[發(fā)明專利]具有可變渦輪幾何形狀的渦輪增壓器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280020877.6
• 申請日: 2012-04-30
• 公開（公告）號: CN103492688A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: L·赫丁斯弗雷德
• 申請（專利權(quán)）人: 博格華納公司
• 主分類號: F02B37/24
• 分類號: F02B37/24;F02B37/22;F01D17/16
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11280
• 代理人: 徐舒

本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的具有可變渦輪幾何形狀(VTG)的渦輪增壓器。

從EP-A-1236866中已知的這樣一種增壓器的VTG套筒具有一個帶有多個葉片和杠桿的一個引導(dǎo)裝置以及一個渦輪機(jī)殼體側(cè)的盤。在同屬類的渦輪增壓器中將這個盤緊固到一個葉片支承安排的一個葉片支承環(huán)上是通過螺釘或焊接來進(jìn)行的。為能夠設(shè)定在該葉片支承環(huán)與該盤之間形成的、并且該VTG的這些葉片位于其中的流動通路的限定寬度，提供了一個隔離件裝置。在現(xiàn)有技術(shù)中，所述隔離件裝置是由多個隔離套管、階梯螺栓或焊接栓構(gòu)造而成的。此外，鑄造的隔離件元件也是已知的。

然而，延伸經(jīng)過排氣流的任何部件都會構(gòu)成對于該排氣流的一個障礙，并且因此產(chǎn)生流動損失。

因此，本發(fā)明的一個目的是提供在權(quán)利要求1的前序部分中所指明類型的一種渦輪增壓器，通過這種渦輪增壓器有可能使這些分開的部件對于流動的影響最小化并且避免劇烈的偏轉(zhuǎn)。

所述目的是通過權(quán)利要求1的這些特征來實(shí)現(xiàn)的。

根據(jù)本發(fā)明，提供了帶有一個可變部件的一個進(jìn)氣導(dǎo)向柵，以便使排氣流以一種依賴于負(fù)荷的方式偏轉(zhuǎn)朝向該可變渦輪幾何形狀的導(dǎo)向葉片裝置。該可變進(jìn)氣導(dǎo)向柵的可變部件根據(jù)該可變渦輪幾何形狀的角度調(diào)整相對該葉片支承環(huán)移動，由此有可能使該排氣流以改變的強(qiáng)度偏轉(zhuǎn)朝向該可變渦輪幾何形狀。

此外，一種流線型的設(shè)計(jì)產(chǎn)生了在該引導(dǎo)裝置內(nèi)的氣體動力學(xué)的改進(jìn)，并且因此產(chǎn)生了整個渦輪增壓器的熱力學(xué)的改進(jìn)。

根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)氣導(dǎo)向柵的具體優(yōu)點(diǎn)在于以下事實(shí)，即這種流動被偏轉(zhuǎn)成使得它優(yōu)選地以一個較淺的角度撞擊后面的導(dǎo)向葉片。通過該可變進(jìn)氣導(dǎo)向柵的所述角度調(diào)整，有可能對所有負(fù)荷狀態(tài)獲得優(yōu)化的葉片入射流。以此方式有利地使該隔離件裝置對該排氣流的影響保持在低的水平。

多項(xiàng)從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明的多個有利優(yōu)化。

權(quán)利要求11限定了一種用于生產(chǎn)帶有可變渦輪幾何形狀(VTG)的渦輪增壓器的葉片支承環(huán)安排的方法。

從以下基于附圖的多個示例性實(shí)施例的說明中將顯現(xiàn)出本發(fā)明的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)、特征和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個渦輪增壓器的透視圖示；

圖2示出了一種葉片支承環(huán)安排的基本設(shè)計(jì)，在這種基本設(shè)計(jì)中可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明基于圖3至圖6所說明的原理；

圖3示出了該葉片支承環(huán)安排的一個葉片支承環(huán)的透視細(xì)節(jié)圖；

圖4示出了該葉片支承環(huán)對應(yīng)于圖3的圖示，其中已附接了調(diào)整環(huán)；

圖5示出了該葉片支承環(huán)的一部分對應(yīng)于圖4的放大圖示，其中已安裝了調(diào)整環(huán)和一個進(jìn)氣導(dǎo)向葉片；

圖6示出了該葉片支承環(huán)在已安裝了多個導(dǎo)向葉片時的一部分的透視圖示；

圖7示出了該葉片支承環(huán)對應(yīng)于圖6的圖示，在該葉片支承環(huán)上安排了用于完成該葉片支承環(huán)安排的一個盤；并且

圖8至圖10示出了該葉片支承環(huán)安排(沒有盤)的多個細(xì)節(jié)圖示以用于說明這些導(dǎo)向葉片和進(jìn)氣導(dǎo)向葉片在不同負(fù)荷狀態(tài)下的位置。

由于以下對根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理的說明并不需要對帶有可變渦輪幾何形狀的渦輪增壓器的全部結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)進(jìn)行完整解釋，因此在圖1中僅標(biāo)注了根據(jù)本發(fā)明的一種渦輪增壓器15的這些基本部件，所述渦輪增壓器正如常規(guī)的那樣，具有位于一個壓縮機(jī)殼體17中的一個壓縮機(jī)葉輪16、具有用于一個軸19的所需要的軸承的一個軸承殼體18、以及位于一個渦輪機(jī)殼體21中的一個渦輪機(jī)葉輪20。所述渦輪增壓器還具有一個所謂的VTG套筒，該套筒包含多個可旋轉(zhuǎn)的葉片和杠桿和一個渦輪機(jī)殼體側(cè)的盤還以及一個葉片支承環(huán)和一個調(diào)節(jié)環(huán)。所述部件將基于以下附圖進(jìn)行詳細(xì)解釋。所述類型的渦輪增壓器的其他零件對于說明本發(fā)明從而提供對本發(fā)明原理的全面理解而言并非必須、但是同樣不言自明地提供在根據(jù)本發(fā)明的渦輪增壓器15中。

圖2展示了一種葉片支承環(huán)安排1的基本結(jié)構(gòu)。

該葉片支承環(huán)安排1具有一個葉片支承環(huán)2和一個盤3，在該葉片支承環(huán)中可旋轉(zhuǎn)地安裝了多個導(dǎo)向葉片5’。為了使這些導(dǎo)向葉片5’能夠形成一個具有限定寬度B的流動通道4，葉片支承環(huán)安排1配備有成形為一個進(jìn)氣導(dǎo)向柵6的一個隔離件裝置5。

進(jìn)氣導(dǎo)向柵6具有多個可移動的第一進(jìn)氣導(dǎo)向葉片8。