一種帶導(dǎo)葉的廢氣旁通渦輪機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于渦輪增壓器上的渦輪機，尤其涉及一種帶導(dǎo)葉的廢氣旁通渦輪機，屬于內(nèi)燃機領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]車用發(fā)動機轉(zhuǎn)速范圍廣，渦輪增壓器受發(fā)動機及增壓器特性的限制，難以在高、低速端均獲得最佳的匹配。如果按中高速端匹配，低速端增壓壓力不足，為了不使煙度排放性能等惡化，不得不限制供油量(通過冒煙限制器)，從而犧牲了低速扭矩并影響整車低速駕駛性能。廢氣旁通渦輪增壓器正是針對解決柴油機低速動力性不足而開發(fā)的產(chǎn)品，它以低速端進行最佳匹配，低速增壓壓力高，冒煙限制器不起作用(即不減油)，因此低速扭矩大，排放污染低，并通過旁通閥來解決由此產(chǎn)生的高速端增壓壓力過高的問題，從而兼顧了高速端的性能。
[0003]廢氣旁通渦輪增壓器基本工作原理和一般的渦輪增壓器相同，但它多一個在渦輪進口處的廢氣旁通閥以及受增壓壓力控制使其開啟、關(guān)閉的執(zhí)行機構(gòu)。從圖1可以看出，廢氣旁通閥門9與傳動片10整體轉(zhuǎn)動，并通過推桿6與執(zhí)行器5 (用支架4固定在增壓器殼體上)中彈簧的一端相連，執(zhí)行器5的另一端則通過膠管3與壓氣機2出口增壓壓力相通。
[0004]當發(fā)動機7處于低速、低負荷時，增壓壓力低，廢氣旁通閥門9處于關(guān)閉狀態(tài)，執(zhí)行器5中的彈簧具有一定的預(yù)緊力。當增壓壓力達到一定程度，足以克服彈簧預(yù)緊力并達到一定的力平衡時，作用力將通過推桿6、傳動銷8、傳動片10使廢氣旁通閥門9打開，將進入渦輪機I的部分廢氣經(jīng)旁通通道流入總排氣管，從而減少了流入動力渦輪12的廢氣，減少進入動力渦輪12的能量，使轉(zhuǎn)速和增壓壓力隨之下降。
[0005]傳統(tǒng)的廢氣旁通渦輪增壓器上的渦輪機結(jié)構(gòu)見圖2、圖3，包括渦輪殼11、隔熱罩14、動力渦輪12、無葉噴嘴19、廢氣旁通閥門9、搖臂15、軸套13、傳動片10、傳動銷8、推桿6、執(zhí)行器5，增壓壓力通過執(zhí)行器5推動推桿6，推桿6通過傳動銷8推動傳動片10、搖臂15旋轉(zhuǎn)，搖臂15帶動廢氣旁通閥門9開啟和關(guān)閉。
[0006]渦輪殼的通流能力通過渦輪殼A/R的變化來調(diào)節(jié)，A、R的概念示意見圖4，A是渦輪殼零截面積，R為零截面質(zhì)心到渦輪殼軸心距離。
[0007]為了與不同排量、功率的發(fā)動機匹配，一個系列的渦輪增壓器都要匹配多個不同A/R的渦輪機，特別是針對雙流道脈沖渦輪機，還要在不同流道設(shè)置不同的A/R，不但在做性能試驗匹配時，受制于模具造價，不可能加工太多的渦輪殼進行精細匹配，達不到性能的最優(yōu)，而且，在后期的批產(chǎn)中，會有一系列A/R不同的渦輪殼，模具眾多，不但導(dǎo)致成本增力口，也增加了管理難度。
[0008]再加上現(xiàn)在排放技術(shù)升級，逐漸過渡到國IV、國V排放，對增壓器的流量和壓比要求更加嚴格，傳統(tǒng)的廢氣旁通結(jié)構(gòu)渦輪殼都為砂模鑄造，很難保證生產(chǎn)一致性。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對廢氣旁通渦輪增壓器的上述缺點，提供一種帶導(dǎo)葉的廢氣旁通渦輪增壓器，通過導(dǎo)葉的個數(shù)、大小、角度、排布來調(diào)節(jié)渦輪殼的通流能力，不但一個系列的增壓器可共用一種渦輪殼，大大減少模具成本，而且還能對通流能力進行精細調(diào)節(jié)，使匹配性能達到最優(yōu)。
