[發明專利]雙葉片噴嘴系統的渦輪增壓器

有效

• 申請號: 201110233106.2
• 申請日: 2011-08-15
• 公開（公告）號: CN102297016A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 施永強
• 申請（專利權）人: 無錫凱迪增壓器配件有限公司
• 主分類號: F02B37/24
• 分類號: F02B37/24;F02C6/12;F01D9/02;F01D17/16
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 劉洪京

技術領域

本發明涉及雙葉片噴嘴系統的渦輪增壓器，屬于汽車裝置領域。

背景技術

由發動機排出的廢氣，為增壓器中的渦輪作功，只能處在一個狹小高效區內工作。即使把車用增壓器設計點放在50-70%范圍內，則發動機滿負荷時，必造成增壓器超速。為此人們把排氣旁通閥機構加在增壓器上，以提高它的可靠性，同時也浪費了部分可用燃氣的能量。

采用可調噴嘴結構是提高渦輪氣動性能的有效方法，也是世界各增壓器制造廠商公認并付之實施，目前有三種不同方案：

由美國霍尼韋爾國際公司已申請專利號200710152744.5《可變噴嘴渦輪增壓器的葉片組件及葉片組件的組裝方法》就是采用轉動葉片角度的可變噴嘴方法。其優點是噴嘴截面積隨葉片轉角的減少而減少，噴嘴面積減少率可達50%以上；缺點是噴嘴角α過大（起步狀態），氣流?C″r撞擊渦輪葉凸面；噴角α過小（滿負狀態），氣流?C′r撞擊葉凹面?（見圖11），使增壓器在低高工況工作時熱效率下降。

由法國霍尼韋爾加勒特有限公司申請專利號00819834.9《帶有滑動活塞的可變形狀渦輪增壓器》的可變截面結構簡單，噴嘴一半由固定葉片，另一半由無葉氣道組成。可調節的面積只有無葉氣道這一半，當然可調面積50%已是足夠了，但它的氣動性能不好。當無葉通道打開時，氣流將從葉片通道和無葉通道同時流過，因為兩個通道的氣流角不相同，將造成噴嘴后的氣流紊亂，增大氣流流動損失，降低渦輪熱效率。

由英國霍爾塞特動力工程有限公司提出來的可變噴嘴結構，在固定噴嘴葉片上裝一個屏閉圈，移動屏閉圈即可遮閉部分噴嘴流道，達到可調噴嘴截面的目的。其缺點如同第二方案，遮閉部分噴嘴流道必造成從渦殼至噴嘴進口處的氣流紊亂，同樣會降低渦輪熱效率。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有的缺陷，提供了雙葉片噴嘴系統的渦輪增壓器。沿噴嘴流道內設置新的葉片,既能減少通道截面積，又把原噴嘴分隔成兩個氣道，以減少氣流橫向流動損失。同時氣流仍按原設計的最佳氣流角流動，能保持渦輪在高效區工作。

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：

雙葉片噴嘴系統的渦輪增壓器，包括渦輪機殼，固定噴嘴環、直線移動噴嘴盤、中殼、齒條、搖臂桿、齒輪，所述固定噴嘴環前端面有一組固定葉片，其形狀為機翼形，固定葉片之間開有葉片型孔，固定噴嘴環中間有中心孔，套裝在中殼外圈，并通過螺釘固定在中殼上，固定噴嘴環后端安裝有直線移動噴嘴盤，直線移動噴嘴盤前端面有一組移動葉片，移動葉片的形狀與葉片型孔的形狀一致，移動葉片活動地插入在葉片型孔中，直線移動噴嘴盤中間有中心孔，套裝在中殼外圈，直線移動噴嘴盤后端面與兩個搖臂桿固定連接，搖臂桿插入中殼中，搖臂桿末端有齒，通過齒輪與一齒條相嚙合，齒條與驅動裝置連接。

進一步地，所述葉片的進氣角范圍為18-24°。

進一步地，固定葉片數量為4-11個，移動葉片數量為4-11個。

進一步地，連接齒條的驅動裝置為氣包執行器或電磁閥。

本發明雙葉片噴嘴系統的渦輪增壓器沿噴嘴流道內設置新的葉片,既能減少通道截面積，又把原噴嘴分隔成兩個氣道，以減少氣流橫向流動損失。同時氣流仍按原設計的最佳氣流角流動，能保持渦輪在高效區工作。移動葉片與固定葉片是同方向順著氣流，可以避免像第二方案和第三方案那樣引起氣流紊亂，減少流阻損失。通過調整葉片數量的增加或減少，達到調控噴嘴出口面積的目的。當移動葉片全部進入固定葉片內，其流道截面積減少率可用機翼厚度來調整，能滿足發動機變工況的需要。不同的渦輪增壓器其葉片厚度不同，以適應實際需要。

附圖說明

附圖用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1是本發明雙葉片噴嘴系統的渦輪增壓器的結構示意圖；

圖2是本發明的直線移動噴嘴盤結構示意圖，

圖3是本發明的固定噴嘴環的結構示意圖；

圖4是本發明的固定噴嘴環的側視示意圖；

圖5是本發明的直線移動噴嘴盤與搖臂桿的裝配示意圖；

圖6是本發明的搖臂桿的結構示意圖；

圖7是本發明的齒條的結構示意圖；

圖8是本發明的齒輪的側視結構示意圖；

圖9是本發明的齒輪的主視結構示意圖；

圖10是本發明的直線移動噴嘴盤、固定噴嘴環及搖臂桿的裝配示意圖，

圖11是背景技術中第一方案的技術分析示意圖。