專利名稱：渦輪增壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種渦輪增壓器(turbocharger)，其通過簡單的構(gòu)成而降低渦輪葉輪 (turbine impeller)出口的廢氣的紊亂，從而能夠謀求提高渦輪的效率。
背景技術(shù)：
圖1顯示了適用本發(fā)明的現(xiàn)有的可變?nèi)萘啃蜏u輪增壓器的一個示例。在該渦輪增 壓器中，渦輪外殼1和壓縮機外殼2經(jīng)由軸承外殼3并通過緊固螺栓3a、3b而組裝成一體， 配置在渦輪外殼1內(nèi)的渦輪葉輪4和配置在壓縮機外殼2內(nèi)的壓縮機葉輪5通過渦輪軸7 而連接，該渦輪軸7經(jīng)由軸承6而被旋轉(zhuǎn)自如地支承在軸承外殼3。另外，在上述軸承外殼3的渦輪外殼側(cè)，如圖2中放大所示，設(shè)置了排氣噴嘴9，該 排氣噴嘴用于將導(dǎo)入至渦輪外殼1的渦形通路8中的廢氣引向上述渦輪葉輪4。在軸承外殼3側(cè)的前部排氣導(dǎo)入壁10和渦輪外殼1側(cè)的后部排氣導(dǎo)入壁11保持 所需間隔的狀態(tài)下，通過例如設(shè)在周向3個位置處的固定部件12而將排氣噴嘴9組裝成一 體。并且，在前部排氣導(dǎo)入壁10的前面(軸承外殼3側(cè)的面)固定有安裝部件13，在組裝 上述渦輪外殼1和軸承外殼3時，通過用渦輪外殼1和軸承外殼3夾持上述安裝部件13而 固定上述排氣噴嘴9。并且，在上述組裝時，通過定位銷14而將上述排氣噴嘴9相對于軸承 外殼3定位。在前部排氣導(dǎo)入壁10和后部排氣導(dǎo)入壁11的相互之間，環(huán)狀地配置有多個噴嘴 葉片15，在圖1、圖2中，固定在各個噴嘴葉片15的兩側(cè)的葉片軸16a、16b分別貫通前部排 氣導(dǎo)入壁10和后部排氣導(dǎo)入壁11，在兩側(cè)支撐噴嘴葉片15。圖1中，17a、17b、17c、17d是用于經(jīng)由葉片軸16a而調(diào)節(jié)上述噴嘴葉片15的開閉 角度的連桿式傳動機構(gòu)(linked transmissionmechanism)，18是形成在壓縮機外殼2的渦 形通路(scroll passage)。另外，在排氣噴嘴9的后部排氣導(dǎo)入壁11和渦輪外殼1之間，設(shè)置有間隙19。該 間隙19本來是不需要的，但由于渦輪外殼1在變冷時和變熱時之間發(fā)生熱變形，以及組裝 部件存在著精度上的偏差等而設(shè)置該間隙。如果存在上述間隙19，則渦形通路8的廢氣通過間隙19而向渦輪葉輪出口 20浪 費地漏出，因而，為了堵塞該間隙19，提出了在后部排氣導(dǎo)入壁11向著下游側(cè)延伸的延伸 部11'的外周面和與該延伸部11'相對的渦輪外殼1的內(nèi)面1'之間，配置密封用活塞環(huán) 21，從而防止氣體泄漏并吸收熱變形(參考專利文件1)。在專利文件1中，如圖2所示，在后部排氣導(dǎo)入部11的延伸部11'的外周面設(shè)置 了環(huán)狀的凹槽22，在該凹槽22處，通常以各個切口部的位置不重合的方式錯開配置兩片密 封用活塞環(huán)21的位置，從而構(gòu)成密封裝置23，上述密封用活塞環(huán)21通過在其外周面被彈性 力壓接在渦輪外殼1的內(nèi)面1'而防止了氣體泄漏。專利文件1 日本特開2006-125588號公報

發(fā)明內(nèi)容
