[发明专利]喷嘴叶片

说明书

可变容量涡轮增压器的喷嘴叶片为：若将喷嘴叶片的弦长设为L，将喷嘴叶片的前缘与喷嘴叶片的转动中心之间的距离设为Xp，则0.45＜(Xp/L)≤0.60。

技术领域

本公开涉及可变容量涡轮增压器的喷嘴叶片。

背景技术

近年来，出于改善燃料消耗性能的目的，在汽车上搭载了能够通过调整喷嘴的开度而使排出气体的流动特性变化的可变容量涡轮增压器。专利文献1中公开了一种这样的可变容量涡轮增压器的结构。在可变容量涡轮增压器中，为了调整喷嘴的开度而设有使喷嘴叶片转动的促动器，喷嘴叶片利用将从促动器施加的扭矩、由排出气体施加的扭矩、以及在喷嘴叶片开始转动的瞬间作用的摩擦力合成而得的扭矩进行转动。

若将使喷嘴叶片向喷嘴开度增加的方向转动的扭矩值设为正，则在以往的喷嘴叶片中，扭矩有随着排出气体的质量流量增加而降低的趋势，若排出气体的质量流量足够大，则有时扭矩变为负值，喷嘴开度降低。在可变容量涡轮增压器的运行中，在促动器损坏时的扭矩为负的情况下，喷嘴开度降低，使得从喷嘴流入涡轮工作轮的排出气体的流速上升，因此有可能使涡轮工作轮的旋转速度增加而导致超增压、进而导致发动机故障。

另外，扭矩为负意味着摩擦力占主导地位，因此在扭矩为负的情况下，即使从促动器施加的扭矩相同，喷嘴开度也不一定相同。其结果，有可能使排出气体的质量流量产生迟滞，引起空燃比及发动机输出降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：欧州专利第1797283号说明书

发明内容

发明所要解决的技术问题

为了抑制这种发动机故障的隐患和空燃比及发动机输出的降低，需要在排出气体的质量流量的整个区域中使扭矩上升。然而，现有的可变容量涡轮增压器在使扭矩上升方面存在无法改变1)喷嘴叶片的转动中心的位置、2)喷嘴叶片的数量和3)喷嘴全开时喷嘴叶片的后缘位置的制约。这些制约是因为：若变更上述1)及2)，则会给基于喷嘴尾流的涡轮工作轮的共振模式带来影响，若变更上述3)，则会导致排出气体的质量流量的最大允许量发生变化。

在专利文献1中，为了使扭矩上升，提出了如下形状的喷嘴叶片：在将喷嘴叶片的转动中心与前缘之间的距离设为Xp且将喷嘴叶片的弦长设为C时，0.25＜(Xp/C)＜0.45。然而，为了实现这种形状，需要使喷嘴叶片的转动中心的位置向前缘侧移动，受限于上述制约1)。

鉴于上述情况，本公开的至少一个实施方式的目的在于：提供一种能够在可变容量涡轮增压器中增大由排出气体施加的打开方向的扭矩的喷嘴叶片。

用于解决技术问题的手段

(1)本发明的至少一个实施方式的喷嘴叶片为：

一种可变容量涡轮增压器的喷嘴叶片，其中，

若将所述喷嘴叶片的弦长设为L，将所述喷嘴叶片的前缘与所述喷嘴叶片的转动中心之间的距离设为Xp，则0.45＜(Xp/L)≤0.60。

根据上述(1)的结构，与(Xp/L)＜0.45的喷嘴叶片相比，可变容量涡轮增压器的从涡轮工作轮的旋转中心到喷嘴叶片的前缘附近的压力面为止的距离变长。在可变容量涡轮增压器中，流过漩涡状的涡轮蜗管的排出气体在形成于相邻的喷嘴叶片之间的各流路内成为呈圆弧状弯曲的气流。该气流朝向划分各流路的压力面呈凸状弯曲。一般来说，在自由涡中，越靠内径侧，流体的流速越大，而如果将该原理应用于朝向压力面呈凸状弯曲的排出气体的气流，则从涡轮工作轮的旋转中心到喷嘴叶片的前缘附近的压力面为止的距离越长，排出气体沿喷嘴叶片的前缘附近的压力面的流速越小，其结果，在前缘附近的压力面产生的静压变大。由于在前缘附近的压力面产生的静压变大，因此前缘附近的压力面侧与负压面侧之间的静压差变大。由此，能够增大由排出气体对喷嘴叶片施加的打开方向的扭矩。