一种双通道涡轮、涡轮增压器及发动机的制作方法

本发明涉及发动机，尤其涉及一种双通道涡轮、涡轮增压器及发动机。

背景技术：

1、目前增压器入口形式多采用双通道涡轮两支入口进气的方式，此方式可以实现脉冲分离，并有效利用脉冲排气能量。具体地，两个通道分别连通两个进气口，且两个通道分别经两个蜗舌与喷嘴环的左半部分和右半部分连通，喷嘴环的左半部分的两端和右半部分的两端分别连通，喷嘴环包括多个沿其轴向均匀分布的导叶，相邻的两个导叶之间形成供气流通过的通道，通道将气流输送至涡轮。但是受发动机发火顺序的影响，双通道涡轮的两个进气通道内部的气流状态往往存在差别且并不均匀，进而容易导致进入左半部分和右半部分的气流存在差异，在左半部分的两端和右半部分的两端的气流容易出现显著的掺混现象和明显的射流，以致喷嘴环内部的流动损失显著增加。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：提供一种双通道涡轮、涡轮增压器及发动机，以改善双通道涡轮的双通道来气不均匀时，喷嘴环的左半部分的两端和右半部分的两端的气流容易出现显著的掺混现象，并导致喷嘴环内部的流动损失增加的问题。

2、一方面，本发明提供一种双通道涡轮，该双通道涡轮包括蜗壳、喷嘴环和涡轮，所述蜗壳具有两个进气口、分别与两个所述进气口连通的内通道和外通道、以及分别与所述内通道和所述外通道连通的两个蜗舌，所述喷嘴环包括两个半环，两个所述蜗舌分别与两个所述半环的入口连通，两个所述半环的出口均用于将气流输送至所述涡轮，每个所述半环均具有第一自由端和第二自由端，两个所述半环中的任一所述半环的第一自由端均和另一所述半环的第二自由端连通，所述喷嘴环还包括导叶，每个所述半环内均设有若干导叶，每个所述半环内任意相邻的两个所述导叶之间均形成气流通道，所述气流通道分别与对应的所述半环的入口和对应的所述半环的出口连通，每个所述半环均包括沿所述喷嘴环的圆周方向依次设置的第一区段和第二区段，且一个所述半环的所述第一区段和另一所述半环的所述第二区段相连，沿所述喷嘴环的圆周方向，所述第一区段中任意相邻的两个所述导叶之间的间隔角度大于所述第二区段中任意相邻的两个所述导叶之间的间隔角度。

3、作为双通道涡轮的优选技术方案，所述第一区段对应所述喷嘴环的圆心角大于所述第二区段对应所述喷嘴环的圆心角。

4、作为双通道涡轮的优选技术方案，所述第二区段对应所述喷嘴环的圆心角为γ，γ位于30°至70°之间。

5、作为双通道涡轮的优选技术方案，所述第二区段中导叶的数量，与所述第一区段对应所述喷嘴环的圆心角为γ的范围内的所述导叶的数量的差值大于等于1。

6、作为双通道涡轮的优选技术方案，所述第一区段中相邻两个导叶之间的夹角为α，所述第二区段中相邻两个导叶之间的夹角为β，α与β的差小于等于2°。

7、作为双通道涡轮的优选技术方案，两个所述半环对应所述喷嘴环的圆心角均为180°。

8、作为双通道涡轮的优选技术方案，所述内通道和所述外通道中气流的流动方向相同，沿所述内通道或所述外通道内气流的流动方向，在每个所述半环中，所述第一区段位于所述第二区段的上游。

9、作为双通道涡轮的优选技术方案，所述内通道和所述外通道中气流的流动方向相同，沿所述内通道或所述外通道内气流的流动方向，在每个所述半环中，所述第一区段位于所述第二区段的下游。

10、另一方面，本发明提供一种涡轮增压器，包括上述任一方案中的双通道涡轮。

11、再一方面，本发明提供一种发动机，包括上述方案中的涡轮增压器。

12、本发明的有益效果为：

13、本发明提供一种双通道涡轮、涡轮增压器及发动机，该双通道涡轮包括蜗壳、喷嘴环和涡轮，蜗壳具有两个进气口、分别与两个进气口连通的内通道和外通道、以及分别与内通道和外通道连通的两个蜗舌，喷嘴环包括两个半环，两个蜗舌分别与两个半环的入口连通，两个半环的出口均用于将气流输送至涡轮，每个所述半环均具有第一自由端和第二自由端，两个所述半环中的任一所述半环的第一自由端均和另一所述半环的第二自由端连通，喷嘴环还包括导叶，每个半环内均设有若干导叶，每个半环内任意相邻的两个导叶之间均形成气流通道，气流通道分别与对应的半环的入口和对应的半环的出口连通，每个半环均包括沿喷嘴环的圆周方向依次设置的第一区段和第二区段，且一个半环的第一区段和另一半环的第二区段相连，沿喷嘴环的圆周方向，第一区段中任意相邻的两个导叶之间的间隔角度大于第二区段中任意相邻的两个导叶之间的间隔角度。如此设置，每个半环内的第一区段中的导叶布置的相对较为疏散，第二区段中的导叶布置的相对较为稠密，加强了对蜗舌处掺混气流的整流作用，改善了因气流掺混造成的流场畸变的情况，使得经蜗舌进入涡轮的气流角更接近设计状态，从而提高了涡轮机的性能。

