渦輪增壓器的製造方法
2023-04-25 00:07:31
渦輪增壓器的製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種渦輪增壓器，包括蝸殼，過渡接頭緊固連接於所述蝸殼安裝面上，所述過渡接頭內腔中設有分隔牆，在過渡接頭內腔底面開設有槽道。首先由於分隔牆的存在，旁通氣流與主流的混合就難以發生，這會導致熵增降低。另外由於設計了專用的槽道，旁通氣流的流動會比沒有專用槽道的情況下更順暢，降低湍流強度，這也會使得熵增降低。熵增會使效率下降，熵增降低會使效率下降變小。其次由於分隔牆和專用槽道的存在，旁通氣流與主流的混合相對於沒有分隔牆和槽道的傳統設計更遠離葉輪，雖然這仍然會使葉輪的背壓增大，使得葉輪的作功能力減小。但是混合位置越遠，背壓越小，所以作功能力的減小幅度越小。
【專利說明】渦輪增壓器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種渦輪增壓器。
【背景技術】
[0002]渦輪增壓器是一種往復式內燃機的配件，它可以利用內燃機排出的高溫高壓氣體的能量，為燃燒室吸入更多的新鮮空氣。
[0003]內燃機燃燒室內的能量有三種消耗，一是對活塞做功，也就是內燃機主軸的輸出功；二是通過燃燒室內壁傳熱耗散的能量；三是廢氣的能量。在燃油消耗率一定的條件下，為了讓內燃機的主軸能夠輸出更多的功，我們希望它排出的廢氣內的能量越少越好，但是為了保證內燃機能夠吸入足夠多的新鮮空氣，渦輪增壓器又需要廢氣有足夠多的能量。如果渦輪增壓器的效率提高，那麼渦輪增壓器對廢氣能量的需求就會下降，這樣內燃機主軸的輸出功就可以增大。
[0004]為了適應多種工況，渦輪增壓器帶有旁通閥，當內燃機排出過多的高溫高壓的廢氣時，只有一部分氣流流過葉輪，並參與做功，還有一部分氣流不經過葉輪，而經過旁通閥，不參與做功，這樣可以控制渦輪增壓器的轉數使其低於安全轉數。
[0005]在旁通閥打開時，渦輪增壓器的效率會下降。下降的原因是這樣的:
首先旁通氣流如果沒有旁通，而是流經葉輪，那麼在流過葉輪時會推動葉輪做功，但是由於被旁通，所以沒有流經葉輪，所以也不能推動葉輪做功，這是導致效率下降的第一個原因。
[0006]其次旁通氣流是高壓氣流，不流經葉輪的話，其壓力不會降低，當其流動到葉輪背後時，會導致葉輪背壓增加，這會減少葉輪的作功能力，這是導致效率下降的第二個原因。
[0007]再次旁通氣流是高溫氣流，不流經葉輪的話，其溫度不會降低。但是流過葉輪的氣流由於其能量輸送給葉輪，所以其溫度降低。這樣當兩股氣流混合時，一股氣流是高溫氣體，另一股是低溫氣體，由於巨大的溫差，當它們混合時會導致熵的大幅增加，而熵的增加會導致效率下降。
[0008]也就是說下降有三個原因，一是旁通氣流不再參與做功，二是由於旁通氣流與主流混合後，會使葉輪背壓增加，從而導致葉輪作功能力下降，最後一個是旁通氣流與主流混合會導致熵增。
[0009]多數情況下，工程上只考慮第一種因素，但實際上後面兩種因素的影響也非常大。
【發明內容】
[0010]本發明針對上述問題，提供一種渦輪增壓器，採用該增壓器能有效提高增壓器的效率。
[0011]按照本發明的技術方案:一種渦輪增壓器，特徵是:包括蝸殼，過渡接頭緊固連接於所述蝸殼安裝面上，所述過渡接頭內腔中設有分隔牆，在過渡接頭內腔底面開設有槽道。
