[发明专利]一种增压器低惯量涡轮叶轮及优化方法

说明书

本发明公开了一种增压器低惯量涡轮叶轮，包括涡轮轮毂；涡轮轮毂的上表面分布有多个涡轮叶片；多个涡轮叶片沿周向等间隔分布；涡轮轮毂底部的轮盘，包括多个涡轮轮盘新型外缘部和多个涡轮轮盘修正内缘部；每个涡轮轮盘新型外缘部，分别位于一个涡轮叶片的根部外侧端正下方；任意相邻的两个涡轮轮盘新型外缘部之间，分别设置有一个涡轮轮盘修正内缘部；每个涡轮轮盘修正内缘部，分别位于相邻的两个涡轮叶片之间的叶片间隙中；多个涡轮轮盘新型外缘部和多个涡轮轮盘修正内缘部，沿周向分布在轮盘的四周边缘。本发明还公开了涡轮叶轮的优化方法。本发明能够对涡轮轮毂进行有效的重量减轻，降低涡轮叶轮的惯量，使得其加速响应性得到显著提升。

技术领域

本发明涉及涡轮增压器技术领域，特别是涉及一种增压器低惯量涡轮叶轮及优化方法。

背景技术

涡轮增压技术，是利用发动机的高温废气，推动涡轮增压器中涡轮叶轮转动，进而带动压气机叶轮旋转，压气机叶轮再将外部流入的空气进行压缩，然后将压缩后的空气充入发动机。

其中，高温的废气直接接触的涡轮叶轮，是涡轮增压器动力来源的核心驱动零件，高温的废气气流通过对涡轮叶轮上的叶片做功，使得涡轮叶轮从低速转变为高速。

目前，对于现有小型的涡轮增压器，其具有的涡轮叶轮加速性能较差，无法充分满足用户的使用需求。

鉴于涡轮叶轮的加速性能，与涡轮叶轮的惯量密切相关。涡轮叶轮的惯量越大，涡轮叶轮的加速性能越差；涡轮叶轮的惯量越小，涡轮叶轮的加速性能越好。而涡轮叶轮的重量越大，其惯量越大。因此，涡轮叶轮的加速性能主要受到涡轮叶轮重量的影响，如果想要切实提高涡轮叶轮的加速性能，则需要进一步降低涡轮叶轮的重量，从而降低涡轮叶轮的惯量。

但是，目前还没有一种技术，能够有效地降低涡轮增压器中的涡轮叶轮惯量。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种增压器低惯量涡轮叶轮及优化方法。

为此，本发明提供了一种增压器低惯量涡轮叶轮，包括涡轮轮毂；

涡轮轮毂的上表面四周外侧，分布有多个涡轮叶片；

多个涡轮叶片，以涡轮轮毂的垂直中心轴线为中心，沿周向等间隔分布；

涡轮轮毂底部的轮盘，包括多个间隔分布的涡轮轮盘新型外缘部和多个间隔分布的涡轮轮盘修正内缘部；

每个涡轮轮盘新型外缘部，分别位于一个涡轮叶片的根部外侧端正下方；

任意相邻的两个涡轮轮盘新型外缘部之间，分别设置有一个内凹的涡轮轮盘修正内缘部；

每个涡轮轮盘修正内缘部，分别位于相邻的两个涡轮叶片之间的叶片间隙中；

多个涡轮轮盘新型外缘部和多个涡轮轮盘修正内缘部，以涡轮轮毂的垂直中心轴线为中心，沿周向分布在轮盘的四周边缘。

此外，本发明还提供了一种如前面所述的增压器低惯量涡轮叶轮的优化方法，包括以下步骤:

第一步，构建现有的传统涡轮叶轮的三维模型；

现有传统的涡轮叶轮，包括涡轮轮毂；涡轮轮毂的上表面四周分布有多个涡轮叶片；涡轮轮毂底部的轮盘的四周边缘，是呈圆环形分布的涡轮轮盘原始外缘部；

第二步，构建涡轮轮盘修正内缘部和涡轮轮盘新型外缘部；

第三步，根据第三步构建的涡轮轮盘修正内缘部和涡轮轮盘新型外缘部，来对传统涡轮叶轮的三维模型中的涡轮轮盘原始外缘部进行修正，获得具有涡轮轮盘修正内缘部和涡轮轮盘新型外缘部的涡轮叶轮的三维模型。