專利名稱：雙葉片噴嘴系統(tǒng)的渦輪增壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及雙葉片噴嘴系統(tǒng)的渦輪增壓器，屬于汽車裝置領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣，為增壓器中的渦輪作功，只能處在一個(gè)狹小高效區(qū)內(nèi)工作。 即使把車用增壓器設(shè)計(jì)點(diǎn)放在50-70%范圍內(nèi)，則發(fā)動(dòng)機(jī)滿負(fù)荷時(shí)，必造成增壓器超速。為此人們把排氣旁通閥機(jī)構(gòu)加在增壓器上，以提高它的可靠性，同時(shí)也浪費(fèi)了部分可用燃?xì)獾哪芰?。采用可調(diào)噴嘴結(jié)構(gòu)是提高渦輪氣動(dòng)性能的有效方法，也是世界各增壓器制造廠商公認(rèn)并付之實(shí)施，目前有三種不同方案由美國(guó)霍尼韋爾國(guó)際公司已申請(qǐng)專利號(hào)200710152744. 5《可變噴嘴渦輪增壓器的葉片組件及葉片組件的組裝方法》就是采用轉(zhuǎn)動(dòng)葉片角度的可變噴嘴方法。其優(yōu)點(diǎn)是噴嘴截面積隨葉片轉(zhuǎn)角的減少而減少，噴嘴面積減少率可達(dá)50%以上；缺點(diǎn)是噴嘴角α過(guò)大 (起步狀態(tài))，氣流C" r撞擊渦輪葉凸面；噴角α過(guò)小(滿負(fù)狀態(tài))，氣流C' r撞擊葉凹面 (見(jiàn)圖11)，使增壓器在低高工況工作時(shí)熱效率下降。由法國(guó)霍尼韋爾加勒特有限公司申請(qǐng)專利號(hào)00819834. 9《帶有滑動(dòng)活塞的可變形狀渦輪增壓器》的可變截面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，噴嘴一半由固定葉片，另一半由無(wú)葉氣道組成?？烧{(diào)節(jié)的面積只有無(wú)葉氣道這一半，當(dāng)然可調(diào)面積50%已是足夠了，但它的氣動(dòng)性能不好。當(dāng)無(wú)葉通道打開(kāi)時(shí)，氣流將從葉片通道和無(wú)葉通道同時(shí)流過(guò)，因?yàn)閮蓚€(gè)通道的氣流角不相同，將造成噴嘴后的氣流紊亂，增大氣流流動(dòng)損失，降低渦輪熱效率。由英國(guó)霍爾塞特動(dòng)力工程有限公司提出來(lái)的可變噴嘴結(jié)構(gòu)，在固定噴嘴葉片上裝一個(gè)屏閉圈，移動(dòng)屏閉圈即可遮閉部分噴嘴流道，達(dá)到可調(diào)噴嘴截面的目的。其缺點(diǎn)如同第二方案，遮閉部分噴嘴流道必造成從渦殼至噴嘴進(jìn)口處的氣流紊亂，同樣會(huì)降低渦輪熱效率。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供了雙葉片噴嘴系統(tǒng)的渦輪增壓器。沿噴嘴流道內(nèi)設(shè)置新的葉片，既能減少通道截面積，又把原噴嘴分隔成兩個(gè)氣道， 以減少氣流橫向流動(dòng)損失。同時(shí)氣流仍按原設(shè)計(jì)的最佳氣流角流動(dòng)，能保持渦輪在高效區(qū)工作。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了如下的技術(shù)方案雙葉片噴嘴系統(tǒng)的渦輪增壓器，包括渦輪機(jī)殼，固定噴嘴環(huán)、直線移動(dòng)噴嘴盤、中殼、齒條、搖臂桿、齒輪，所述固定噴嘴環(huán)前端面有一組固定葉片，其形狀為機(jī)翼形，固定葉片之間開(kāi)有葉片型孔，固定噴嘴環(huán)中間有中心孔，套裝在中殼外圈，并通過(guò)螺釘固定在中殼上，固定噴嘴環(huán)后端安裝有直線移動(dòng)噴嘴盤，直線移動(dòng)噴嘴盤前端面有一組移動(dòng)葉片，移動(dòng)葉片的形狀與葉片型孔的形狀一致，移動(dòng)葉片活動(dòng)地插入在葉片型孔中，直線移動(dòng)噴嘴盤中間有中心孔，套裝在中殼外圈，直線移動(dòng)噴嘴盤后端面與兩個(gè)搖臂桿固定連接，搖臂桿插入中殼中，搖臂桿末端有齒，通過(guò)齒輪與一齒條相嚙合，齒條與驅(qū)動(dòng)裝置連接。進(jìn)一步地，所述葉片的進(jìn)氣角范圍為18-24°。進(jìn)一步地，固定葉片數(shù)量為4-11個(gè)，移動(dòng)葉片數(shù)量為4-11個(gè)。進(jìn)一步地，連接齒條的驅(qū)動(dòng)裝置為氣包執(zhí)行器或電磁閥。本實(shí)用新型雙葉片噴嘴系統(tǒng)的渦輪增壓器沿噴嘴流道內(nèi)設(shè)置新的葉片，既能減少通道截面積，又把原噴嘴分隔成兩個(gè)氣道，以減少氣流橫向流動(dòng)損失。同時(shí)氣流仍按原設(shè)計(jì)的最佳氣流角流動(dòng)，能保持渦輪在高效區(qū)工作。移動(dòng)葉片與固定葉片是同方向順著氣流， 可以避免像第二方案和第三方案那樣引起氣流紊亂，減少流阻損失。通過(guò)調(diào)整葉片數(shù)量的增加或減少，達(dá)到調(diào)控噴嘴出口面積的目的。當(dāng)移動(dòng)葉片全部進(jìn)入固定葉片內(nèi)，其流道截面積減少率可用機(jī)翼厚度來(lái)調(diào)整，能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)變工況的需要。不同的渦輪增壓器其葉片厚度不同，以適應(yīng)實(shí)際需要。

