[发明专利]涡轮增压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种涡轮增压器，其中结合有通过使可变喷嘴以开闭方式操作来使吹送到涡轮上的排气的流速可变的可变喷嘴机构。

背景技术

作为装设在发动机上的涡轮增压器，存在这样一种涡轮增压器，其中结合有通过使可变喷嘴以开闭方式操作来使吹送到涡轮上的排气的流速可变的可变喷嘴机构。

例如，在日本专利申请公报No.2009-144545(JP-2009-144545A)中记载的涡轮增压器中，如图5所示，涡轮轴71可旋转地由轴承壳体72支承。在轴承壳体72的在沿涡轮轴71的轴线L1的方向上的一侧(图5中在左侧)配置有涡轮壳体73。涡轮壳体73在其中心部具有涡轮室74，并且具有在涡轮室74周围的回旋状的涡形通路75。在涡轮轴71上设置有在上述涡轮室74内旋转的涡轮76。另外，在该涡轮增压器70中，在从发动机排出之后已沿涡形通路75流动的排气E被吹送到涡轮76上，并且涡轮76被旋转驱动。因此，与涡轮76共轴的压缩机叶轮(未示出)与涡轮76一体地旋转，使得发动机被增压(进气被压缩并传送到发动机)。

在位于上述涡形通路75和上述涡轮室74之间的环形的连通通路77中配置有环形的支承部件79，该支承部件具有在沿上述轴线L1的方向(图5中的左右方向)上贯穿其的多个通孔78。轴81分别可转动地插入穿过通孔78，并且可变喷嘴82分别固定在轴81上。另外，各个可变喷嘴82通过与相应的一个轴81一体地转动而以开闭方式操作。吹送到涡轮76上的排气E的流速改变，涡轮增压器70的转速改变，并且发动机的增压压力(进气压力)被调节。

在支承部件79和涡轮壳体73之间在沿上述轴线L1的方向上的间隙G中，环形的密封部件83配置成围绕涡轮76。上述间隙G在上述通孔78相对于排气流的上游被该密封部件83密封。因而，涡形通路75中的排气E被抑制经间隙G漏出。

但是，在上述日本专利申请公报No.2009-144545(JP-2009-144545A)中记载的涡轮增压器70中，当排气E在从涡形通路75经过相邻的可变喷嘴82之间的过程中如图5中的箭头所示经通孔78和轴81之间漏出到间隙G时，排气E沿间隙G流向相对于排气流的下游。另外，该排气E从位于间隙G的下游端的出口84在涡轮76的相对于排气流的下游排出而不通过涡轮76。因而，吹送到涡轮76上的排气E的量减少了所排出的排气量。结果，涡轮增压器70的转速可能变低，并且发动机的增压压力可能降低。

发明内容

本发明提供了一种能够抑制增压压力由于从通孔和轴之间漏出的排气而降低的涡轮增压器。

根据本发明第一方面的涡轮增压器包括涡轮壳体、涡轮、环形的支承部件、多个可变喷嘴和环形的密封部件。所述涡轮壳体具有在涡轮室周围的回旋状的涡形通路。所述涡轮设置在涡轮轴上，在所述涡轮室中旋转，并且在从发动机排出之后已沿所述涡形通路流动的排气吹送到其上时被旋转驱动。所述环形的支承部件配置在所述涡形通路和所述涡轮室之间，并且在所述涡轮周围的多个部位具有在沿所述涡轮轴的轴线的方向上贯通的通孔。所述多个可变喷嘴以可开闭的方式由插入穿过各个所述通孔的轴支承在所述支承部件上，并且通过其开度的变化使吹送到所述涡轮上的排气的流速可变。所述环形的密封部件配置成围绕所述涡轮，并且将所述支承部件和所述涡轮壳体之间在沿所述轴线的方向上的间隙分隔成与排气的面向所述通孔并相对于排气流设置在所述涡轮的上游的出口连通的第一空间和与所述涡形通路连通的第二空间。

根据上述构型，在所述涡轮增压器中，已沿涡轮壳体的涡形通路流动的排气经过相邻的可变喷嘴之间且被吹送到涡轮室内的涡轮上，并且涡轮被旋转驱动。可变喷嘴以插入穿过支承部件的通孔的轴用作支点来开闭，使得可变喷嘴的开度改变。因此，吹送到涡轮上的排气的流速改变，涡轮增压器的转速改变，并且发动机的增压压力被调节。

在上述涡轮增压器中，支承部件和涡轮壳体之间存在间隙。但是，该间隙在上述通孔相对于排气流的上游被环形的密封部件密封。

顺便说一下，当排气在经过相邻的可变喷嘴之间的过程中经通孔和轴之间漏出到所述间隙时，排气沿该间隙流向下游。该排气经过上述间隙的出口，并且回到涡轮的相对于排气流的上游。该排气与已经过相邻的可变喷嘴之间的排气一起被吹送到涡轮上，并且用于对涡轮进行旋转驱动。以这种方式，已暂时从通孔和轴之间漏出的排气被用于使涡轮旋转。因此，与排气在涡轮相对于排气流的下游排出的涡轮增压器相比，涡轮增压器的转速不太会下降，并且可进一步抑制增压压力降低。