[发明专利]具有弯曲的前边缘的轴向涡轮机叶轮

摘要

一种涡轮增压器，该涡轮增压器包括涡轮机叶轮，该涡轮机叶轮具有不超过60%的轮毂到末端比和叶片，该叶片具有高的转向角度和弯曲的前边缘；涡轮机外壳，该涡轮机外壳形成向内盘旋的主涡卷通路，该向内盘旋的主涡卷通路显著地收敛以便以高的周向角度提供高度加速的空气流到涡轮机中；和双侧并行压缩机。该压缩机和涡轮机各基本上不产生轴向力，允许使用最小轴向推力轴承。

主权项

一种涡轮增压器，构造成从发动机接收排气流，所述发动机构造成在一系列标准操作条件下操作，并且将输入空气压缩为加压空气流，所述涡轮增压器包括：涡轮增压器外壳，所述涡轮增压器外壳包括涡轮机外壳；和转子，所述转子构造成沿旋转轴线在所述涡轮增压器外壳内旋转，所述转子包括轴向涡轮机叶轮、压缩机叶轮、和轴，所述轴沿所述旋转轴线延伸并且将所述涡轮机叶轮连接到所述压缩机叶轮；其中，所述涡轮机叶轮构造成具有轮毂，并且具有多个轴向涡轮机叶片，所述多个轴向涡轮机叶片构造成当所述涡轮增压器从所述发动机接收所述排气流时驱动所述转子绕所述旋转轴线旋转，每一个叶片具有轴向前边缘，轴向后边缘，轮毂端部，和与所述轮毂端部相对的末端端部；其中，每一个叶片的所述轴向前边缘的特征在于在所述轮毂端部附近的前边缘弯曲，所述前边缘弯曲包括下游弯曲分量；其中所述涡轮机外壳形成轴向方向上转向的向内盘旋的涡轮机主涡卷通路，所述主涡卷通路构造成在所述标准操作条件的设计条件期间以入口角度分布范围提供所述排气流到所述叶片轴向前边缘；其中每一个叶片的所述轴向前边缘的特征在于前边缘叶片角度的分布范围，所述前边缘叶片角度的分布范围匹配跨越所述叶片的轴向前边缘的所述入口角度分布范围；其中每一个叶片的轴向前边缘的特征在于前边缘方向角，并且其中跨过每一个叶片的跨度所述前边缘方向角变化至少20度；以及其中，所述轴向前边缘从前边缘轮毂端部到50%跨度处形成直的线。