[发明专利]固定叶片式涡轮增压器

说明书

技术领域

本发明涉及通过简单的结构提高固定叶片的整流效果的固定叶片式涡轮增压器。

本申请基于2010年9月13日在日本提出申请的特愿2010－204533号主张优先权，这里引用其内容。

背景技术

以往，汽车用等的内燃机中，已知有为了实现输出提高等而具备涡轮增压器的结构。涡轮增压器具有被送入内燃机的排气的涡轮涡管、通过经由通路被供给涡轮涡管内的排气（流体）而旋转的涡轮叶轮、与涡轮叶轮一体旋转的压缩机叶轮、和经由通路被供给来自压缩机叶轮的空气（流体）的作为扩散器的压缩机涡管，将来自压缩机涡管的加压的空气向内燃机的燃绕室强制地供给。

有在上述涡轮侧的排气流动的通路及压缩机侧的空气流动的通路的其一或两者中具备用来将流体的流动整流的叶片体的情况。

以下对在涡轮侧的通路中具备的叶片体进行说明。将通过形成在涡轮壳体中的涡轮涡管提高流速而送入到涡轮叶轮中的排气通过叶片体从涡轮叶轮的周围均匀地流入而实现了涡轮的效率提高。在这样的叶片体中，已知有将叶片体固定在涡轮壳体和轴承壳体的相互对置的前面的任一个上的固定叶片式、和设在涡轮壳体与轴承壳体的上述对置前面间、以通过连杆机构等使各叶片体所具备的轴同时旋转来一齐改变叶片体的角度的可变叶片式。

固定叶片式由于排气的流入角度是固定的，所以不能根据内燃机的转速等使排气的流速变化。相对于此，在可变叶片式中，通过根据内燃机的转速等改变排气的流入角度，能够使排气的流速变化。另一方面，相对于固定叶片式是比较的简单的结构，可变叶片式由于为可动，所以结构变得复杂。

进而，在设在涡轮壳体与轴承壳体的上述对置前面之间的叶片体上，有发生称作叶片侧空隙的间隙的问题。即，即使设计为，使叶片体与对置的涡轮壳体或轴承壳体之间的空隙为零，因为在运转时复杂的形状的涡轮壳体不均匀地热变形、或通过因叶片体与固定叶片体的轴承壳体的材料的差异带来的热膨胀差而发生变形，实际上很难使空隙成为零。

这里，在可变叶片式中，为了做成可动而需要在叶片体的两侧设置一定的侧空隙，相对于此，在固定叶片式中仅在叶片体的一侧发生侧空隙。

此外，即使是装备在压缩机侧的通路中的叶片体，虽然温度比涡轮低，但也同样发生侧空隙。

作为与本发明关联的这种涡轮增压器的先行技术文献信息，例如有具备固定叶片和可变叶片体的两者的例子（参照专利文献1等）。此外还有下面的例子：在后部排气导入壁与前部排气导入壁之间可转动地夹持着叶片体的可变叶片体中，在各叶片体的轴与轴承壳体之间具备将各轴向后部排气导入壁侧推压而使叶片体向后部排气导入壁侧变位的推压机构，使后部排气导入壁侧与叶片体之间的侧空隙变小（参照专利文献2等）。

专利文献1：特开2007－192124号公报

专利文献2：特开2009－144546号公报。

发明内容

但是，特别在固定叶片式的涡轮增压器中，有上述侧空隙的问题。即，即便将叶片体的轴方向的高度尺寸以高精度制作以使例如装备在涡轮侧的通路中的叶片体的侧空隙为零，在组装成的阶段中不能使侧空隙为零。因此，来自涡轮涡管的排气通过装备在涡轮侧的通路中的叶片体的侧空隙漏出。于是，该漏出的排气不仅不会有利于通过叶片体提高排气的流速的作用，还使被涡轮叶轮引导的排气产生紊乱，使涡轮效率大幅下降。因而，如果能够使装备在涡轮侧的通路中的叶片体的侧空隙为零，则在提高涡轮效率的方面非常有效。

此外，即使将叶片体的高度以较高的尺寸精度制作以使装备在压缩机侧的通路中的叶片体的侧空隙为零，也与涡轮侧的情况同样，在组装成的阶段中不能使空隙为零。因此，来自压缩机叶轮的空气通过侧空隙漏出。于是，不仅该漏出的空气不会有利于扩散器的升压效果，而且使受压缩机涡管导引的空气发生紊乱，使扩散器功能下降。因而，如果能够使装备在压缩机侧的通路中的叶片体的侧空隙为零，则在提高扩散器功能的方面非常有效。

所以，为了在使用的状态下使叶片体的侧空隙为零，可以考虑对于固定叶片式的叶片体将其用推压机构推压、使叶片体压接在对置的部件的前面上。

但是，根据对叶片体的推压的方式，将叶片体偏倚地推压，结果对于叶片体作用力矩，有可能使叶片体以倾斜的状态相对于对置的部件的前面压接。如果使叶片体以倾斜的状态压接，则在对置前面与叶片体的前面之间发生间隙，结果不能使空隙成为零。

此外，例如在以将叶片体一体地保持在可动部件上的状态构成固定叶片、经由可动部件推压叶片体的情况下，由于叶片体装备在涡轮侧的通路中，所以如果受到高温的涡轮的热的影响，则可动部件也有可能被偏倚推压而变形。