油機上，實現廢氣再循環的主要方式是將渦輪前的廢氣引入中冷器之后，稱為高壓廢氣再循環，為了確保不同工況的EGR率，最好的方式是采用可變截面渦輪增壓器，通過增壓器的截面變化來調節渦輪前P_T與中冷后P_K的壓差，驅動EGR閥。

目前采用最多的可變截面渦輪增壓器是在渦輪機內部增加旋轉噴嘴葉片，通過改變噴嘴葉片的開度來改變渦輪機的流通通道，控制比較方便。但由于發動機排出的廢氣具有700攝氏度左右的排氣高溫，并且有進一步提升的趨勢，排氣高溫對噴嘴葉片、傳動機構、噴嘴環支撐盤及外部的控制系統都有嚴格的要求，發動機排出的高溫廢氣中的雜質對復雜的運動部件造成了可靠性隱患。

而且，該類產品由于昂貴的價格因素，僅被用于高端發動機增壓領域，該類型可變截面渦輪增壓器從成本和可靠性兩方面限制了市場推廣。除了上述主要因素外，也存在一些其他技術問題：

問題1，當流量減小時，需關小噴嘴葉片開度，渦輪進氣周向速度加大，渦輪變為沖動式葉輪，不利于廢氣能量的充分利用，渦輪效率偏低，且造成發動機排氣背壓過高。

問題2，小葉片開度時，渦輪進氣流動路徑增加，沿程流動損失加大；噴嘴葉片距離渦輪過遠，氣流混合損失上升。

問題3，葉片兩端必須留有間隙，以便于葉片旋轉，但此間隙會造成漏氣損失，降低渦輪機效率。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是針對傳統可變截面渦輪增壓器的上述缺點，提供一種滿足EGR循環需要的非對稱式固定導葉的廢氣旁通渦輪機，將傳統的廢氣旁通渦輪機添加非對稱固定導葉結構，將廢氣通道設置成左右不同大小通流截面，小截面通道對應帶EGR排氣管，能夠滿足EGR發動機的需求，性能、EGR率控制都達至最優，同時不需要設置復雜的旋葉式氣動調節機構，成本大大降低、可靠性大大提升。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案：

一種非對稱式帶固定導葉的廢氣旁通渦輪機，包括渦輪殼和動力渦輪，所述渦輪殼內設有可拆卸安裝的非對稱固定導葉；氣體沿渦輪殼內的通道通過非對稱固定導葉進入動力渦輪；更換不同規格的非對稱固定導葉能實現流通面積的變化。