[實用新型]可變截面噴嘴環、渦輪增壓器及發動機

有效

• 申請號: 201520056462.5
• 申請日: 2015-01-27
• 公開（公告）號: CN204511532U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 王恒;李文奇;段沖;楊春玲;韓晶晶
• 申請（專利權）人: 長城汽車股份有限公司
• 主分類號: F01D17/16
• 分類號: F01D17/16
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

技術領域

本實用新型涉及增壓器技術領域，特別涉及一種可變截面噴嘴環、渦輪增壓器及發動機。

背景技術

隨著汽車行業的深層次發展，對于油耗和排放的要求越來越受到企業界的重視，而增壓器對于排放和油耗的優勢也隨著使用范圍的擴大而逐漸被人們所認知，各主機廠也都在開發自己的增壓發動機。

最理想的渦輪增壓器和發動機的匹配是：發動機低速時，減小增壓器的渦輪流通截面積而使增壓壓力提高，從而改善發動機的低速特性；在發動機高速時，逐漸增大渦輪流通截面積，減小增壓壓力，使增壓器不至于超速，造成增壓器的損壞。為了達到上述要求，現有技術中使用了VGT(Variable?Geometry?Turbocharger，可變截面渦輪增壓器)，能夠改變相鄰噴嘴環葉片之間的流通截面積，從而調節渦端的流通能力，提升廢氣的利用效率，同時提升發動機的低速扭矩和高速性能，進而提高整車的性能。

現有技術中至少存在如下問題：渦輪增壓器的流道以一定比例關系從渦殼進口到喉口位置周向逐漸減小，渦殼流道內的氣體的壓力、溫度、流速在不同位置并不相同，而VGT的噴嘴環并不能根據不同位置的氣體的壓力、溫度、流速變化進行相應調整，導致VGT對廢氣的利用效率低。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型旨在提出一種可變截面噴嘴環、渦輪增壓器及發動機，以解決VGT對廢氣的利用效率低的問題。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種可變截面噴嘴環，包括動環、定環、至少一個搖臂和至少一個噴嘴環葉片，所述搖臂的一端與所述動環連接、另一端通過轉軸與所述噴嘴環葉片連接，所述轉軸穿過所述定環以使所述噴嘴環葉片位于所述定環之上，沿所述定環的周向設置有多個所述噴嘴環葉片，將其中一個噴嘴環葉片定義為第一葉片，以所述第一葉片為起點，沿所述定環的周向設置的噴嘴環葉片的廢氣進口端的長度依次增加，其中，所述噴嘴環葉片的廢氣進口端的長度為噴嘴環葉片的旋轉中心與尾端中心之間的距離；或者，以所述第一葉片為起點，沿所述定環的周向設置的噴嘴環葉片的廢氣進口端的凸起部分的角度依次減小，其中，噴嘴環葉片的旋轉中心與葉形轉折點之間的連線為第一連線，噴嘴環葉片的葉形轉折點與尾端中心之間的連線為第二連線，所述噴嘴環葉片的廢氣進口端的凸起部分的角度為所述第一連線與所述第二連線之間的夾角。

優選的，以所述第一葉片為起點，沿所述定環的周向設置的噴嘴環葉片的第一連線的長度依次增加。

優選的，以所述第一葉片為起點，沿所述定環的周向設置的噴嘴環葉片的第二連線的長度依次增加。

相對于現有技術，本實用新型所述的可變截面噴嘴環具有以下優勢：

本實用新型提供的可變截面噴嘴環的定環上設置的噴嘴環葉片的廢氣進口端的長度沿定環的周向依次增加，當流道內的廢氣進入噴嘴環時，廢氣正對第一葉片流入，此時由于第一葉片的廢氣進口端的長度較短，而沿定環逆周向方向與第一葉片相鄰的噴嘴環葉片的廢氣進口端的長度較長，這樣一部分廢氣由于噴嘴環葉片的遮擋就會更容易流入這兩個葉片中間的流道，同時由于第一葉片的廢氣進口端的長度較短，另一部分不能進入上述流道的廢氣可以更容易向定環上其他噴嘴環葉片之間的流道流動，隨著噴嘴環葉片的廢氣進口端長度的逐漸增大，可以使廢氣更容易被引導到噴嘴環葉片之間的流道中，進而提高廢氣的利用效率；

此外，還可以將沿定環的周向設置的噴嘴環葉片的廢氣進口端的凸起部分?的角度依次減小，角度越小則噴嘴環葉片廢氣進口端在豎直方向的高度約大，即第一葉片的廢氣進口端的高度較小，而沿定環逆周向方向與第一葉片相鄰的噴嘴環葉片的廢氣進口端的高度較大，這樣一部分廢氣由于噴嘴環葉片的遮擋就會更容易流入這兩個噴嘴環葉片中間的流道，同時由于第一葉片的廢氣進口端的高度較小，另一部分不能進入上述流道的廢氣可以更容易向定環上其他噴嘴環葉片之間的流道流動，隨著其他噴嘴環葉片的廢氣進口端高度的逐漸增大，可以使廢氣更容易被引導到噴嘴環葉片之間的流道中，進而提高廢氣的利用效率。

本實用新型的另一目的在于提出一種渦輪增壓器，包括渦殼和渦輪，如上所述的可變截面噴嘴環套設在所述渦輪上。

優選的，所述可變截面噴嘴環的噴嘴環葉片開度最大時，所述渦輪的中心、所述渦殼的喉口中心以及所述第二葉片的尾端中心位于同一直線，其中所述第二葉片為與所述第一葉片相鄰的廢氣進口端的長度最長的噴嘴環葉片。

本實用新型的另一目的在于提出一種發動機，設置有如上所述的渦輪增壓器。