如圖2所示，在現(xiàn)有的渦輪增壓器中，為了防止來自間隙19的氣體泄漏，對密封裝 置23進行各種的鉆研，但是，即使這樣地對密封裝置23的構(gòu)造悉心鉆研，也難以大幅地提 高渦輪的效率，并且是有限度的。因此，發(fā)明者在上述氣體泄漏的問題之外，對影響渦輪的效率的主要原因?qū)嵤┝?各種研討和試驗，結(jié)果徹底查明了如果渦輪葉輪出口 20的廢氣的紊亂大，則渦輪的效率低 下，如果渦輪葉輪出口 20的廢氣的紊亂小，則渦輪的效率提高。而且，如圖2中所示的現(xiàn)有密封裝置23那樣，在后部排氣導(dǎo)入壁11的延伸部11' 的外周面和渦輪外殼1的內(nèi)表面1'之間具備密封用活塞環(huán)21的構(gòu)造中，由于間隙19的壓 力P2比排氣噴嘴9內(nèi)的壓力Pl大，即Pl < P2，因而間隙19的廢氣如箭頭A所示地通過葉 片軸16b和貫通孔24的間隙S并流向排氣噴嘴9側(cè)。此時，在噴嘴葉片15與前部排氣導(dǎo) 入壁10和后部排氣導(dǎo)入壁11之間，預(yù)先存在著用于使噴嘴葉片15能夠轉(zhuǎn)動的空隙，并且， 該空隙的大小具有基于渦輪增壓器的個體差別。所以，明確了由于上述Pl <P2的壓力的 差而將各個噴嘴葉片15的各個葉片軸16b壓向前部排氣導(dǎo)入壁10側(cè)，在各個噴嘴葉片15 和后部排氣導(dǎo)入壁11之間產(chǎn)生大的空隙C。發(fā)明人獲得這樣的見解，即如果以上述方式在各個噴嘴葉片15和后部排氣導(dǎo)入 壁11之間產(chǎn)生大的空隙C，則渦輪葉輪出口 20的廢氣的紊亂變大，由此渦輪的效率降低。本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，提供了一種渦輪增壓器，其能夠通過簡單的構(gòu) 成而降低渦輪葉輪出口的廢氣的紊亂，并提高渦輪的效率。本發(fā)明的渦輪增壓器在可旋轉(zhuǎn)地支撐于軸承外殼上的渦輪葉輪的外部具有排氣 噴嘴，在排氣噴嘴的外部具有形成有渦形通路的渦輪外殼，將來自上述渦形通路的廢氣引 向渦輪葉輪的上述排氣噴嘴在軸承外殼側(cè)的前部排氣導(dǎo)入壁和渦輪外殼側(cè)的后部排氣導(dǎo) 入壁之間配置有多個噴嘴葉片，固定在該噴嘴葉片的兩側(cè)的各個葉片軸分別貫通前部排氣 導(dǎo)入壁和后部排氣導(dǎo)入壁而被可旋轉(zhuǎn)地支撐，后部排氣導(dǎo)入壁在與上述渦輪外殼之間具有 間隙而配置，其中，將密封裝置比葉片軸貫通后部排氣導(dǎo)入壁的貫通孔的位置更設(shè)置在廢氣的上游 側(cè)，該密封裝置用于防止上述渦形通路的廢氣通過上述間隙而漏出至渦輪葉輪側(cè)，將與后 部排氣導(dǎo)入壁的貫通孔連通的間隙的壓力保持為比排氣噴嘴內(nèi)的壓力低，使噴嘴葉片位移 至后部排氣導(dǎo)入壁側(cè)。在上述渦輪增壓器中，優(yōu)選在貫通后部排氣導(dǎo)入壁的葉片軸的噴嘴葉片固定部， 具備覆蓋貫通孔的凸緣。依照本發(fā)明的渦輪增壓器，由于將密封裝置比葉片軸貫通后部排氣導(dǎo)入壁的貫通 孔的位置更設(shè)置在廢氣的上游側(cè)，該密封裝置用于防止上述渦形通路的廢氣通過渦輪外殼 和后部排氣導(dǎo)入壁之間的間隙而漏出至渦輪葉輪側(cè)，因而將與后部排氣導(dǎo)入壁的貫通孔連 通的間隙的壓力保持為比排氣噴嘴內(nèi)的壓力低，由此，起到了這樣的優(yōu)異效果，即能夠通過 簡單的構(gòu)成而使噴嘴葉片位移至后部排氣導(dǎo)入壁側(cè)，并將噴嘴葉片和后部排氣導(dǎo)入壁之間 的空隙保持得較小，能夠降低渦輪葉輪出口的廢氣的紊亂，大幅地提高渦輪的效率。


