[发明专利]具有降低的惯量的涡轮机叶轮

说明书

本发明涉及具有降低的惯量的涡轮机叶轮。提供一种用于涡轮增压器的涡轮机叶轮。涡轮机叶轮包括多个叶片，并且在相邻叶片的压力侧与吸入侧之间限定中间平面。叶片中的每个叶片具有前缘，并沿着相应叶片轮毂脊线联接至叶轮轮毂。壁在前缘处具有邻近吸入侧延伸第一周向距离的第一半径。第一周向距离至少为在相邻叶片之间延伸的周向距离的12%。叶轮轮毂包括穿过壁限定的多个扇贝形凹口。扇贝形凹口中的每个扇贝形凹口关于中间平面是不对称的。对于扇贝形凹口中的每个扇贝形凹口，壁具有被限定成从中间平面朝着吸入侧偏移的第二最小半径和被限定成从中间平面朝着压力侧偏移的第三最小半径。

技术领域

本公开总的涉及用于内燃机的涡轮机械，并且更具体地涉及一种具有降低的惯量的涡轮机叶轮。

背景技术

涡轮增压器可用于内燃机，以增加效率并改善功率输出。通常，涡轮增压器包括与来自内燃机的排气流流体连通的涡轮机叶轮。排气流使涡轮机叶轮自旋，所述涡轮机叶轮接着可使压缩机自旋以加压用于内燃机的进气空气。加压进气空气导致改善的效率和改善的功率输出。然而，根据涡轮机叶轮的转动惯量，涡轮机叶轮可能需要花费一段时间以达到导致改善的功率输出的运行速度。

因此，希望提供一种具有降低的转动惯量的涡轮机叶轮，这使涡轮机叶轮能够在较短的一段时间内自旋。此外，结合附图和前述技术领域和背景，本发明的其他期望的特征和特性将从随后的详细说明和所附权利要求变得显而易见。

发明内容

根据各种实施例，提供一种用于涡轮增压器的涡轮机叶轮。涡轮机叶轮包括具有压力侧和吸入侧的多个叶片。多个叶片中的每个叶片沿着叶片的根部联接至叶轮轮毂，使得多个叶片中的每个叶片的压力侧围绕叶轮轮毂面对多个叶片中的另一叶片的吸入侧。在多个叶片中的相邻叶片的压力侧与吸入侧之间限定中间平面。多个叶片中的每个叶片具有终止于叶轮轮毂的壁处的前缘，并且多个叶片中的每个叶片沿着相应的叶片轮毂脊线联接至叶轮轮毂。壁在多个叶片中的每个叶片的前缘处具有邻近多个叶片中的每个叶片的吸入侧延伸第一周向距离的第一半径。第一周向距离至少为在多个叶片中的相邻叶片之间延伸的周向距离的12%。叶轮轮毂包括在多个叶片中的相邻叶片之间通过叶轮轮毂的壁限定的多个扇贝形凹口。多个扇贝形凹口中的每个扇贝形凹口关于中间平面是不对称的。对于多个扇贝形凹口中的每个扇贝形凹口，叶轮轮毂的壁具有被限定成从中间平面朝着多个叶片中的相应一个叶片的吸入侧偏移的第二最小半径和被限定成从中间平面朝着多个叶片中的另一叶片的压力侧偏移的第三最小半径。第二最小半径小于第三最小半径和第一半径。

在各种实施例中，还提供一种用于涡轮增压器的涡轮机叶轮。涡轮机叶轮包括具有压力侧和吸入侧的多个叶片。多个叶片中的每个叶片沿着叶片的根部联接至叶轮轮毂，使得多个叶片中的每个叶片的压力侧围绕叶轮轮毂面对多个叶片中的另一叶片的吸入侧。在多个叶片中的相邻叶片的压力侧与吸入侧之间限定中间平面。多个叶片中的每个叶片具有终止于叶轮轮毂的壁处的前缘，并且多个叶片中的每个叶片沿着相应的叶片轮毂脊线联接至叶轮轮毂。壁在多个叶片中的每个叶片的前缘处具有第一半径，并且壁从多个叶片中的每个叶片的前缘邻近吸入侧朝着中间平面以第一半径延伸第一周向距离。第一周向距离小于被限定在沿着吸入侧的多个叶片中的每个叶片的叶片轮毂脊线与多个叶片中的每个叶片的中间平面之间的第二周向距离的120%。第一周向距离至少为在多个叶片中的相邻叶片之间延伸的周向距离的12%。叶轮轮毂包括在多个叶片中的相邻叶片之间通过叶轮轮毂的壁限定的多个扇贝形凹口。多个扇贝形凹口中的每个扇贝形凹口关于中间平面是不对称的。对于多个扇贝形凹口中的每个扇贝形凹口，叶轮轮毂的壁具有被限定成从中间平面朝着多个叶片中的相应一个叶片的吸入侧偏移的第二最小半径和被限定成从中间平面朝着多个叶片中的另一叶片的压力侧偏移的第三最小半径。第二最小半径小于第三最小半径和第一半径。

附图说明

在下文中将结合以下的附图描述示例性实施例，其中，相同的附图标记指示相同的元件，并且其中：