专利名称:涡轮增压器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种涡轮增压器，包括：壳体，壳体上形成有进气口和出气口，壳体内限定出泄流阀空腔、高压腔和第一连通通道，泄流阀空腔与进气口连通，高压腔与出气口连通，第一连通通道连接在泄流阀空腔和高压腔之间，其中第一连通通道的横截面积被构造成沿着从第一连通通道的与高压腔相连的一端朝向第一连通通道的与泄流阀空腔相连的一端的方向逐渐减小。根据本实用新型的涡轮增压器，气体从高压腔经过第一连通通道流入泄压阀空腔的过程中，流动速度增大，压力降低，气体受到泄流阀空腔的壁面的阻碍降低，涡流现象减小，流动更顺畅，泄气噪声显著减小。
【专利说明】涡轮増压器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发动机【技术领域】，更具体地，涉及一种涡轮增压器。
【背景技术】
[0002]涡轮增压器是发动机中高速、高温、多部件、运行转速多变等最具NVH风险的部件。涡轮增压器在气流速度变化的时候伴随气体温度的变化、压力的波动以及随之产生的气动噪声。其中，喘振噪声是涡轮增压器的主要噪声之一，噪声产生的部位随不同增压器的形式和结构的不同而不同。
[0003]为了使涡轮增压器工作特性符合理想的特性区间，引入了进气泄流机构。进气泄流机构主要是将多余的增压后的气体通过泄流通道回流到涡轮增压器的进气端，在这个过程中，高压高温的气流经常产生让人不悦的泄气噪声。
[0004]在相关技术中，进气泄流机构中连接高压腔和泄流阀空腔的连通通道形成为截面积不变的圆柱型管道，在壁面的附面层内，气体质点受到粘性引起的摩擦力的阻碍，气体流速降低。并且在进入泄流阀空腔后，气体压力升高，气流速度进一步的降低，以致在泄流阀空腔的局部，气体质点容易造成停止前进现象，同时伴随气体与壁面分离的现象，进而形成涡流，产生不必要的气动噪声，泄气噪音较大。涡轮增压器的结构有待改进。
实用新型内容
[0005]本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种涡轮增压器，所述涡轮增压器的泄气噪音小。
[0006]根据本实用新型的涡轮增压器，包括:壳体，所述壳体上形成有进气口和出气口，所述壳体内限定出泄流阀空腔、高压腔和第一连通通道，所述泄流阀空腔与所述进气口连通，所述高压腔与所述出气口连通，所述第一连通通道连接在所述泄流阀空腔和所述高压腔之间，其中所述第一连通通道的横截面积被构造成沿着从所述第一连通通道的与所述高压腔相连的一端朝向所述第一连通通道的与所述泄流阀空腔相连的一端的方向逐渐减小。
[0007]根据本实用新型的涡轮增压器，气体从高压腔经过第一连通通道流入泄压阀空腔的过程中，流动速度增大，气体压力降低，气体受到泄流阀空腔的壁面的阻碍降低，产生的涡流现象减小，气体流动更加顺畅，由于压力急剧波动产生的泄气噪声显著减小。
[0008]另外，根据本实用新型的涡轮增压器还可以具有如下附加的技术特征:
[0009]根据本实用新型的一个实施例，所述第一连通通道的横截面形状为圆形、椭圆形、长圆形或多边形。
[0010]根据本实用新型的一个实施例，所述泄流阀空腔包括沿轴向彼此相连的第一稳压腔与第二稳压腔，所述第一稳压腔的自由端与所述第一连通通道相连，所述泄流阀设在所述第二稳压腔的远离所述第一稳压腔的一侧，所述第一连通通道的横截面积小于所述第一稳压腔的横截面积。
[0011]根据本实用新型的一个实施例，所述第一稳压腔的横截面积大于所述第二稳压腔的横截面积。
[0012]根据本实用新型的一个实施例，所述泄流阀空腔还包括第二连通通道，所述第二连通通道连接在所述第一稳压腔与所述进气口之间。
[0013]根据本实用新型的一个实施例，所述第二连通通道的入口端的横截面积大于所述第二连通通道的出口端的横截面积。
[0014]根据本实用新型的一个实施例，所述涡轮增压器还包括泄流阀，所述泄流阀设在所述第二稳压腔的远离所述第一稳压腔的一侧，所述泄流阀用于导通或隔断所述高压腔和所述进气口。
[0015]根据本实用新型的一个实施例，所述泄流阀包括泄流部，所述泄流部可活动地设在所述泄流阀空腔内以导通或隔断所述高压腔和所述进气口。
[0016]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【附图说明】
[0017]图1是根据本实用新型实施例的涡轮增压器的部分结构示意图。
[0018]附图标记:
[0019]涡轮增压器100 ；
[0020]壳体I ;高压腔2 ;第一连通通道3 ;泄流阀空腔4 ;第一稳压腔41 ;第二稳压腔42 ;第二连通通道5 ;进气口 6 ;出气口 7。
【具体实施方式】