[0010]為了解決上述問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0011]一種帶導(dǎo)葉的廢氣旁通渦輪機，包括渦輪殼，所述渦輪殼內(nèi)安裝有動力渦輪和進氣流道，所述渦輪殼上靠近動力渦輪尾部的位置設(shè)置有用以將動力渦輪導(dǎo)入的氣體導(dǎo)入到進氣流道的無葉噴嘴；
[0012]所述渦輪殼內(nèi)靠近無葉噴嘴的位置安裝有可通過改變導(dǎo)葉的個數(shù)、大小、角度、排布來調(diào)節(jié)渦輪殼的通流能力的導(dǎo)葉組件。
[0013]以下是本實用新型對上述方案的進一步優(yōu)化:
[0014]動力渦輪渦輪軸的后端靠近導(dǎo)葉組件的位置安裝有隔熱罩。
[0015]進一步優(yōu)化:所述渦輪殼內(nèi)靠近進氣流道口的位置設(shè)置有渦輪殼渦舌，渦輪殼渦舌將進氣流道間隔成左流道和右流道。
[0016]進一步優(yōu)化:所述導(dǎo)葉組件包括一環(huán)形隔板，環(huán)形隔板的一側(cè)安裝有若干片上導(dǎo)葉，另一側(cè)安裝有若干片下導(dǎo)葉，導(dǎo)葉組件精密鑄造成一體。
[0017]進一步優(yōu)化:所述下導(dǎo)葉上設(shè)有連接軸，下導(dǎo)葉通過連接軸與隔熱罩插接成一個整體。
[0018]進一步優(yōu)化:隔板上設(shè)有臺階，渦輪殼渦舌上設(shè)置有與臺階想配合的沉槽，確保兩流道不竄氣。
[0019]這樣，一個系列的增壓器只使用一種渦輪殼，其通流能力通過導(dǎo)葉的個數(shù)、大小、角度、排布來調(diào)節(jié)，不但大大減少模具成本，而且還能對通流能力進行精細調(diào)節(jié)，使匹配性能達到最優(yōu)。再加上精密鑄造的導(dǎo)葉生產(chǎn)一致性好，更容易滿足排放升級國IV、國V后對增壓器壓比、流量的一致性要求。
[0020]另一種優(yōu)化:導(dǎo)葉組件包括若干片呈環(huán)形排布的導(dǎo)葉，所述導(dǎo)葉直接與隔熱罩鑄成一體。這種結(jié)構(gòu)相對簡單。
[0021]進一步優(yōu)化:所述渦舌頂端為平面，與導(dǎo)葉的尖端直接的距離為0.1?0.3mm。
[0022]再一種優(yōu)化:
[0023]所述渦輪殼內(nèi)的進氣流道為單流道。
[0024]進一步優(yōu)化:導(dǎo)葉組件包括若干片呈環(huán)形排布的導(dǎo)葉，所述導(dǎo)葉直接與隔熱罩鑄成一體。
[0025]另一種優(yōu)化:所述渦輪殼上設(shè)置有旁通孔和進氣法蘭，所述旁通孔設(shè)置在進氣法蘭上。不再排布在渦輪殼的側(cè)面，能夠遠離喉口，避免氣流擾動。
[0026]另一種優(yōu)化:導(dǎo)葉包括長導(dǎo)葉和短導(dǎo)葉，長導(dǎo)葉的長度大于短導(dǎo)葉的長度，長導(dǎo)葉和短導(dǎo)葉間隔設(shè)置。
[0027]長導(dǎo)葉和短導(dǎo)葉的大小根據(jù)流動分析來定，但用小葉片的好處是拓寬流量，類似于壓氣機葉輪的長短葉片，減小堵塞。
[0028]另一種優(yōu)化:若干片導(dǎo)葉中，每間隔一個導(dǎo)葉，在導(dǎo)葉上開設(shè)有一個導(dǎo)流槽，導(dǎo)流槽的朝向與導(dǎo)葉一致，以增加高速點的流量。
[0029]另一種優(yōu)化:為了增加驅(qū)動能量，所述若干片導(dǎo)葉應(yīng)用在非全周流道上并非全周均勻排布。所述若干片導(dǎo)葉均勻排布在小流道上。在有導(dǎo)葉的情況下，氣流方向集中，而且氣流通過面積也比無導(dǎo)葉小，所以能把較低的能量(小流道主要用于發(fā)動機的低速段，能量小)集中起來。
[0030]另一種優(yōu)化:為了增加驅(qū)動能量，所述若干片導(dǎo)葉應(yīng)用在非全周流道上并采用不均勻排布。若干片導(dǎo)葉位于在小流道一側(cè)的排布密度大于位于大流道一側(cè)的排布密度。
