噴嘴葉片的制作方法
【專利摘要】關(guān)于一種噴嘴葉片，所述噴嘴葉片前緣形狀具有彎曲線形狀，所述彎曲線形狀通過從噴嘴葉片的轉(zhuǎn)動軸到前緣的距離根據(jù)噴嘴葉片高度位置變化而形成，后緣形狀具有直線形狀，所述直線形狀通過不論噴嘴葉片高度位置如何從噴嘴葉片的轉(zhuǎn)動軸到后緣的距離都為固定而形成。
【專利說明】噴嘴葉片
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及噴嘴葉片。本申請基于2011年5月26日在日本提出申請的特愿2011 - 118104號主張優(yōu)先權(quán)，這里引用這些內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0002]在可變?nèi)萘啃偷臏u輪增壓器中，相對于渦輪葉輪的周圍將噴嘴葉片以環(huán)狀排列多個，通過用這些噴嘴葉片的轉(zhuǎn)動角度調(diào)節(jié)噴嘴開度，變更渦輪的容量。
[0003]已知如果使這樣的配置在渦輪葉輪的周圍的噴嘴葉片的形狀變化，則隨著噴嘴葉片的形狀變化而向渦輪葉輪供給的排放氣體的流動變化，渦輪效率變化。
[0004]例如，在專利文獻(xiàn)I中，提出了使前緣形狀和后緣形狀在葉片高度方向(轉(zhuǎn)動軸方向)上彎曲的噴嘴葉片。
[0005]更詳細(xì)地講，在專利文獻(xiàn)I中，將噴嘴葉片的前緣形狀和后緣形狀以使葉片高度方向的中央凹向轉(zhuǎn)動軸側(cè)的方式彎曲而設(shè)定。由此，渦輪效率提高。
[0006]專利文獻(xiàn)1:美國專利第7255530號。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]但是，要求能得到比專利文獻(xiàn)I所公開的噴嘴葉片高的渦輪效率的噴嘴葉片。
[0008]進(jìn)而，在渦輪中，在因某種情況而對噴嘴葉片沒有傳遞動力的情況下，為了抑制排放氣體堵塞，希望噴嘴轉(zhuǎn)動以使噴嘴的開度變大。但是，在專利文獻(xiàn)I所公開的噴嘴葉片中，沒有考慮到上述問題。因此，希望使渦輪效率提高、而且從排放氣體受到的轉(zhuǎn)矩的朝向總為噴嘴開度變大的方向的噴嘴葉片。
[0009]本發(fā)明是鑒于上述問題而做出的，目的是提供一種能夠使渦輪效率比專利文獻(xiàn)I所公開的噴嘴葉片提高的噴嘴葉片，提供一種使渦輪效率提高、而且總是在噴嘴開度變大的方向上受到轉(zhuǎn)矩的噴嘴葉片。
[0010]本發(fā)明作為用來解決上述課題的手段而采用以下的結(jié)構(gòu)。
[0011]有關(guān)本發(fā)明的第I形態(tài)，是一種噴嘴葉片，在可變?nèi)萘啃偷臏u輪增壓器具備的渦輪葉輪的周圍能夠轉(zhuǎn)動地配置有多個，采用以下的結(jié)構(gòu):噴嘴葉片高度方向上的前緣形狀具有彎曲線形狀，所述彎曲線形狀通過從噴嘴葉片的轉(zhuǎn)動軸到前緣的距離根據(jù)噴嘴葉片高度位置變化而形成；噴嘴葉片高度方向上的后緣形狀具有直線形狀，所述直線形狀通過不論噴嘴葉片高度位置如何，從噴嘴葉片的轉(zhuǎn)動軸到后緣的距離都為固定而形成。
[0012]有關(guān)本發(fā)明的第2形態(tài)在上述第I形態(tài)中，采用以下的結(jié)構(gòu):在噴嘴上配置有上述噴嘴葉片，所述噴嘴通過被護(hù)罩和對置壁夾著而形成，所述護(hù)罩將上述渦輪葉輪具有的渦輪葉片的頂部側(cè)包圍，所述對置壁相對于上述護(hù)罩在上述噴嘴葉片高度方向上離開間隔而對置配置；在被上述噴嘴葉片高度方向的兩端夾著的區(qū)域中，存在從上述轉(zhuǎn)動軸到前緣的距離最短的區(qū)域。
[0013]有關(guān)本發(fā)明的第3形態(tài)在上述第2形態(tài)中，采用以下的結(jié)構(gòu):在上述噴嘴葉片高度方向上從上述轉(zhuǎn)動軸到前緣的距離最短的區(qū)域配置在比上述噴嘴葉片高度方向上的中央靠上述對置壁側(cè)。
