[发明专利]带导流叶片的分段式蜗壳

说明书

技术领域

本发明涉及一种分段式蜗壳，具体地说是一种通过不同流道单独工作和共同工作来满足发动机各工况性能要求的带导流叶片的分段式蜗壳，属于内燃机领域。 

背景技术

近年来，随着排放法规的日益严格，人们对能够兼顾发动机全工况性能的增压器的需求越来越强烈，可变截面涡轮增压器因能有效控制发动机的排气压力，可使增压器和发动机在各个工况下实现良好的性能匹配，成为了研发的重点。但在实际应用中，采用可变截面增压器的发动机的低速扭矩有较大提高，存在的问题是，发动机的进排气负压差很高，泵气损失过高，导致发动机低速工况油耗量偏高。专利CN101694166A公开了一种双层流道变截面涡轮机控制装置，该结构包括涡轮壳，涡轮壳内设有内外两个进气流道，发动机中高工况下，该装置通过阀门控制机构调节阀门的开度来调节进入蜗壳进气外流道的进气量，实现了变截面的功能。但该结构在发动机高速工况下的增压比提高受限。 

因此，希望设计一种结构简单、可靠性高的带导流叶片的分段式蜗壳，来满足发动机全工况范围内的性能要求，提高发动机低速工况的进气量，降低发动机低速迟滞性，并能在发动机高速工况下，有效利用发动机的排气能量，提高发动机的进气量并有效提高增压比。 

发明内容

本发明要解决的问题是为了针对可变截面增压器的局限性，提供一种能够有效解决发动机低速工况时增压器的迟滞性，并能提高发动机高速工况时的增压比，满足发动机全工况范围内的增压要求的带导流叶片的分段式蜗壳。 

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案： 

一种带导流叶片的分段式蜗壳，包括涡轮蜗壳；

所述涡轮蜗壳内设有蜗壳进气流道及蜗壳扩压通道，所述涡轮蜗壳上分别设有与蜗壳进气流道连通的蜗壳进气口和与蜗壳扩压通道连通的蜗壳出气口；

所述蜗壳进气流道内设有左侧气动隔板和右侧气动隔板；

所述左侧气动隔板和右侧气动隔板将蜗壳进气流道间隔成为蜗壳左侧进气外流道，蜗壳进气内流道和蜗壳右侧进气外流道；

所述蜗壳左侧进气外流道和蜗壳右侧进气外流道靠近蜗壳进气口处的位置分别设有进气调节控制装置。

以下是本发明对上述方案的进一步改进： 

所述进气调节控制装置包括分别安装在蜗壳左侧进气外流道和蜗壳右侧进气外流道的进气口处的进气调节阀门，所述进气调节阀门传动连接有进气调节控制执行器；

当发动机处于低速工况范围时，两个进气调节阀门同时关闭，即蜗壳左侧进气外流道和蜗壳右侧进气外流道同时处于关闭状态；蜗壳进气内流道单独处于工作状态；

当发动机处于中速工况范围时，安装在蜗壳左侧进气外流道进气口处的进气调节阀门关闭，蜗壳左侧进气外流道处于关闭状态，蜗壳右侧进气外流道和蜗壳进气内流道处于工作状态；

当发动机处于高速工况范围内时，两个进气调节阀门同时打开，蜗壳进气内流道、蜗壳左侧进气外流道和蜗壳右侧进气外流道同时处于工作状态。

进一步改进： 

所述蜗壳进气内流道的进气口与蜗壳进气口相连通，所述蜗壳左侧进气外流道和所述蜗壳右侧进气外流道的进气口分别与蜗壳进气内流道的进气口相连通。

进一步改进：所述蜗壳左侧进气外流道和蜗壳右侧进气外流道分别位于蜗壳进气内流道的两侧且并排平行设置。 

另一种改进： 

所述蜗壳左侧进气外流道和蜗壳右侧进气外流道分别位于蜗壳进气内流道的两侧，所述蜗壳左侧进气外流道的截面为弧形，其外端延伸至蜗壳进气内流道的外侧。

进一步改进：所述蜗壳左侧进气外流道的截面积大于所述蜗壳右侧进气外流道的截面积。 

进一步改进：为保证所设计的流道截面符合A/R值的设计要求，所述蜗壳左侧进气外流道和蜗壳右侧进气外流道的截面积之和是蜗壳进气内流道的截面积的0.3-1.1倍。 

进一步改进：所述蜗壳左侧进气外流道、蜗壳右侧进气外流道及蜗壳进气内流道靠近蜗壳扩压通道的位置处分别设有无叶喷嘴。 

进一步改进：所述蜗壳左侧进气外流道内靠近无叶喷嘴处呈环形均匀设有若干片机翼型气动式导流叶片。 

进一步改进：所述导流叶片的一端与蜗壳左侧进气外流道内壁一体铸造连接，另一端与左侧气动隔板位于蜗壳左侧进气外流道一侧的内壁一体铸造连接。 

进一步改进：所述蜗壳左侧进气外流道与蜗壳左侧进气外流道的进气口之间设有左侧外流道控制室；所述蜗壳右侧进气外流道与蜗壳右侧进气外流道的进气口之间设有右侧外流道控制室。