[0021]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0022]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底” “内”、“外”、“轴向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0023]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0024]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0025]下面结合附图详细描述根据本实用新型实施例的涡轮增压器100。
[0026]参照图1所示，根据本实用新型实施例的涡轮增压器100包括壳体I。壳体I上形成有进气口 6和出气口 7，壳体I内限定出泄流阀空腔4、高压腔2和第一连通通道3。泄流阀空腔4与进气口 6连通，高压腔2与出气口 7连通。
[0027]第一连通通道3连接在泄流阀空腔4和高压腔2之间，具体地，第一连通通道3的一端与泄流阀空腔4相连，第一连通通道3的另一端与高压腔2相连，泄流阀空腔4和高压腔2可通过第一连通通道3相连通。高压腔2内的高压气体可通过第一连通通道3进入到泄压阀空腔4，然后进一步回流至低压端的进气口 6处，与进气口 6处的气体进一步流入到涡轮增压器100的增压涡轮内进行增压。
[0028]第一连通通道3的横截面积被构造成沿着从第一连通通道3的与高压腔2相连的一端朝向第一连通通道3的与泄流阀空腔4相连的一端的方向逐渐减小。也就是说，第一连通通道3沿着从高压腔2向泄流阀空腔4的方向上即气体的回流方向上，第一连通通道3的横截面积逐渐减小。
[0029]由此，在气体的回流方向上，第一连通通道3形成为缩口型的收缩流道，当高压腔2内的气体回流通过该缩口型的第一连通通道3后，气体的流动速度会增高，气体压力会降低，当压力降低的气体流动至泄流阀空腔4内时，气体受泄流阀空腔4的壁面的阻碍降低，产生的涡流现象减小，气体流动更加顺畅，由于压力急剧波动产生的泄气噪声显著减小。
[0030]在相关技术中，第一连通通道形成为圆柱型管道，在壁面的附面层内，气体质点受到粘性引起的摩擦力的阻碍，气体流速降低。并且在进入截面积变大的泄流阀空腔4后，气体压力升高，气流速度进一步的降低，以致在泄流阀空腔4的局部，气体质点容易造成停止前进现象，同时伴随气体与壁面分离的现象，进而形成涡流，产生不必要的气动噪声，泄气噪音较大。
[0031]而根据本实用新型实施例的蜗轮增压器，连通高压腔2与泄流阀空腔4的第一连通通道3形成为缩口型的管道，该缩口型的管道可以提前降低进入泄流阀空腔4的气流的压力和温度，避免了圆柱型管道连接形式所产生的气体在从涡轮增压器100高压端直接回流到低压端的进气口 6的过程中压力急剧的波动，使气体压力更平稳，泄气噪音显著减小。
[0032]简言之，根据本实用新型实施例的涡轮增压器100优化了内部泄流通道的结构，没有增加额外的部件，有效的降低了泄气噪声，结构设计合理，通用性强并且加工实施容易达到。
[0033]可以理解的是，第一连通通道3的形状可形成为多种，例如，第一连通通道3的横截面形状可形成为圆形、椭圆形、长圆形或多边形等，即第一连通通道3可形成为缩口型的圆柱形管道、缩口型的椭圆柱形管道、缩口型的长圆柱形管道或缩口型的多边柱形管道等。
[0034]如图1所示，泄流阀空腔4可包括第一稳压腔41与第二稳压腔42，第一稳压腔41与第二稳压腔42沿轴向彼此相连。第一稳压腔41的自由端与第一连通通道3相连。第一连通通道3的横截面积小于第一稳压腔41的横截面积。由此，气体可从横截面积相对较小的第一连通通道3流动至横截面积更大的泄流阀空腔4，容积较大的泄流阀空腔4可以起到稳定气流压力作用。
[0035]进一步地，如图1所示，第一稳压腔41的横截面积大于第二稳压腔42的横截面积。与相关技术中第一稳压腔的横截面积与第二稳压腔的横截面积相等的结构相比，在第二稳压腔42的横截面积不变的情况下，第一稳压腔41的横截面积可变大，从而使第一稳压腔41的容积显著变大，气体从第一连通通道3可流入容积相对更大的第一稳压腔41，从而可以达到更大的稳压容腔，进一步起到稳定气流压力作用，使泄气噪音进一步降低。
[0036]如图1所示，泄流阀空腔4还包括第二连通通道5，第二连通通道5连接在第一稳压腔41与进气口 6之间。具体地，第二连通通道5的一端与第一稳压腔41连通，第二连通通道5的另一端与进气口 6连通，第一稳压腔41内的气体可通过第二连通通道5回流至进气口 6处。
[0037]其中，第二连通通道5的与第一稳压腔41连通的一端可形成为入口端，第二连通通道5的与进气口 6连通的一端可形成为出口端。在相关技术中，第二连通通道的入口端的横截面积接近于出口端的横截面积，入口端的尺寸较小，导致泄气噪音较大。
