一種應(yīng)用于渦輪增壓器壓氣機的軸向引氣孔處理機匣結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于渦輪增壓器壓氣機的軸向引氣孔處理機匣結(jié)構(gòu)，屬于葉輪機械技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展和環(huán)保要求的提高，以及日趨嚴峻的能源危機，學(xué)者們正努力尋找能夠合理有效地提高發(fā)動機功率和降低燃油消耗率的技術(shù)。渦輪增壓器以發(fā)動機排出的廢氣為動力壓縮空氣，提高進入氣缸的氣體密度，從而提升燃油的燃燒效率而被廣泛研宄使用，特別是汽車行業(yè)。與發(fā)動機匹配的渦輪增壓機主要功能是改善燃燒經(jīng)濟性，提高工作性能，使發(fā)動機體積減小但功率密度提高，降低由燃料燃燒不充分而造成的發(fā)動機尾氣污染物的排放，減小了大氣污染。隨著渦輪增壓技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)在發(fā)動機增壓技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，中大功率的發(fā)動機大都采用渦輪增壓技術(shù)，其需求量日益增加。與此同時，人們對車輛節(jié)能、功率、環(huán)保和高原功率補償?shù)纫蟮牟粩嗵岣?，為渦輪增壓技術(shù)的應(yīng)用、發(fā)展和進步提供了廣闊的空間和需求。渦輪增壓發(fā)動機的性能直接受渦輪出口處排氣背壓的影響從而使壓氣機的性能成為渦輪增壓器研宄領(lǐng)域中的重點。目前學(xué)者對渦輪增壓器壓氣機的研宄主要集中在喘振性能分析、壓比特性曲線分析、效率特性曲線分析和內(nèi)部流場分析，主要針對的是渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化，以及產(chǎn)生不同工況原因的分析，沒有提出一種切實有效的擴寬渦輪增壓器機穩(wěn)定工作流量范圍、延時喘振極限到來、提高壓比的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明涉及一種新型渦輪增壓器壓氣機機匣結(jié)構(gòu)，能改善渦輪增壓器機的壓比及穩(wěn)定工作流量范圍等性能，使與之匹配的發(fā)動機能獲得更好的動力輸出性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題做出改進，即本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、有效延遲喘振極限到來的應(yīng)用于渦輪增壓器壓氣機的軸向引氣孔處理機匣結(jié)構(gòu)。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種應(yīng)用于渦輪增壓器壓氣機的軸向引氣孔處理機匣結(jié)構(gòu)，包括機殼，所述機殼的主進氣道周側(cè)壁上均布有若干圓孔狀的機匣腔體，所述機匣腔體正上方通過設(shè)置有軸向引氣孔與主進氣道相連通，所述機匣腔體與主進氣道內(nèi)側(cè)壁之間設(shè)置有徑向擋板，所述主進氣道外端部設(shè)置有進氣端壁面，所述徑向擋板靠近葉輪的一端與主進氣道側(cè)壁之間設(shè)置有機匣回流槽通道與機匣腔體相連通。
[0005]進一步的，所述軸向引氣孔數(shù)目為葉輪葉片數(shù)目的I?3倍，所述軸向引氣孔直徑為4?8mm，所述軸向引氣孔底部到機匣回流槽通道的軸向距離為26?30mm，所述軸向引氣孔的中心軸線與葉輪轉(zhuǎn)軸的中心軸線互相平行，所述軸向引氣孔的中心軸線與葉輪轉(zhuǎn)軸的中心軸線之間水平距離為38?42mm，所述軸向引氣孔與機匣腔體位于同一軸線上。
[0006]進一步的，所述機匣回流槽通道的寬度為3?4_，所述機匣回流槽通道與葉輪轉(zhuǎn)軸呈40。?50。。
[0007]進一步的，所述機匣腔體的軸向距離為葉輪軸向距離的1.2?1.3倍，所述機匣腔體的徑向距離為主進氣道徑向距離的15%?20%。
[0008]進一步的，所述機殼、徑向擋板、進氣端壁面、軸向引氣孔為一體鑄造成型。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:(1)本發(fā)明使用一個簡單的機匣結(jié)構(gòu)，通過軸向引氣孔、進氣端壁面和徑向擋板來抑制機匣腔體內(nèi)的氣體做旋轉(zhuǎn)運動，引導(dǎo)機匣腔體內(nèi)旋轉(zhuǎn)氣體重新平穩(wěn)地回到主進氣管道，提高了渦輪增壓器壓氣機的穩(wěn)定工作流量范圍、延遲了渦輪增壓器壓氣機喘振極限的到來，方便可行，具有加工、結(jié)構(gòu)簡單和安裝方便的優(yōu)點；(2)本發(fā)明使用的機匣結(jié)構(gòu)具有改善渦輪增壓器壓氣機的喘振現(xiàn)象，擴寬壓氣機穩(wěn)定工作的流量范圍的作用，機匣結(jié)構(gòu)的壓氣機喘振極限流量分別降低了 5%?25%，流量寬度分別擴寬了 5%?25%。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明專利進一步說明。
[0011]圖1為本發(fā)明的俯視圖；
圖2為圖1的剖視圖；
圖3為圖2的剖視圖；
圖4為本發(fā)明的使用狀態(tài)不意圖；
圖5為本發(fā)明的使用狀態(tài)軸測視圖；
圖6為本發(fā)明的機匣結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:
1-機殼；2_主進氣道；3_機匣腔體；4_軸向引氣孔；5_徑向擋板；6_進氣端壁面；7-葉輪；8-機匣回流槽通道。
【具體實施方式】
