[实用新型]径流和斜流相结合的涡轮增压器压气机叶轮

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽油机涡轮增压器技术领域，特别是一种汽油机涡轮增压器压气机叶轮。

背景技术

涡轮增压技术是利用发动机排出废气的能量，通过涡轮旋转带动涡轮叶轮转动变为机械功，与涡轮叶轮同轴的压气机叶轮也以同样的速度高速运转，将新鲜空气压缩后，送入发动机气缸，提高发动机气缸的空气密度和充气量，从而提高了发动机的功率，改善了燃油的燃烧条件，使燃油充分燃烧，因而降低了燃油消耗，减少了排入大气的废气中有害物的比例，进而最终实现环保节能，提高发动机功率的作用，同时对发动机在高原工作时起到恢复功率的作用。

近年来，汽油发动机小型化已成为一种发展趋势，为了提高发动机的升功率，最为有效的方法是匹配废气涡轮增压器。汽油发动机注重低速性能，要求发动机具有低速大扭矩及良好的燃油经济性能，这对增压器性能提升提出了更为严格的需求。而压气机效率的提高能有效改善整个增压器的性能，叶轮作为压气机的核心气动元件，对压气机性能起主导作用。因此，高效叶轮的设计应用已成为必然。

目前，除了设计高效叶轮叶型来提高叶轮效率之外，在现有高效叶轮毛坯基础上，通过调整叶轮尺寸和叶轮出口结构也能使叶轮性能得到进一步的提升。而对于叶轮出口结构设计，目前广泛使用的增压器压气机叶轮主要采用径流叶轮结构，传统的径流叶轮如附图1所示，包括轮毂1、复数片长叶片2和复数片短叶片3，长叶片2和短叶片3数量一样，长叶片2和短叶片3呈交错状均匀分布在括轮毂1上，长叶片2气流出口顶部2-1及短叶片3气流出口顶部3-1的叶尖及叶根在一条水平线上，并与轮毂1的轴线平行，轮毂1的轮盘外圆直径与径流出口的外圆轮廓直径一致。

传统的径流叶轮存在的问题是在增压器小流量下容易在无叶扩压器进口轮缘一侧产生回流。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种径流和斜流相结合的涡轮增压器压气机叶轮。

本实用新型的技术方案是：一种径流和斜流相结合的涡轮增压器压气机叶轮，包括轮毂、四～六片长叶片和四～六片短叶片，长叶片和短叶片数量一样，长叶片和短叶片呈交错状均匀分布在括轮毂上，长叶片的气流出口顶部及短叶片的气流出口顶部采用径流和斜流相结合的结构，长叶片斜流出口的斜边及短叶片斜流出口的斜边与轮毂的轴线角度a同为15°～70°，长叶片径流出口的边线及短叶片径流出口的边线与轮毂的轴线平行，斜流出口斜边与径流出口边线的相交处采用圆弧过渡，以减少相交处应力集中，轮毂的轮盘外圆直径与径流出口的外圆轮廓直径一致。

在叶片的出口采用斜流出口和径流出口相结合的方式，通过斜流出口以改善叶轮轮缘曲率太大而导致的叶轮出口展向流场分布不均匀状态，通过径流出口来平衡因斜流出口设置不当而导致的扩压器入口轮毂处出现回流的情况，并通过斜流出口与径流出口二者有效组合，最终使无叶扩压器入口流场分布十分理想，提高了压气机的工作效率。

本实用新型与现有技术相比具有如下特点：

1、在叶片的出口采用斜流出口和径流出口相结合的方式，通过斜流出口以改善叶轮轮缘曲率太大而导致的叶轮出口展向流场分布不均匀状态，通过径流出口来平衡因斜流出口设置不当而导致的扩压器入口轮毂处出现回流的情况，并通过斜流出口与径流出口二者有效组合，最终使无叶扩压器入口流场分布十分理想，提高了压气机的工作效率。

2、改进后的叶轮，在增压器装配时，仅需对与之相邻的增压器背盘进行稍微修改即可，便于生产，降低了成本。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的详细结构作进一步描述。

附图说明

附图1为传统的径流叶轮结构示意图；

附图2为附图1中的A-A剖视图；

附图3为本实用新型的结构示意图；

附图4为附图3中的B-B剖视图；

附图5为附图4中的I部放大图。

具体实施方式

一种径流和斜流相结合的涡轮增压器压气机叶轮，包括轮毂1、五片长叶片2和五片短叶片3，长叶片2和短叶片3呈交错状均匀分布在括轮毂1上，长叶片2的气流出口顶部及短叶片3的气流出口顶部采用径流和斜流相结合的结构，长叶片2斜流出口的斜边2-2及短叶片3斜流出口的斜边3-2与轮毂1的轴线角度a同为30°，长叶片2径流出口的边线2-3及短叶片3径流出口的边线3-3与轮毂1的轴线平行，斜流出口斜边与径流出口边线的相交处采用圆弧过渡，以减少相交处应力集中，轮毂1的轮盘外圆直径与径流出口的外圆轮廓直径一致。