圖1是顯示現(xiàn)有的渦輪增壓器的一個示例的側(cè)剖視圖。圖2是圖1的噴嘴部附近的側(cè)剖視圖。圖3是顯示本發(fā)明的一個實施例的噴嘴部附近的側(cè)剖視圖。圖4是圖3中的碟形彈簧密封件的正視圖。圖5是圖4的碟形彈簧的側(cè)剖視圖。圖6是在固定于噴嘴葉片上的葉片軸的固定部上設(shè)置的凸緣的說明圖。圖7是顯示本發(fā)明的密封裝置的另一個實施例的側(cè)剖視圖。圖8是圖7中的碟形彈簧密封件的正視圖。圖9是顯示本發(fā)明的又一個實施例的側(cè)剖視圖。圖10是顯示為了通過數(shù)值分析來比較現(xiàn)有的渦輪增壓器和本發(fā)明的渦輪增壓器 而使渦輪葉輪的上游側(cè)和下游側(cè)的壓力比大致相同的狀態(tài)的線圖。圖11是比較顯示現(xiàn)有的渦輪增壓器和本發(fā)明的渦輪增壓器中的渦輪葉輪出口處 的徑向位置的廢氣的速度分布的數(shù)值分析的結(jié)果的線圖。圖12是比較顯示現(xiàn)有的渦輪增壓器和本發(fā)明的渦輪增壓器中的渦輪的效率的數(shù) 值分析的結(jié)果的線圖。圖13是顯示為了通過實際測量來比較現(xiàn)有的渦輪增壓器和本發(fā)明的渦輪增壓器 而使渦輪葉輪的上游側(cè)和下游側(cè)的壓力比大致相同的狀態(tài)的線圖。圖14是比較顯示現(xiàn)有的渦輪增壓器和本發(fā)明的渦輪增壓器中的渦輪的效率的實 際測量的結(jié)果的線圖。部件列表1渦輪外殼3軸承外殼4渦輪葉輪8渦形通路9排氣噴嘴10前部排氣導(dǎo)入壁11后部排氣導(dǎo)入壁15噴嘴葉片16a、16b 葉片軸19 間隙20渦輪葉輪出口24貫通孔25密封裝置31 凸緣Pl排氣噴嘴內(nèi)的壓力P2間隙內(nèi)的壓力
具體實施例方式
以下，參考附圖，說明本發(fā)明的實施例。圖3顯示了適用于圖1的渦輪增壓器的本發(fā)明的一個實施例，噴嘴葉片15配置在 排氣噴嘴9的前部排氣導(dǎo)入壁10和后部排氣導(dǎo)入壁11之間，固定在噴嘴葉片15的兩側(cè)的 葉片軸16a、16b分別貫通前部排氣導(dǎo)入壁10和后部排氣導(dǎo)入壁11，使得在兩側(cè)支撐各個噴 嘴葉片15，在上述構(gòu)成中，將密封裝置25比葉片軸16b貫通后部排氣導(dǎo)入壁11的貫通孔 24的位置更設(shè)置在廢氣的上游側(cè)(渦形通路8側(cè))，該密封裝置用于防止渦形通路8的廢 氣通過渦輪外殼1和后部排氣導(dǎo)入壁11之間的間隙19而漏出至渦輪葉輪4側(cè)。圖3的密封裝置25，在渦輪外殼1與后部排氣導(dǎo)入壁11的垂直面相對而形成間 隙19的部分26的外周位置設(shè)置臺階部27，在該臺階部27和后部排氣導(dǎo)入壁11的后面之 間設(shè)置碟形彈簧密封件28。上述臺階部27由與后部排氣導(dǎo)入壁11相對的垂直的(在圖 示的示例中，相對于后部排氣導(dǎo)入壁11的后面而大致平行，且相對于渦輪葉輪4的軸中心 線而大致垂直的)相對面27a和隨著遠離后部排氣導(dǎo)入壁11而直徑減小的環(huán)狀的漸縮面 27b形成。此外，臺階部27的底面也可以不是漸縮面27b，例如為在軸中心線方向上直徑一 定的圓筒面等(由此，也能夠保持碟形彈簧密封件28)，但通過成為漸縮面27b，從而能夠更 穩(wěn)定地保持碟形彈簧密封件28，進而能夠謀求密封效果的提高。另外，例如在組裝渦輪外殼 時，能夠防止碟形彈簧密封件28移動而從臺階部27脫落的問題。