[發明專利]一種變幾何渦輪及噴嘴環裝置

在審

• 申請號: 201810712010.6
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108930586A
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 馬超;陳化;房桐毅;王樂鑫;王航;李永泰;王焱
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: F02B37/24
• 分類號: F02B37/24;F01D17/14;F01D17/16;F01D9/04
• 代理公司: 大連至誠專利代理事務所(特殊普通合伙) 21242
• 代理人: 涂文詩;董彬

本發明公開了一種變幾何渦輪及噴嘴環裝置，包括：渦輪排氣管、渦輪機殼、渦輪噴嘴、執行單元、連桿、渦輪、套筒以及角支；執行單元與連桿的一端連接，連桿的另一端穿入所述渦輪排氣管與所述角支頂端連接，所述角支底端與所述套筒連接，所述套筒外壁與所述渦輪機殼出口內壁貼緊，所述套筒在所述執行單元的帶動下沿所述渦輪機殼軸向移動所述渦輪噴嘴包含葉片噴嘴環部分及其與套筒之間形成的無葉噴嘴部分。本發明通過電機驅動連桿帶動套筒軸向移動，一方面可以根據發動機工況，靈活變換渦輪噴嘴中的無葉噴嘴寬度，從而達到調整渦輪機噴嘴喉口面積，適應發動機工況需求的目的。另一方面，當無葉噴嘴關閉時，可以使渦輪機仍可以得到較高的氣動效率。

技術領域

本發明涉及內燃機渦輪增壓技術領域，尤其涉及一種變幾何渦輪及噴嘴環裝置。

背景技術

變幾何渦輪增壓器屬于高新技術成果轉化項目，是節能降耗緩解資源緊缺、強制控制發動機排放污染的急需項目，被譽為增壓器發展史上的里程碑。開展發動機節能降耗、降低排放煙度、提高低速，當前最現實可行的技術方法之一就是應用變幾何渦輪增壓器。它解決了常規的廢氣渦輪增壓器存在的工況適應范圍窄、低速扭矩特性差、起動響應慢和低速排放煙度大等缺陷，變幾何渦輪增壓器廣泛應用于發動機之上。

現有變幾何技術主要分為以下幾種，包括可變噴嘴、可變擴壓器、可變渦輪機殼、可變壓氣機殼等一系列技術手段，但應用最為廣泛的是可變噴嘴(VNT)技術。

現在應用于可變噴嘴技術是針對噴嘴環葉片的角度進行調節，從而達到調整噴嘴環喉口面積的目的，來適應發動機不同工況的增壓需求。然而對于渦輪機性能來說，往往對應某一最佳噴嘴葉片安裝角位置，噴嘴葉片安裝角變大或變小，渦輪機的性能均會降低。可變噴嘴葉片角在設計時往往只能針對某一發動機工況設計最佳葉片安裝角，當發動機工況提高或降低時，噴嘴環角度進行調整，從而使非設計工況下的渦輪機性能迅速下降。且這種變幾何噴嘴需要假設一套噴嘴葉片轉角的聯動裝置，結構復雜，可靠性較低。

發明內容

本發明提供一種變幾何渦輪及噴嘴環裝置，以克服上述技術問題。

本發明變幾何渦輪及噴嘴環裝置，包括：

渦輪排氣管、渦輪機殼、執行單元、連桿、渦輪、噴嘴環、套筒以及角支；

所述執行單元與連桿的一端連接，所述連桿的另一端穿入所述渦輪排氣管與所述角支頂端連接，所述角支底端與所述套筒連接，所述套筒外壁與所述渦輪機殼出口內壁貼緊，所述套筒在所述執行單元的帶動下沿所述渦輪機殼軸向移動，所述噴嘴環設置于所述套筒下方。

進一步地，所述噴嘴環包括：

噴嘴環葉片、下端壁，所述下端壁設置于所述噴嘴環葉片底端，所述套筒底端設置容納所述噴嘴環葉片的葉片槽I。

進一步地，所述噴嘴環包括：

噴嘴環葉片、上端壁和下端壁，所述上端壁和下端壁分別設置于所述噴嘴環葉片上下兩端。

進一步地，所述套筒底端設置葉片槽I處直徑大于頂端直徑，所述渦輪機殼底端直徑大于頂端直徑，與所述套筒相匹配。

進一步地，還包括：

至少一個活塞環I，所述活塞環I設置于所述套筒與所述渦輪機殼之間。

進一步地，還包括：

至少一個活塞環II，所述活塞環II設置于所述連桿與所述渦輪排氣管的連接處。

進一步地，所述執行器為電動執行器。