[发明专利]涡轮机械

说明书

本发明提供一种涡轮机械，其具有敏锐的响应特性，同时容易实现小型轻量化，制造成本低廉。在涡轮壳体(4)内具有涡轮叶轮(5)的涡轮机械(1)中，排气涡轮部(3)的涡轮叶轮具有：主叶片(51)，其从前缘延伸至后缘；以及分流叶片(52)，其自身的前缘位置与主叶片的前缘位置对齐，并从自身的前缘位置延伸至不到达主叶片的后缘位置的中途位置而终止于自身的后缘，并且，主叶片与分流叶片在周向上交替地配置有多个，排气涡轮部的涡轮壳体具有形成单一的气体环绕通道的涡旋流路(42)，所述单一的气体环绕通道以围绕涡轮叶轮的外周的方式配置在排气的入口与出口之间，并形成有向涡轮叶轮连通的气体入口通道(45)。

技术领域

本发明涉及例如可以被构成为内燃机增压器的涡轮机械。

背景技术

在应用于内燃机的增压器中，广泛普及的是离心型的。由于增压器中的涡轮机械特别要求敏锐的响应特性，加速时的响应滞后、即所谓的涡轮迟滞成为问题。为了减少涡轮迟滞，要求减小排气涡轮部及进气压缩机部中的转子(叶轮)的转动惯量(惯性)。

而且，在这样的增压器中，要求就算向排气涡轮部供给的排气流的变化大涡轮效率也不下降的广阔的流量范围。为了响应该要求，必须钻研叶轮的弯曲角度，扩大喉部面积，增大扼流裕度等。

也已经提出了各种响应针对增压器的上述那样的要求的技术。

例如，提出了如下的技术：将向排气涡轮部供给的排气流的流路分为两个涡旋流路而冲击排气涡轮的叶轮，在分为两路的排气流合流的下游侧的区域，每隔一个地配置半叶片的叶轮，使得与上游侧相比，叶轮的片数减半(参照专利文献1、专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-192172号公报

专利文献2：日本特许第5762641号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1及专利文献2的增压器中，以分割为第1涡旋流路和第2涡旋流路的结构为前提，所述第1涡旋流路使排气流相对涡轮叶轮流入第1流入部(轮毂侧)，所述第2涡旋流路使排气流流入设在第1流入部的轴心方向下游侧的涡轮叶轮的第2流入部(护罩侧)。

在专利文献1的技术中，在这样分割涡旋流路的前提下，构成为设在第2流入部的下游侧的叶片的片数比设在第2流入部的上游侧的叶片的片数少。由此，在排气流少的第2流入部的上游侧，使叶片的正压面侧与负压面侧的压力差减少，在排气流增多的第2流入部的下游侧，使总喉部面积增加，从而抑制排气流发生扼流，并抑制排气流与叶片的表面的摩擦导致的压力损失。

此外，专利文献2的技术涉及斜流涡轮，在上述那样分割涡旋流路的前提下，由轮毂侧的冲动叶片和护罩侧的反动叶片构成该斜流涡轮。作为该冲动叶片，在从入口部遍及中间部地配置有主叶片的中间位置配置中间叶片。使中间叶片的高度为比主叶片低的中等程度的高度，并构成为使得来自轮毂流入路的工作流体(排气流)流入其前缘。由此，改善产生冲动叶片涡轮特性的部分的性能。

如上所述，在专利文献1及专利文献2的增压器中，均以分割涡旋流路的结构为前提。

因此，未避免结构复杂化，难以实现小型轻量化。而且，由于要求高度的生产技术，衍生出制造成本提高的问题。

本发明的目的在于提供具有敏锐的响应特性、同时容易实现小型轻量化、制造成本低廉的涡轮机械。

用于解决课题的手段