上述碟形彈簧密封件28，如圖4所示具有環(huán)狀，在接近內(nèi)周端29的位置具有壓接 在上述相對面27a的垂直方向的直線部30，接著，內(nèi)周端29具有從直線部30向接近后部 排氣導(dǎo)入壁11的方向彎曲后并進一步垂直地向內(nèi)側(cè)延伸的形狀，即大致S字狀的形狀。而 且，由于該S字狀的形狀，使得內(nèi)周端29容易壓入上述漸縮面27b，另外，被壓入的內(nèi)周端 29由于上述漸縮面27b的形狀而難以從臺階部27拔出。另外，碟形彈簧密封件28的外周 端31 (比直線部30更靠近外周側(cè))具有從上述直線部30傾斜延伸，以接近后部排氣導(dǎo)入 壁11的傾斜部32，在傾斜部32的外周部，具有向離開上述后部排氣導(dǎo)入壁11的方向彎曲 并壓接在上述后部排氣導(dǎo)入壁11的彎曲部33。如圖5所示，上述碟形彈簧密封件28具有內(nèi)周端29和外周端31的位置在沿著軸 中心線的方向上偏移的大致截頭圓錐形狀。而且，上述碟形彈簧密封件28的基于截頭圓錐 形狀的軸中心線方向的高度H，形成為當(dāng)內(nèi)周端29嵌合在上述漸縮面27b且直線部30抵接 于相對面27a時，外周的彎曲部33壓接在后部排氣導(dǎo)入壁11的后面的高度。另外，如圖3、圖6所示，在以貫通前部排氣導(dǎo)入壁10和后部排氣導(dǎo)入壁11的方式 相對于噴嘴葉片15而固定的葉片軸16a、16b的固定部，設(shè)置了以覆蓋上述貫通孔24的方 式形成的凸緣35。此外，如果設(shè)置了這樣的凸緣35，則能夠抑制異物侵入貫通孔24并抑制 廢氣通過貫通孔24而移動至間隙19。并且，通過利用作用于凸緣35的廢氣的壓力，能夠獲 得用于如后述所述地使噴嘴葉片15向后部排氣導(dǎo)入壁11側(cè)移動的充足的力。圖7、圖8顯示了圖3、圖4所示的密封裝置25的另一個實施例，圖7的密封裝置 25，在渦輪外殼1與后部排氣導(dǎo)入壁11的垂直面相對而形成間隙19的部分26的外周位置 設(shè)置臺階部36，在該臺階部36和上述后部排氣導(dǎo)入壁11的后面之間設(shè)置碟形彈簧密封件 37。上述臺階部36由面向后部排氣導(dǎo)入壁11而深深地形成的切口面36a和與上述渦輪軸 7的軸中心線平行的圓筒面36b形成。
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如圖8所示，上述碟形彈簧密封件37具有大致環(huán)狀，該大致環(huán)狀具有以0. 2 0. 8mm左右的寬度將圓周上的一部分切掉的切口部38，內(nèi)周端29向遠離后部排氣導(dǎo)入壁11 的方向彎曲并緊密地可移動地嵌合在上述圓筒面36b，而且，上述碟形彈簧密封件37具有 從該嵌合部向后部排氣導(dǎo)入壁11擴大直徑的截頭圓錐形狀，形成在外周端31上的彎曲部 33抵接于后部排氣導(dǎo)入壁11的后面。嵌合設(shè)置在上述圓筒面36b的碟形彈簧密封件37沿著圓筒面36b而被渦形通路 8內(nèi)的廢氣的壓力(渦形通路8的壓力和間隙19的壓力的壓差)移動，外周端31的彎曲 部33自動地壓向后部排氣導(dǎo)入壁11的后面，此時，預(yù)先將碟形彈簧密封件37形成為直徑 縮小且圖8的切口部38消失而成為兩端正好接觸的狀態(tài)。在圖7的情況中，在設(shè)置于噴嘴 葉片15的葉片軸16a、16b的固定部上，也設(shè)置有覆蓋上述貫通孔24的凸緣35。