專利名稱：用于渦輪增壓的雙區(qū)式渦輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型的渦輪裝置，具體的說涉及一種用于渦輪增壓的雙區(qū)式渦輪，能有效的兼顧發(fā)動機(jī)的低速和高速增壓要求，屬于內(nèi)燃機(jī)增壓領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的逐步提高，渦輪增壓器被廣泛的應(yīng)用于現(xiàn)代發(fā)動機(jī)。為了滿足發(fā)動機(jī)所有工況下特別是低速工況下的性能和排放要求，渦輪增壓器必須提供更高的增壓壓力，并具有發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力和排氣壓力的可調(diào)節(jié)功能，可變截面渦輪增壓器已經(jīng)成為增壓領(lǐng)域的研發(fā)重點(diǎn)。目前渦輪增壓器采用雙層通道可變截面渦輪蝸殼的結(jié)構(gòu)來滿足變截面的要求，與固定截面和普通廢氣旁通型渦輪增壓器相比，它能有效地拓寬渦輪增壓器與發(fā)動 機(jī)的匹配范圍，實(shí)現(xiàn)增壓壓力和排氣壓力的可調(diào)節(jié)功能。雙層通道可變截面渦輪增壓器結(jié)構(gòu)示意圖如附圖I所示，雙層通道可變截面渦輪增壓器的渦輪部分包括渦輪蝸殼I和渦輪葉輪2。所述渦輪蝸殼I內(nèi)設(shè)有蝸殼進(jìn)氣口 3、蝸殼進(jìn)氣流道和蝸殼出氣口 4，所述蝸殼進(jìn)氣流道內(nèi)設(shè)有呈圓周布置的徑向中間隔板5，所述中間隔板5將蝸殼進(jìn)氣流道分為蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道6和蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道7。所述渦輪葉輪2內(nèi)設(shè)有渦輪葉輪進(jìn)氣口 8、渦輪葉輪進(jìn)氣流道9和渦輪葉輪出氣口 10，通過在蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道6或蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道7靠近蝸殼進(jìn)氣口 3處設(shè)有閥門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)單個(gè)流道工作或兩個(gè)流道共同工作，從而實(shí)現(xiàn)渦輪蝸殼流道的流通面積的改變。雙層通道可變截面渦輪增壓器通過閥門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)渦輪蝸殼流通面積的改變，控制方便。但是在實(shí)際的應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)這種雙層通道可變截面渦輪增壓器在發(fā)動機(jī)低速工況下渦輪蝸殼單個(gè)流道工作，發(fā)動機(jī)排出的廢氣從蝸殼進(jìn)氣口進(jìn)入蝸殼單個(gè)流道到達(dá)在蝸殼單個(gè)流道出氣口時(shí)容易發(fā)生氣體的突然膨脹，從渦輪葉輪進(jìn)氣口進(jìn)入渦輪葉輪進(jìn)氣流道的氣體減少，使渦輪在小流量時(shí)的效率降低。在發(fā)動機(jī)中、高速工況下渦輪蝸殼兩個(gè)流道共同工作，發(fā)動機(jī)排出的廢氣從蝸殼進(jìn)氣口進(jìn)入蝸殼兩個(gè)流道到達(dá)渦輪葉輪進(jìn)氣口時(shí)容易發(fā)生兩個(gè)流道氣體的摻混，因而進(jìn)入渦輪葉輪進(jìn)氣流道的氣體動能一部分轉(zhuǎn)變?yōu)閯菽?，使渦輪的效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是針對雙層通道可變截面渦輪增壓器的上述缺陷提供一種用于渦輪增壓的雙區(qū)式渦輪，能夠降低小流量時(shí)蝸殼單個(gè)流道出氣口處的氣體突然膨脹現(xiàn)象和正常流量時(shí)兩個(gè)流道氣體在渦輪葉輪進(jìn)氣口處的氣體摻混現(xiàn)象，來提高雙層通道可變截面渦輪增壓器在發(fā)動機(jī)全工況范圍下的效率。為了解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種用于渦輪增壓的雙區(qū)式渦輪，包括渦輪蝸殼，渦輪蝸殼內(nèi)安裝有渦輪葉輪，渦輪葉輪的外部設(shè)有渦輪葉片，所述渦輪蝸殼上設(shè)有蝸殼進(jìn)氣口、蝸殼進(jìn)氣流道和蝸殼出氣口 ；所述渦輪葉輪上設(shè)有渦輪葉輪進(jìn)氣口、渦輪葉輪進(jìn)氣流道、渦輪葉輪出氣口和渦輪葉輪葉片;
所述渦輪葉輪的渦輪葉輪進(jìn)氣口和渦輪葉輪出氣口之間設(shè)有呈圓周布置的分隔板，所述分隔板將渦輪葉輪進(jìn)氣流道分為渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道和渦輪葉輪進(jìn)氣外流道。以下是本發(fā)明對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)
所述蝸殼進(jìn)氣流道內(nèi)設(shè)有中間隔板，所述中間隔板將蝸殼進(jìn)氣流道分為蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道和蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道；
所述蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道與所述渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道相連通，所述蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道與所述渦輪葉輪進(jìn)氣外流道相連通。
進(jìn)一步改進(jìn)
蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道靠近渦輪葉輪的位置設(shè)有蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道出氣口 ；蝸殼 進(jìn)氣右側(cè)流道靠近渦輪葉輪的位置設(shè)有蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道出氣口 ；
渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道上設(shè)有與蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道出氣口相對應(yīng)的渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道進(jìn)氣口 ；
