快插式雙密封可變噴嘴渦輪增壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于渦輪增壓器領(lǐng)域，具體是一種快插式雙密封可變噴嘴渦輪增壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]渦輪增壓器技術(shù)通過渦輪增壓器提高進(jìn)氣密度，可以全面改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性以及排放指標(biāo)等綜合性能，給發(fā)動(dòng)機(jī)注入強(qiáng)勁動(dòng)力，被譽(yù)為內(nèi)燃機(jī)發(fā)展史上的第二個(gè)里程碑。
[0003]為了提高渦輪增壓器的經(jīng)濟(jì)性能，近年許多廠家進(jìn)行了大量的研究，研究結(jié)果表明可變噴嘴環(huán)截面渦輪增壓器是最有效的方法之一。
[0004]國外，可變噴嘴截面渦輪增壓器已經(jīng)逐漸成熟并逐漸在推向市場。國內(nèi)，此類產(chǎn)品還大多處理研究階段，主要原因是其關(guān)鍵零件噴嘴環(huán)的材料、設(shè)計(jì)、加工和制造不過關(guān)。
[0005]增壓技術(shù)是提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能的主要措施之一，而應(yīng)用最廣泛的是采用渦輪增壓技術(shù)。渦輪增壓器是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出廢氣的能量，通過渦輪變?yōu)闄C(jī)械功，帶動(dòng)渦輪葉輪傳動(dòng)，與渦輪葉輪同軸的壓氣機(jī)葉輪也以同樣的速度高速運(yùn)轉(zhuǎn)，將新鮮空氣壓縮后，送入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，提高發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的空氣密度和充氣量，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，改善了燃油的燃燒條件，使燃油充分燃燒，因而降低了燃油消耗，減少了排入大氣的廢氣中有毒物的比例，進(jìn)而最終實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能，提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率的作用。
[0006]然而車用渦輪增壓器應(yīng)有較寬廣的工作范圍，因?yàn)樵诎l(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于廢氣提供的能量很少，渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速太低，難以提供適合的增壓壓力和充足的進(jìn)氣量，也就難以產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩；再是發(fā)動(dòng)機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于排氣溫度和壓力很高，可能會(huì)造成增壓器超速。另外，由于增壓器響應(yīng)的滯后，使得在過渡過程中油量供給的響應(yīng)比進(jìn)氣量供給的響應(yīng)快，并因此而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬態(tài)響應(yīng)性能差和冒煙加速。為了解決這些問題，人們采用了減小增壓器轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、安裝廢氣放氣閥、輔助空氣噴射、調(diào)節(jié)噴嘴環(huán)開度等諸多方法。調(diào)節(jié)噴嘴環(huán)開度的方法因其發(fā)動(dòng)機(jī)性能改善的優(yōu)勢明顯而得到了廣泛的認(rèn)可。采用可變噴嘴環(huán)渦輪增壓器與采用普通增壓器相比，發(fā)動(dòng)機(jī)的低速轉(zhuǎn)矩、煙度和油耗都得到了改盡口 ο
[0007]可變噴嘴增壓器(VNT)通過改變渦輪的流通截面來實(shí)現(xiàn)與柴油機(jī)在各個(gè)轉(zhuǎn)速工況下的最佳匹配。所有的工況點(diǎn)與發(fā)動(dòng)機(jī)都能有良好的匹配，使發(fā)動(dòng)機(jī)的性能都能達(dá)到較佳。配有一可調(diào)節(jié)的噴嘴環(huán)，它能通過調(diào)節(jié)噴嘴環(huán)上的可變舌片位置而改變渦輪的流通截面。從而使它在低速時(shí)像一快速反應(yīng)的小渦輪而在高速時(shí)像一高效率的大渦輪。使發(fā)動(dòng)機(jī)不僅能夠保持高速時(shí)的渦輪效率，而且可以提高低速時(shí)的渦輪效率，通過減少渦輪流通截面，能最大程度的減少渦輪滯后現(xiàn)象。也能在高速流動(dòng)時(shí)減少廢氣的摩擦而使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出更大的功率。使用可變噴嘴增壓器，能提高發(fā)動(dòng)機(jī)的低速扭矩性能及加速性能，并大幅度的降低發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣煙度。可變噴嘴渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)是把固定噴嘴改為可調(diào)噴嘴，通常情況下可分為軸流式和徑流式兩種。軸流式可變噴嘴渦輪增壓器主要用于大型發(fā)動(dòng)機(jī)，渦輪效率高。徑流式可變噴嘴渦輪增壓器主要應(yīng)用范圍是中、小型發(fā)動(dòng)機(jī)。本實(shí)用新型可變噴嘴截面渦輪增壓器屬于徑流式可變噴嘴渦輪增壓器。
