[发明专利]自吸涡旋增压器

说明书

本发明提供了一种自吸涡旋增压器；通过该增压器设置的部件为增压器装配板、轴向导流板、周向导流板、平衡器、输出口管壁、平衡器固定管，均为静止结构件，且只安装到吸气口部位，材料取材广泛，也可塑料铸造；由于该增压器的轴向导流板、周向导流板安装需要特殊角度，启动时使得气体成涡旋流入，保证了发动机点着就开始增压作用，且随着发动机转速的增加自动成指数增加进气量，由于本身无高速旋转部件因此无转速上限限制，增压转速区域大；该增压器结构简单，设计合理，不仅适合各种燃料的内燃机作增压器，降低发动机氮氧化物排放，降低污染增加燃油做功效率，增加发动机最大扭矩和最大功率。

技术领域

本发明提供一种自吸涡旋增压器，属于增压器技术领域。

背景技术

通常的涡轮增压器是利用尾气排气动力带动涡轮高速转动从而主动压缩气体提高发动机进气量的装置，属于平直压缩气体。常见的涡轮增压器主要包括废气驱动的涡轮机叶轮，废气驱动的涡轮机叶轮安装在涡轮机壳体的回转中心上，涡轮机壳体联接在发动机排气管的出口。来自发动机排气管的废气会驱动涡轮机叶轮旋转，而后涡轮机叶轮的旋转驱动位于压缩机壳体内的安装在涡轮轴另一端的压缩机叶轮旋转，压缩机将空气压缩并输送至发动机的进气管。涡轮轴一般由位于联接涡轮机壳体和压缩机壳体之间的中间壳体内的浮动轴承和止推轴承【包括必要的润滑系统】支撑。

但是，由于涡轮增压技术中存在明显的“滞后响应”，即由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓，即使经过改良后的反应时间也要1.7秒，使发动机延迟增加或减少输出功率，这样，如果紧急条件下的急加速，就会感觉发动机使不上劲；而且，发动机长时间高速运转后，有一部分机油供给涡轮增压器转子轴承润滑和用于冷却的，正在运行的发动机突然停机后，机油压力迅速下降为零，增压器涡轮部分的高温传到中间，轴承支承壳内的热量不能迅速带走，而同时增压器转子仍在惯性作用下高速旋转，因此，发动机热机状态下如果突然停机，会引起涡轮增压器内滞留的机油过热而损坏轴承和轴。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题而提供了一种自吸涡旋增压器；通过该增压器设置的部件为增压器装配板、轴向导流板、周向导流板、平衡器、输出口管壁、平衡器固定管，均为静止结构件，且只安装到吸气口部位，材料取材广泛，也可塑料铸造；而且，由于该增压器的轴向导流板、周向导流板安装需要特殊角度，启动时使得气体成涡旋流入，保证了发动机点着就开始增压作用，且随着发动机转速的增加自动成指数增加进气量，由于本身无高速旋转部件因此无转速上限限制，增压转速区域大；另外，该增压器结构简单，设计合理，不仅适合各种燃料的内燃机作增压器，降低发动机氮氧化物排放，降低污染增加燃油做功效率，增加发动机最大扭矩和最大功率，还可以应用到航空发动机的高压压气机尾端，以减少高压压气机级数增加压缩比，以及应用到导弹的冲压发动机里，增加发动机动力和总功率。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术手段实现的：

一种自吸涡旋增压器，它由增压器装配板、轴向导流板、周向导流板、平衡器、平衡器固定管部分组成，其特征是：增压器装配板、轴向导流板、周向导流板组成为一个中心成管状的涡旋发生器，涡旋发生器内为压缩管腔，增压器装配板上设置有若干个周向导流板，相邻周向导流板之间设置有若干个轴向导流板，增压器装配板中部为和压缩管腔等直径的圆孔，增压器装配板前端设置有输出口管壁，输出口管壁通过软管与发动机相连接，涡旋发生器内后端设置有平衡器固定管，平衡器固定管内设置有平衡器。

所述的轴向导流板与涡旋发生器的压缩管腔尾端方向轴成54°夹角【或者轴向导流板与压缩管腔圆周面成36°入射角并指向管口输出端】，轴向导流板的轴向分隔间距【不是轴向导流板间的垂直距离】宜小于等于1/3涡旋发生器的涡管直径距离。

所述的若干个周向导流板360°均匀分布在增压器装配板上，相邻两片周向导流板的夹角为24°最佳，周向导流板的数量为15片最佳。

所述的周向导流板的周向长度宜大于相邻两板间最小有效截面距的5-10倍。