本發(fā)明涉及發(fā)動機增壓器可調(diào)向心渦輪技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種非均勻?qū)Я魅~片開度的可調(diào)向心渦輪增壓器調(diào)節(jié)機構(gòu)。

背景技術(shù)：

發(fā)動機增壓技術(shù)是利用某種形式的能量驅(qū)動壓氣機，將進(jìn)氣進(jìn)行壓縮，提高進(jìn)氣壓力（密度），由此增加氣缸單位體積進(jìn)氣量的一項措施。根據(jù)壓氣機驅(qū)動方式的不同，發(fā)動機增壓可分為廢氣渦輪增壓、機械增壓和氣波增壓三種方式。廢氣渦輪增壓是將發(fā)動機排出的具有一定能量的廢氣引入渦輪膨脹做功，驅(qū)動與渦輪機同軸旋轉(zhuǎn)的壓氣機葉輪，將新鮮空氣在壓氣機中壓縮后送入氣缸。由于利用了廢氣能量，廢氣渦輪增壓技術(shù)作為提高發(fā)動機升功率、改善發(fā)動機經(jīng)濟性和排放特性的重要措施，在車用發(fā)動機上得到了廣泛應(yīng)用。常規(guī)廢氣渦輪增壓低速時，排氣流量小能量不足，導(dǎo)致發(fā)動機低速轉(zhuǎn)矩不足；渦輪增壓器自身的慣性使其瞬態(tài)響應(yīng)特性變差，致使加速時經(jīng)濟性和排放特性變差。車用發(fā)動機要求低速時輸出高轉(zhuǎn)矩和良好的瞬態(tài)響應(yīng)特性。由于常規(guī)廢氣渦輪增壓發(fā)動機轉(zhuǎn)矩特性與車輛要求的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩特性不一致，應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)措施改善常規(guī)廢氣渦輪增壓發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩特性。可調(diào)向心渦輪增壓因其改善發(fā)動機性能的優(yōu)勢明顯而得到廣泛應(yīng)用，成為改善常規(guī)渦輪增壓發(fā)動機低速轉(zhuǎn)矩不足、瞬態(tài)響應(yīng)性差等問題的有效手段?？烧{(diào)向心渦輪增壓通過導(dǎo)流葉片開度的變化改變渦輪的有效流通面積，使渦輪的效率特性和流量特性發(fā)生變化，從而使渦輪與發(fā)動機在較寬廣的工況范圍內(nèi)保持良好的匹配?，F(xiàn)有技術(shù)中公開的可調(diào)向心渦輪增壓器存在以下主要缺陷：在可調(diào)向心渦輪的研發(fā)和匹配中一般認(rèn)為其內(nèi)部流動是軸對稱的。而實際上，蝸殼因集氣需要通常設(shè)計成螺旋狀的幾何結(jié)構(gòu)，蝸殼內(nèi)部靠近壁面存在蝸舌，非軸對稱結(jié)構(gòu)是蝸殼固有的結(jié)構(gòu)形式。非軸對稱結(jié)構(gòu)使蝸殼出現(xiàn)周向靜壓畸變的分布形式，導(dǎo)致蝸殼周向壓力、速度等流場參數(shù)分布不均，蝸殼出口流動在周向存在很大的不均勻性。由于目前可調(diào)向心渦輪蝸殼截面形狀是依據(jù)等環(huán)量的假設(shè)確定的，故均采用導(dǎo)流葉片開度大小相等的設(shè)計方案，無法滿足蝸殼出口流動周向不均勻性的實際要求，導(dǎo)致出現(xiàn)蝸殼出口氣流角與導(dǎo)流葉片的安裝角在周向范圍內(nèi)不能完全匹配，加劇了渦輪的非軸對稱流動現(xiàn)象，致使流動損失增加，渦輪效率降低。此外，葉輪流場的非軸對稱流動特性還將導(dǎo)致進(jìn)入葉輪各流道的流量沿周向變化較大，引起葉輪進(jìn)口相對氣流角周向分布不一致，勢必造成葉輪進(jìn)口的攻角損失，致使渦輪效率下降。此外，葉輪葉片載荷的周期性變化有可能誘發(fā)葉片振動，會對葉片工作的可靠性和使用壽命產(chǎn)生不利影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種非均勻?qū)Я魅~片開度的可調(diào)向心渦輪增壓器調(diào)節(jié)機構(gòu)，使蝸殼出口氣流角與導(dǎo)流葉片的安裝角在周向范圍內(nèi)完全匹配，減小了流動損失，提高了渦輪的工作效率。

