[实用新型]可变截面涡轮增压器

说明书

可变截面涡轮增压器，包括涡轮箱、中间体、喷嘴环机构、轴向移动控制机构及叶片角度控制机构；喷嘴环机构包括外环片、内环片、叶片轴、连杆及叶片；轴向移动控制机构包括输入轴A和拨叉；拨叉绕输入轴A转动时，通过拨轴与导向槽的配合带动喷嘴环机构在中间体的套装段上移动；叶片角度控制机构包括输入轴B和拨片。本实用新型实现了叶片在涡轮机喷嘴腔位置从少到多的变化过程，进而在发动机小负荷时不会增加排气阻力，具有良好的燃油经济性，还实现了叶片在工作过程中开度从小到大变化，保证了涡轮增压器始终在高效区工作。

技术领域

本实用新型涉及发动机涡轮增压技术领域，特别是一种可变截面涡轮增压器。

背景技术

采用涡轮增压技术的发动机通常会伴有涡轮增压迟滞现象，涡轮增压迟滞就是我们在踩下油门到涡轮增压压力达到最大之间的时间差，也就是涡轮建立正压增压压力的过程，这个过程所需的时间越长，涡轮迟滞越明显，增压迟滞越明显，这个过程所需时间越长，而直观的表现，就是在踩下油门之后动力输出延迟爆发。

对于传统的涡轮增压器来说，一方面，为了解决涡轮增压迟滞现象，通常会尽可能选用小尺寸的涡轮，但小尺寸涡轮存在以下缺点：由于小涡轮排气截面面积较小，会使排气阻力增加，产生排气背压，进而限制了发动机的最大功率和最大扭矩。另一方面，为了使发动机获得更强劲的动力表现，通常会尽可能选用大尺寸的涡轮，但大尺寸涡轮在低速工况下相比小尺寸涡轮更难以被驱动，涡轮增压迟滞现象更明显。也就是说，传统的涡轮增压器很难兼顾发动机的动力性和易驾驶性。

为了解决上述矛盾，可变截面涡轮增压器技术应运而生，其核心结构就是可调排气截面的导流叶片。现有的可变截面涡轮增压器技术分为两种结构形式：第一种结构，叶片角度不可调节，通过控制导流叶片沿轴向伸入或远离涡轮箱喷嘴环位置来调节排气截面；第二种结构，导流叶片在涡轮箱内的位置是不可调节的，但可通过旋转调整叶片角度来调节排气截面。

第一种结构虽然能实现导流叶片在涡轮箱喷嘴环位置从少到多的变化过程，在发动机小负荷时不会增加排气阻力，具有良好的燃油经济性，但是因为叶片角度不能调节，在发动机复杂的全工作范围内，部分工作点并不能很好的气流入角，涡轮增压器的工作峰值效率范围有限。第二种结构虽然在导流叶片的工作过程中可实现开度从小到大变化，在全工作范围内都能很好的气流入角，涡轮增压器工作峰值效率较高，但是因为导流叶片固定在涡轮箱喷嘴环位置，在发动机小负荷时会增加排气阻力，恶化了发动机燃油经济性。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，而提供一种可变截面涡轮增压器，它解决了现有的可变截面涡轮增压器技术无法兼顾低速和高速全工况下最佳燃油经济性的问题。

本实用新型的技术方案是：可变截面涡轮增压器，包括涡轮箱、中间体、喷嘴环机构、轴向移动控制机构及叶片角度控制机构；

涡轮箱内设有中心通道、环绕在中心通道外侧并与中心通道直接连通的涡轮机喷嘴腔、环绕在中心通道外侧并与中心通道和涡轮机喷嘴腔直接连通的喷嘴环安置腔；

中间体一端设有用于安装喷嘴环机构的套装段，中间体固定安装在涡轮箱的一端，其套装段伸入涡轮箱的中心通道内；

喷嘴环机构包括外环片、内环片、叶片轴、连杆及叶片；外环片活动安装在内环片的外侧，其与内环片同圆心且边缘吻合，并相对于内环片可转动，外环片的内侧边缘处环形分布有多个连杆嵌入口，外环片的内侧边缘处还设有拨片嵌入口，内环片上环形分布有多个贯穿内环片前后端面并与连杆嵌入口一一对应的叶片轴孔，内环片的前端面上还固接有对接柱，对接柱上设有导向槽；叶片轴活动安装在内环片的叶片轴孔内；连杆和叶片分别分布在内环片的前后端面上，连杆一端伸入连杆嵌入口内，另一端与对应的叶片轴孔内的叶片轴一端固接，叶片与叶片轴另一端固接；喷嘴环机构通过内环片的中心孔活动套装在中间体的套装段上，并位于涡轮箱的喷嘴环安置腔内；