[發(fā)明專利]可變?nèi)莘e渦輪機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01116993.1
• 申請日: 2001-05-21
• 公開（公告）號: CN1324980A
• 公開（公告）日: 2001-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陣內(nèi)靖明
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱重工業(yè)株式會社
• 主分類號: F01D9/02
• 分類號: F01D9/02
• 代理公司: 柳沈知識產(chǎn)權(quán)律師事務(wù)所
• 代理人: 肖鸝

本發(fā)明涉及一種徑向流動的可變?nèi)莘e渦輪機，用作內(nèi)燃機的增壓機(排氣渦輪增壓器)。這種徑向流動的可變?nèi)莘e渦輪機構(gòu)造成：工作氣體從渦輪機殼體中螺旋形的渦管經(jīng)過多個可變角度的噴嘴葉片，氣體流動到渦輪機轉(zhuǎn)子，使得氣體驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

近年來，如果內(nèi)燃機有增壓機的話，越來越普遍的情況是帶有可變?nèi)莘e渦輪機形式的增壓機。這種渦輪機根據(jù)發(fā)動機的工作狀態(tài)改變由螺旋形渦管傳輸?shù)綔u輪機轉(zhuǎn)子的排出氣體的流速，渦輪機進行這種變化，使得發(fā)動機排出氣體的流速與能夠產(chǎn)生增壓機最佳工作狀態(tài)的流速相匹配。

圖5示出了屬于現(xiàn)有技術(shù)的帶可變?nèi)莘e渦輪機的增壓機的例子。圖6和圖7示出了連接板3、連桿1和噴嘴葉片2是如何連接的。圖6為局部前視剖面圖(相對于渦輪機的軸以直角截取)。圖7沿研圖6中B-B線截取的剖面圖。

在這些附圖中，10為渦輪機殼體，11為在渦輪機殼體10外周的螺旋形渦管。12為渦輪機轉(zhuǎn)子，通過軸承(未示出)支撐在中心殼體上，使得其可以自由轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)子與壓縮機(亦未示出)同軸。

2為噴嘴葉片，多個噴嘴葉片在渦管11的內(nèi)周邊上沿渦輪機圓周的空間中設(shè)置。在噴嘴內(nèi)端的噴嘴軸02支撐在噴嘴支座(nozzle?mounts)4上，使得噴嘴軸可以自由的轉(zhuǎn)動而改變噴嘴葉片的角度，噴嘴支座4固定在渦輪機殼體10上。14為廢氣殼體(gas?exhaust?casing)，一旦氣體完成了膨脹以驅(qū)動渦輪機轉(zhuǎn)子12的工作后，廢氣殼體引導(dǎo)廢氣排出發(fā)動機。廢氣殼體固定到渦輪機殼體10上。

3為盤狀連接板，其由渦輪機殼體10支撐而可以自由轉(zhuǎn)動。凹口3a沿周邊設(shè)置，連桿1(下面將簡要描述)可以接合在凹口中。07為通過連接板3驅(qū)動噴嘴葉片2的致動器。005為將致動器07的致動器桿7與連接板3相連的桿。

圖6和7示出了連接板3、連桿1和噴嘴葉片是如何組裝的。凹口(橢圓形孔(oblong?holes))3a沿渦輪機圓周以等距離間隔設(shè)置在盤形連接板3的內(nèi)周上。形成在連桿1的外端的凸起(boss)01接合在凹口(橢圓形孔)3a中，使得凸起可以轉(zhuǎn)動并且滑擦凹口的表面。各前述噴嘴葉片2的噴嘴軸02固定到一個連桿1的內(nèi)端。

在這種可變?nèi)莘e渦輪機中，致動器07的往復(fù)位移通過致動器桿7和曲柄機構(gòu)的桿005傳遞到連接板3，從而驅(qū)動連接板3轉(zhuǎn)動。當(dāng)連接板3轉(zhuǎn)動時，接合在連接板3的凹口3a中的連桿1的凸起01沿著連接板的圓周運動。固定在連桿1的內(nèi)端的噴嘴軸02轉(zhuǎn)動。這使得噴嘴葉片2轉(zhuǎn)動，改變噴嘴的角度。

在圖5和6所示的可變?nèi)莘e渦輪機中，在連桿1的外端的凸起01接合在沿渦輪機圓周以均勻間隔設(shè)置在盤狀連接板3內(nèi)側(cè)的凹口3a內(nèi)。噴嘴葉片2的噴嘴軸02固定在連桿1的內(nèi)端。

采用現(xiàn)有的設(shè)計，各連接板3、連桿1和噴嘴葉片2在向著中心的徑向方向?qū)嶋H上都設(shè)置在同一平面上，并且沿著渦輪機的圓周呈均勻間隔。因此，包括連接板3、連桿1和噴嘴葉片2的可變噴嘴機構(gòu)的外徑相當(dāng)大，這樣就難以在渦輪機殼體10中渦管11的內(nèi)側(cè)安裝可變噴嘴機構(gòu)。故，可變噴嘴機構(gòu)必須位于安裝有供渦輪機轉(zhuǎn)子12使用的軸承的中心殼體中。可變噴嘴機構(gòu)在軸向從渦管11伸出并在中心殼體中伸入得越多，則可變?nèi)莘e渦輪機的軸向尺寸越長。這增加了可變?nèi)莘e渦輪機的尺寸并使其更難安裝在汽車中。

采用現(xiàn)有的設(shè)計，包括一系列復(fù)雜連桿的噴嘴調(diào)節(jié)和驅(qū)動機構(gòu)容納在安裝軸承和密封件的中心殼體內(nèi)。這使得中心殼體的設(shè)計復(fù)雜化，導(dǎo)致更多的裝配和拆卸步驟并使得安裝更困難。

鑒于現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種可變?nèi)莘e渦輪機，其中噴嘴調(diào)節(jié)機構(gòu)包括作為驅(qū)動件的連接板、作為連接部機構(gòu)的連桿和噴嘴葉片，噴嘴調(diào)節(jié)機構(gòu)全部容納在渦輪機殼體中渦管的內(nèi)側(cè)。這樣減小了渦輪機的軸向長度，使其更緊湊并易于安裝到汽車中。可以避免軸向殼體變得過于復(fù)雜的問題。裝配和拆卸步驟也減少，渦輪機易于安裝。