[0031]本實用新型通過調(diào)整導(dǎo)葉的個數(shù)、大小、角度、排布來調(diào)節(jié)渦輪殼的通流能力，不但減小了成本、加快了研發(fā)速度、提升了匹配精度，更是獲得了原理上的重大突破，，不但一個系列的增壓器可共用一種渦輪殼，大大減少模具成本，而且還能對通流能力進行精細調(diào)節(jié)，使匹配性能達到最優(yōu)。
[0032]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
【附圖說明】
[0033]附圖1是本實用新型【背景技術(shù)】中廢氣旁通渦輪增壓器的原理圖；
[0034]附圖2是本實用新型【背景技術(shù)】中廢氣旁通渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]附圖3是附圖2的仰視圖；
[0036]附圖4是本實用新型【背景技術(shù)】中渦輪殼上A、R的示意圖；
[0037]附圖5是本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]附圖6是本實用新型實施例1中執(zhí)行器與傳動片的連接示意圖；
[0039]附圖7是本實用新型實施例1中導(dǎo)葉組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]附圖8是本實用新型實施例1中導(dǎo)葉的排布圖；
[0041]附圖9是本實用新型實施例1中隔板上的凸臺與渦輪殼渦舌上的沉槽配合示意圖；
[0042]附圖10本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]附圖11是本實用新型實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044]附圖12是本實用新型實施例4的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]附圖13是本實用新型實施例5的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]附圖14是本實用新型實施例5中導(dǎo)葉的排布圖；
[0047]附圖15是本實用新型實施例6的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048]附圖16是本實用新型實施例7的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049]附圖17是本實用新型實施例7中導(dǎo)葉的排布示意圖。
[0050]附圖18是本實用新型實施例8的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0051]圖中:1-渦輪機；2_壓氣機；3_膠管；4_支架；5_執(zhí)行器；6_推桿；7_發(fā)動機；8-傳動銷；9_廢氣旁通閥門；10_傳動片；11_渦輪殼；12-動力渦輪；13-軸套；14_隔熱罩；15_搖臂；16_隔板；17-下導(dǎo)葉；18-渦輪殼渦舌；19-無葉噴嘴；20_上導(dǎo)葉；21_導(dǎo)葉組件；22_連接軸；23_臺階；24_導(dǎo)葉；25_旁通孔；26_進氣法蘭；27_長導(dǎo)葉；28_短導(dǎo)葉；29-導(dǎo)流槽；30_小流道；31_大流道；32_沉槽。
【具體實施方式】
[0052]實施例1，如圖5、6、7、8所示，一種帶導(dǎo)葉的廢氣旁通渦輪機，包括渦輪殼11，所述渦輪殼11內(nèi)安裝有動力渦輪12和進氣流道，所述渦輪殼11上靠近動力渦輪12尾部的位置設(shè)置有用以將動力渦輪12導(dǎo)入的氣體導(dǎo)入到進氣流道的無葉噴嘴19，所述渦輪殼11內(nèi)靠近無葉噴嘴19的位置安裝有可通過改變導(dǎo)葉的個數(shù)、大小、角度、排布來調(diào)節(jié)渦輪殼的通流能力的導(dǎo)葉組件21。
[0053]所