技术特征：

1.一种双通道涡轮，包括蜗壳(1)、喷嘴环(2)和涡轮(3)，所述蜗壳(1)具有两个进气口(11)、分别与两个所述进气口(11)连通的内通道(12)和外通道(13)、以及分别与所述内通道(12)和所述外通道(13)连通的两个蜗舌(14)，所述喷嘴环(2)包括两个半环(21)，两个所述蜗舌(14)分别与两个所述半环(21)的入口(211)连通，两个所述半环(21)的出口(212)均用于将气流输送至所述涡轮(3)，每个所述半环(21)均具有第一自由端和第二自由端，两个所述半环(21)中的任一所述半环(21)的第一自由端均和另一所述半环(21)的第二自由端连通，所述喷嘴环(2)还包括导叶(22)，每个所述半环(21)内均设有若干导叶(22)，每个所述半环(21)内任意相邻的两个所述导叶(22)之间均形成气流通道(23)，所述气流通道(23)分别与对应的所述半环(21)的入口(211)和对应的所述半环(21)的出口(212)连通，其特征在于，每个所述半环(21)均包括沿所述喷嘴环(2)的圆周方向依次设置的第一区段(24)和第二区段(25)，且一个所述半环(21)的所述第一区段(24)和另一所述半环(21)的所述第二区段(25)相连，沿所述喷嘴环(2)的圆周方向，所述第一区段(24)中任意相邻的两个所述导叶(22)之间的间隔角度大于所述第二区段(25)中任意相邻的两个所述导叶(22)之间的间隔角度。

2.根据权利要求1所述的双通道涡轮，其特征在于，所述第一区段(24)对应所述喷嘴环(2)的圆心角大于所述第二区段(25)对应所述喷嘴环(2)的圆心角。

3.根据权利要求2所述的双通道涡轮，其特征在于，所述第二区段(25)对应所述喷嘴环(2)的圆心角为γ，γ位于30°至70°之间。

4.根据权利要求3所述的双通道涡轮，其特征在于，所述第二区段(25)中导叶(22)的数量，与所述第一区段(24)对应所述喷嘴环(2)的圆心角为γ的范围内的所述导叶(22)的数量的差值大于等于1。

5.根据权利要求1所述的双通道涡轮，其特征在于，所述第一区段(24)中相邻两个导叶(22)之间的夹角为α，所述第二区段(25)中相邻两个导叶(22)之间的夹角为β，α与β的差小于等于2°。

6.根据权利要求1所述的双通道涡轮，其特征在于，两个所述半环(21)对应所述喷嘴环(2)的圆心角均为180°。

7.根据权利要求1-6任一项所述的双通道涡轮，其特征在于，所述内通道(12)和所述外通道(13)中气流的流动方向相同，沿所述内通道(12)或所述外通道(13)内气流的流动方向，在每个所述半环(21)中，所述第一区段(24)位于所述第二区段(25)的上游。

8.根据权利要求1-6任一项所述的双通道涡轮，其特征在于，所述内通道(12)和所述外通道(13)中气流的流动方向相同，沿所述内通道(12)或所述外通道(13)内气流的流动方向，在每个所述半环(21)中，所述第一区段(24)位于所述第二区段(25)的下游。

9.一种涡轮增压器，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的双通道涡轮。

10.一种发动机，其特征在于，包括权利要求9所述的涡轮增压器。

技术总结
本发明涉及发动机技术领域，具体公开了一种双通道涡轮、涡轮增压器及发动机，该双通道涡轮包括蜗壳、喷嘴环和涡轮，蜗壳具有两个进气口、两个通道、以及两个蜗舌，两个通道分别连通两个蜗舌，及两个进气口；喷嘴环包括两个半环，两个蜗舌分别与两个半环的入口连通，两个半环的出口均用于将气流输送至涡轮，两个半环首尾相连，每个半环内均设有若干导叶，任意相邻的两个导叶之间均形成气流通道，每个半环均包括沿喷嘴环的圆周方向依次设置的第一区段和第二区段，沿喷嘴环的圆周方向，第一区段中任意相邻的两个导叶之间的间隔角度大于第二区段中任意相邻的两个导叶之间的间隔角度，如此加强了对蜗舌处掺混气流的整流作用。

技术研发人员：王晓艳,贾德民,杨名洋,薛颖娴,李雯霖,冯瑞祥
受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13