在圖3和圖7所示的實施例中，按以下方式工作。在圖3所示的實施例中，在碟形彈簧密封件28的內(nèi)周端29嵌合于臺階部27的漸 縮面27a的狀態(tài)下，使用緊固螺栓3a而將圖1的渦輪外殼1 一體地組裝在軸承外殼3。此 時，如圖5所示，由于碟形彈簧密封件28的基于截頭圓錐形狀的直線部30和彎曲部33的 軸中心線方向的高度H比相對面27a和后部排氣導(dǎo)入壁11的后面的間隔更大，因而如果進 行上述組裝，則碟形彈簧密封件28的直線部30壓接于相對面27a，碟形彈簧密封件28的外 周端31的彎曲部33壓接于后部排氣導(dǎo)入壁11的后面。這樣，通過基于上述碟形彈簧密封 件28的密封裝置25，能夠防止渦形通路8的廢氣通過渦輪外殼1和后部排氣導(dǎo)入壁11之 間的間隙19而產(chǎn)生氣體泄漏的問題。另一方面，在圖7的實施例中，如果碟形彈簧密封件37的內(nèi)周端29嵌合配置在形 成于渦輪外殼1的臺階部36的圓筒面36b上，則渦形通路8內(nèi)的廢氣的壓力使得碟形彈簧 密封件37的外周端31被自動地壓向后部排氣導(dǎo)入壁11的后面，而且，同時地，碟形彈簧密 封件37進行縮徑，圖8的切口部38消失而成為接觸的狀態(tài)，通過基于上述碟形彈簧密封件 37的密封裝置25，能夠防止渦形通路8的廢氣通過渦輪外殼1和后部排氣導(dǎo)入壁11之間 的間隙19而產(chǎn)生氣體泄漏的問題。此時，由于上述密封裝置25比葉片軸16b貫通后部排氣導(dǎo)入壁11的貫通孔24的 位置更設(shè)置在排氣的上游側(cè)(渦形通路8側(cè))，因而碟形彈簧密封件28、37的下游側(cè)的間隙 19的壓力P2變低，相對于排氣噴嘴9內(nèi)的壓力Pl而成為Pl > P2的狀態(tài)，所以排氣噴嘴9 側(cè)的廢氣如箭頭B所示地流向碟形彈簧密封件28、37的下游側(cè)。上述Pl > P2的壓力的差 使得噴嘴葉片15被壓向后部排氣導(dǎo)入壁11側(cè)而位移，各個噴嘴葉片15成為與后部排氣導(dǎo) 入壁11接觸的狀態(tài)，各個噴嘴葉片15和后部排氣導(dǎo)入壁11之間的空隙變得極小。此時， 由于在貫通后部排氣導(dǎo)入壁11的葉片軸16b向噴嘴葉片15固定的固定部具備覆蓋貫通孔 24的凸緣35，排氣噴嘴9內(nèi)的排氣的壓力作用于上述凸緣35，上述凸緣35壓接于后部排氣 導(dǎo)入壁11，以堵塞上述貫通孔24。于是，如箭頭B所示的廢氣的泄漏流量變少。S卩，能夠防 止通過前部排氣導(dǎo)入壁10和后部排氣導(dǎo)入壁11之間的廢氣逃向貫通孔24和間隙19。所 以，能夠不產(chǎn)生廢氣的泄漏而高效地向渦輪葉輪4供給廢氣，使渦輪葉輪4高效地旋轉(zhuǎn)。此 外，即使在假設(shè)不存在凸緣35的情況下，通過使間隙19的壓力P2比現(xiàn)有小，即，使作用于 葉片軸16b的間隙19側(cè)的后部端面的力變小，也能夠使噴嘴葉片15移動至后部排氣導(dǎo)入 壁11側(cè)，但通過設(shè)置凸緣35，能夠使噴嘴葉片15更可靠地移動。