實現(xiàn)本發(fā)明的目的采取如下技術(shù)方案：一種非均勻?qū)Я魅~片開度的可調(diào)向心渦輪增壓器調(diào)節(jié)機構(gòu)，若干個導(dǎo)流葉片均勻地通過安裝軸活動安裝在圓環(huán)形葉片座的一個側(cè)面的圓周上并將圓周等分，每個導(dǎo)流葉片安裝軸的另一端與一個從動搖臂緊固連接，從動搖臂所處的圓周上套裝有驅(qū)動齒圈，各從動搖臂與驅(qū)動齒圈的內(nèi)緣嚙合，各導(dǎo)流葉片的開度沿圓周方向大小互不相等，或者也有可能其中部分導(dǎo)流葉片開度相等，蝸殼出口氣流角與導(dǎo)流葉片的安裝角在周向范圍內(nèi)完全匹配，從而減小流動損失，提高渦輪的工作效率。

本發(fā)明中，導(dǎo)流葉片的安裝軸與葉片座間為間隙配合，從動搖臂的端面高于導(dǎo)流葉片安裝軸的端部。

為了實現(xiàn)調(diào)節(jié)機構(gòu)的裝配，設(shè)計了非均勻?qū)Я魅~片開度的可調(diào)向心渦輪增壓器調(diào)節(jié)機構(gòu)的安裝模具。

本發(fā)明中，導(dǎo)流葉片以及從動搖臂的形狀可以根據(jù)需要確定具體形狀。

本發(fā)明的非均勻?qū)Я魅~片開度的可調(diào)向心渦輪增壓器調(diào)節(jié)機構(gòu)的工作原理是這樣的：驅(qū)動齒圈帶動與導(dǎo)流葉片緊固連接的各從動搖臂同步轉(zhuǎn)動，進(jìn)而實現(xiàn)導(dǎo)流葉片開度的調(diào)整。在發(fā)動機低速或加速運轉(zhuǎn)時，通過關(guān)小導(dǎo)流葉片的開度，減小噴嘴環(huán)有效流通面積，使廢氣流速加快，增壓器轉(zhuǎn)速較高，增壓壓力相對提高，以改善發(fā)動機的低速轉(zhuǎn)矩輸出特性和瞬態(tài)響應(yīng)特性；在發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時，通過加大導(dǎo)流葉片的開度，增加噴嘴環(huán)有效流通面積，增壓壓力則相對減小，防止高速時增壓器超速、增壓壓力和發(fā)動機熱負(fù)荷過高。

本發(fā)明取得的有益效果是：1、本發(fā)明中各導(dǎo)流葉片的開度沿圓周方向設(shè)計成大小互不相等，或根據(jù)實際情況，也有可能其中部分導(dǎo)流葉片開度相等，使導(dǎo)流葉片的安裝角與蝸殼出口氣流角在周向范圍內(nèi)相適應(yīng)，以減小流動損失，達(dá)到提高渦輪工作效率的目的。2、本發(fā)明中導(dǎo)流葉片的安裝軸與葉片座間采用間隙配合，使運動阻力降低；從動搖臂的端面高于導(dǎo)流葉片安裝軸的端部，便于焊接，能夠防止焊點突出，造成安裝困難。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖（正面視圖）。

圖2為本發(fā)明的后面視圖。

圖3為圖2的a-a剖視圖（圖中省略了驅(qū)動齒圈）。

圖4為本發(fā)明的安裝模具示意圖。

圖5為圖4的b-b剖視圖。

圖中標(biāo)號代表的含義是：

1、導(dǎo)流葉片2、葉片座3、從動搖臂4、驅(qū)動齒圈5、安裝模具

α、導(dǎo)流葉片開度。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖以及附圖給出的實施例，具體說明本發(fā)明。