渦輪葉輪進(jìn)氣外流道上設(shè)有與蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道出氣口相對應(yīng)的渦輪葉輪進(jìn)氣外流道進(jìn)氣口。進(jìn)一步改進(jìn)所述渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道為向心式通道。另一種改進(jìn)所述渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道為混流式通道。另一種改進(jìn)渦輪葉輪進(jìn)氣外流道為向心式通道。另一種改進(jìn)渦輪葉輪進(jìn)氣外流道為混流式通道。進(jìn)一步改進(jìn)所述渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道進(jìn)氣口寬度與渦輪葉輪進(jìn)氣外流道進(jìn)氣口寬度的比值為0. I 10。進(jìn)一步改進(jìn)所述渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道出氣口寬度和渦輪葉輪進(jìn)氣外流道出氣口寬度的比值為0. I 10。進(jìn)一步改進(jìn)渦輪葉片包括對應(yīng)設(shè)置在渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道內(nèi)的渦輪葉輪內(nèi)葉片和對應(yīng)設(shè)置在渦輪葉輪進(jìn)氣外流道內(nèi)的渦輪葉輪外葉片。進(jìn)一步改進(jìn)所述渦輪葉輪內(nèi)葉片和渦輪葉輪外葉片數(shù)量比值為0. 2 6。進(jìn)一步改進(jìn)所述蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道內(nèi)靠近蝸殼進(jìn)氣口處設(shè)有可調(diào)閥門，所述可調(diào)閥門與控制機(jī)構(gòu)連接。蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道是常開流道。當(dāng)發(fā)動機(jī)處于低速工況范圍時(shí)，發(fā)動機(jī)排出的廢氣量較少，可調(diào)閥門在控制機(jī)構(gòu)的帶動下處于關(guān)閉狀態(tài)，由于蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道進(jìn)氣口、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道或蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道進(jìn)氣口、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道相連通，因此蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道進(jìn)氣口、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道同時(shí)也被處于關(guān)閉狀態(tài)，由發(fā)動機(jī)排出的廢氣僅流經(jīng)蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道進(jìn)氣口、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道做功，從而降低了氣體在蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道出氣口處的氣體突然膨脹現(xiàn)象，可有效提高渦輪葉輪進(jìn)氣外流道的進(jìn)氣壓力，增大進(jìn)入渦輪的廢氣能量；渦輪進(jìn)氣能量的增加，將充分利用廢氣中的能量，提高渦輪的效率和扭矩輸出。在發(fā)動機(jī)中高速工況范圍時(shí)，發(fā)動機(jī)排出的廢氣量較多，可調(diào)閥門在控制機(jī)構(gòu)的帶動下處于打開狀態(tài)，由于蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道進(jìn)氣口、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道相連通，蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道進(jìn)氣口、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道相連通，由發(fā)動機(jī)排出的廢氣分別流經(jīng)蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道進(jìn)氣口、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道和蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道進(jìn)氣口、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道做功，從而降低蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道和蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道氣體在渦輪葉輪進(jìn)氣口處的氣體摻混現(xiàn)象。通過閥門控制機(jī)構(gòu)控制可調(diào)閥門的開度，合理分配進(jìn)入渦輪兩個(gè)流道的氣體流量。由于渦輪兩個(gè)流道的流通能力不同，通過改變進(jìn)入渦輪兩個(gè)流道的進(jìn)氣流的比例，可有效調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的排氣壓力和渦輪的功率輸出，滿足發(fā)動機(jī)在中高速工況下的性能和排放要求。另一種改進(jìn)所述蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道內(nèi)靠近蝸殼進(jìn)氣口處設(shè)有可調(diào)閥門，所述可調(diào)閥門與控制機(jī)構(gòu)連接。
蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道是常開流道。當(dāng)發(fā)動機(jī)處于低速工況范圍時(shí)，發(fā)動機(jī)排出的廢氣量較少，可調(diào)閥門在控制機(jī)構(gòu)的帶動下處于關(guān)閉狀態(tài)，由于蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道進(jìn)氣口、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道或蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道進(jìn)氣口、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道相連通，因此蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道進(jìn)氣口、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道同時(shí)也被處于關(guān)閉狀態(tài)，由發(fā)動機(jī)排出的廢氣僅流經(jīng)蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道進(jìn)氣口、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道做功，從而降低了氣體在蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道出氣口處的氣體突然膨脹現(xiàn)象，可有效提高渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道的進(jìn)氣壓力，增大進(jìn)入渦輪的廢氣能量；渦輪進(jìn)氣能量的增加，將充分利用廢氣中的能量，提高渦輪的效率和扭矩輸出。在發(fā)動機(jī)中高速工況范圍時(shí)，發(fā)動機(jī)排出的廢氣量較多，可調(diào)閥門在控制機(jī)構(gòu)的帶動下處于打開狀態(tài)，由于蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道進(jìn)氣口、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道相連通，蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道進(jìn)氣口、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道相連通，由發(fā)動機(jī)排出的廢氣分別流經(jīng)蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道進(jìn)氣口、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道和蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道進(jìn)氣口、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道做功，從而降低蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道和蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道氣體在渦輪葉輪進(jìn)氣口處的氣體摻混現(xiàn)象。通過閥門控制機(jī)構(gòu)控制可調(diào)閥門的開度，合理分配進(jìn)入渦輪兩個(gè)流道的氣體流量。由于渦輪兩個(gè)流道的流通能力不同，通過改變進(jìn)入渦輪兩個(gè)流道的進(jìn)氣流的比例，可有效調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的排氣壓力和渦輪的功率輸出，滿足發(fā)動機(jī)在中高速工況下的性能和排放要求。本發(fā)明中的渦輪蝸殼結(jié)構(gòu)簡單、繼承性好、鑄造成品率較高；本發(fā)明中的渦輪葉輪通過現(xiàn)代CFD、FEA技術(shù)的分析和優(yōu)化可獲得高的氣動效率和高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；本發(fā)明中的渦輪葉輪可采用現(xiàn)有鑄造和加工設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，成本低且容易快速實(shí)現(xiàn)工程化。綜上所述，采用雙區(qū)式渦輪可以有效地滿足發(fā)動機(jī)全工況范圍的增壓要求，在小流量時(shí)能夠降低蝸殼單個(gè)流道出氣口處的氣體突然膨脹現(xiàn)象，進(jìn)一步提高渦輪在小流量時(shí)的效率。在正常流量時(shí)通過降低蝸殼兩個(gè)流道氣體在渦輪葉輪進(jìn)氣口處的氣體摻混現(xiàn)象來提聞潤輪的效率。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。


附圖I是本發(fā)明背景技術(shù)中雙層通道可變截面渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)示意 附圖2是本發(fā)明實(shí)施例I和實(shí)施例2中雙區(qū)式渦輪的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3是本發(fā)明實(shí)施例I和實(shí)施例2中渦輪葉輪的結(jié)構(gòu)示意 附圖4是附圖3的右視 附圖5是本發(fā)明實(shí)施例I中蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道內(nèi)可調(diào)閥門的安裝結(jié)構(gòu)示意 附圖6是本發(fā)明實(shí)施例2中蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道內(nèi)可調(diào)閥門的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-渦輪蝸殼；2-渦輪葉輪； 3-蝸殼進(jìn)氣口 ；4_蝸殼出氣口 ；5-中間隔板；6-蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道；7_蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道；8_渦輪葉輪進(jìn)氣口 ；9_渦輪葉輪進(jìn)氣流道；10_渦輪葉輪出氣口 ；11_分隔板；12_渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道；13_渦輪葉輪進(jìn)氣外流道；14-渦輪葉輪內(nèi)葉片；15_渦輪葉輪外葉片；16_蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道出氣口 ；17_渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道進(jìn)氣口 ； 18-蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道出氣口 ； 19-渦輪葉輪進(jìn)氣外流道進(jìn)氣口 ；20-可調(diào)閥門；W1-渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道進(jìn)氣口寬度；W2-渦輪葉輪進(jìn)氣外流道進(jìn)氣口寬度；W3-渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道出氣口寬度；W4-渦輪葉輪進(jìn)氣外流道出氣口寬度。