[0012]如圖1?6所示，一種應(yīng)用于渦輪增壓器壓氣機的軸向引氣孔處理機匣結(jié)構(gòu)，包括機殼I，所述機殼I的主進氣道2周側(cè)壁上均布有若干圓孔狀的機匣腔體3，所述機匣腔體3正上方通過設(shè)置有軸向引氣孔4與主進氣道2相連通，所述機匣腔體3與主進氣道2內(nèi)側(cè)壁之間設(shè)置有徑向擋板5，所述主進氣道2外端部設(shè)置有進氣端壁面6，所述徑向擋板5靠近葉輪7的一端與主進氣道2側(cè)壁之間設(shè)置有機匣回流槽通道8與機匣腔體3相連通。
[0013]在本實施例中，所述軸向引氣孔4數(shù)目為葉輪7葉片數(shù)目的I?3倍，所述軸向引氣孔4直徑為4?8mm，所述軸向引氣孔4底部到機匣回流槽通道8的軸向距離為26?30mm，所述軸向引氣孔4的中心軸線與葉輪7轉(zhuǎn)軸的中心軸線互相平行，所述軸向引氣孔4的中心軸線與葉輪7轉(zhuǎn)軸的中心軸線之間水平距離為38?42mm，所述軸向引氣孔4與機匣腔體3位于同一軸線上。
[0014]在本實施例中，所述機匣回流槽通道8的寬度為3?4_，所述機匣回流槽通道8與葉輪7轉(zhuǎn)軸呈40°?50°。
[0015]在本實施例中，所述機匣腔體3的軸向距離為葉輪7軸向距離的1.2?1.3倍，所述機匣腔體3的徑向距離為主進氣道2徑向距離的15%?20%。
[0016]在本實施例中，所述機殼1、徑向擋板5、進氣端壁面6、軸向引氣孔4為一體鑄造成型。
[0017]本發(fā)明的工作過程如下:渦輪增壓器壓氣機工作，當(dāng)渦輪增壓器壓氣機工作在喘振極限附近時，葉輪7流場中的部分高速旋轉(zhuǎn)的氣體從機匣回流槽通道8進入機匣腔體3中，進入機匣腔體3的氣體在軸向引氣孔4和機匣腔體3的引導(dǎo)下合理地控制了機匣腔體3內(nèi)氣流的高速旋轉(zhuǎn)，最后從軸向引氣孔4重新回到主進氣道2中，該過程使得壓氣機喘振極限流量降低5%?25%，流量寬度擴寬5%?25%，能夠改善壓氣機中的不穩(wěn)定流動，能夠有效地減小壓氣機因喘振而造成的疲勞受損，提高了渦輪增壓器的使用壽命和各項性能指標(biāo)。
[0018]上列較佳實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種應(yīng)用于渦輪增壓器壓氣機的軸向引氣孔處理機匣結(jié)構(gòu)，包括機殼，其特征在于:所述機殼的主進氣道周側(cè)壁上均布有若干圓孔狀的機匣腔體，所述機匣腔體正上方通過設(shè)置有軸向引氣孔與主進氣道相連通，所述機匣腔體與主進氣道內(nèi)側(cè)壁之間設(shè)置有徑向擋板，所述主進氣道外端部設(shè)置有進氣端壁面，所述徑向擋板靠近葉輪的一端與主進氣道側(cè)壁之間設(shè)置有機匣回流槽通道與機匣腔體相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于渦輪增壓器壓氣機的軸向引氣孔處理機匣結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述軸向引氣孔數(shù)目為葉輪葉片數(shù)目的I?3倍，所述軸向引氣孔直徑為4?8mm，所述軸向引氣孔底部到機匣回流槽通道的軸向距離為26?30mm，所述軸向引氣孔的中心軸線與葉輪轉(zhuǎn)軸的中心軸線互相平行，所述軸向引氣孔的中心軸線與葉輪轉(zhuǎn)軸的中心軸線之間水平距離為38?42mm，所述軸向引氣孔與機匣腔體位于同一軸線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于渦輪增壓器壓氣機的軸向引氣孔處理機匣結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述機匣回流槽通道的寬度為3?4_，所述機匣回流槽通道與葉輪轉(zhuǎn)軸呈40。?50° 。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于渦輪增壓器壓氣機的軸向引氣孔處理機匣結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述機匣腔體的軸向距離為葉輪軸向距離的1.2?1.3倍，所述機匣腔體的徑向距離為主進氣道徑向距離的15%?20%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于渦輪增壓器壓氣機的軸向引氣孔處理機匣結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述機殼、徑向擋板、進氣端壁面、軸向引氣孔為一體鑄造成型。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于渦輪增壓器壓氣機的軸向引氣孔處理機匣結(jié)構(gòu)，包括機殼，所述機殼的主進氣道周側(cè)壁上均布有若干圓孔狀的機匣腔體，所述機匣腔體正上方通過設(shè)置有軸向引氣孔與主進氣道相連通，所述機匣腔體與主進氣道內(nèi)側(cè)壁之間設(shè)置有徑向擋板，所述主進氣道外端部設(shè)置有進氣端壁面，所述徑向擋板靠近葉輪的一端與主進氣道側(cè)壁之間設(shè)置有機匣回流槽通道與機匣腔體相連通。本發(fā)明有效擴寬了渦輪增壓器壓氣機的穩(wěn)定工作流量范圍，延遲了渦輪增壓器壓氣機喘振極限的到來，確保發(fā)動機具有更加優(yōu)良的性能，有效地改善了壓力機的工作穩(wěn)定性。
【IPC分類】F04D29-42, F04D29-44, F04D29-66
【公開號】CN104533834
【申請?zhí)枴緾N201410782418
【發(fā)明人】朱光宇, 楊志鋒, 劉超, 陳旭斌
【申請人】福州大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月18日