[实用新型]一种用于涡轮增压的双区式涡轮

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种新型的涡轮装置，具体的说涉及一种用于涡轮增压的双区式涡轮，能有效的兼顾发动机的低速和高速增压要求，属于内燃机增压领域。

背景技术

    随着排放标准的逐步提高，涡轮增压器被广泛的应用于现代发动机。为了满足发动机所有工况下特别是低速工况下的性能和排放要求，涡轮增压器必须提供更高的增压压力，并具有发动机进气压力和排气压力的可调节功能，可变截面涡轮增压器已经成为增压领域的研发重点。目前涡轮增压器采用双层通道可变截面涡轮蜗壳的结构来满足变截面的要求，与固定截面和普通废气旁通型涡轮增压器相比，它能有效地拓宽涡轮增压器与发动机的匹配范围，实现增压压力和排气压力的可调节功能。

双层通道可变截面涡轮增压器结构示意图如附图1所示，双层通道可变截面涡轮增压器的涡轮部分包括涡轮蜗壳1和涡轮叶轮2。所述涡轮蜗壳1内设有蜗壳进气口3、蜗壳进气流道和蜗壳出气口4，所述蜗壳进气流道内设有呈圆周布置的径向中间隔板5，所述中间隔板5将蜗壳进气流道分为蜗壳进气左侧流道6和蜗壳进气右侧流道7。所述涡轮叶轮2内设有涡轮叶轮进气口8、涡轮叶轮进气流道9和涡轮叶轮出气口10，通过在蜗壳进气左侧流道6或蜗壳进气右侧流道7靠近蜗壳进气口3处设有阀门调节机构，实现单个流道工作或两个流道共同工作，从而实现涡轮蜗壳流道的流通面积的改变。

双层通道可变截面涡轮增压器通过阀门调节机构实现涡轮蜗壳流通面积的改变，控制方便。但是在实际的应用中发现这种双层通道可变截面涡轮增压器在发动机低速工况下涡轮蜗壳单个流道工作，发动机排出的废气从蜗壳进气口进入蜗壳单个流道到达在蜗壳单个流道出气口时容易发生气体的突然膨胀，从涡轮叶轮进气口进入涡轮叶轮进气流道的气体减少，使涡轮在小流量时的效率降低。在发动机中、高速工况下涡轮蜗壳两个流道共同工作，发动机排出的废气从蜗壳进气口进入蜗壳两个流道到达涡轮叶轮进气口时容易发生两个流道气体的掺混，因而进入涡轮叶轮进气流道的气体动能一部分转变为势能，使涡轮的效率降低。

实用新型内容

    本实用新型要解决的问题是针对双层通道可变截面涡轮增压器的上述缺陷提供一种用于涡轮增压的双区式涡轮，能够降低小流量时蜗壳单个流道出气口处的气体突然膨胀现象和正常流量时两个流道气体在涡轮叶轮进气口处的气体掺混现象，来提高双层通道可变截面涡轮增压器在发动机全工况范围下的效率。

为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于涡轮增压的双区式涡轮，包括涡轮蜗壳，涡轮蜗壳内安装有涡轮叶轮，涡轮叶轮的外部设有涡轮叶片，所述涡轮蜗壳上设有蜗壳进气口、蜗壳进气流道和蜗壳出气口；所述涡轮叶轮上设有涡轮叶轮进气口、涡轮叶轮进气流道、涡轮叶轮出气口和涡轮叶轮叶片；

所述涡轮叶轮的涡轮叶轮进气口和涡轮叶轮出气口之间设有呈圆周布置的分隔板，所述分隔板将涡轮叶轮进气流道分为涡轮叶轮进气内流道和涡轮叶轮进气外流道。

以下是本实用新型对上述方案的进一步改进：

所述蜗壳进气流道内设有中间隔板，所述中间隔板将蜗壳进气流道分为蜗壳进气左侧流道和蜗壳进气右侧流道；

所述蜗壳进气左侧流道与所述涡轮叶轮进气内流道相连通，所述蜗壳进气右侧流道与所述涡轮叶轮进气外流道相连通。

进一步改进：

蜗壳进气左侧流道靠近涡轮叶轮的位置设有蜗壳进气左侧流道出气口；蜗壳

进气右侧流道靠近涡轮叶轮的位置设有蜗壳进气右侧流道出气口；

涡轮叶轮进气内流道上设有与蜗壳进气左侧流道出气口相对应的涡轮叶轮进气内流道进气口；

涡轮叶轮进气外流道上设有与蜗壳进气右侧流道出气口相对应的涡轮叶轮进气外流道进气口。

进一步改进：所述涡轮叶轮进气内流道为向心式通道。

另一种改进：所述涡轮叶轮进气内流道为混流式通道。

另一种改进：涡轮叶轮进气外流道为向心式通道。

另一种改进：涡轮叶轮进气外流道为混流式通道。

进一步改进：所述涡轮叶轮进气内流道进气口宽度与涡轮叶轮进气外流道进气口宽度的比值为0.1～10。

进一步改进：所述涡轮叶轮进气内流道出气口宽度和涡轮叶轮进气外流道出气口宽度的比值为0.1～10。

进一步改进：涡轮叶片包括对应设置在涡轮叶轮进气内流道内的涡轮叶轮内叶片和对应设置在涡轮叶轮进气外流道内的涡轮叶轮外叶片。

进一步改进：所述涡轮叶轮内叶片和涡轮叶轮外叶片数量比值为0.2～6。