如附圖1、附圖2所示，若干個導(dǎo)流葉片1通過安裝軸活動地安裝在圓環(huán)形葉片座2一個側(cè)面的同一圓周上，并將此圓周等分，導(dǎo)流葉片1的開度，導(dǎo)流葉片開度為葉片中心線在轉(zhuǎn)軸處的切線與各葉片轉(zhuǎn)軸所在圓在轉(zhuǎn)軸處的切線間的夾角，沿圓周方向設(shè)計成大小互不相等，即α1≠α2……≠αn，或者根據(jù)實際情況，也有可能其中部分導(dǎo)流葉片開度相等；若干個與導(dǎo)流葉片1數(shù)目相等的從動搖臂3位于葉片座2另一側(cè)面的圓周上，從動搖臂3與導(dǎo)流葉片1的安裝軸緊固連接，從動搖臂3所處的外圓周上套裝有驅(qū)動齒圈4，各從動搖臂3與驅(qū)動齒圈4的內(nèi)緣嚙合。驅(qū)動齒圈4帶動沿所述驅(qū)動齒圈4內(nèi)圈周向設(shè)置的若干個從動搖臂3轉(zhuǎn)動，由于從動搖臂3通過安裝軸和導(dǎo)流葉片1固連為一體，因此導(dǎo)流葉片1隨從動搖臂3同步旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了導(dǎo)流葉片1開度的調(diào)整。

如附圖3所示，顯示了導(dǎo)流葉片1、葉片座2和從動搖臂3之間的內(nèi)部連接結(jié)構(gòu)。導(dǎo)流葉片1的安裝軸與葉片座2之間為間隙配合，使運動阻力降低，保證了導(dǎo)流葉片1開度調(diào)整的靈活性。從動搖臂3與導(dǎo)流葉片1的安裝軸連接端開有圓形孔，導(dǎo)流葉片1的安裝軸末端截面的形狀與從動搖臂3和導(dǎo)流葉片1安裝軸連接端中間的圓形孔相同。連接時，導(dǎo)流葉片1安裝軸插入從動搖臂3圓形孔中形成間隙配合，且其端部低于從動搖臂3端部，裝配時采用焊接固定，保證了導(dǎo)流葉片1和從動搖臂3之間連接的可靠性，且安裝時不受焊點突出造成的裝配問題使導(dǎo)流葉片1的正常運動受到干涉；該連接方式從動搖臂3和導(dǎo)流葉片1的安裝軸之間為圓形連接，既可簡化導(dǎo)流葉片1安裝軸和從動搖臂3的制造工藝，裝配更加簡便，又可以防止導(dǎo)流葉片1安裝軸和從動搖臂3在高溫下的連接失效。

如附圖4、附圖5所示，為了實現(xiàn)精確控制導(dǎo)流葉片1與從動搖臂3之間的相對安裝位置，進(jìn)而保證各導(dǎo)流葉片開度按計算結(jié)果設(shè)置，設(shè)計了調(diào)節(jié)機構(gòu)的安裝模具。安裝時，首先將各導(dǎo)流葉片1插入安裝模具上對應(yīng)的導(dǎo)流葉片插槽中（安裝模具中導(dǎo)流葉片插槽的原始角度設(shè)計是通過計算得到的），然后將葉片座2通過各導(dǎo)流葉片1安裝軸放置到模具的對應(yīng)位置，葉片座2與導(dǎo)流葉片1安裝軸之間為間隙配合。將導(dǎo)流葉片1安裝軸末端插入從動搖臂3對應(yīng)的圓形孔中形成間隙配合，從動搖臂3驅(qū)動端置于安裝模具對應(yīng)的從動搖臂槽孔內(nèi)，然后采用焊接的方式將從動搖臂3和導(dǎo)流葉片1安裝軸固連為一體，從動搖臂的端面高于導(dǎo)流葉片安裝軸的端部，便于焊接，能夠防止焊點突出，造成安裝困難。

由于導(dǎo)流葉片的位置優(yōu)化是根據(jù)渦輪蝸殼進(jìn)口的相對位置進(jìn)行的，故蝸殼位置改變后，導(dǎo)流葉片位置優(yōu)化將失去其應(yīng)有的作用。因此，安裝模具中將其中的一個從動搖臂槽孔設(shè)置為通槽，該槽孔對應(yīng)渦輪進(jìn)口處的導(dǎo)流葉片位置。

以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。