[发明专利]一种涡轮增压器中间体

说明书

技术领域

本发明属于汽车发动机涡轮增压器领域，具体涉及一种涡轮增压器中 间体。

背景技术

近年来，涡轮增压器的性能得到极大的发展，但在结构上没有太多改 变，增压器可靠性仍是困扰增压器生产企业的一大难题，而增压器轴承是 涡轮增压器可靠性中最薄弱的一个环节，主要的失败模式是热负荷导致油 膜不能有效建立，轴承干摩擦而快速失效。如何有效隔断或减少涡轮端热 量对中间体的影响，是关系到增压器可靠性的一个重要因素。在汽油机、 乘用车等热负荷特别高的增压器上，一般会采用在中间壳上设计水冷装 置，或者在涡轮一端设置隔热罩隔离来自发动机的高温废气。这确实会有 效减轻涡轮端热量对轴承的影响，但效果却不大理想。这样，在农机、工 程机械等热负荷高的产品上，考虑到可靠性，就需考虑其他方式来隔热， 通过结构的优化改进来减轻涡轮端热负荷对轴承的影响是增压器厂家迫 切需要解决的问题。而且，在当前，为了适应更高的排放要求，增压器匹 配向高压比、小流量方向发展，也带来了热负荷的相应增长，传统的隔热 结构已渐渐不能适应日益增长的排气温度，需要对涡轮增压器的隔热结构 进行优化改进，以适应日益增长的隔热需求。

另外，离心压气机作为涡轮增压器非常重要的组成部分，因其效率高， 压比高，结构简单被广泛应用。扩压器作为离心压气机重要部件之一，扩 压器性能的优劣直接影响离心压气机的性能，无叶扩压器因结构简单，流 量范围宽广被广泛采用，但是，气流在扩压器中近似沿对数螺旋线的轨迹 流动，即气流流动轨线在任意直径处与切向的夹角基本不变。由于这一特 点，气流的流动路线长，流动损失大，效率低，扩压器出口流通面积小， 扩压能力低。

在机车和船舶涡轮增压器上，压气机采用有叶扩压器，一般在设计工 况下有叶扩压器比无叶扩压器效率高3％-5％，然而，假若在转速一定的情 况下，流经压气机的流量发生变化，则叶轮出口的气流角会发生改变。这 种变化将影响扩压器叶片进口处的冲角损失，并且随着气流角的偏离叶片 进口角的增大而增加。因此，有叶扩压器的效率虽然在设计流量高于无叶 型，但当流量增加或者减少时，将降低的很剧烈，所以有叶扩压器高效率 的运行范围是有限的。

目前，涡轮增压器扩压器叶片主要形式有平板扩压器、三角形扩压器、 圆弧扩压器、机翼型扩压器等结构，但存在工作特性陡、加工工艺复杂、 组合曲线曲率不连续、效率低等缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种带散热机构及串联扩压器的中间体，同时对 扩压器进行改进，实现扩压器扩压效率高和扩压范围广的效果。

为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：

一种涡轮增压器中间体，包括中间体本体，所述中间体本体的一端设 有扩压板，所述中间体本体和扩压板为一体成型设置，所述扩压板的中心 设有用于安装压气机叶轮的压气机叶轮孔，所述扩压板上设有扩压器，所 述扩压器包括靠近叶轮孔的无叶扩压器和远离叶轮孔的叶片扩压器，所述 无叶扩压器和叶片扩压器的边缘相接，所述的有叶扩压器包括若干扩压叶 片，所述扩压叶片固定在扩压板上。

优选的，所述扩压叶片包括背风面、迎风面、叶片前缘和叶片后缘， 所述背风面和迎风面的型线为曲率上光滑无拐点的二次曲线，且背风面和 迎风面型线为不同曲线，叶片前缘位于背风面与迎风面的前端，叶片后缘 位于背风面与迎风面的后端，所述叶片前缘、叶片后缘的型线为圆弧，且 叶片前缘、叶片后缘的型线为不同圆弧。

优选的，所述的扩压叶片迎风面截面曲线的曲率延长线与所述压气机 叶轮孔的截面圆相切。

优选的，所述中间体远离扩压板的外壁两侧对称设有若干散热片。

优选的，所述散热片等间距设置，所述散热片总数为12个。

优选的，所述散热片的根部设有铸造圆角。

优选的，所述中间体远离扩压板的一端设有用于安装涡壳的定位台 阶，所述定位台阶包括第一台阶和第二台阶，所述定位台阶上设有环形槽， 所述环形槽的内圆直径和第一台阶的外圆直径相同，所述环形槽外圆直径 为第一定位台阶和第二台阶的外圆直径的平均值。

本发明的有益效果是：

(1)由于本发明的中间体、扩压板、扩压器设置为整体结构，因此 其零部件较少，降低了安装的误差和装配难度，提高了安装精度和可靠性。