[發明專利]渦輪增壓器渦殼組件

在審

• 申請號: 202010161641.0
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111197504A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 田燕;張海佳
• 申請（專利權）人: 無錫康明斯渦輪增壓技術有限公司
• 主分類號: F01D25/24
• 分類號: F01D25/24
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 殷紅梅

本發明屬于渦輪增壓器技術領域，涉及一種渦輪增壓器渦殼組件，包括渦殼，渦殼上設置渦殼流道，渦殼流道由分隔墻分隔為兩個單獨進氣通道，渦殼流道的進氣端內側設置渦舌，所述分隔墻為保持渦殼流道兩邊單獨進氣設置的分隔結構，所述分隔墻高度隨角度發生變化，為漸變分隔墻。該渦殼組件能夠提高渦輪增壓器的效率，保持流道對脈沖的利用率，并且盡可能降低高周疲勞風險，本發明產品簡單易實現，通過模擬驗證可以提高增壓器渦端效率及降低高周疲勞風險。

技術領域

本發明屬于渦輪增壓器技術領域，涉及一種渦輪增壓器渦殼組件。

背景技術

渦輪增壓器的渦殼結構和氣動性能是渦輪機研究的一個重要部分。我們希望進氣渦殼的氣流在截面內分布盡量均勻，壓力損失盡量減小，這樣有利于提高整個增壓器的效率，也希望氣流所經過的潤濕周長要盡量小，以減小摩擦損失，提高效率。另一方面由于發動機的排氣系統呈現脈沖排氣狀態，渦輪增壓器安裝在發動機排氣歧管的下游，因此通過分隔墻隔開的雙流道的渦輪增壓器可以避免發動機各排氣缸之間的排氣干擾，降低各氣缸的殘余廢氣量，相比單流道的增壓器更加有效的利用發動機的脈沖能量，提高發動機的瞬態響應，改善發動機的低速端扭矩。

渦輪增壓器的分隔墻直接影響流道形狀，對增壓器流道的壓力損失以及潤濕周長起直接影響，即在一定程度上影響增壓器渦端效率；分隔墻將流道分隔為兩個進氣通道，其設計對脈沖分配以及脈沖利用也起著至關重要的作用。但是另一方面由于分隔墻的存在，一定程度上會導致渦輪入口處的壓力分布不均勻從而造成渦輪葉片的高周疲勞風險增加。目前國家排放要求日趨嚴格，如何提高增壓器整體效率給我們帶來新的挑戰，因此，雙流道渦殼的流道設計，不僅需要考慮安裝的要求，同時要滿足性能以及降低高應力的風險，想要兼顧以上這些，改善空間是很有限的。

目前業內在針對雙流道的渦殼設計中，對于分隔墻的設計采用0~360度周向的均勻設計法，通過調整分隔墻的高度以及寬度來調整分隔墻的形狀。如何設計分隔墻使其同時兼顧性能和脈沖的利用狀況同時平衡應力風險顯得尤為重要。

發明內容

本發明針對上述問題，提供一種渦輪增壓器渦殼組件，該渦殼組件能夠提高渦輪增壓器的效率，保持流道對脈沖的利用率，并且盡可能降低高周疲勞風險，本發明產品簡單易實現，通過模擬驗證可以提高增壓器渦端效率及降低高周疲勞風險。

按照本發明的技術方案：一種渦輪增壓器渦殼組件，其特征在于：包括渦殼，渦殼上設置渦殼流道，渦殼流道由分隔墻分隔為兩個單獨進氣通道，渦殼流道的進氣端內側設置渦舌，所述分隔墻為保持渦殼流道兩邊單獨進氣設置的分隔結構，所述分隔墻高度隨角度發生變化，為漸變分隔墻。

作為本發明的進一步改進，所述分隔墻過渡段結構起始于渦殼流道內部0到360°任意位置處。

作為本發明的進一步改進，所述分隔墻過渡段結構截止位置于渦殼流道內部0到360°任意位置處。

作為本發明的進一步改進，所述分隔墻過渡段結構過渡變化范圍為渦殼流道內部0到360°范圍內。

作為本發明的進一步改進，所述分隔墻過渡段結構過渡變化系數X₁、X₂取值為0到1，過渡段分隔墻的高度為Y，Y₁為起始點分隔墻高度，Y₂為截止點分隔墻高度，Y=X₁Y₁+X₂Y₂。

本發明的技術效果在于：本發明產品能有效提高增壓器渦端的效率以及增加高周疲勞可靠性，且渦殼制造簡單，可以通過正常開模實現。

附圖說明

圖1為本發明的縱剖面截面170°-350°示意圖。

圖2為本發明的橫剖面截面80°-260示意圖。

圖3為本發明的分隔墻所在平面剖面示意圖。