[發明專利]可變容量型排氣渦輪增壓器

有效

• 申請號: 201380039297.6
• 申請日: 2013-08-07
• 公開（公告）號: CN104487675B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 相場充;新井貴;姬野太充;永代行日出;林慎之
• 申請（專利權）人: 三菱重工業株式會社
• 主分類號: F02B39/00
• 分類號: F02B39/00;F01D17/16;F02B37/24
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 岳雪蘭

技術領域

本發明涉及具有可變噴嘴機構的可變容量型排氣渦輪增壓器。

背景技術

在車輛用柴油發動機所使用的排氣渦輪增壓器中，大多使用可變噴嘴機構，該可變噴嘴機構配置在形成于渦輪殼的渦卷狀的排氣通路與能夠旋轉地配置在渦輪殼的中心的渦輪機轉子之間，并控制作用于渦輪機轉子的排氣的流動。

該可變噴嘴機構構成為噴嘴支架和噴嘴板利用噴嘴支撐件以相互離開的狀態被支承，并在該噴嘴支架與噴嘴板之間能夠旋轉地支承有多個噴嘴葉片。并且，通過改變噴嘴葉片的翼角，來控制在噴嘴支架與噴嘴板之間流動的排氣的流動，并控制作用于渦輪機轉子的排氣的流動。

作為具有該可變噴嘴機構的可變容量型排氣渦輪增壓器的一例，例如，公開了由本申請人申請的專利第4885118號公報。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：(日本)專利第4885118號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

可是，從柴油發動機排出的排氣有時會有約850℃的高溫的情況，因此由不銹鋼等形成的噴嘴支架和噴嘴板會產生熱變形。此時，由于固定在軸承殼等，并且僅與噴嘴支撐件相對的面與高溫的排氣接觸的噴嘴支架和兩面暴露在高溫的排氣中的噴嘴板的熱變形量不同，如圖9所示，因此在將噴嘴板4與噴嘴支架2連結的噴嘴支撐件6上作用有切斷力、轉矩，而不能使噴嘴支撐件6發生變形。

圖10是表示溫度為850℃和760℃時的不銹鋼的線膨脹系數的表。另外圖11是表示溫度為850℃和760℃時的不銹鋼的伸長比和兩者的伸長比的差的表。

在此，伸長比是指在基于材料的基準溫度T0的溫度變化量ΔT，線膨脹系數α時的形變量α×ΔT。

在噴嘴支架2和噴嘴板4使用如圖10所示的線膨脹系數相同的同種不銹鋼的情況下，如圖11所示，在噴嘴板為850℃的情況下的伸長比為1.56％，噴嘴支架在760℃的情況下的伸長比為1.34％，兩者伸長比差為0.22％。另外，基準溫度T0為20℃。

將來，預計會有具有可變噴嘴機構的可變容量型排氣渦輪增壓器適用于汽油發動機的情況，而使從汽油發動機排出的排氣溫度比850℃高，因此上述噴嘴支架與噴嘴板之間的熱變形量的差(伸長比差)更大，而可能在噴嘴支撐件上作用有更大的切斷力、轉矩。

本發明的至少一種實施方式鑒于上述現有技術的課題，其目的在于提供一種具有可變噴嘴機構的可變容量型排氣渦輪，該可變噴嘴機構在高溫下的噴嘴支架和噴嘴板的熱變形量的差小，因此不會有大的切斷力、轉矩作用在噴嘴支撐件上而不能使噴嘴支撐件發生變形。

用于解決技術問題的方法

本發明的至少一種實施方式為了達成上述目的，具有：

固定在殼上的噴嘴支架；

一端與所述噴嘴支架的一面連結的噴嘴支撐件；

噴嘴板，其與所述噴嘴支撐件的另一端連結，并從所述噴嘴支架的一面離開而被支承，并且，與該噴嘴支撐件所連結的一面相反側的另一面面對排氣流動的排氣通路配置；

能夠旋轉地被支承在所述噴嘴支架與所述噴嘴板之間的多個噴嘴葉片，

該可變容量型排氣渦輪增壓器具有可變噴嘴機構，該可變噴嘴機構通過使所述噴嘴葉片的翼角發生變化，而控制在所述噴嘴支架與所述噴嘴板之間流動的排氣的流動，其特征在于，

所述噴嘴板由線膨脹系數比形成所述噴嘴支架的材料更小的材料形成。

如上所述的可變容量型排氣渦輪增壓器通過使兩面暴露在排氣中而變得溫度更高的噴嘴板由線膨脹系數比形成噴嘴支架的材料小的材料形成。因此，與噴嘴支架和噴嘴板由相同材料形成的現有可變容量型排氣渦輪增壓器相比，能夠減小高溫下的噴嘴支架和噴嘴板的熱變形量的差。

另外，本發明一實施方式的可變容量型排氣渦輪增壓器的特征在于，

所述噴嘴板由耐熱Ni基合金形成，

所述噴嘴支架由不銹鋼形成。

根據如上所述實施方式的可變容量型排氣渦輪增壓器，通過使兩面暴露在排氣中而使溫度更高的噴嘴板由線膨脹系數小的耐熱Ni基合金形成，并使噴嘴支架由比較廉價的不銹鋼形成，能夠減小高溫下的噴嘴支架和噴嘴板的熱變形量的差，并且能夠抑制材料成本。

另外，本發明一實施方式的可變容量型排氣渦輪增壓器的特征在于，

所述噴嘴板和所述噴嘴支架分別由線膨脹系數有差異的種類互不相同的耐熱Ni基合金形成。