可变喷嘴单元及可变容量型增压器制造技术

在第一喷嘴环(47)的相对面(47f)和第二喷嘴环(57)的相对面(57f)之间，多个可变喷嘴(61)以包围涡轮叶轮(29)的方式在圆周方向上配置。各可变喷嘴(61)向旋转范围的打开方向侧端旋转时，各可变喷嘴(61)的后缘(61t)相对于第二喷嘴环(57)的相对面(57f)的内缘(57fe)向径向内侧突出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及调整向可变容量型增压器中的涡轮叶轮侧供给的废气流路面积(喉口面积)的可变喷嘴单元及可变容量型增压器。
技术介绍
近年，关于装备于可变容量型增压器的可变喷嘴单元出现多种开发。从专利文献I到专利文献3公开了涉及现有技术的可变喷嘴单元。该具体的结构按照下述。在涡轮外壳内，第一基座环与涡轮叶轮同心状地配置。在相对于第一基座环沿涡轮叶轮的轴向隔离的位置上，与第一基座环一体地设置第二基座环。另外，在第一基座环的相对面与第二基座环的相对面之间配置多个可变喷嘴。多个可变喷嘴以围绕涡轮叶轮的方式在圆周方向上等间距地配置。各可变喷嘴可在预先设定的旋转范围内绕平行于涡轮叶轮轴心的轴心向打开方向或关闭方向(打开方向及关闭方向)旋转地设置。在第一基座环的相对面的相反面侧形成联杆室。在联杆室配置联杆机构。联杆机构使多个可变喷嘴在上述旋转范围内向打开方向或关闭方向同步旋转。多个可变喷嘴向打开方向同步旋转时，向涡轮叶轮侧供给的废气的流路面积(喉口面积)变大。另一方面，多个可变喷嘴向关闭方向同步旋转时，上述废气的流路面积变小。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2010-65591号公报专利文献2:日本特开2009-243431号公报专利文献3:日本特开2009-243300号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题可是，在增压发动机系统中使用可变容量型增压器的情况中，为了提高增压发动机系统的发动机燃烧效率，要求以下的两个特性(性能)。即，第一特性是发动机转数低、在废气流量少的低流量区域中的涡轮效率(在发动机低旋转区域中的涡轮效率)的高效率化，第二特性是发动机转数高、在废气流量多的大流量区域中的涡轮容量(发动机高转数区域中的涡轮容量)的大容量化。可是，位于低流量区域的涡轮效率的高效率化与位于大流量区域的涡轮容量的大容量化有折中选择的关系，并存两个特性很困难。因此，本专利技术的目的在于提供一种可变喷嘴单元及可变容量型增压器，能实现在低流量区域的涡轮效率的高效率化和在大流量区域的涡轮容量的大容量化。用于解决课题的方法本专利技术的形式是调整向可变容量型增压器的涡轮叶轮侧供给的废气的流路面积(喉口面积)的可变喷嘴单元，具备:在上述可变容量型增压器中的涡轮机壳内与上述涡轮叶轮同心状地配置的第一基座环；相对于上述第一基座环在上述涡轮叶轮的轴向上隔离，且在相对的位置上与上述第一基座环一体地设置的第二基座环；在上述第一基座环的相对面和上述第二基座环的相对面之间以包围上述涡轮叶轮的方式在圆周方向上配置，能在预先规定的旋转范围内绕平行于上述涡轮叶轮轴心的轴心向打开方向及关闭方向旋转地配置的多个可变喷嘴；用于使多个上述可变喷嘴在上述旋转范围内同步向开闭方向旋转的联杆机构，要旨为:当使各可变喷嘴向上述旋转范围的打开方向侧端旋转时，各可变喷嘴的后缘相对于上述第一基座环及上述第二基座环中的至少任一个的相对面的内缘(内周缘)向径向内侧突出。并且，在本专利申请的说明书及要求保护的范围内，“配置”所包含的意思为除了直接配置外还有通过其他部件间接性配置的意思，“设置”所包含的意思除了直接设置外还有通过其他部件间接性地设置的意思。另外，所谓“后缘”是废气的流动方向的下游端。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种能实现位于低流量区域的涡轮效率的高效率化与位于大流量区域的涡轮容量的大容量化的可变喷嘴单元及可变容量型增压器。【附图说明】图1是在图3中的向视部I的放大图。图2是沿图3中的I1-1I线的扩大剖视图。图3是在图7中的向视部III的放大图。图4是表示涉及本专利技术的实施方式的可变喷嘴单元的大部分的图。图5(a)是表示在涉及本专利技术的实施方式的可变喷嘴单元中的喷嘴环的图，图5(b)是表示沿图5(a)中的VB-VB线的剖视图。图6(a)是表示在涉及本专利技术的实施方式的可变喷嘴单元中的支承环的图，图6(b)是沿图6(a)中的VIB-VIB线的剖视图。