[0008]現(xiàn)有可變噴嘴截面渦輪增壓器控制導(dǎo)流葉面的開啟角度是需要先參考一系列的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況(例如氣門開啟，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，大氣壓力和水溫等)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元將計(jì)算最合適的渦輪增壓器壓力，之后通過位置反饋裝置反饋給ECU，并計(jì)算目前增壓器所需要的導(dǎo)流葉片截面積大小，之后由真空調(diào)節(jié)器通過真空度改變增壓器內(nèi)部調(diào)節(jié)桿位置，并推動(dòng)噴嘴環(huán)上可變舌片傾斜或垂直的角度帶動(dòng)噴嘴環(huán)，之后噴嘴環(huán)再聯(lián)動(dòng)內(nèi)部的導(dǎo)流葉片，調(diào)節(jié)其開啟/關(guān)閉的角度，從而實(shí)現(xiàn)可變截面技術(shù)，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的低速扭矩性能及加速性倉泛。
[0009]現(xiàn)有的渦輪增壓器可變噴嘴環(huán)如附圖1和附圖2所示，它包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)環(huán)、三個(gè)支撐輪、三個(gè)支撐輪軸、i^一個(gè)從動(dòng)搖臂、i^一個(gè)葉片、一個(gè)葉片座、三個(gè)臺(tái)階銷釘和一個(gè)噴嘴座。支撐輪通過支撐輪軸安裝在葉片座上，支撐輪和支撐輪軸之間采用間隙配合，支撐輪軸和葉片座之間采用間隙配合。葉片和從動(dòng)搖臂通過焊接固定安裝在葉片座上，葉片和葉片座之間采用間隙配合。驅(qū)動(dòng)環(huán)裝配在3個(gè)支撐輪的卡槽中。臺(tái)階銷釘安裝在葉片座上的銷釘孔內(nèi)，臺(tái)階銷釘和葉片座上的銷釘孔采用間隙配合。在噴嘴座上設(shè)有三個(gè)用來將噴嘴座安裝在渦輪增壓器中間體上的螺釘孔內(nèi)。
[0010]附圖3為現(xiàn)有的可變噴嘴環(huán)安裝在渦輪增壓器上的示意圖，它包括中間體，蝸殼，放氣閥，噴嘴環(huán)，葉片座通過臺(tái)階銷釘安裝在渦輪增壓器中間體上，臺(tái)階銷釘和渦輪增壓器中間體上的銷釘孔采用間隙配合。噴嘴座通過螺釘安裝在渦輪增壓器中間體上。
[0011]現(xiàn)有的可變噴嘴環(huán)存在以下不足:一是大部分零部件都是分離件，零部件裝配繁瑣，效率低，對整機(jī)裝配人員有較高要求；二是在渦輪增壓器上安裝可變噴嘴環(huán)時(shí)，不但噴嘴座8要通過螺釘安裝在渦輪增壓器中間體上，而且在渦輪增壓器中間體上要裝配限位銷，這樣就增加了軸承體加工工序和裝配工序，同時(shí)增加了零件數(shù)量。
[0012]霍尼韋爾公司在中國專利CN 102828785A中披露了帶有葉片密封環(huán)的渦輪增壓器可變噴嘴組件，葉片密封環(huán)由廢棄壓差推向葉片的近端，并且葉片因此被推向相對的噴嘴壁，從而所述葉片的遠(yuǎn)端接近所述壁，導(dǎo)致在葉片的近端和遠(yuǎn)端處的間隙減小或封閉。
[0013]在日本專利公布JP-A-2002-038964中已知完全可關(guān)閉的噴嘴裝置。通過可樞轉(zhuǎn)的葉片來構(gòu)建可變噴嘴裝置，使得流道的幾何構(gòu)造是可調(diào)節(jié)的?？蓸修D(zhuǎn)的葉片尖端分別鄰接相鄰的葉片，使得通過噴嘴的流道幾乎完全關(guān)閉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，提出一種快插式雙密封可變噴嘴渦輪增壓器。
[0015]本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:
[0016]快插式雙密封可變噴嘴渦輪增壓器，它包括快插式雙密封導(dǎo)流整體式渦輪增壓器可變噴嘴組件、渦殼、渦輪、螺絲調(diào)節(jié)銷以及放氣閥，快插式雙密封導(dǎo)流整體式渦輪增壓器可變噴嘴組件包括渦端密封圈、渦輪導(dǎo)向葉片座、十二個(gè)葉片裝置、葉片主支撐座、中間體壓蓋、驅(qū)動(dòng)環(huán)、軌道環(huán)、葉片定位銷以及四個(gè)螺釘，渦輪端密封圈設(shè)在渦輪導(dǎo)向葉片座端部，葉片裝置包括葉片組件、葉片軸，葉片組件固定在葉片軸上，葉片軸與葉片組件均布在葉片主支撐座及渦輪導(dǎo)向葉片座的兩側(cè)，驅(qū)動(dòng)環(huán)上設(shè)有十三個(gè)開槽，十二個(gè)葉片分別設(shè)在開槽內(nèi)，剩余一個(gè)開槽與中間體的主動(dòng)搖臂連接，四個(gè)螺釘分別將渦輪