[发明专利]一种涡轮增压器压气机扩稳结构

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种发动机，具体地说是增压发动机的增压器结构。

背景技术

采用涡轮增压技术可以提高内燃机的升功率、降低燃油消耗率，因此大多数内燃机都已经采用的增压技术。但是涡轮增压器的压气机的稳定运行范围有一定限制，当压气机流量小于某一数值的时候，压气机会进入不稳定的运行工况，此时压气机效率迅速降低，严重时会使压气机损坏。对于涡轮增压器的压气机一般采用机匣引气的方式，来扩展压气机运行范围。

发明内容

本发明的目的在于提供可以达到压气机扩隐目的的一种涡轮增压器压气机扩稳结构。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种涡轮增压器压气机扩稳结构，包括压气机机匣、压气机叶轮，压气机叶轮安装在压气机机匣里，压气机机匣外侧设置蜗壳，压气机叶轮上安装主叶片和分流叶片，其特征是：在压气机机匣外部设置环形的A列压力平衡管和B列压力平衡管，A列压力平衡管和B列压力平衡管之间通过连通管相连通，A列压力平衡管上沿其圆周均匀设置有A列气孔，B列压力平衡管上沿其圆周均匀设置有B列气孔，A列气孔和B列气孔均伸入至压气机机匣里。

本发明还可以包括：

1、A列压力平衡管位于分流叶片叶片前缘的上方，B列压力平衡管位于分流叶片叶片前缘的下方。

2、A列压力平衡管和B列压力平衡管的管径为压气机入口直径的5％，A列气孔和B列气孔的数量相同，为主叶片数量的3倍，A列气孔和B列气孔的直径为压气机入口直径的1％。

本发明的优势在于：本发明采用孔道结构，通过此结构减小压气机叶轮叶片压力面和吸力面的压差，进而减小叶片间隙流量，同时由气孔喷出的气体以气孔安装角度进入压气机叶顶，喷入的气体可以理顺叶顶杂乱的气流，因此达到压气机扩隐的目的。

附图说明

图1为本发明的剖视图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明的原理图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～3，本发明在压气机上添加了孔道结构。所采用的压气机为一般涡轮增压器压气机，其结构包括：压气机机匣11，压气机叶轮12，主叶片13，分流叶片14，蜗壳15。

本发明的特征结构为，在压气机机匣11处添加了A列压力平衡管01、B列压力平衡管02、A列气孔03、B列气孔04和连通管05。

A列压力平衡管01和B列压力平衡管02都为首位相连的环形管道，且A、B列压力平衡管之间通过4根连通管05连通。本发明中采用两列压力平衡管、4根连通管05，实际工程技术人员可以根据需要对管道数量进行增减，安装位置进行调整，压力平衡管直径也应根据实际需要确定，本发明中确定压力平衡管管径为压气机入口直径的5％。本发明中的两列压力平衡管的安装位置为：A列压力平衡管01安装在分流叶片14叶片前缘的上方，B列压力平衡管02安装在分流叶片14叶片前缘的下方。

A列压力平衡管01和B列压力平衡管02分别通过A列气孔03、B列气孔04与压气机内部流道相连。

A列气孔03和B列气孔04安装的数目、排列均匀度、角度和孔径可根据实际需要调节。在本发明中，气孔安装的数目为主叶片数目的3倍，气孔均匀排列、孔径为压气机入口直径的1％。气孔的安装角度为叶片安装角度。

连通管05的作用在于把一部分较高压力的气体从B列压力平衡管02中引到A列压力平衡管01中，增大A列压力平衡管01中的气体能量，发明中采用的连通管直径为压力平衡管直径的十分之一左右。

本发明的创新点在于提出了一种新型的压气机扩隐结构，其利用压力平衡管的连通作用，使压气机内部的压力分布比较均匀，减小了由于压力不均匀导致的叶片顶部间隙泄漏流动，理顺了叶片顶部的杂乱气流，进而达到了扩隐的目的。

附图3中，A列压力平衡管01处于B列压力平衡管02的上游(按气体流动方向)，因此B列压力平衡管02中的气体压力会略高于A列压力平衡管01中的气体压力，因此由于压差的作用一部分气体会从B列压力平衡管02流向A列压力平衡管01。

如图3中的主叶片13按照其所示的箭头方向运动(图中从左向右运动)，则在叶片迎风面会造成气流在此处堆积，形成局部高压区域21和局部高压区域23，在叶片的背风面由于主叶片的运动会造成局部低压区域22和局部低压区域24。高压区域21和低压区域22、高压区域23和低压区域24之间由于压差的关系，气流会在由高压区域21、高压区域23处的气孔分别引入到A列压力平衡管01和B列压力平衡管02。由于A列压力平衡管01和B列压力平衡管02之间存在压差，一部分气流会从A列压力平衡管01流入到B列压力平衡管02中。然后两列平衡管中的的气体会在低压区域22、低压区域24处分别从气孔引射出。其中气孔是沿着叶片的安装角度安装的，则气孔喷出的气流也是沿着叶片方向运动，可以对压气机叶片顶部杂乱的气流运动起到修正的作用。通过压力平衡管对叶片顶部压力的平衡作用，减小了由于压力不均匀引起的叶片顶部间隙泄漏流动，同时改善了压气机叶片顶部的气体流动情况，进而扩展了压气机喘振边界，达到了扩隐的目的。