[發明專利]可變截面增壓器的噴嘴組件

無效

• 申請號: 201110242424.5
• 申請日: 2011-08-23
• 公開（公告）號: CN102269018A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 唐云冰;陳康
• 申請（專利權）人: 常州環能渦輪動力有限公司
• 主分類號: F01D17/16
• 分類號: F01D17/16
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 何學成

技術領域

本發明屬于增壓器領域，尤其是一種可變截面增壓器的噴嘴組件。

背景技術

傳統的渦輪增壓器，一般根據最大轉矩的工況來選配噴嘴環。因此，增壓器高速運行時，往往需采用打開放氣閥，放走一部分廢氣以防止增壓器超速，其缺點是高速時浪費了一部分廢氣能量，導致增壓器的效率降低，這主要是由于增壓器噴嘴的截面面積不能隨工況改變而變化造成的。

發明內容

本發明針對上述技術中存在的由于增壓器噴嘴的截面固定，造成增壓器的效率損失的不足之處，提出一種可變截面增壓器的噴嘴組件，它具有能連續無極調節增壓器噴嘴的有效截面積的優點。

實現本發明目的的技術方案如下：

可變截面增壓器的噴嘴組件，它包括若干葉片、安裝盤、調節桿以及導向環，調節桿固定在安裝盤的一側端面，若干葉片與安裝盤切向成相同角度環繞固定在安裝盤的另一側的端面，葉片插入導向環內，葉片包括低速葉片與高速葉片，低速葉片至高速葉片通過光滑的圓弧過渡段進行寬度沉降后形成，低速葉片的寬度D大于高速葉片的寬度d，葉片通過低速葉片部分固定在安裝盤的端面上。

為了保證氣流通過噴嘴的損失最小，提高效率，葉片的結構角與氣流進口處的角度設計成相同；葉片分為高速葉片和低速葉片，以臺階沉降過渡的形式制成一體，為了保證氣流通過噴嘴的損失最小，提高效率，葉片的結構角與氣流進口處的角度設計成相同，葉片固定在安裝盤上，在葉片安裝盤上配有兩個調節桿，調節桿往復移動時，能帶動安裝盤和高、低速葉片在導向環之間沿渦輪軸線方向移動，從而改變流入渦輪氣流的角度和速度，以滿足不同運行工況對渦輪流通能力的要求。

可變噴嘴的渦輪增壓器是可以隨著發動機的工況變化而變化的增壓器。當渦輪噴嘴處在某一個位置時，它就相當于一個固定截面的渦輪，因此具有普通渦輪的流量特性和效率特性。當噴嘴的位置改變時，渦輪的流通面積將發生變化，其流量特性和效率特性將發生改變。它可以與發動機在較寬廣的工況范圍內保持良好的匹配。

所述的安裝盤與葉片一體成型。

所述的高速葉片與低速葉片一體成型。

低速葉片的寬度D為葉片總寬L的51％，高速葉片的寬度d為葉片總寬L的30％，過渡段的寬度h為葉片總寬L的18％。

所述的調節桿包括兩個。

所述的葉片的數量為16片。

所述的低速葉片以過渡段沉降與高速葉片之間形成的夾角a的角度為102°。

本發明具有如下優點：可實現連續無極地調節增壓器噴嘴的有效截面積；由于可調機構只做軸向平移，因此結構和布局簡單，活動件少，系統可靠性高；噴嘴的葉片采用整體式設計，滿足氣動設計要求。同時葉片在中部又被有效地分成兩段，形成高速葉片和低速葉片，這種設計能夠同時滿足渦輪增壓器高速和低速的要求；采用氣動放氣閥作為執行機構：技術成熟、結構簡單、可靠性高；本體材料采用310S耐高溫不銹鋼，能保證系統在高溫下，也具有較高的強度和蠕變強度；安裝盤和葉片采用精密鑄造，可以滿足大規模生產的需要，并可有效降低生產成本。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本葉片的結構示意圖；

圖3為導向環的結構示意圖；

圖4為發明在增壓器內的安裝結構示意圖。

具體實施方式

如圖1、圖2、圖3所示，可變截面增壓器的噴嘴組件，它包括若干葉片1、安裝盤2、調節桿3以及導向環4，本實施方式中，葉片1的數量為16片，調節桿3為兩個，兩個調節桿3固定在安裝盤2的一側端面上，兩個調節桿3以安裝盤2的圓心成對稱設置，16片葉片1與安裝盤2切向成相同角度環繞固定在安裝盤的另一側的端面，16片葉片1向同一方向傾斜，并以安裝盤2的圓心為中心環繞設置，導向環4中包括與葉片1相適應的插入孔4a，葉片1插入導向環4的插入孔4a內，葉片1包括低速葉片1a與高速葉片1b，低速葉片1a至高速葉片1b通過過渡段1c進行寬度沉降后形成，低速葉片1a的寬度D大于高速葉片1b的寬度d，葉片1通過低速葉片1a部分固定在安裝盤2的端面上。

其中，安裝盤2與葉片1一體成型。

其中，高速葉片1b與低速葉片1a一體成型。

其中，低速葉片1a的寬度D為葉片總寬L的51％，高速葉片1b的寬度d為葉片總寬L的30％，過渡段1c的寬度h為葉片總寬L的18％。

其中，低速葉片以過渡段沉降與高速葉片之間形成的夾角a的角度為102°。