[实用新型]一种具有可变几何涡轮机的涡轮增压器

说明书

本实用新型公开了一种具有可变几何涡轮机的涡轮增压器，包括压气机蜗壳、轴承体和涡轮箱基体；轴承体内腔枢接有涡轮转轴；可变几何涡轮箱包括涡轮转轴和涡轮箱基体；涡轮箱基体的内腔设置有涡轮箱导流套；涡轮箱导流套的左端径向外壁设置有可变流道滑块；涡轮箱导流套左端径向外壁和涡轮箱基体的内腔壁之间具有可变流道滑块安装内腔；可变流道滑块的左侧壁、涡轮箱导流套左端外壁以及涡轮箱基体的内腔壁之间的空间，是一个横截面面积可调节的压气机蜗壳腔道；可变流道滑块与气阀调节机构相联动连接。本实用新型采用滑块式的涡轮箱蜗壳腔道，可以消除发动机积碳的附着，消除或降低发动机的积碳对涡轮增压器可靠性的影响。

技术领域

本实用新型涉及流体机械涡轮增压器技术领域，特别是涉及一种具有可变几何涡轮机的涡轮增压器。

背景技术

涡轮增压器是增压发动机的重要零部件，在发动机小型化、降低燃油消耗率、降低排放污染物等方面，起到了重要作用。

涡轮增压器，需要与发动机联合匹配，以达到最佳的使用性能。不同用途的发动机，对于涡轮增压器的性能要求各不相同。

其中，对于道路及非道路领域的发动机而言，涡轮增压器的性能往往根据发动机的使用工况，相应做出性能上的优化取舍，即发动机低速扭矩大、发动机额定功率大、常用工况燃油消耗率低、全工况排放性能最佳等关键指标不能同时满足发动机的需求，表现为：发动机的低速性能与高速性能不能完全兼顾。

参见图1a所示，现有的涡轮增压器，主要包括压气机蜗壳1、轴承体2和涡轮箱3。压气机蜗壳1和涡轮箱3中的流道结构，直接影响涡轮增压器的性能，通常用0-0截面面积来描述压气机蜗壳1和涡轮箱3中流道的流通能力。

需要说明的是，压气机蜗壳1中的流道结构，即为：压气机蜗壳1中位于压气机蜗壳进口以及压气机蜗壳出口之间的、用于外部空气流入、通过并流出的空气流道，该空气流道中的空气进气气流会驱动位于压气机蜗壳进口和压气机蜗壳出口之间的压气机叶轮；

涡轮箱3中的流道结构，即为：涡轮箱3中位于压气机蜗壳进口和压气机蜗壳出口之间的废气流道，该废气流道中的废气气流，驱动涡轮转轴转动。

压气机蜗壳1和涡轮箱3中流道的0-0截面面积，是指壳体的腔道(例如压气机蜗壳1中的空气流道，或涡轮箱3中的废气流道)从0度到360度，按照预设的间隔角度(例如22.5度)为单位，在对每一个截面面积进行等环量设计时，0度截面(即横截面)对应的截面面积，0-0截面面积为壳体腔道(即压气机蜗壳1中的空气流道，或涡轮箱3中的废气流道)的最大面积(横截面面积)，用于描述和评价壳体腔道的最大流通能力，参见图1b和图1c所示。

如图1b所示，图1b为压气机蜗壳1中的空气流道(即压气机蜗壳腔道1001)的纵向(即前后方向)截面示意图；该视图为面向空气进口501(即压气机蜗壳进气口)方向展示的压气机蜗壳腔道1001角度划分图示，压气机蜗壳腔道1001的另一端为增压后气体出口502(即压压气机蜗壳出气口)。0°的起始位置与水平方向成22.5°夹角，腔道的角度划分是沿逆时针方向以22.5°为间隔设计的。为了提高腔道1001内壁壁面的光滑程度，可以选择0°的起始位置与水平方向成22.5°夹角，腔道的角度划分是沿逆时针方向以11.25°为间隔设计。0°的起始位置与水平方向的夹角取值范围为0～45°，腔道的角度划分最大为30°间隔设计。图1b所示的压气机蜗壳腔道角度划分的设计旋转方向为逆时针方向，是用于配合右旋压气机叶轮的，如果配合左旋压气机叶轮，则压气机蜗壳腔道角度划分设计旋转方向为顺时针方向。