[实用新型]高效离心式压气叶轮

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高效涡轮增压器的压气叶轮，特别是一种适用于国Ⅳ排放标准的200-330kw柴油发动机的涡轮增压器的压气叶轮。

背景技术

涡轮增压技术是提高发动机动力性的主要手段，已具有100多年的历史，其通过涡轮增压器将高压空气压入发动机气缸以提高进入气缸的空气密度，增加气缸内新鲜空气的充量，提高喷射燃油量，使发动机输出功率增加，从而提高发动机的动力性。

随着国Ⅳ排放标准的施行，为了满足严格的排放要求的发展方向，需要进一步提高内燃机功率、降低油耗，提高涡轮增压器的效率是实现上述目的的重要手段。

实用新型内容

为了提高涡轮增压器的效率，本实用新型的目的是提供一种高效涡轮增压器压气叶轮，通过对压气叶轮的优化设计以达到提高涡轮增压器整体效率的目的。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种高效离心式压气叶轮，其叶片包括长叶片和短叶片，所述长叶片和短叶片设置为六组，使叶轮进口处叶片少，减少摩擦损失、改善叶片阻塞，出口处叶片多，获得更大的做功能力；叶轮出口轮径φ₁为70～120mm，叶轮出口宽度d为0.06～0.08φ₁。以达到高效率区域与发动机的良好匹配。

优选的，所述叶片的叶顶前倾角α₁为55～65°，叶根前倾角α₂为22～28°。保证叶轮进口3°的气流正冲角以达到效率最优化。

优选的，叶轮进口直径φ₂为0.55～0.75φ₁。该取值较大，可以减小哥氏力的影响，更接近于轴流式压气机，提高压气机效率。

优选的，叶轮出口处叶顶后弯角β₁为0～45°，叶根后弯角β₂为0～35°。保证做功能力和强度的前提下获得最高的效率和流量范围。

优选的，以叶片进口为基准，叶顶出口位置角γ₁为40～55°，叶根出口位置角γ₂为40～60°。达到最优叶片重叠度，减小进口扩散损失，减小出口混合损失。

优选的，长叶片和短叶片厚度造型为流线型，减小流动损失，提高效率。

优选的，短叶片单独造型，减小厚度，降低气流冲击损失，提高效率。

本实用新型的有益技术效果是：

由于采用了上述技术方案，本实用新型的压气叶轮单轮最高效率达93%，压气机最高效率达84.5%，可以使发动机燃油消耗率下降1-2个百分点，二氧化碳排放量降低2-4个百分点。

附图说明

图1为叶轮俯视图示意图；

图2为叶轮右视图；

图3为长叶片剖视图；

图4为短叶片剖视图。

附图标记

1.长叶片；2.短叶片

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步详细说明。

如图1至图4所示，一种适用于200-330kw柴油发动机涡轮增压器的高效离心式压气叶轮，其叶片包括长叶片1和短叶片2，长叶片1和短叶片2数量设置为六组，使叶轮进口处叶片少，减少摩擦损失、改善叶片阻塞，出口处叶片多，获得更大的做功能力；根据200-330kw发动机流通特性，优选叶轮出口轮径φ₁为70～120mm，叶轮出口宽度d为0.06～0.08φ₁，以达到高效率区域与发动机的良好匹配。

如图1和图2所示，所述叶片的叶顶前倾角α₁为55～65°，叶根前倾角α₂为22～28°，保证叶轮进口3°的气流正冲角以达到效率最优化。叶轮进口直径φ₂为0.55～0.75φ₁，该取值较大，可以减小哥氏力的影响，更接近于轴流式压气机，提高压气机效率。

如图1所示，叶轮出口处叶顶3后弯角β₁为0～45°，叶根4后弯角β₂为0～35°，在保证做功能力和强度的前提下获得最高的效率和流量范围。以叶片进口为基准，叶顶3出口位置角为γ₁为40～55°，叶根4出口位置角为γ₂为40～60°，达到最优叶片重叠度，减小进口扩散损失，减小出口混合损失。

如图3和图4所示，长叶片1和短叶片2厚度造型为流线型，可以减小流动损失，提高效率。短叶片2单独造型，减小厚度，降低气流冲击损失，提高效率。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。