一种涡轮增压器用消音器及其补气方法与流程

本发明属于涡轮增压器技术领域，具体涉及一种涡轮增压器用消音器及其补气方法。

背景技术：

随着船用柴油机向低速、大扭矩的发展，以及船用柴油机高排放法规的实施，对柴油机的低速性能提出了高的要求，对涡轮增压低速性能也提出了更高的要求，设计低速高压比、大流量的增压器来提高船用柴油机的低速性能，已成为船用增压器技术的发展方向；船用增压器的试验一般按发动机螺旋桨特性匹配，导致增压器与发动机匹配时重点考察标定点性能，很难兼顾低工况的性能。增压器与发动机匹配时满足了标定工况的性能，低速的油耗、烟度等指标就会恶化；同时由于船用增压器使用工况恶劣，导致压气机叶轮表面覆满污垢，影响增压器性能，同时清洗很不方便。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明提供一种新型消音器结构设计，该装置结构简单，形成低速补气提高增压器低速性能，同时还便于清洗压气机叶轮。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种涡轮增压器用消音器，包括单向阀和设有补气进气道的消音器本体，所述补气进气道上设有螺旋气道和积气环槽，所述单向阀与补气进气道联通，补气进气道上设有相应的补气进口。

所述螺旋气道渐缩结构，其螺旋气道截面面积递减。

所述积气环槽为渐缩结构，其开口面积递减。

积气环槽的开口槽深大于螺旋气道槽深。

所述积气环槽为喇叭形。

还包括清洗罐，所述清洗罐与单向阀联通。

一种涡轮增压器补气方法，压缩空气从消音器补气进口进入补气进气道，通过螺旋气道加速加压旋转汇集到积气环槽，积气环槽通过反撞击作用和叶轮进口的负压，使高压的补气从叶轮轮边进入增压器。

通过递减螺旋气道面积提高补气压力。

通过递减积气环槽开口面积减小压力损失。

压缩空气通过清洗罐从消音器补气进口进入补气进气道。

本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：

（1）提高增压器低速进气量和压比，使增压器始终工作在高效区，提高发动机低速性能；

（2）递减的螺旋气道面积提高补气压力；

（4）积气槽的特殊设计减小压力损失，导气效果良好、避免了对增压器转子的轴向冲击；

（4）引入的压缩空气避免了叶轮潜在的喘振危险；

（5）单向阀的设计防止了压缩空气系统关闭后的进气量损失；

（6）结构简单，易于连接。

附图说明：

图1为消音器补气结构剖面图；

图2为增压器压气机壳出口螺堵位置图；

图3为消音器补气工作原理图。

图4为螺旋气道渐缩结构截面示意图。

其中：1为消音器本体，2为积气环槽，3为螺旋气道，4为补气进口，5为单向阀，6为螺堵，7为叶轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种涡轮增压器用消音器，包括单向阀5和设有补气进气道的消音器本体1，补气进气道上设有螺旋气道3和积气环槽2，所述单向阀5与补气进气道联通，补气进气道上设有相应的补气进口4。

具体使用时：增压器压气机壳进口通过卡箍带连接消音器1，然后在进气口4处安装单向阀5，柴油机低速工作时，单向阀5和2mpa的压缩空气系统相连，外挂控制阀打开气源，外气源压缩空气从消音器补气进口4进入，通过螺旋气道3加速加压旋转汇集到积气环槽2，积气环槽2通过反撞击作用和叶轮进口的负压，使高压的补气从叶轮7轮边进入增压器，避免了正面进气对增压器转子的轴向推力，提高发动机低速时进入气缸的空气密度，提高空燃比，改善柴油机低速性能。当柴油机高速时外接压缩空气系统关闭，同时通过单向阀5防止压气端进气从消音器外泄。

如图4所示，螺旋气道3为渐缩结构，其螺旋口面积递减，通过递减螺旋气道面积可提高补气压力。积气环槽2为渐缩结构，其开口面积递减，减小压力损失，导气效果良好，避免了对增压器转子的轴向冲击。积气环槽2的形状可采用喇叭形。

积气环槽2的开口槽深大于螺旋气道3槽深，可提高补气效果。其外斜面与水平面成45°，内斜面与水平面成75°，通过螺旋气道3加速加压旋转汇集到积气环槽2，积气环槽2通过反撞击作用和叶轮7进口的负压，使高压的补气从叶轮7轮边进入增压器。

还包括清洗罐，清洗罐采用现有技术中的结构即可，清洗罐与单向阀5联通，由于船用增压器使用工况恶劣，导致压气机叶轮表面覆满污垢，影响增压器性能，同时清洗很不方便，在外气前添加专用清洗液罐实现清洗叶轮功能。

如图2所示，清洗叶轮时，在外气源前加专用清洗液瓶，拧下压气机壳出口的清洗液出口螺堵6，同时打开发动机示功阀，高压空气带清洗液冲洗叶片，清洗完的残液通过压气机壳出口螺堵6流出，剩余的进入燃烧室清洗燃烧室后通过示功阀排出。

如图3所示，一种涡轮增压器补气方法，其工作流程是这样的，外气源压缩空气从消音器补气进口4进入补气进气道，通过螺旋气道3加速加压旋转汇集到积气环槽2，积气环槽2通过反撞击作用和叶轮进口的负压，使高压的补气从叶轮轮边进入增压器；通过递减螺旋气道3面积提高补气压力；通过递减积气环槽2开口面积减小压力损失；外气源压缩空气通过清洗罐从消音器补气进口4进入补气进气道内。

上面仅对本发明的较佳实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明属于涡轮增压器技术领域，具体涉及一种涡轮增压器用消音器及其补气方法，包括单向阀和设有补气进气道的消音器本体，所述补气进气道上设有螺旋气道和积气环槽，所述单向阀与补气进气道联通，补气进气道上设有相应的补气进口。压缩空气从消音器补气进口进入补气进气道，通过螺旋气道加速加压旋转汇集到积气环槽，积气环槽通过反撞击作用和叶轮进口的负压，使高压的补气从叶轮轮边进入增压器。可提高增压器低速进气量和压比，使增压器始终工作在高效区，提高发动机低速性能；递减的螺旋气道面积提高补气压力；积气槽的特殊设计减小压力损失，导气效果良好、避免了对增压器转子的轴向冲击。

技术研发人员：张晋东;翟光瑞;王伟;贾帅儒;庞少博;刘文智
受保护的技术使用者：大同北方天力增压技术有限公司
技术研发日：2018.07.09
技术公布日：2018.11.06