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1，如圖2、圖3所示，一種用于渦輪增壓的雙區(qū)式渦輪，包括渦輪蝸殼1，渦輪蝸殼I內(nèi)安裝有渦輪葉輪2，渦輪葉輪2的外部設(shè)有渦輪葉片，所述渦輪蝸殼上設(shè)有蝸殼進(jìn)氣口 3、蝸殼進(jìn)氣流道和蝸殼出氣口 4。所述渦輪葉輪2上設(shè)有渦輪葉輪進(jìn)氣口、渦輪葉輪進(jìn)氣流道、渦輪葉輪出氣口和渦輪葉輪葉片。所述渦輪葉輪2的渦輪葉輪進(jìn)氣口和渦輪葉輪出氣口之間設(shè)有呈圓周布置的分隔板11，分隔板11的形狀符合氣動性能要求和可靠性要求。所述分隔板11將渦輪葉輪進(jìn)氣流道分為渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道12和渦輪葉輪進(jìn)氣外流道13。所述渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道12可采用向心式或混流式通道，渦輪葉輪進(jìn)氣外流道13 —般設(shè)計(jì)為向心式通道，特殊情況采用混流式通道。所述渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道進(jìn)氣口寬度Wl與渦輪葉輪進(jìn)氣外流道進(jìn)氣口寬度W2的比值為0. I 10之間的任意值。所述渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道出氣口寬度W3和渦輪葉輪進(jìn)氣外流道出氣口寬度W4的比值為0. I 10之間的任意值。所述蝸殼進(jìn)氣流道內(nèi)設(shè)有中間隔板5，所述中間隔板5將蝸殼進(jìn)氣流道分為蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道6和蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道7。所述蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道6與所述渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道12相連通，所述蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道7與所述渦輪葉輪進(jìn)氣外流道13相連通。所述蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道出氣口 16與所述渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道進(jìn)氣口 17相對應(yīng)，所述蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道出氣口 18與所述渦輪葉輪進(jìn)氣外流道進(jìn)氣口 19相對應(yīng)。如圖4所示，渦輪葉片包括對應(yīng)設(shè)置在渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道12內(nèi)的渦輪葉輪內(nèi)葉片14和對應(yīng)設(shè)置在渦輪葉輪進(jìn)氣外流道13內(nèi)的渦輪葉輪外葉片15。所述渦輪葉輪內(nèi)葉片14和渦輪葉輪外葉片15數(shù)量比值為0. 2 6之間的任意值。如圖5所示，在所述蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道6內(nèi)靠近蝸殼進(jìn)氣口 3處設(shè)有可調(diào)閥門20，所述可調(diào)閥門20與控制機(jī)構(gòu)連接，在控制機(jī)構(gòu)的帶動下實(shí)現(xiàn)可調(diào)閥門20的轉(zhuǎn)動，從而將蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道6打開和關(guān)閉。當(dāng)發(fā)動機(jī)處于低速工況范圍時(shí)，發(fā)動機(jī)排出的廢氣量較少，可調(diào)閥門20在控制機(jī)構(gòu)的帶動下處于關(guān)閉狀態(tài)，因此蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道6、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道進(jìn)氣口 17、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道12同時(shí)也被處于關(guān)閉狀態(tài)，由發(fā)動機(jī)排出的廢氣僅流經(jīng)蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道7、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道進(jìn)氣口 19、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道13做功，從而降低了氣體在蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道出氣口 16處的氣體突然膨脹現(xiàn)象，可有效提高渦輪葉輪進(jìn)氣外流道13的進(jìn)氣壓力，增大進(jìn)入渦輪的廢氣能量；渦輪進(jìn)氣能量的增加，將充分利用廢氣中的能量，提高渦輪的效率和扭矩輸出。在發(fā)動機(jī)中高速工況范圍時(shí)，發(fā)動機(jī)排出的廢氣量較多，可調(diào)閥門20在控制機(jī)構(gòu)的帶動下處于打開狀態(tài)，由于蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道6、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道進(jìn)氣口 17、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道12相連通，蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道7、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道進(jìn)氣口 19、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道13相連通，由發(fā)動機(jī)排出的廢氣分別流經(jīng)蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道6、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道進(jìn)氣口 17、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道12和蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道7、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道進(jìn)氣口 19、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道13做功，從而降低蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道6和蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道7氣體在渦輪葉輪進(jìn)氣口處的氣體摻混現(xiàn)象。