[0038]有利地，在本实用新型的一些实施例中，第二连通通道5的入口端的横截面积可大于第二连通通道5的出口端的横截面积。由此，在第二连通通道5的出口端的横截面积不变的情况下，第二连通通道5的入口端的横截面积可显著变大，从而使第一稳压腔41的出口容腔的容积变大，提高了稳压作用，使气体压力更平稳，泄气噪音进一步减小。
[0039]如图1所示，第二连通通道5的一端可连接在第一稳压腔41的远离第二稳压腔42的一侧。也就是说，第二连通通道5的入口端可连接在第一稳压腔41的与第一连通通道3相连的一端上。
[0040]根据本实用新型的一些实施例，涡轮增压器100还包括泄流阀(图未示出)，泄流阀设在第二稳压腔42的远离第一稳压腔41的一侧，泄流阀可用于导通或隔断高压腔2和进气口 6。当泄压阀关闭时，高压腔2与进气口 6之间隔断，气体将不能够从高压腔2回流至进气口 6。当泄压阀开启时，高压腔2与进气口 6导通，高压腔2内的气体可依次从第一连通通道3、泄流阀空腔4流入进气口 6处，使气体得以回流。其中，气体的回流方向如图1中箭头所示。
[0041]进一步地，泄流阀可包括泄流部，泄流部可活动地设在泄流阀空腔4内以导通或隔断高压腔2和进气口 6。具体地，泄流部可活动地设在第一稳压腔41和第二稳压腔42内。当泄流阀开启时，泄流部可位于第二稳压腔42内，此时第一连通通道3可与第一稳压腔41导通，从而使高压腔2与进气口 6导通，高压腔2内的气体可实现回流。当泄流阀关闭时，泄流部可位于第一稳压腔41内并且泄流部可抵接在第一稳压腔41与第一连通通道3的连接处，使第一连通通道3与第一稳压腔41隔断，从而使高压腔2与进气口 6实现隔断，高压腔2内的气体将不能回流。
[0042]其中，泄流阀的打开或关闭可以根据与涡轮增压器100相连的气缸的情况进行设置。具体地，气缸与涡轮增压器100相连，涡轮增压器100内的增压涡轮对从进气口 6进入涡轮增压器100的气体进行增压，增压后的气体可进入到气缸内。当气缸内不需要较多的高压气体时，泄流阀可以关闭。此时经过涡轮增压器100的增压涡轮增压后的气体可通过高压腔2、第一连通通道3、泄流阀空腔4和第二连通通道5构成的泄流通道回流至涡轮增压器100的进气口 6处，从而使出气口 7处的增压气体减小，流入气缸的增压气体减小。
[0043]根据本实用新型实施的涡轮增压器100的其他构成以及操作对于本领域的普通技术人员来说是可知的，在此不再详细描述。
[0044]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0045]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种涡轮增压器，其特征在于，包括: 壳体，所述壳体上形成有进气口和出气口，所述壳体内限定出泄流阀空腔、高压腔和第一连通通道，所述泄流阀空腔与所述进气口连通，所述高压腔与所述出气口连通，所述第一连通通道连接在所述泄流阀空腔和所述高压腔之间，其中所述第一连通通道的横截面积被构造成沿着从所述第一连通通道的与所述高压腔相连的一端朝向所述第一连通通道的与所述泄流阀空腔相连的一端的方向逐渐减小。2.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，所述第一连通通道的横截面形状为圆形、椭圆形、长圆形或多边形。3.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，所述泄流阀空腔包括沿轴向彼此相连的第一稳压腔与第二稳压腔，所述第一稳压腔的自由端与所述第一连通通道相连，所述第一连通通道的横截面积小于所述第一稳压腔的横截面积。4.根据权利要求3所述的涡轮增压器，其特征在于，所述第一稳压腔的横截面积大于所述第二稳压腔的横截面积。5.根据权利要求4所述的涡轮增压器，其特征在于，所述泄流阀空腔还包括第二连通通道，所述第二连通通道连接在所述第一稳压腔与所述进气口之间。6.根据权利要求5所述的涡轮增压器，其特征在于，所述第二连通通道的入口端的横截面积大于所述第二连通通道的出口端的横截面积。7.根据权利要求3所述的涡轮增压器，其特征在于，所述涡轮增压器还包括泄流阀，所述泄流阀设在所述第二稳压腔的远离所述第一稳压腔的一侧，所述泄流阀用于导通或隔断所述高压腔和所述进气口。8.根据权利要求7所述的涡轮增压器，其特征在于，所述泄流阀包括泄流部，所述泄流部可活动地设在所述泄流阀空腔内以导通或隔断所述高压腔和所述进气口。
【文档编号】F04D29-66GK204283994SQ201420620628
【发明者】余志文, 焦春辉 [申请人]北汽福田汽车股份有限公司