一种高性能离心压气机的制作方法

本技术涉及涡轮增压，具体涉及一种高性能离心压气机。

背景技术：

1、离心压气机是涡轮增压器的重要组件，涡轮增压器在汽车发动机中，利用发动机排出废气的热量及流量，来带动离心压气机运转，离心压气机将新鲜空气旋转压缩进入发动机，使发动机内的燃料燃烧更加充分，以获得更大的动力。

2、现有技术中，空气从离心压气机蜗壳的进风口进入后，通过叶轮的转动，将空气由扩压器压入蜗壳内的流道；现有的扩压器与流道设计一般为，扩压器与流道的连接处缺乏过渡结构，流道截面的形状为圆形，流道截面的面积a沿着蜗壳旋转方向逐渐增大，蜗壳流道横截面a的质心点到压轮回转轴的距离记为r，在此种设计下，空气蜗壳内的流场容易畸变，呈现出极强的非对称性，进而影响离心压气机蜗壳内部的气动性能和流动稳定性，压气效率较低；同时，现有技术中，蜗壳的进风口仅为常规的扩口管道设计，在叶轮的高速转动下，空气涌入进风口，容易诱发离心压气机喘振、不稳定扰动，进一步影响离心压气机内部的气动性能和流动稳定性。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的问题是：提供进风口设有整流结构、扩压器与流道的连接处设有过渡结构、蜗壳流道截面的半径r随空气进入方向变化，且a和a/r同时满足线性的离心压气机，以提高离心压气机内部的气动性能和流动稳定性，提升压气效率。

2、本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种高性能离心压气机，包括压气机蜗壳、设置于压气机蜗壳内的叶轮以及设置于压气机蜗壳中心的进风口；所述的压气机蜗壳内设有相互连接的蜗壳流道以及扩压器，所述的蜗壳流道的截面面积a在周向上满足线性分布，且所述的蜗壳流道的截面面积a与所述截面质心到压轮回转轴的距离r的比值a/r同时满足线性分布，以提升所述压气机蜗壳的扩压作用；所述的扩压器与蜗壳流道的连接处设有外过渡圆弧以及内过渡圆弧，且所述的蜗壳流道的截面半径r随空气进入方向变化，以减少空气从所述扩压器进入到蜗壳流道时的损失；所述的进风口的内壁设有整流结构，用于降低进风口的噪音与振动。

3、与现有技术相比，本实用新型蜗壳流道的截面面积a在周向上满足线性分布，同时，a与a/r同时满足线性分布，配合叶轮的转向及空气被甩入蜗壳流道的方向，能够抑制压力沿蜗壳流程下降，提升蜗壳的扩压作用，提高压气效率；扩压器与蜗壳流道的连接处设有外过渡圆弧以及内过渡圆弧，用于过渡连接扩压器与蜗壳流道，使空气从扩压器进入蜗壳流道提前发生偏转，减少气流从扩压器进入到蜗壳流道的能量损失，且空气进入蜗壳流道后，蜗壳流道的截面半径r也随空气进入方向变化，以配合空气的进入，从而提升离心压气机内部的气动性能和流动稳定性；进风口的内壁设有整流结构，以减少空气从所述压气机蜗壳外部吸入时的噪音与振动，进一步提高离心压气机的气动性能和流动稳定性。

