[發(fā)明專利]噴嘴葉片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880093645.0
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN112154260B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設計）人: B.古普塔;吉田豊隆;段本洋輔;秋山洋二;S.杰恩
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱重工發(fā)動機和增壓器株式會社
• 主分類號: F02B37/24
• 分類號: F02B37/24;F01D17/16
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 曲天佐

可變?nèi)萘繙u輪增壓器的噴嘴葉片為：若將噴嘴葉片的弦長設為L，將噴嘴葉片的前緣與噴嘴葉片的轉(zhuǎn)動中心之間的距離設為Xp，則0.45＜(Xp/L)≤0.60。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及可變?nèi)萘繙u輪增壓器的噴嘴葉片。

背景技術(shù)

近年來，出于改善燃料消耗性能的目的，在汽車上搭載了能夠通過調(diào)整噴嘴的開度而使排出氣體的流動特性變化的可變?nèi)萘繙u輪增壓器。專利文獻1中公開了一種這樣的可變?nèi)萘繙u輪增壓器的結(jié)構(gòu)。在可變?nèi)萘繙u輪增壓器中，為了調(diào)整噴嘴的開度而設有使噴嘴葉片轉(zhuǎn)動的促動器，噴嘴葉片利用將從促動器施加的扭矩、由排出氣體施加的扭矩、以及在噴嘴葉片開始轉(zhuǎn)動的瞬間作用的摩擦力合成而得的扭矩進行轉(zhuǎn)動。

若將使噴嘴葉片向噴嘴開度增加的方向轉(zhuǎn)動的扭矩值設為正，則在以往的噴嘴葉片中，扭矩有隨著排出氣體的質(zhì)量流量增加而降低的趨勢，若排出氣體的質(zhì)量流量足夠大，則有時扭矩變?yōu)樨撝担瑖娮扉_度降低。在可變?nèi)萘繙u輪增壓器的運行中，在促動器損壞時的扭矩為負的情況下，噴嘴開度降低，使得從噴嘴流入渦輪工作輪的排出氣體的流速上升，因此有可能使渦輪工作輪的旋轉(zhuǎn)速度增加而導致超增壓、進而導致發(fā)動機故障。

另外，扭矩為負意味著摩擦力占主導地位，因此在扭矩為負的情況下，即使從促動器施加的扭矩相同，噴嘴開度也不一定相同。其結(jié)果，有可能使排出氣體的質(zhì)量流量產(chǎn)生遲滯，引起空燃比及發(fā)動機輸出降低。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：歐州專利第1797283號說明書

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

為了抑制這種發(fā)動機故障的隱患和空燃比及發(fā)動機輸出的降低，需要在排出氣體的質(zhì)量流量的整個區(qū)域中使扭矩上升。然而，現(xiàn)有的可變?nèi)萘繙u輪增壓器在使扭矩上升方面存在無法改變1)噴嘴葉片的轉(zhuǎn)動中心的位置、2)噴嘴葉片的數(shù)量和3)噴嘴全開時噴嘴葉片的后緣位置的制約。這些制約是因為：若變更上述1)及2)，則會給基于噴嘴尾流的渦輪工作輪的共振模式帶來影響，若變更上述3)，則會導致排出氣體的質(zhì)量流量的最大允許量發(fā)生變化。

在專利文獻1中，為了使扭矩上升，提出了如下形狀的噴嘴葉片：在將噴嘴葉片的轉(zhuǎn)動中心與前緣之間的距離設為Xp且將噴嘴葉片的弦長設為C時，0.25＜(Xp/C)＜0.45。然而，為了實現(xiàn)這種形狀，需要使噴嘴葉片的轉(zhuǎn)動中心的位置向前緣側(cè)移動，受限于上述制約1)。

鑒于上述情況，本公開的至少一個實施方式的目的在于：提供一種能夠在可變?nèi)萘繙u輪增壓器中增大由排出氣體施加的打開方向的扭矩的噴嘴葉片。

用于解決技術(shù)問題的手段

(1)本發(fā)明的至少一個實施方式的噴嘴葉片為：

一種可變?nèi)萘繙u輪增壓器的噴嘴葉片，其中，

若將所述噴嘴葉片的弦長設為L，將所述噴嘴葉片的前緣與所述噴嘴葉片的轉(zhuǎn)動中心之間的距離設為Xp，則0.45＜(Xp/L)≤0.60。

根據(jù)上述(1)的結(jié)構(gòu)，與(Xp/L)＜0.45的噴嘴葉片相比，可變?nèi)萘繙u輪增壓器的從渦輪工作輪的旋轉(zhuǎn)中心到噴嘴葉片的前緣附近的壓力面為止的距離變長。在可變?nèi)萘繙u輪增壓器中，流過漩渦狀的渦輪蝸管的排出氣體在形成于相鄰的噴嘴葉片之間的各流路內(nèi)成為呈圓弧狀彎曲的氣流。該氣流朝向劃分各流路的壓力面呈凸狀彎曲。一般來說，在自由渦中，越靠內(nèi)徑側(cè)，流體的流速越大，而如果將該原理應用于朝向壓力面呈凸狀彎曲的排出氣體的氣流，則從渦輪工作輪的旋轉(zhuǎn)中心到噴嘴葉片的前緣附近的壓力面為止的距離越長，排出氣體沿噴嘴葉片的前緣附近的壓力面的流速越小，其結(jié)果，在前緣附近的壓力面產(chǎn)生的靜壓變大。由于在前緣附近的壓力面產(chǎn)生的靜壓變大，因此前緣附近的壓力面?zhèn)扰c負壓面?zhèn)戎g的靜壓差變大。由此，能夠增大由排出氣體對噴嘴葉片施加的打開方向的扭矩。