[0014]本發(fā)明的噴嘴葉片的噴嘴葉片高度方向上的前緣形狀具有彎曲線形狀，所述彎曲線形狀通過從噴嘴葉片的轉(zhuǎn)動軸到前緣的距離根據(jù)噴嘴葉片高度位置變化而形成；噴嘴葉片高度方向上的后緣形狀具有直線形狀，所述直線形狀通過不論噴嘴葉片高度位置如何，從噴嘴葉片的轉(zhuǎn)動軸到后緣的距離都為固定而形成。
[0015]在此情況下，與噴嘴葉片高度方向上的前緣形狀和噴嘴高度方向上的后緣形狀都具有彎曲線形狀的噴嘴葉片相比能夠提高渦輪效率。
[0016]此外，本發(fā)明的噴嘴葉片在被噴嘴葉片高度方向的兩端夾著的區(qū)域中，存在從轉(zhuǎn)動軸到前緣的距離最短的區(qū)域，該從轉(zhuǎn)動軸到前緣的距離最短的區(qū)域配置在比噴嘴葉片高度方向上的中央靠對置壁側(cè)。
[0017]在此情況下，能夠使渦輪效率提高，還能夠總是在噴嘴開度變大的方向上受到轉(zhuǎn)矩。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是設(shè)置有本發(fā)明的一實(shí)施方式的噴嘴葉片的渦輪增壓器的主要部放大剖視圖。
[0019]圖2A表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的噴嘴葉片的轉(zhuǎn)動的狀況，是表示噴嘴N的開度較小的狀態(tài)的示意圖。
[0020]圖2B表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的噴嘴葉片的轉(zhuǎn)動的狀況，是表示噴嘴N的開度較大的狀態(tài)的示意圖。
[0021]圖3A是本發(fā)明的一實(shí)施方式的噴嘴葉片的示意圖。
[0022]圖3B是本發(fā)明的一實(shí)施方式的噴嘴葉片的示意圖。
[0023]圖4是表示在用來說明本發(fā)明的一實(shí)施方式的噴嘴葉片的效果的模擬中使用的噴嘴葉片的形狀的曲線圖。
[0024]圖5是表示在用來說明本發(fā)明的一實(shí)施方式的噴嘴葉片的效果的模擬中使用的噴嘴葉片的形狀的曲線圖。
[0025]圖6是表示在用來說明本發(fā)明的一實(shí)施方式的噴嘴葉片的效果的模擬中使用的噴嘴葉片的形狀的曲線圖。
[0026]圖7是表示在用來說明本發(fā)明的一實(shí)施方式的噴嘴葉片的效果的模擬中使用的噴嘴葉片的形狀的曲線圖。
[0027]圖8是表示用來說明本發(fā)明的一實(shí)施方式的噴嘴葉片的效果的模擬的結(jié)果的曲線圖。
[0028]圖9是表示用來說明本發(fā)明的一實(shí)施方式的噴嘴葉片的效果的模擬的結(jié)果的曲線圖。
[0029]圖10是表示用來說明本發(fā)明的一實(shí)施方式的噴嘴葉片的效果的模擬的結(jié)果的曲線圖。
[0030]圖11是表示在用來說明本發(fā)明的一實(shí)施方式的噴嘴葉片的效果的模擬中呈現(xiàn)最高的性能的噴嘴葉片的詳細(xì)的形狀的曲線圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0031]以下，參照附圖對有關(guān)本發(fā)明的噴嘴葉片的一實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，在以下的圖中，為了使各部件成為可識別的大小，適當(dāng)變更了各部件的縮尺。
[0032]圖1是將包括本實(shí)施方式的噴嘴葉片10的渦輪增壓器的主要部放大的剖視圖。
[0033]如圖1所示，渦輪增壓器具備通過接受排放氣體而被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的渦輪葉輪I。在渦輪葉輪I的上游側(cè)，形成有噴嘴N，該噴嘴N由將渦輪葉輪I具有的渦輪葉片的頂部側(cè)包圍的護(hù)罩2和相對于護(hù)罩2在噴嘴葉片10的高度(噴嘴葉片高度)方向上離開間隔而對置配置的輪轂3 (對置壁)形成。
[0034]噴嘴N以將渦輪葉輪I的整周包圍的方式設(shè)置。并且，通過從噴嘴N朝向渦輪葉輪I供給排放氣體，遍及渦輪葉輪I的整周供給排放氣體。
[0035]本實(shí)施方式的噴嘴葉片10如圖1所示那樣可轉(zhuǎn)動地配置在噴嘴N上，如圖2A及圖2B的示意圖所示那樣，在渦輪葉輪I的周圍以環(huán)狀排列有多個。