4、优选的，所述的蜗壳流道包括流道起始端以及流道结束端；所述的蜗壳流道的截面面积a自流道起始端向流道结束端逐渐增大，且增大规律满足线性分布。

5、优选的，所述的蜗壳流道的截面面积a与所述截面质心到压轮回转轴的距离r的比值a/r自流道起始端向流道结束端逐渐增大，且增大规律满足线性分布。

6、优选的，所述的流道结束端上设有发动机连接部。

7、优选的，所述的蜗壳流道的截面半径r随空气的进入方向逐渐减小，且减小规律满足线性分布。

8、优选的，所述的外过渡圆弧与所述蜗壳流道截面半径r的最大处相连接；所述的内过渡圆弧与所述蜗壳流道截面半径r的最小处相连接。

9、优选的，所述的进风口包括相互连接的锥口部和平口部；所述的平口部靠近所述叶轮；所述的整流结构设置于所述锥口部和平口部的交接处。

10、优选的，所述的整流结构包括近锥口环形槽和近平口环形槽；所述的锥口环形槽靠近所述近平口环形槽一侧的侧壁设有斜角。

技术特征：

1.一种高性能离心压气机，包括压气机蜗壳(1)、设置于压气机蜗壳(1)内的叶轮(2)以及设置于压气机蜗壳(1)中心的进风口(3)；所述的压气机蜗壳(1)内设有相互连接的蜗壳流道(11)以及扩压器(12)，其特征在于：所述的蜗壳流道(11)的截面面积a在周向上满足线性分布，且所述的蜗壳流道(11)的截面面积a与所述截面质心到压轮回转轴的距离r的比值a/r同时满足线性分布，以提升所述压气机蜗壳(1)的扩压作用；所述的扩压器(12)与蜗壳流道(11)的连接处设有外过渡圆弧(121)以及内过渡圆弧(122)，且所述的蜗壳流道(11)的截面半径r随空气进入方向变化，以减少空气从所述扩压器(12)进入到蜗壳流道(11)时的损失；所述的进风口(3)的内壁设有整流结构(31)，用于降低进风口(3)的噪音与振动。

2.根据权利要求1所述的高性能离心压气机，其特征在于：所述的蜗壳流道(11)包括流道起始端(111)以及流道结束端(112)；所述的蜗壳流道(11)的截面面积a自流道起始端(111)向流道结束端(112)逐渐增大，且增大规律满足线性分布。

3.根据权利要求2所述的高性能离心压气机，其特征在于：所述的蜗壳流道(11)的截面面积a与所述截面质心到压轮回转轴的距离r的比值a/r自流道起始端(111)向流道结束端(112)逐渐增大，且增大规律满足线性分布。

4.根据权利要求3所述的高性能离心压气机，其特征在于：所述的流道结束端(112)上设有发动机连接部(13)。

5.根据权利要求2所述的高性能离心压气机，其特征在于：所述的蜗壳流道(11)的截面半径r随空气的进入方向逐渐减小，且减小规律满足线性分布。

6.根据权利要求5所述的高性能离心压气机，其特征在于：所述的外过渡圆弧(121)与所述蜗壳流道(11)截面半径r的最大处相连接；所述的内过渡圆弧(122)与所述蜗壳流道(11)截面半径r的最小处相连接。

7.根据权利要求1所述的高性能离心压气机，其特征在于：所述的进风口(3)包括相互连接的锥口部(32)和平口部(33)；所述的平口部(33)靠近所述叶轮(2)；所述的整流结构(31)设置于所述锥口部(32)和平口部(33)的交接处。

8.根据权利要求1所述的高性能离心压气机，其特征在于：所述的整流结构(31)包括近锥口环形槽(311)和近平口环形槽(312)；所述的锥口环形槽(311)靠近所述近平口环形槽(312)一侧的侧壁设有斜角(3111)。

技术总结
本技术提出一种高性能离心压气机，其流道的截面面积A在周向上满足线性分布，且A/R也满足线性分布，配合叶轮的转向及空气被甩入蜗壳流道的方向，能够抑制压力沿蜗壳流程下降，提升蜗壳的扩压作用，提高压气效率；扩压器与蜗壳流道的连接处设有外过渡圆弧以及内过渡圆弧，用于过渡连接扩压器与蜗壳流道，减少气流从扩压器进入到蜗壳流道的能量损失，且空气进入蜗壳流道后，蜗壳流道的截面半径r也随空气进入方向变化，以配合空气的进入，从而提升离心压气机内部的气动性能和流动稳定性；进风口的内壁设有整流结构，以减少空气从所述压气机蜗壳外部吸入时的噪音与振动，进一步提高离心压气机的气动性能和流动稳定性。

技术研发人员：孙杰,徐春燕,拓乾,熊劲松,宋成伟
受保护的技术使用者：宁波丰沃增压科技股份有限公司
技术研发日：20230613
技术公布日：2024/1/15