附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中圖1是本實(shí)用新型雙葉片噴嘴系統(tǒng)的渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的直線移動(dòng)噴嘴盤結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是本實(shí)用新型的固定噴嘴環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型的固定噴嘴環(huán)的側(cè)視示意圖；圖5是本實(shí)用新型的直線移動(dòng)噴嘴盤與搖臂桿的裝配示意圖；圖6是本實(shí)用新型的搖臂桿的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本實(shí)用新型的齒條的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本實(shí)用新型的齒輪的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本實(shí)用新型的齒輪的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是本實(shí)用新型的直線移動(dòng)噴嘴盤、固定噴嘴環(huán)及搖臂桿的裝配示意圖，圖11是背景技術(shù)中第一方案的技術(shù)分析示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。實(shí)施例一取固定葉片8的數(shù)量為8個(gè)，移動(dòng)葉片7的數(shù)量為8個(gè)，葉片進(jìn)氣角即安裝角為 21°。如圖1、4、10所示，固定噴嘴環(huán)1前端面有一組固定葉片8，其形狀為機(jī)翼形，固定葉片8之間開(kāi)有葉片型孔9，固定噴嘴環(huán)1中間有中心孔，套裝在中殼5外圈，并通過(guò)螺釘固定在中殼5上，固定噴嘴環(huán)1后端安裝有直線移動(dòng)噴嘴盤2。如圖2、10所示，直線移動(dòng)噴嘴盤2前端面有一組移動(dòng)葉片7，移動(dòng)葉片7的形狀與葉片型孔9的形狀一致，移動(dòng)葉片7活動(dòng)地插入在葉片型孔9中。[0031]如圖1、5、6、10所示，將兩根搖臂桿3通過(guò)螺釘固定在直線移動(dòng)噴嘴盤2后端面， 將直線移動(dòng)噴嘴盤2前端面的移動(dòng)葉片7穿入固定噴嘴環(huán)1的葉片型孔9內(nèi)，將固定噴嘴環(huán)1和直線移動(dòng)噴嘴盤2套裝在中殼5外圈，并將兩搖臂桿3插入中殼5的孔內(nèi)，中殼5的孔開(kāi)在中殼5回油腔邊緣的水平位置，與中殼5內(nèi)的回油無(wú)干涉。搖臂桿3末端的有齒，與齒條4通過(guò)齒輪6嚙合。如圖1、3所示，固定噴嘴環(huán)1中部的四個(gè)圓孔對(duì)準(zhǔn)中殼5上的螺孔，并用螺釘擰緊與中殼5固定連接。通過(guò)調(diào)試，要求移動(dòng)葉片7能在固定噴嘴環(huán)1的葉片型孔9內(nèi)輕松滑動(dòng)。移動(dòng)葉片7的活動(dòng)限位的范圍，最長(zhǎng)位與固定葉片8前端齊平；最短位與固定噴嘴環(huán)1的后端面齊平。如圖6、7、8、9所示，齒條4兩端有齒，搖臂桿3的末端有齒，氣包執(zhí)行器推動(dòng)齒條4 上下運(yùn)動(dòng)，由于齒條4與齒輪6嚙合，從而帶動(dòng)齒輪6轉(zhuǎn)動(dòng)，又因齒輪6與搖臂桿3末端的齒嚙合，從而帶動(dòng)搖臂桿3左右運(yùn)動(dòng)，搖臂桿3與直線移動(dòng)噴嘴盤2通過(guò)螺釘固定連接，進(jìn)而帶動(dòng)直線移動(dòng)噴嘴盤2左右移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)葉片7插入葉片型孔9內(nèi)或從葉片型孔9內(nèi)退出的動(dòng)作。