[0036]另外，嗔嘴葉片10如圖3A所不,在嗔嘴葉片聞度方向上連接著以嗔嘴葉片10的轉(zhuǎn)動軸O為中心軸的軸部20。
[0037]并且，通過用未圖示的驅(qū)動部使全部的軸部20同步轉(zhuǎn)動，如圖2A及圖2B所示，使噴嘴葉片10轉(zhuǎn)動，噴嘴葉片10間的間隙的大小變化。由此，調(diào)節(jié)噴嘴N的開度。
[0038]另外，圖2A表示噴嘴N的開度較小的狀態(tài)，圖2B表示噴嘴N的開度較大的狀態(tài)。
[0039]并且，在本實(shí)施方式的噴嘴葉片10中，如圖3A所示，噴嘴葉片高度方向上的前緣形狀具有通過從噴嘴葉片的轉(zhuǎn)動軸O到前緣的距離根據(jù)噴嘴葉片高度位置變化而形成的彎曲線形狀。
[0040]此外，在本實(shí)施方式的噴嘴葉片10中，噴嘴葉片高度方向上的后緣形狀具有通過不論噴嘴葉片高度位置如何、從噴嘴葉片的轉(zhuǎn)動軸O到后緣的距離都固定而形成的直線形狀。
[0041]進(jìn)而，在本實(shí)施方式的噴嘴葉片10中，如圖3A所示，在被噴嘴葉片高度方向的兩端(輪轂側(cè)端及護(hù)罩側(cè)端)夾著的區(qū)域中，存在從轉(zhuǎn)動軸O到前緣的距離最短的區(qū)域(以下，稱作最短弧線長區(qū)域R)。
[0042]進(jìn)而，最短弧線長區(qū)域R配置在噴嘴葉片高度方向上的比中央靠輪轂側(cè)。
[0043]以下，參照模擬結(jié)果等對本實(shí)施方式的噴嘴葉片10的效果進(jìn)行說明。
[0044]另外，在以下的說明中，如圖3B所示，將從轉(zhuǎn)動軸O到前緣的距離稱作前緣部弧線長LI，將從轉(zhuǎn)動軸O到后緣的距離稱作后緣部弧線長L2。此外，將與弧線及轉(zhuǎn)動軸O正交的葉片的厚度稱作葉片厚，將從轉(zhuǎn)動軸O側(cè)接觸在前緣上的假想圓稱作前緣側(cè)內(nèi)接圓，將從轉(zhuǎn)動軸O側(cè)接觸在后緣上的假想圓稱作后緣側(cè)內(nèi)接圓。
[0045]關(guān)于本模擬，使用前緣形狀(即前緣部弧線長LI的葉片高度方向上的變化剖面輪廓)和后緣形狀(即后緣部弧線長L2的葉片高度方向上的變化剖面輪廓)為圖4?圖7所示的形狀的噴嘴葉片[base，d3 — 01?15 (但是除了 d3 — 06以外)]。
[0046]另外，作為在本模擬中使用的長度的值，使用以葉片厚為基準(zhǔn)值正規(guī)化的值。并且，將在各噴嘴葉片的葉片高度方向上最長的弧線長(Max (L1+L2))、在各噴嘴葉片的葉片高度方向上最短的弧線長(Min(Ll+L2))、和各噴嘴葉片的葉片高度方向上的弧線長的平均
【權(quán)利要求】
1.一種噴嘴葉片，在可變?nèi)萘啃偷臏u輪增壓器具備的渦輪葉輪的周圍能夠轉(zhuǎn)動地配置有多個，其特征在于， 噴嘴葉片高度方向上的前緣形狀具有彎曲線形狀，所述彎曲線形狀通過從噴嘴葉片的轉(zhuǎn)動軸到前緣的距離根據(jù)噴嘴葉片高度位置變化而形成； 噴嘴葉片高度方向上的后緣形狀具有直線形狀，所述直線形狀通過不論噴嘴葉片高度位置如何，從噴嘴葉片的轉(zhuǎn)動軸到后緣的距離都為固定而形成。
2.如權(quán)利要求1所述的噴嘴葉片，其特征在于， 在噴嘴上配置有上述噴嘴葉片，所述噴嘴通過被護(hù)罩和對置壁夾著而形成，所述護(hù)罩將上述渦輪葉輪具有的渦輪葉片的頂部側(cè)包圍，所述對置壁相對于上述護(hù)罩在上述噴嘴葉片高度方向上離開間隔而對置配置； 在被上述嗔嘴葉片聞度方向的兩端夾著的區(qū)域中，存在從上述轉(zhuǎn)動軸到如緣的距尚最短的區(qū)域。
3.如權(quán)利要求2所述的噴嘴葉片，其特征在于， 在上述噴嘴葉片高度方向上從上述轉(zhuǎn)動軸到前緣的距離最短的區(qū)域配置在比上述噴嘴葉片高度方向上的中央靠上述對置壁側(cè)。
【文檔編號】F01D17/16GK103547770SQ201280024831
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月26日
【發(fā)明者】森田功 申請人:株式會社 Ihi