[实用新型]混流转叶式可变截面涡轮增压器

说明书

本实用新型是一种混流转叶式可变截面涡轮增压器，它主要适于要求低速大扭矩的汽车、工程机械、特种车辆上的发动机，属于发动机技术领域。

内燃机的涡轮增压技术，能使内燃机性能获得大幅度的提高。因此涡轮增压不仅用于船用内燃机、机车用内燃机、运输式车辆用内燃机、固定发电机组用内燃机上，还用于国民经济的各领域中各种内燃机上。但涡轮增压技术用于运输式车辆内燃机领域比较晚，直到六十年代初由于径流式小型涡轮增压器的研制成功并商品化才得到迅速发展，其主要原因是车辆内燃机的特点要求涡轮增压器尺寸小，结构可靠，良好的气动性能，能满足车辆行驶中极其复杂的道路和负荷变化条件，且价格便宜等。近年来，由于运输车辆用增压柴油机的性能改善，平均有效压力的大幅度提高，因而普遍存在着低速扭矩不足，加速性极差，加速冒烟，冷起动困难等缺陷。这些问题的出现主要由于柴油机与增压器的工作方式不同，二者难以良好的匹配。有针对性的来解决这些问题，要得到一种既要低速扭矩性能好又要求高速工况条件有良好的动力性和燃油经济性的车辆动力，选择可变截面涡轮增压柴油机是最为合适。

本实用新型的目的在于提供一种高效、可靠、实用的新型可变截面涡轮的涡轮增压器。它克服了以往采用变截面涡轮的涡轮增压器由于气流通道形状突变气体截流等原因造成涡轮效率低于常规的涡轮增压器等缺陷，使增压柴油机在低速时获得较高的增压压力，保持增压柴油机有良好的低速扭矩性能，比较好的解决增压柴油机的加速冒烟等问题。同时从结构布置上，性能上能被车用增压柴油机用户接受。

本实用新型是通过以下措施来实现混流转叶式可变截面的目标：该涡轮增压器由蜗壳、可转动喷嘴环叶片、涡轮叶轮和转动调节机构组成；转动调节机构设置在中间体靠涡轮的一端，其中包括：叶片安装盘、驱动盘、被动鱼尾叉、被动鱼尾叉头、主动鱼尾叉、主动鱼尾叉头、安装定位支承环、动力传动轴、传动轴密封件、执行器连接臂；喷嘴环叶片和带动叶片转动角度的被动鱼尾叉联接；主动鱼尾叉头一头装在主动鱼尾叉内，一头装在驱动盘中，被动鱼尾叉头一头装在驱动盘中，一头装在被动鱼尾叉中；在增压器中间体与驱动盘之间装有安装定位支承环；在动力传动轴与中间体之间装有密封件；叶片安装盘侧面为一弧形台阶面，叶片安装盘是靠涡壳与中间体相互压紧安装在中间体上的。

本实用新型具有如下优点：它保持了混流或径流涡轮增压器涡轮效率高的固有优点，又有混流和径流涡轮增压器能解决增压柴油机低速大扭矩、起步加速性差和加速冒烟等特殊问题。而且在结构的使用可靠性，制造成本等方面有许多的新颖特色。它明显优于带放气阀可调的混流和径流涡轮增压器。

附图说明：图1混流转叶式可变截面涡轮增压器结构图图2径流转叶式可变截面涡轮增压器结构图图3混流转叶式可变截面涡轮增压器调节机构侧视图图4径流转叶式可变截面涡轮增压器调节机构侧视图1喷嘴环叶片    2蜗壳    3涡轮叶轮    4叶片安装盘    5驱动盘    6被动鱼尾叉    7被动鱼尾叉头    8主动鱼尾叉    9主动鱼尾叉头10安装定位支承环    11动力传动轴    12密封件    13执行器连接臂    14中间体    15气动控制执行器

该涡轮增压器由蜗壳2、可转动喷嘴环叶片1、涡轮叶轮3和转动调节机构组成；转动调节机构设置在中间体靠涡轮的一端，其中包括：叶片安装盘4、驱动盘5、被动鱼尾叉6、被动鱼尾叉头7、主动鱼尾叉8、主动鱼尾叉头9、安装定位支承环10、动力传动轴11、传动轴密封件12、执行器连接臂13。喷嘴环叶片1和带动叶片转动角度的被动鱼尾叉6联接；主动鱼尾叉头9一头装在主动鱼尾叉8内，一头装在驱动盘5中，被动鱼尾叉头7一头装在驱动盘5中，一头装在被动鱼尾叉6中；主动鱼尾叉8拨动主动鱼尾叉头9使驱动盘5转动，驱动盘5通过被动鱼尾叉头7使被动鱼尾叉6转动；被动鱼尾叉头7可在被动鱼尾叉6中滑动，主动鱼尾叉头9可在主动鱼尾叉8中滑动；在增压器中间体14与驱动盘5之间装有安装定位支承环10；在动力传动轴11与中间体14之间装有密封件12；叶片安装盘4侧面为一弧形台阶面，叶片安装盘4是靠涡壳2与中间体14相互压紧安装在中间体14上的。该涡轮增压器的整套转叶式可调结构也可用于径流涡轮增压器。整个机构的动作过程是通过如下步骤来实现的：涡轮增压器压气机出口的压力信号通过气动执行机构连接臂13转动角度，带动动力传动轴11与主动鱼尾叉8一起转动，主动鱼尾叉8拨动主动鱼尾叉头9，由于主动鱼尾叉头9安装在驱动盘5上，使驱动盘5转动角度，同时安装在驱动盘5上的被动鱼尾叉头7带动被动鱼尾叉6转动，喷嘴环叶片1与被动鱼尾叉6连为一体一起转动，因此涡轮增压器压气机增压压力的变化通过这套机构的传输可以控制喷嘴环叶片1角度的变化。在这套机构中，采用了鱼尾型的主动叉头、主动叉、被动叉头及被动叉，使整个调节更加灵活，结构更加轻巧，增加了可调机构的实用性。这种转叶式可变截面混流或径流涡轮增压器除了涡轮蜗壳、涡轮叶轮、隔热板等零件外，在靠近中间体的一端在中间体内安装了一套转动调节机构，使喷嘴环叶片可以围绕叶片轴心而旋转。这套转动调节机构中包括：被动鱼尾叉、被动鱼尾叉头、驱动盘、主动鱼尾叉和主动鱼尾叉头、动力传动轴及安装定位支承环等组成，以实现改变喷嘴环叶片的角度，达到改变涡轮通流截面的目的。本实用新型通过以下措施实现高温燃气的密封和机构的可靠性。首先在驱动盘上装有安装定位支承环，使驱动盘能稳定地工作并减少摩擦损失。