[0012]作為本發明的進一步改進，所述分隔牆朝向主流道一側表面呈圓弧過渡狀。[0013]作為本發明的進一步改進，所述槽道設置於過渡接頭內腔中與分隔牆相對一側，且槽道貼合過渡接頭內壁設置。
[0014]作為本發明的進一步改進，所述槽道外端連通主流道。
[0015]本發明的技術效果在於:由於在流道上有分隔牆，所以旁通氣流的流動不再和傳統產品一致，而是受到人為的約束。
[0016]首先由於分隔牆的存在，旁通氣流與主流的混合就難以發生，這會導致熵增降低。另外由於設計了專用的槽道，旁通氣流的流動會比沒有專用槽道的情況下更順暢，降低湍流強度，這也會使得熵增降低。熵增會使效率下降，熵增降低會使效率下降變小。
[0017]其次由於分隔牆和專用槽道的存在，旁通氣流與主流的混合相對於沒有分隔牆和槽道的傳統設計更遠離葉輪，雖然這仍然會使葉輪的背壓增大，使得葉輪的作功能力減小。但是混合位置越遠，背壓越小，所以作功能力的減小幅度越小。
[0018]本發明無法避免旁通時渦輪增壓器效率降低的第一個原因，但是可以減小第二個和第三個原因的影響，故而相比傳統的帶旁通閥的渦輪增壓器，效率有所提升。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明的結構示意圖。
[0020]圖2為圖1中A-A向剖視圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步的說明。
[0022]圖1、圖2中，包括蝸殼1、過渡接頭2、分隔牆3、槽道4、流道5等。
[0023]如圖1、圖2所示，本發明是一種渦輪增壓器，包括蝸殼1，過渡接頭2緊固連接於所述蝸殼I安裝面上，形成流道5，所述過渡接頭2內腔中設有分隔牆3，且分隔牆3伸入流道5內在過渡接頭2內腔底面開設有槽道4。
[0024]所述分隔牆3朝向主流道一側表面呈圓弧過渡狀。
[0025]所述槽道4設置於過渡接頭2內腔中與分隔牆3相對一側，且槽道4貼合過渡接頭2內壁設置。
[0026]所述槽道4外端連通主流道。
[0027]本發明產品中的過渡接頭2上帶有分隔牆3，由於分隔牆3的存在，有效阻礙了旁通氣流與主流的混合。同時在過渡接頭2上還開設有專供旁通氣流通過的槽道4，槽道4可以使旁通氣流與主流的混合更慢，同時槽道4還使得旁通氣流的湍流強度降低。
[0028]本發明的實施例並不局限於上述實施例，本領域任何普通技術人員在本發明的基本精神下所能做出任何變通實施，只要是基於本發明的基本精神，均在本發明的保護範圍內，本發明的保護範圍以權利要求書為準。
【權利要求】
1.一種渦輪增壓器，其特徵是:包括蝸殼(1)，過渡接頭(2)緊固連接於所述蝸殼(I)安裝面上，所述過渡接頭(2)內腔中設有分隔牆(3)，在過渡接頭(2)內腔底面開設有槽道(4)。
2.按照權利要求1所述的渦輪增壓器，其特徵是:所述分隔牆(3)朝向主流道一側表面呈圓弧過渡狀。
3.按照權利要求1所述的渦輪增壓器，其特徵是:所述槽道(4)設置於過渡接頭(2)內腔中與分隔牆(3)相對一側，且槽道(4)貼合過渡接頭(2)內壁設置。
4.按照權利要求1所述的渦輪增壓器，其特徵是:所述槽道(4)外端連通主流道。
【文檔編號】F01D25/00GK103670671SQ201310700713
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月19日 優先權日:2013年12月19日
【發明者】劉志鵬 申請人:無錫康明斯渦輪增壓技術有限公司