[发明专利]一种应用于涡轮增压器压气机的轴向引气孔处理机匣结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于涡轮增压器压气机的轴向引气孔处理机匣结构，属于叶轮机械技术领域。

背景技术

随着社会的发展和环保要求的提高，以及日趋严峻的能源危机，学者们正努力寻找能够合理有效地提高发动机功率和降低燃油消耗率的技术。涡轮增压器以发动机排出的废气为动力压缩空气，提高进入气缸的气体密度，从而提升燃油的燃烧效率而被广泛研究使用，特别是汽车行业。与发动机匹配的涡轮增压机主要功能是改善燃烧经济性，提高工作性能，使发动机体积减小但功率密度提高，降低由燃料燃烧不充分而造成的发动机尾气污染物的排放，减小了大气污染。随着涡轮增压技术的快速发展，现在发动机增压技术应用越来越广泛，中大功率的发动机大都采用涡轮增压技术，其需求量日益增加。与此同时，人们对车辆节能、功率、环保和高原功率补偿等要求的不断提高，为涡轮增压技术的应用、发展和进步提供了广阔的空间和需求。涡轮增压发动机的性能直接受涡轮出口处排气背压的影响从而使压气机的性能成为涡轮增压器研究领域中的重点。目前学者对涡轮增压器压气机的研究主要集中在喘振性能分析、压比特性曲线分析、效率特性曲线分析和内部流场分析，主要针对的是涡轮增压器的结构参数优化，以及产生不同工况原因的分析，没有提出一种切实有效的扩宽涡轮增压器机稳定工作流量范围、延时喘振极限到来、提高压比的结构。本发明涉及一种新型涡轮增压器压气机机匣结构，能改善涡轮增压器机的压比及稳定工作流量范围等性能，使与之匹配的发动机能获得更好的动力输出性能。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、有效延迟喘振极限到来的应用于涡轮增压器压气机的轴向引气孔处理机匣结构。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种应用于涡轮增压器压气机的轴向引气孔处理机匣结构，包括机壳，所述机壳的主进气道周侧壁上均布有若干圆孔状的机匣腔体，所述机匣腔体正上方通过设置有轴向引气孔与主进气道相连通，所述机匣腔体与主进气道内侧壁之间设置有径向挡板，所述主进气道外端部设置有进气端壁面，所述径向挡板靠近叶轮的一端与主进气道侧壁之间设置有机匣回流槽通道与机匣腔体相连通。

进一步的，所述轴向引气孔数目为叶轮叶片数目的1～3倍，所述轴向引气孔直径为4～8mm，所述轴向引气孔底部到机匣回流槽通道的轴向距离为26～30mm，所述轴向引气孔的中心轴线与叶轮转轴的中心轴线互相平行，所述轴向引气孔的中心轴线与叶轮转轴的中心轴线之间水平距离为38～42mm，所述轴向引气孔与机匣腔体位于同一轴线上。

进一步的，所述机匣回流槽通道的宽度为3～4mm，所述机匣回流槽通道与叶轮转轴呈40°～50°。

进一步的，所述机匣腔体的轴向距离为叶轮轴向距离的1.2～1.3倍，所述机匣腔体的径向距离为主进气道径向距离的15%～20%。

进一步的，所述机壳、径向挡板、进气端壁面、轴向引气孔为一体铸造成型。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：（1）本发明使用一个简单的机匣结构，通过轴向引气孔、进气端壁面和径向挡板来抑制机匣腔体内的气体做旋转运动，引导机匣腔体内旋转气体重新平稳地回到主进气管道，提高了涡轮增压器压气机的稳定工作流量范围、延迟了涡轮增压器压气机喘振极限的到来，方便可行，具有加工、结构简单和安装方便的优点；（2）本发明使用的机匣结构具有改善涡轮增压器压气机的喘振现象，扩宽压气机稳定工作的流量范围的作用，机匣结构的压气机喘振极限流量分别降低了5%～25%，流量宽度分别扩宽了5%～25%。

附图说明

下面结合附图对本发明专利进一步说明。

图1为本发明的俯视图；

图2为图1的剖视图；

图3为图2的剖视图；

图4为本发明的使用状态示意图；

图5为本发明的使用状态轴测视图；

图6为本发明的机匣结构示意图；

图中：

1-机壳；2-主进气道；3-机匣腔体；4-轴向引气孔；5-径向挡板；6-进气端壁面；7-叶轮；8-机匣回流槽通道。

具体实施方式