[实用新型]一种新型涡轮增压器涡轮

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种新型涡轮增压器涡轮，属于内燃机领域。

背景技术

涡轮增压器是提高内燃机功率、降低燃油消耗率、改善排放的重要部件。作为一项新技术，涡轮增压器促进了内燃机的发展，提高了内燃机的技术性能，已被公认为内燃机的发展方向之一，至今仍保持着方兴未艾的发展势头。涡轮是涡轮增压器的关键零件，它在高温、高速条件下工作，其作用是将内燃机的废气能量转换为带动压气机同轴高速旋转的机械功。由于涡轮工作条件极端严酷、恶劣，涡轮的设计不但要满足空气动力学性能的要求以保证涡轮达到良好的性能，同时又要保证涡轮叶片具有足够的强度和刚度，设计难度可想而知。目前，在涡轮的设计中往往更多的从结构强度考虑，对效率做一些牺牲，导致涡轮效率偏低，体现在发动机的匹配上，则发动机扭矩偏小、油耗高，急需设计一种既能满足结构强度，又能获得较大性能提升的新叶型涡轮，以适应客户对增压器性能越来越高的期望。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是针对传统涡轮低效率缺陷，提供一种能较大幅度提高内燃机动力性、降低内燃机油耗的涡轮增压器涡轮。

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案：

一种新型涡轮增压器涡轮，包括轮盘，所述轮盘为半开式轮盘，所述轮盘的一侧设有轮毂，在轮毂的外圆周上均匀设有10片叶片，相邻的叶片之间形成涡轮气流通道，所述叶片截面采用变截面结构，所述涡轮的进口宽度为9.5±1.5mm、进口直径为φ50.6±1.5mm；出口直径为φ45.5±1.5mm、轮毂直径为φ15.5±1.5mm。

以下是本实用新型对上述方案的进一步优化： 

所述叶片具有叶尖和叶根，所述相邻叶片的叶尖之间的间距为14±1.5mm，相邻叶片的叶根之间的间距为5±1.5mm。

进一步优化：所述叶片的叶尖轴向弦长为17.7±1.5mm，叶片的叶根轴向弦长为30.3±1.5mm。

进一步优化：所述叶片分别具有进口边和出口边，所述叶片的进口边中弧线的切线和出口边中弧线的切线之间形成中弧线弯曲角，该中弧线弯曲角为60±3度。

进一步优化：所述叶片的进口边中弧线的切线与涡轮轴线之间的夹角为叶片进口角，该叶片进口角为80±3度。

进一步优化：所述出口边中弧线的切线与涡轮轴线之间的夹角为叶片出口角，该叶片出口角为51±3度。

进一步优化：所述叶片的出口边气流方向与涡轮轴线之间的夹角为出气角，该出气角为50±3度。

本实用新型采用上述方案，在某主机厂2.8升柴油机的配机试验表明，配装采用该叶型涡轮后，与原配的国外进口增压器相比，燃油耗率整条线都有不同程度的下降，最优点下降8g/kwh以上，创造了良好的经济效益和社会效益。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

附图1是本实用新型实施例的结构示意图；

附图2是本实用新型实施例的叶片截面示意图；

附图3是本实用新型实施例中涡轮子午通道的示意图；

附图4是实用新型实施例中叶片的展开布置示意图。

图中：1-轮盘；2-叶片；3-叶片截面；4-轮毂；5-涡轮子午通道；D₀-轮毂直径；D₁-涡轮进口直径；D₂-涡轮出口直径；B-涡轮进口宽度；L₁-间距；L₂-轴向弦长；α₁-中弧线弯曲角；α₂-叶片进口角；α₃-出气角；α₄-叶片出口角；a-叶尖；b -叶根；c-涡轮轴线；e-进口边；f-出口边；g-进口边中弧线的切线；h-出口边中弧线的切线。

具体实施方式

实施例，如图1所示，一种新型涡轮增压器涡轮，包括轮盘1，所述轮盘1为半开式轮盘，所述轮盘1的一侧设有轮毂4，在轮毂4的外圆周上均匀设有10片叶片2，相邻的叶片2之间形成涡轮气流通道，如图2所示，所述叶片截面3采用变截面结构。

如图3、图4所示，所述涡轮的进口宽度B为9.5±1.5mm、进口直径D1为φ50.6±1.5mm；出口直径D2为φ45.5±1.5mm、轮毂直径D0为φ15.5±1.5mm。

所述叶片2具有叶尖a和叶根b，所述相邻叶片的叶尖之间的间距L1为14±1.5mm，相邻叶片的叶根之间的间距为5±1.5mm。

所述叶片2的叶尖轴向弦长L2为17.7±1.5mm，叶片2的叶根轴向弦长为30.3±1.5mm。