[实用新型]一种涡轮增压器及发动机

说明书

本实用新型提供一种涡轮增压器及发动机。公开的涡轮增压器包括涡轮箱、涡轮和轴承体，涡轮箱形成排气通道、环状的进气通道和位于排气通道与环状的进气通道之间的径向喷流口，所述涡轮安装在所述排气通道中，且其涡轮叶片的外周边缘与所述径向喷流口相对，径向喷流口固定有多个喷嘴叶片，所述喷嘴叶片的外端面与所述径向喷流口外壁面抵触。设置多个喷嘴叶片，可以使进入气流更加均匀。使进气通道的通流截面积、进气通道中心线的半径、和喷嘴叶片的宽度及涡轮的直径保持在适当的范围，并使四者相互配合，可以保证排气均匀性的同时，减少排气沿程损失，保证涡轮的转换效率。

技术领域

本实用新型涉及一种发动机涡轮增压技术，尤其涉及一种涡轮增压器和包括该涡轮增压器的发动机。

背景技术

为了提高发动机效率，设置涡轮增压器成为重要的选择之一。涡轮增压器包括涡轮部和压气部，涡轮部将发动机排出的高温高压气体转换为机械能，为压气部提供动力，压气部在涡轮部驱动下增加发动机进气压力，为提高发动机效率提供前提。涡轮部和压气部之间形成轴承体，中间轴两端贯通轴承体分别压气叶轮和涡轮相连。

涡轮部包括涡轮箱、涡轮。涡轮箱内部与中间部分形成轴向的排气通道，排气通道周转形成环状的进气流道，进气流道与排气通道之间形成径向喷流口。进气流道与发动机排气门相通，以引入发动机的高温高压气体。涡轮安装在排所通道底部，且与压气部的叶轮同轴旋转。涡轮包括多个涡轮叶片，涡轮叶片的外周边缘与径向喷流口相对。高温高压的发动机排气通过环状的进气流道、径向喷流口后形成高速冲击涡轮叶片，使涡轮高速旋转，同步带动压气部叶轮旋转。

为了保证涡轮部效率，现有技术中，在径向喷流口设置有由多个可调节的喷嘴叶片形成的喷嘴环。喷嘴环的喷嘴叶片通常由内部的安装盘和外部的盖板定位。为了兼顾涡轮部大、小流通量的性能，并要实现喷嘴叶片的可转动，喷嘴叶片与安装盘壁面及盖板壁面之间均保持预定的间隙(壁面间隙)。

由于涡轮性能和效率提升受制于排气特性，进入涡轮排气均匀性影响涡轮的稳定性，而要提高排气均匀性就要增加排气流通路程(沿损)，增加沿程就会增加沿程损失，因此，发动机排气在涡轮部流动过程中，提高涡轮性能和效率受致于排气通道结构、径向喷流口压缩限制、喷嘴环的导流多重影响。如何平衡上述矛盾，保证涡轮性能和效率是本领域技术人员努力的方向。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的是提供一种效率更高的涡轮增压器。

本实用新型的第二个目的在于提供一种包括上述涡轮增压器的发动机。

本实用新型提供的涡轮增压器包括涡轮箱、涡轮和轴承体，涡轮箱形成排气通道、环状的进气通道和位于排气通道与环状的进气通道之间的径向喷流口，所述涡轮安装在所述排气通道中，且其涡轮叶片的外周边缘与所述径向喷流口相对，所述径向喷流口固定有多个喷嘴叶片，所述喷嘴叶片的外端面与所述径向喷流口外壁面抵触。设置多个喷嘴叶片，可以使进入气流更加均匀。多个喷嘴叶片固定，且喷嘴叶片的外端面与径向喷流口内壁面相抵触，减少外端面间隙造成的气流分离，减少能量损失，进而有利于涡轮增压器效率提高。

可选技术方案中，使涡轮增压器满足B/D＝0.12-0.15，且(A/R)/B＝2.7-3.3；

其中：A为进气通道的通流截面积；

R为进气通道中心线的半径；

B为所述喷嘴叶片的宽度；

D为涡轮的最大直径。

使进气通道通流截面积A、进气通道中心线的半径R、和喷嘴叶片的宽度B及涡轮的直径(如最大直径D)保持在适当的范围，并使四者相互配合，可以保证排气均匀性的同时，减少排气沿程损失，保证涡轮的转换效率。