通過閥門控制機(jī)構(gòu)控制可調(diào)閥門20的開度，合理分配進(jìn)入渦輪兩個(gè)流道的氣體流量。由于渦輪兩個(gè)流道的流通能力不同，通過改變進(jìn)入渦輪兩個(gè)流道的進(jìn)氣流的比例，可有效調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的排氣壓力和渦輪的功率輸出，滿足發(fā)動機(jī)在中高速工況下的性能和排放要求。實(shí)施例2，如圖6所示，在實(shí)施例I的基礎(chǔ)上，去掉蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道6內(nèi)靠近蝸殼進(jìn)氣口 3處的可調(diào)閥門20，在所述蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道7靠近蝸殼進(jìn)氣口 3處設(shè)有可調(diào)閥門20，所述可調(diào)閥門20與控制機(jī)構(gòu)連接，在控制機(jī)構(gòu)的帶動下實(shí)現(xiàn)可調(diào)閥門20的轉(zhuǎn)動，從而將蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道7打開和關(guān)閉。當(dāng)發(fā)動機(jī)處于低速工況范圍時(shí)，發(fā)動機(jī)排出的廢氣量較少，可調(diào)閥門20在控制機(jī)構(gòu)的帶動下處于關(guān)閉狀態(tài)，因此蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道7、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道進(jìn)氣口 19、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道13同時(shí)也被處于關(guān)閉狀態(tài)，由發(fā)動機(jī)排出的廢氣僅流經(jīng)蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道6、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道進(jìn)氣口 17、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道12做功，從而降低了氣體在蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道出氣口 18處的氣體突然膨脹現(xiàn)象，可有效提高渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道12的進(jìn)氣壓力，增大進(jìn)入渦輪的廢氣能量；渦輪進(jìn)氣能量的增加，將充分利用廢氣中的能量，提高渦輪的效率和扭矩輸出。在發(fā)動機(jī)中高速工況范圍時(shí)，發(fā)動機(jī)排出的廢氣量較多，可調(diào)閥門20在控制機(jī)構(gòu) 的帶動下處于打開狀態(tài)，由于蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道6、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道進(jìn)氣口 17、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道12相連通，蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道7、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道進(jìn)氣口 19、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道13相連通，由發(fā)動機(jī)排出的廢氣分別流經(jīng)蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道6、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道進(jìn)氣口 17、渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道12和蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道7、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道進(jìn)氣口 19、渦輪葉輪進(jìn)氣外流道13做功，從而降低蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道6和蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道7氣體在渦輪葉輪進(jìn)氣口處的氣體摻混現(xiàn)象。通過閥門控制機(jī)構(gòu)控制可調(diào)閥門20的開度，合理分配進(jìn)入渦輪兩個(gè)流道的氣體流量。由于渦輪兩個(gè)流道的流通能力不同，通過改變進(jìn)入渦輪兩個(gè)流道的進(jìn)氣流的比例，可有效調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的排氣壓力和渦輪的功率輸出，滿足發(fā) 動機(jī)在中高速工況下的性能和排放要求。
權(quán)利要求