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況變化需要，移動(dòng)直線移動(dòng)噴嘴盤2，使得移動(dòng)葉片7逐漸進(jìn)入固定噴嘴環(huán)1內(nèi)，直至全部進(jìn)入，則噴嘴葉片數(shù)量增加；或者使得移動(dòng)葉片7逐漸退出固定噴嘴環(huán)1，直至移動(dòng)葉片7的前端面移至固定噴嘴環(huán)1的后端面，則噴嘴葉片數(shù)量減少。通過(guò)調(diào)整葉片數(shù)量的增加或減少，達(dá)到調(diào)控噴嘴出口面積的目的。本實(shí)用新型雙葉片噴嘴系統(tǒng)的渦輪增壓器沿噴嘴流道內(nèi)設(shè)置新的葉片，既能減少通道截面積，又把原噴嘴分隔成兩個(gè)氣道，以減少氣流橫向流動(dòng)損失。同時(shí)氣流仍按原設(shè)計(jì)的最佳氣流角流動(dòng)，能保持渦輪在高效區(qū)工作。移動(dòng)葉片與固定葉片是同方向順著氣流， 可以避免像第二方案和第三方案那樣引起氣流紊亂，減少流阻損失。通過(guò)調(diào)整葉片數(shù)量的增加或減少，達(dá)到調(diào)控噴嘴出口面積的目的。當(dāng)移動(dòng)葉片全部進(jìn)入固定葉片內(nèi)，其流道截面積減少率可用機(jī)翼厚度來(lái)調(diào)整，能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)變工況的需要。不同的渦輪增壓器其葉片厚度不同，以適應(yīng)實(shí)際需要。實(shí)施例二本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于推動(dòng)齒條上下運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置為電磁閥。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.雙葉片噴嘴系統(tǒng)的渦輪增壓器，包括渦輪機(jī)殼，其特征在于包括固定噴嘴環(huán)、直線移動(dòng)噴嘴盤、中殼、齒條、搖臂桿、齒輪，所述固定噴嘴環(huán)前端面有一組固定葉片，其形狀為機(jī)翼形，固定葉片之間開(kāi)有葉片型孔，固定噴嘴環(huán)中間有中心孔，套裝在中殼外圈，并通過(guò)螺釘固定在中殼上，固定噴嘴環(huán)后端安裝有直線移動(dòng)噴嘴盤，直線移動(dòng)噴嘴盤前端面有一組移動(dòng)葉片，移動(dòng)葉片的形狀與葉片型孔的形狀一致，移動(dòng)葉片活動(dòng)地插入在葉片型孔中，直線移動(dòng)噴嘴盤中間有中心孔，套裝在中殼外圈，直線移動(dòng)噴嘴盤后端面與兩個(gè)搖臂桿固定連接，搖臂桿插入中殼中，搖臂桿末端有齒，通過(guò)齒輪與一齒條相嚙合，齒條與驅(qū)動(dòng)裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙葉片噴嘴系統(tǒng)的渦輪增壓器，其特征在于所述葉片的進(jìn)氣角范圍為18-24°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙葉片噴嘴系統(tǒng)的渦輪增壓器，其特征在于固定葉片數(shù)量為4-11個(gè)，移動(dòng)葉片數(shù)量為4-11個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙葉片噴嘴系統(tǒng)的渦輪增壓器，其特征在于連接齒條的驅(qū)動(dòng)裝置為氣包執(zhí)行器或電磁閥。
專利摘要本實(shí)用新型提供雙葉片噴嘴系統(tǒng)的渦輪增壓器，包括渦輪機(jī)殼、固定噴嘴環(huán)、直線移動(dòng)噴嘴盤、中殼、齒條、搖臂桿、齒輪，固定噴嘴環(huán)前端面有機(jī)翼形固定葉片，固定葉片之間開(kāi)有葉片型孔，固定噴嘴環(huán)套裝在中殼外圈，并通過(guò)螺釘固定在中殼上，固定噴嘴環(huán)后端安裝有直線移動(dòng)噴嘴盤，直線移動(dòng)噴嘴盤前端面有一組移動(dòng)葉片，移動(dòng)葉片活動(dòng)地插入在葉片型孔中，直線移動(dòng)噴嘴盤后端面與兩個(gè)搖臂桿固定連接，搖臂桿插入中殼中，并通過(guò)齒輪與一齒條相嚙合。本實(shí)用新型雙葉片噴嘴系統(tǒng)的渦輪增壓器沿噴嘴流道內(nèi)設(shè)置新的葉片，既能減少通道截面積，又把原噴嘴分隔成兩個(gè)氣道，以減少氣流橫向流動(dòng)損失。同時(shí)氣流仍按原設(shè)計(jì)的最佳氣流角流動(dòng)，能保持渦輪在高效區(qū)工作。
文檔編號(hào)F02B37/24GK202181948SQ201120295728
公開(kāi)日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者施永強(qiáng) 申請(qǐng)人:無(wú)錫凱迪增壓器配件有限公司