圖9顯示了本發(fā)明的又一個實施例，顯示了這樣的情況，即，在渦輪外殼1形成延 伸至相對于后部排氣導(dǎo)入壁11的外周面而隔開間隔的位置的延長部39，在該延長部39和 上述后部排氣導(dǎo)入壁11的外周面之間，具備與圖1、圖2的情況相同地使密封用活塞環(huán)21 嵌合在形成于延長部39的凹槽22中的密封裝置25。在圖9的實施例中，由于密封裝置25比葉片軸16b貫通后部排氣導(dǎo)入壁11的貫 通孔24的位置更設(shè)置在廢氣的上游側(cè)，因而密封裝置25的下游側(cè)的間隙19的壓力P2變 低，相對于排氣噴嘴9內(nèi)的壓力Pl而成為Pl > P2的狀態(tài)，所以排氣噴嘴9側(cè)的廢氣如箭 頭B所示地流向密封裝置25下游的間隙19，上述Pl > P2的壓力的差使得噴嘴葉片15被 壓向后部排氣導(dǎo)入壁11側(cè)，各個噴嘴葉片15和后部排氣導(dǎo)入壁11之間的空隙變得極小。在現(xiàn)有的渦輪增壓器(現(xiàn)有產(chǎn)品)和圖3所示的本發(fā)明的渦輪增壓器(本發(fā)明產(chǎn) 品)中，在如圖10所示地渦輪葉輪4的上游側(cè)和下游側(cè)的壓力比大致相同的條件下，發(fā)明 者通過數(shù)值分析(3點)而求出渦輪葉輪出口 20的徑向位置處的廢氣的速度分布，圖11中 顯示了其結(jié)果。從圖11可明確看出，與現(xiàn)有產(chǎn)品相比，在本發(fā)明的渦輪增強器中，半徑方向的流 速分布的偏差少，流速分布在半徑方向上平坦化。該情況表示與現(xiàn)有的渦輪增壓器相比，本 發(fā)明的渦輪增壓器的渦輪葉輪出口 20的廢氣的紊亂小。而且，在上述本發(fā)明的渦輪增壓器和現(xiàn)有的渦輪增壓器中，在對渦輪的效率進行 數(shù)值分析并進行比較之后，明確了如圖12所示，依照本發(fā)明的渦輪增壓器，相對于現(xiàn)有的 渦輪增壓器而將渦輪的效率提高了大約10%。另外，在現(xiàn)有的渦輪增壓器(現(xiàn)有產(chǎn)品)和圖3所示的本發(fā)明的渦輪增壓器(本 發(fā)明產(chǎn)品)中，分別在如圖10所示地壓力比幾乎相同的圖13的條件下，發(fā)明者對于3種不 同的旋轉(zhuǎn)速度a、b、c，通過實際測量(4點)而求出渦輪的效率，在圖14中顯示了其結(jié)果。 上述實際測量的情況也與上述數(shù)值分析的情況的結(jié)果相同，獲得了相對于現(xiàn)有的渦輪增壓 器，本發(fā)明的渦輪增壓器將渦輪的效率提高了大約10%的結(jié)果。來自渦形通路8的廢氣穿過排氣噴嘴9的噴嘴葉片15之間而被引向渦輪葉輪4， 但此時的廢氣的流動是三維的、復(fù)雜的流動，因而很難探求渦輪葉輪出口 20處的廢氣的紊 亂的主要原因。但是，如上所述，通過將密封渦輪外殼1和后部排氣導(dǎo)入壁11之間的間隙19的密 封裝置25比葉片軸16b貫通后部排氣導(dǎo)入壁11的貫通孔24的位置更設(shè)置在廢氣的上游 側(cè)，能夠由密封裝置25下游的間隙19的壓力和排氣噴嘴9內(nèi)的壓力的壓力差將各個噴嘴 葉片15壓向后部排氣導(dǎo)入壁11側(cè)，使各個噴嘴葉片15和后部排氣導(dǎo)入壁11之間的空隙 極小，由此，渦輪葉輪出口 20的徑向位置處的廢氣的速度分布平坦化，渦輪葉輪出口 20處 的廢氣的紊亂減少，由此提高渦輪的效率，考慮到這一點，因而明確了上述各個噴嘴葉片15 和后部排氣導(dǎo)入壁11之間的空隙影響了渦輪葉輪出口 20處的廢氣的紊亂，是影響渦輪的 效率的主要原因之一。此外，在本發(fā)明的實施例中，各個噴嘴葉片15和前部排氣導(dǎo)入壁10 之間的空隙增加了預(yù)先存在的用于使噴嘴葉片15能夠旋轉(zhuǎn)的空隙的程度(S卩，擴大了噴嘴 葉片15和后部排氣導(dǎo)入壁11之間的空隙減少的程度)，但即使在這樣的情況下，也明確了 噴嘴葉片15和前部排氣導(dǎo)入壁10之間的空隙對渦輪葉輪出口 20處的廢氣的紊亂，進而渦 輪的效率幾乎沒有影向。
