[發明專利]渦輪增壓器的保持器

無效

• 申請號: 200810168662.4
• 申請日: 2008-08-27
• 公開（公告）號: CN101377133A
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發明（設計）人: E·塞弗蘭;L·索斯;D·曼努埃爾;P·巴爾泰勒;E·布謝
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: F01D17/16
• 分類號: F01D17/16;F02B37/24;F02B39/00;F02C6/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 薛峰;曹若

技術領域

本發明涉及渦輪增壓器組件，更具體的涉及在渦輪增壓器內定位機芯 (cartridge)組件的方法和裝置。

背景技術

排氣驅動渦輪增壓器是一種與內燃機結合使用的設備，以通過壓縮傳輸到 發動機空氣進口的空氣從而與燃料混合并在發動機中燃燒而增加發動機的輸出 功率。渦輪增壓器包括安裝在壓縮機殼體內的軸一端的壓縮機葉輪和安裝在渦 輪機殼體內的軸另一端的渦輪機葉輪。典型地，渦輪機殼體和壓縮機殼體分開 形成，并連接在渦輪機殼體和壓縮機殼體之間具有用于保持軸的軸承的中心殼 體。渦輪機殼體限定圍繞渦輪機葉輪并從發動機接收排氣的大體環形腔室。渦 輪組件包括從腔室延伸入渦輪機葉輪的噴嘴。排氣從腔室穿過噴嘴流向渦輪機 葉輪，從而驅動渦輪機葉輪。渦輪機從排氣中吸收能量并驅動壓縮機。壓縮機 通過壓縮機殼體的入口接收周圍空氣，空氣被壓縮機葉輪壓縮并繼而從腔室殼 體排除給發動機空氣進口。

用渦輪增壓器提高發動機性能的一個問題是要在貫穿發動機的整個運行范 圍內理想的發動機功率輸出。已經發現這個目標不容易通過定形的渦輪增壓器 而實現，因此為了對渦輪增壓器提供的增壓量進行更大程度上的控制，發展了 可變形渦輪增壓器。一種類型的可變形渦輪增壓器為可變噴嘴渦輪增壓器 (VNT)，包括設置在渦輪機噴嘴處的可變葉片陣列。葉片可旋轉地安裝在噴嘴 上并且連接到能夠改變葉片的設置角的機構上。噴嘴、葉片和相關部件有時一 起合稱為“機芯組件”。改變葉片的設置角可以改變渦輪機噴嘴的有效流動面積， 并且由此通過控制葉片的位置而調節流動到渦輪機葉輪的排氣流量。以這種方 式，可以調節渦輪機的輸出功率，這使得發動機輸出功率相比一般的定形渦輪 增壓器可被控制至更大范圍。

機芯組件，和特別是可變葉片機構是相對復雜的，并且由此提出了裝配渦 輪增壓器的問題。而且，該機構處于渦輪機殼體(由于暴露在排氣氣體中而變 得十分熱)和中心殼體(比渦輪機殼體的溫度低很多)之間。因此，這種溫度 梯度使得可變葉片機構承受熱應力。

機芯組件相對渦輪增壓器的其他部件(包括渦輪機殼體)精確定位是重要 的，從而確保其各個部件不會由于機構運動或熱膨脹無意間發生碰撞。然而， 當前機芯組件在壓縮機裝配過程中的放置是十分困難并且有時候是不準確的過 程。因此，需要一種用于在壓縮機中定位機芯組件的改進的裝置和方法。

發明內容

通過提出一種新穎的渦輪增壓器和/或一種用于渦輪增壓器的機芯組件，這 里公開的實施例可以解決以上所述的一些缺點，并且提供了一些其他的潛在益 處。渦輪增壓器包括保持器，所述保持器可以幫助相關的機芯組件相對渦輪機 和/或渦輪機中心殼體定位。在裝配期間，保持器可設置為通過與一個或多個其 它渦輪增壓器的部件匹配而實現在渦輪增壓器中自定位，并且可施加機械力作 用在機芯組件上從而達到將機芯組件推動到一個理想位置的目的。

本發明的一方面在于提供一種渦輪增壓器的保持器。該保持器包括具有孔 和一個或多個通道的大致環形的本體。該孔大致沿本體中心軸延伸并可設置為 與渦輪增壓器的中心殼體的鼻部匹配。該通道可設置為容納與渦輪增壓器機芯 組件相關的葉片。該通道可圍繞保持器周向散布并且每個通道大致平行于中心 軸延伸通過保持器。

一個或多個腿部可從保持器本體延伸并且可設置為與機芯組件匹配并將保 持器相對于渦輪增壓器的機芯組件定位。所述腿部可從保持器以具有大致平行 于中心軸的分量和大致垂直于中心軸的分量的總方向延伸。例如，所述腿部可 包括一個或多個弓形腿，其設置為限制渦輪增壓器的機芯組件的同步環。該弓 形腿可包括鄰近的第一和第二腿部分，第一腿部分大致平行中心軸延伸而第二 腿部分大致垂直于中心軸延伸。不管腿部的形狀如何，每個腿部可相對中心軸 以大致相同的半徑布置。

在一個實施例中，由環形本體所限定的通道可包括相對中心軸以第一半徑 周向布置的第一組的一個或多個通道，和以比第一半徑更大的第二半徑周向布 置的第二組的一個或多個通道。腿部于是可從設置在第一和第二組通道間的保 持器的部分以朝向第二組的一個或多個通道的方向延伸。

保持器也可包括圍繞本體周長布置的凹陷部。當所述保持器受到具有平行 于中心軸的分量的方向上的機械負荷時，凹陷部和本體可以一起設置作為彈簧。 保持器可進一步包括從保持器至少部分大致平行中心軸延伸的對準突出部。在 某些實施例中，一個或多個腿部中的一個可充當作為對準突出部。