[發明專利]一種噴嘴組件開度環驅動結構

在審

• 申請號: 201810758061.2
• 申請日: 2018-07-11
• 公開（公告）號: CN108825313A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 朱明明;顧茸蕾;張奎
• 申請（專利權）人: 奕森科技（上海）有限公司
• 主分類號: F01D17/16
• 分類號: F01D17/16
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

本發明公開了一種噴嘴組件開度環驅動結構，涉及混流渦輪增壓器領域，包括開度環、撥叉、轉動軸和執行器；所述開度環為環形結構，包括開度槽、遮擋和撥槽；所述撥叉包括撥叉頭、撥叉臂和撥叉孔；所述撥叉頭安裝在所述撥槽內；所述撥叉孔與所述轉動軸一端連接；所述轉動軸另一端與所述執行器連接；所述執行器通過所述轉動軸帶動所述撥叉旋轉，所述撥叉通過所述撥槽撥動所述開度環旋轉，從而改變所述噴嘴組件開度。本發明提供的噴嘴組件開度環驅動結構具有結構簡單、可靠性高、易于布置、成本低的特點。

技術領域

本發明涉及混流渦輪增壓器領域，尤其涉及一種噴嘴組件開度環驅動結構。

背景技術

渦輪增壓器是與內燃式發動機結合使用的裝置，用于壓縮輸送到發動機進氣口的空氣，增加進氣量，從而增大發動機的功率輸出。渦輪增壓器包括安裝在壓縮機殼體中的壓縮機葉輪和安裝在渦輪機殼體中的渦輪。其中，渦輪機殼體與壓縮機殼體由一個中間殼體連接，中間殼體用于軸承的安裝及冷卻潤滑。渦輪機殼體限定出包圍渦輪的大致環形流道，排氣從發動機進入流道并吹向渦輪，并驅動渦輪轉動，渦輪機帶動同軸連接的壓縮機轉動。空氣經過壓縮機葉輪被壓縮，然后經殼體出口被輸送到發動機進氣口。

在利用渦輪增壓器來助推發動機性能方面的一個挑戰是在發動機的整個工作范圍內實現期望大小的發動機功率輸出。已經發現，利用固定噴嘴尺寸的渦輪增壓器通常不容易達到該目的；通過調節渦輪增壓器的渦輪的進氣流，在改善控制由渦輪增壓器向內燃發動機輸送的增壓空氣量的能力方面提供了公知的工作優點。通過在通向渦輪葉輪內的噴嘴中結合可變的幾何形狀，實現了對廢氣沖擊渦輪的調節。通過改變噴嘴流動區域的大小，可調節進入渦輪葉輪的廢氣流量，從而調節由渦輪增壓器的壓縮機所提供的增壓空氣量。

用于渦輪增壓器的可變幾何形狀的噴嘴目前通常分為兩個主要類型：可變葉片噴嘴和滑動活塞噴嘴。葉片通常包括在渦輪噴嘴中，用于沿有利的方向將排氣引導至渦輪中。對于可變葉片噴嘴，一排周向間隔開的葉片沿軸向延伸穿過噴嘴，并可以被驅動裝置驅動同步轉動。來自渦殼流道的排氣沿徑向向內流動穿過葉片之間的通路，并且葉片可以改變氣流流動的方向，以便沿期望的方向引導廢氣流入渦輪葉輪中。在大多數可變葉片噴嘴中，葉片可圍繞其軸線旋轉，以改變葉片所設置的角度，從而改變葉片間通路的流動區域。可變葉片噴嘴調節比較靈活，但是復雜的結構限制了可變葉片噴嘴的使用范圍，由于運動零部件較多，在高溫下極易出現卡滯失效的風險，所以可變葉片噴嘴的使用溫度范圍受到限制；同時，由于可變葉片噴嘴的結構復雜，成本比較高，同樣也限制了其應用范圍。

在滑動活塞型的噴嘴中，噴嘴也可以包括葉片，但是葉片固定在適合的位置上。通過在渦輪殼體內的孔洞中滑動的軸向滑動活塞，實現了噴嘴流動區域的改變。活塞是管狀的，并且剛好位于噴嘴的徑向內部。活塞的軸向運動有效改變了噴嘴的引入渦輪葉輪的軸向程度，從而改變了在渦輪葉輪入口處的“喉部區域”。當葉片包括在噴嘴中時，活塞可鄰近葉片的徑向內部邊緣滑動；作為備選，活塞和葉片可沿徑向方向重疊，且活塞可包括槽口，用于在活塞沿軸向滑動以調整噴嘴時收容葉片的至少一部分。對于這種滑動活塞型噴嘴，并沒有被廣泛應用，主要是由于其控制結構難以被布置，由于其活塞需要在軸向滑動，所以控制機構也需要是軸向控制，由于渦殼一側與中間殼相連接，一側與排氣處理管路相連接，所以控制機構很難被布置在軸向。

可變葉片型和滑動活塞型的可變噴嘴，二者均具有優點和缺點。例如，具有可旋轉葉片的可變葉片噴嘴通常具有良好的空氣動力性能，但由于活動零件的數量很多，故而在機械上很復雜。滑動活塞型可變噴嘴在機械上簡單得多，具有很少的活動零件，但通常在空氣動力上不如可變葉片噴嘴好。