[实用新型]带出气约束结构的集成式高效涡轮机

说明书

本实用新型公开了一种带出气约束结构的集成式高效涡轮机，包括涡轮壳，涡轮壳内设置有涡轮和出气导流槽,出气导流槽位于涡轮壳的出气端,出气导流槽能够提高涡后压力和增加涡后气流的稳定性；出气导流槽的起始端靠近涡轮，终端向涡轮壳的出气端延伸；且出气导流槽的外径由起始端向尾端逐渐变大。本实用新型的带出气约束结构的集成式高效涡轮机，具有涡前压力大，有助EGR的实现，涡后气流稳定，涡轮机效率高等优点。

技术领域

本实用新型涉及一种用于涡轮增压器上的涡轮机，尤其涉及一种带出气约束结构的集成式高效涡轮机，并可应用到固定截面、可变截面涡轮机，属于内燃机技术领域。

背景技术

车用发动机转速范围广，涡轮增压器受发动机及增压器特性的限制，难以在高、低速端均获得最佳的匹配。如果按中高速端匹配，低速端增压压力不足，为了不使烟度排放性能等恶化，不得不限制供油量，从而牺牲了低速扭矩并影响整车低速驾驶性能。废气旁通涡轮增压器正是针对解决柴油机低速动力性不足而开发的产品，它以低速端进行最佳匹配，低速增压压力高，因此低速扭矩大，排放污染低，并通过旁通阀来解决由此产生的高速端增压压力过高的问题，从而兼顾了高速端的性能。

废气旁通涡轮增压器基本工作原理和一般的涡轮增压器相同，但它多一个在涡轮进口处的废气旁通阀以及受增压压力控制使其开启、关闭的执行机构。从图1可以看出，废气旁通阀门9与传动片10整体转动，并通过推杆6与执行器5（用支架4固定在增压器壳体上）中弹簧的一端相连，执行器5的另一端则通过胶管3与压气机2出口增压压力相通。

当发动机7处于低速、低负荷时，增压压力低，废气旁通阀门9处于关闭状态，执行器5中的弹簧具有一定的预紧力。当增压压力达到一定程度，足以克服弹簧预紧力并达到一定的力平衡时，作用力将通过推杆6、传动销8、传动片10使废气旁通阀门9打开，将进入涡轮机1的部分废气经旁通通道流入总排气管，从而减少了流入动力涡轮12的废气，减少进入动力涡轮12的能量，使转速和增压压力随之下降。

传统的废气旁通涡轮增压器上的涡轮机结构见图2、图3，包括涡轮壳11、隔热罩14、动力涡轮12、废气旁通阀门9、摇臂15、轴套13、传动片10、传动销8、推杆6、执行器5，增压压力通过执行器5推动推杆6，推杆6通过传动销8推动传动片10、摇臂15旋转，摇臂15带动废气旁通阀门9开启和关闭。

为了与不同排量、功率的发动机匹配，一个系列的涡轮增压器都要匹配多个不同的涡轮机，特别是针对道路国5、国6及非道路国3、国4排放水平的发动机，后处理系统阻力差异较大，需要匹配不同流通特性的涡轮机，在做性能试验匹配时，受制于模具造价，不可能加工太多的涡轮壳进行精细匹配，达不到性能的最优。另外，随着现在发动机排放要求的提高，逐渐过渡到道路国6、非道路国4排放，经济性指标（比油耗）不断降低，对增压器的流量和压比要求更加严格，要求涡轮机效率更高。如何提高涡轮壳模具通用性、改善涡轮机效率成为亟需解决的增压器匹配难题。

发明内容

针对以上缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种带出气约束结构的集成式高效涡轮机，具有涡前压力大，有助EGR的实现，涡后气流稳定，涡轮机效率高等优点。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

带出气约束结构的集成式高效涡轮机，包括涡轮壳，所述涡轮壳内设置有涡轮和出气导流槽, 所述出气导流槽位于所述涡轮壳的出气端, 出气导流槽能够提高涡后压力和增加涡后气流的稳定性。

作为一种改进，所述出气导流槽的起始端靠近涡轮，终端向涡轮壳的出气端延伸；且出气导流槽的外径由起始端向尾端逐渐变大。

作为一种改进，所述出气导流槽的外轮廓线由一曲线回转而成，所述曲线包括位于起始端的竖直的第一直线和位于终端的水平的第二直线，所述第一直线和第二直线间通过一端椭圆弧连接；所述第一直线和椭圆弧间通过第一圆弧光滑过渡，所述第二直线和椭圆弧间通过第二圆弧光滑过渡。