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所以，在本發(fā)明中，通過將密封間隙19的密封裝置25比葉片軸16b貫通后部排氣 導(dǎo)入壁U的貫通孔24的位置更設(shè)置在廢氣的上游側(cè)的簡單的構(gòu)成，使噴嘴葉片15位移至 后部排氣導(dǎo)入壁11側(cè)，將各個噴嘴葉片15和后部排氣導(dǎo)入壁11之間的空隙保持得極小， 從而能夠大幅地提高渦輪的效率。在以上的實施例中，雖然碟形彈簧密封件28的截面形狀為大致S字狀的形狀(參 考圖3)，但并不限定于上述形狀。例如，也可以是在圖3的碟形彈簧密封件28中省略彎曲 部33或直線部30的構(gòu)成，或者只有傾斜部32的構(gòu)成(S卩，為隨著向著后部排氣導(dǎo)入壁11， 直徑以一定的增加率增大的截頭圓錐形狀)。在該情況下，能夠簡略地形成碟形彈簧密封件 28的構(gòu)造，能夠謀求削減生產(chǎn)成本等。此外，本發(fā)明并不僅限于上述實施例，在密封裝置能夠采用各種構(gòu)造，另外，當(dāng)然 能夠在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)增加各種變更。
權(quán)利要求
一種渦輪增壓器，在可旋轉(zhuǎn)地支撐于軸承外殼上的渦輪葉輪的外部具有排氣噴嘴，在排氣噴嘴的外部具有形成有渦形通路的渦輪外殼，將來自所述渦形通路的廢氣引向渦輪葉輪的所述排氣噴嘴在軸承外殼側(cè)的前部排氣導(dǎo)入壁和渦輪外殼側(cè)的后部排氣導(dǎo)入壁之間配置有多個噴嘴葉片，固定在該噴嘴葉片的兩側(cè)的各個葉片軸分別貫通前部排氣導(dǎo)入壁和后部排氣導(dǎo)入壁而被可旋轉(zhuǎn)地支撐，后部排氣導(dǎo)入壁在與所述渦輪外殼之間具有間隙而配置，其中，將密封裝置比葉片軸貫通后部排氣導(dǎo)入壁的貫通孔的位置更設(shè)置在廢氣的上游側(cè)，該密封裝置用于防止所述渦形通路的廢氣通過所述間隙而漏出至渦輪葉輪側(cè)，將與后部排氣導(dǎo)入壁的貫通孔連通的間隙的壓力保持為比排氣噴嘴內(nèi)的壓力低，使噴嘴葉片位移至后部排氣導(dǎo)入壁側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪增壓器，其特征在于，在貫通后部排氣導(dǎo)入壁的葉片軸 的噴嘴葉片固定部，具備覆蓋貫通孔的凸緣。
全文摘要
本發(fā)明通過簡單的構(gòu)造來降低渦輪葉輪出口的廢氣的紊亂，謀求提高渦輪的效率。配置成將密封裝置(25)比葉片軸(16b)貫通后部排氣導(dǎo)入壁(11)的貫通孔(24)的位置更設(shè)置在廢氣的上游側(cè)，該密封裝置用于防止渦形通路(8)的廢氣通過間隙(19)而漏出至渦輪葉輪(4)側(cè)，將與后部排氣導(dǎo)入壁(11)的貫通孔(24)連通的間隙(19)的壓力(P2)保持為比排氣噴嘴(9)內(nèi)的壓力(P1)低，使噴嘴葉片(15)位移至后部排氣導(dǎo)入壁(11)側(cè)。
文檔編號F01D17/16GK101896704SQ20088012103
公開日2010年11月24日 申請日期2008年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月12日
發(fā)明者松山良滿 申請人:株式會社Ihi