图7是涉及本专利技术的实施方式的可变容量型增压器的主视剖视图。图8是说明本专利技术的其他实施方式的特征部分的图，是相当于图1的图。图9(a)是涉及现有例的可变容量型增压器的示意的局部剖视图，图9(b)是沿图9(a)中的IXB-1XB线的剖视图。图10(a)是涉及专利技术例的可变容量型增压器的示意的局部剖视图，图10(b)是沿图10 (a)中的XB-XB线的剖视图。图11是表示关于涉及现有例的可变容量型增压器及涉及专利技术例的可变容量增压器性能试验的结果的图。【具体实施方式】首先，关于成为本专利技术依据的新的发现进行说明。 图9 (a)及图9 (b)表示涉及现有例的可变容量型增压器200。图10 (a)及图10 (b)表示涉及专利技术例(即，本专利技术的一种实施方式)的可变容量型增压器300。在涉及现有例的可变容量型增压器200中，无论各可变喷嘴26向任何方向旋转，各可变喷嘴261的后缘261t都不会从第一基座环247的相对面247f的内缘247fe及第二基座环257的相对面257f的内缘257fe突出。另一方面，在涉及专利技术例的可变容量型增压器300中，使各可变喷嘴361向打开方向旋转时，各可变喷嘴361的后缘361t相对于第二基座环357的相对面357f的内缘357fe向径向内侧突出。在图9(b)中，实线表示位于旋转范围内的打开方向侧端的可变喷嘴261，假想线表示位于旋转范围内的关闭方向侧端的可变喷嘴261。同样，在图10(b)中，实线表示位于旋转范围内的打开方向侧端的可变喷嘴361，假想线表示位于旋转范围内的关闭方向侧端的可变喷嘴361。并且，图9(a)中的227、229、237、299分别表示可变容量型增压器200的涡轮外壳、涡轮叶轮、涡轮卷形流路、密封环。同样，图10(a)的327、329、337、399分别表示可变容量型增压器300的涡轮外壳、涡轮叶轮、涡轮卷形流路、密封环。图11表示关于可变容量型增压器200及可变容量型增压器300的性能试验的结果。该图表示流经两增压器的涡轮的气体流量(试验气体流量)与涡轮效率之间的关系。并且，该流量通过使用涡轮入口温度与压力的所周知的算式补正。如该图所示，涉及专利技术例的可变容量型增压器300，在小流量区域维持与涉及现有例的可变容量型增压器200相等的涡轮功率，在大流量区域相比于涉及现有例的可变容量型增压器200增大流量。即，在以旋转至在旋转范围内的打开方向侧端时，各可变喷嘴的后缘相对于第二基座环的相对面的内缘向径向内侧突出的方式构成各可变喷嘴的情况下，得到在小流量区域中维持充足的涡轮功率且能够在大流量区域中增大废气的流量这样的见解。增大该废气的流量的原因推测为，喉口(外观喉口)T的位置向气体的流动方向的上游侧位移，喉口T的面积(外观喉口面积)在大流量区域扩大。另外，各可变喷嘴旋转至旋转范围内的打开方向侧端时，各可变喷嘴的后缘相对于第一基座环的相对面的内缘向径向内侧突出的情况下，推测也能够产生相同的现象。关于本专利技术的实施方式参照图1至图7进行说明。并且，在附图中的“R”表示右方向，“L”表示左方向。图7表示涉及本实施方式的可变容量型增压器I。可变容量型压缩机I利用来自发动机(图示省略)的废气的能量，对向发动机供给的空气进行增压(压缩)。可变容量型增压器I具备轴承外壳3。在轴承外壳3内设置向心轴承5及一对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变喷嘴单元，其调整向可变容量型增压器中的涡轮叶轮侧供给的废气的流路面积，该可变喷嘴单元的特征在于，具备：以与上述涡轮叶轮同心状设置在上述可变容量型增压器中的涡轮外壳内的第一基座环；相对于上述第一基座环在上述涡轮叶轮的轴向上隔离，且在相对的位置上与上述第一基座环一体地设置的第二基座环；在上述第一基座环的相对面和上述第二基座环的相对面之间以包围上述涡轮外壳的方式配置在圆周方向上，且能在预先设定的旋转范围内绕平行于上述涡轮叶轮轴心的轴心向打开方向及关闭方向旋转地配置的多个可变喷嘴；以及用于使多个上述可变喷嘴在上述旋转范围内同步向开闭方向旋转的联杆机构，当各可变喷嘴向上述旋转范围的打开方向侧端旋转时，各可变喷嘴的后缘相对于上述第一基座环及上述第二基座环中的至少任一个的相对面的内缘向径向内侧突出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：井上智裕，浅川贵男，濑川健一，
申请(专利权)人：株式会社IHI，
类型：发明
国别省市：日本;JP