1.一種用于渦輪增壓的雙區(qū)式渦輪，包括渦輪蝸殼(1)，渦輪蝸殼(I)內(nèi)安裝有渦輪葉輪(2)，渦輪葉輪(2)的外部設(shè)有渦輪葉片，所述渦輪蝸殼上設(shè)有蝸殼進(jìn)氣口(3)、蝸殼進(jìn)氣流道和蝸殼出氣口(4);所述渦輪葉輪(2)上設(shè)有渦輪葉輪進(jìn)氣流道；其特征在于 所述渦輪葉輪(2)的渦輪葉輪進(jìn)氣口和渦輪葉輪出氣口之間設(shè)有呈圓周布置的分隔板(11)，所述分隔板(11)將渦輪葉輪進(jìn)氣流道分為渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道(12)和渦輪葉輪進(jìn)氣外流道(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于渦輪增壓的雙區(qū)式渦輪，其特征在于 所述蝸殼進(jìn)氣流道內(nèi)設(shè)有中間隔板(5)，所述中間隔板(5)將蝸殼進(jìn)氣流道分為蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道(6)和蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道(7)； 所述蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道(6)與所述渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道(12)相連通，所述蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道(7)與所述渦輪葉輪進(jìn)氣外流道(13)相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于渦輪增壓的雙區(qū)式渦輪，其特征在于 蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道(6)靠近渦輪葉輪(2)的位置設(shè)有蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道 出氣口(16);蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道(7)靠近渦輪葉輪(2)的位置設(shè)有蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道出氣口(18)； 渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道(12)上設(shè)有與蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道出氣口(16)相對應(yīng)的渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道進(jìn)氣口(17)； 渦輪葉輪進(jìn)氣外流道(13)上設(shè)有與蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道出氣口(18)相對應(yīng)的渦輪葉輪進(jìn)氣外流道進(jìn)氣口(19)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于渦輪增壓的雙區(qū)式渦輪，其特征在于所述渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道(12)為向心式通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于渦輪增壓的雙區(qū)式渦輪，其特征在于所述渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道(12)為混流式通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于渦輪增壓的雙區(qū)式渦輪，其特征在于渦輪葉輪進(jìn)氣外流道(13)為向心式通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于渦輪增壓的雙區(qū)式渦輪，其特征在于渦輪葉輪進(jìn)氣外流道(13)為混流式通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求4-7其中之一所述的用于渦輪增壓的雙區(qū)式渦輪，其特征在于 所述渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道進(jìn)氣口寬度(Wl)與渦輪葉輪進(jìn)氣外流道進(jìn)氣口寬度(W2)的比值為0. I 10。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于渦輪增壓的雙區(qū)式渦輪，其特征在于 所述渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道出氣口寬度(W3)和渦輪葉輪進(jìn)氣外流道出氣口寬度(W4)的比值為0. I 10。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于渦輪增壓的雙區(qū)式渦輪，其特征在于渦輪葉片包括對應(yīng)設(shè)置在渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道(12)內(nèi)的渦輪葉輪內(nèi)葉片(14)和對應(yīng)設(shè)置在渦輪葉輪進(jìn)氣外流道(13)內(nèi)的渦輪葉輪外葉片(15)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于渦輪增壓的雙區(qū)式渦輪，其特征在于所述渦輪葉輪內(nèi)葉片(14)和渦輪葉輪外葉片(15)數(shù)量比值為0. 2 6。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于渦輪增壓的雙區(qū)式渦輪，其特征在于所述蝸殼進(jìn)氣左側(cè)流道(6 )內(nèi)靠近蝸殼進(jìn)氣口( 3 )處設(shè)有可調(diào)閥門(20 )，所述可調(diào)閥門(20 )與控制機(jī)構(gòu)連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于渦輪增壓的雙區(qū)式渦輪，其特征在于所述蝸殼進(jìn)氣右側(cè)流道(7 )內(nèi)靠近蝸殼進(jìn)氣口( 3 )處設(shè)有可調(diào)閥門(20 )，所述可調(diào)閥門(20 )與控制機(jī)構(gòu)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于渦輪增壓的雙區(qū)式渦輪，包括渦輪蝸殼，渦輪蝸殼內(nèi)安裝有渦輪葉輪，渦輪葉輪的外部設(shè)有渦輪葉片，所述渦輪蝸殼上設(shè)有蝸殼進(jìn)氣口、蝸殼進(jìn)氣流道和蝸殼出氣口；所述渦輪葉輪上設(shè)有渦輪葉輪進(jìn)氣口、渦輪葉輪進(jìn)氣流道、渦輪葉輪出氣口和渦輪葉輪葉片，所述渦輪葉輪的渦輪葉輪進(jìn)氣口和渦輪葉輪出氣口之間設(shè)有呈圓周布置的分隔板，所述分隔板將渦輪葉輪進(jìn)氣流道分為渦輪葉輪進(jìn)氣內(nèi)流道和渦輪葉輪進(jìn)氣外流道。本發(fā)明可以有效地滿足發(fā)動機(jī)全工況范圍的增壓要求，在小流量時(shí)能夠降低蝸殼單個(gè)流道出氣口處的氣體突然膨脹現(xiàn)象，進(jìn)一步提高渦輪在小流量時(shí)的效率。
文檔編號F01D25/24GK102661180SQ20121013708
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月7日
發(fā)明者劉迎鑫, 朱智富, 李延昭, 李永泰, 王航, 王艷霞, 袁道軍 申請人:康躍科技股份有限公司