[发明专利]涡轮增压器用涡轮机以及涡轮增压器

说明书

涡轮增压器用涡轮机具备：涡轮机叶轮，其经由旋转轴与压缩机叶轮连结；涡轮机壳体，其以覆盖所述涡轮机叶轮的方式设置，并包括涡旋流路以及涡旋出口部，该涡旋出口部设于该涡旋流路的径向内侧并用于将来自所述涡旋流路的废气向所述涡轮机叶轮引导；背面侧部件，其以与所述涡轮机叶轮的背面对置的方式设置；所述背面侧部件在与所述涡轮机叶轮的所述背面对置的叶轮对置面上具有朝向所述背面突出并且沿周向延伸的凸部。

技术领域

本公开涉及一种涡轮增压器用涡轮机以及涡轮增压器。

背景技术

以往，在船舶、汽车用等的内燃机中，对于由其排气能驱动的、提高内燃机的进气压力以使内燃机的输出增大的涡轮增压器，做出了各种发明。这样的涡轮增压器具备隔着轴承壳体配置的压缩机和涡轮机。

在专利文献1中，公开了一种压缩机叶轮和涡轮机叶轮通过由轴承支承的旋转轴互相连结的涡轮增压器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-234713号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

近年来，伴随着涡轮增压器高压力比化的需求，压缩机叶轮倾向于直径比涡轮机叶轮大。伴随着压缩机叶轮的大径化，作用在压缩机叶轮背面的推力(在从涡轮机朝向压缩机的方向上产生的力)比作用在涡轮机叶轮背面的推力(在从压缩机朝向涡轮机的方向上产生的力)大。其结果，施加于轴承的载荷增加，整个转子产生机械损耗，导致涡轮增压器的效率降低。

因此，本发明的至少几个实施方式的目的在于，提供一种促进涡轮增压器的高压力比化并对包括压缩机叶轮及涡轮机叶轮的整个转子所产生的机械损耗的降低有效的涡轮增压器用涡轮机以及涡轮增压器。

用于解决技术问题的手段

(1)本发明的几个实施方式的涡轮增压器用涡轮机具备：

涡轮机叶轮，其经由旋转轴与压缩机叶轮连结；

涡轮机壳体，其以覆盖所述涡轮机叶轮的方式设置，并包括涡旋流路以及涡旋出口部，该涡旋出口部设于该涡旋流路的径向内侧并用于将来自所述涡旋流路的废气向所述涡轮机叶轮引导；

背面侧部件，其以与所述涡轮机叶轮的背面对置的方式设置；

所述背面侧部件在与所述涡轮机叶轮的所述背面对置的叶轮对置面上具有朝向所述背面突出并且沿周向延伸的凸部。

在上述(1)的结构中，背面侧部件在与涡轮机叶轮的背面对置的叶轮对置面上具有朝向背面突出并且沿周向延伸的凸部。从涡旋出口部进入涡轮机叶轮背面和叶轮对置面的间隙中的废气流被凸部缩流。由此，施加于涡轮机叶轮背面的静压在凸部的附近或凸部的上流侧上升，试图绕过凸部的气流与涡轮机叶轮的背面碰撞，因此能够增大作用在涡轮机叶轮背面的推力。其结果，由于作用在压缩机叶轮以及涡轮机叶轮各自的背面的推力的大小之差减少，因此即使在因压缩机叶轮的大径化而导致作用在压缩机叶轮背面的推力变大的情况下，也能够降低整个转子产生的机械损耗。

(2)在几个实施方式中，在上述(1)的结构中，

所述背面侧部件的所述叶轮对置面包括：

第一区域，其位于所述凸部的径向外侧并沿着径向延伸；

第二区域，其从所述第一区域起沿着轴向朝向所述背面延伸，并形成所述凸部的外表面的一部分；

第三区域，其位于所述第二区域的所述径向内侧，并形成所述凸部的所述外表面的另一部分。