CN114787490B - 涡轮机及涡轮增压器 - Google Patents

涡轮机及涡轮增压器 Download PDF

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Abstract

本发明的涡轮机包括：绕轴线(O1)旋转的涡轮机叶轮、收纳涡轮机叶轮并且在涡轮机叶轮的外周侧划定环状的喷嘴流路的涡轮机壳体、在喷嘴流路的周向上隔开间隔设置的多个小弦节比喷嘴叶片(6)，在与划定喷嘴流路的轮毂侧壁面以及护罩侧壁面中的轮毂侧壁面连接的连接位置，将多个小弦节比喷嘴叶片(6)的每一个设置在与在周向上邻接的小弦节比喷嘴叶片(6)不同的径向位置。由此，在由于发动机的排气脉动而使涡轮机入口的压力大幅变动的情况下，仅使用小弦节比喷嘴叶片(6)就能够大幅改善动叶片流入角特性，与以往相比能够实现涡轮机效率的提高。

Description

涡轮机及涡轮增压器
技术领域
本发明涉及涡轮机及涡轮增压器。
背景技术
由于具有涡轮机转速、涡轮机输出可变，或可确保相对于发动机的输出变化的高响应性能等较大的优点，因此在搭载于汽车用发动机上的涡轮增压器、用于发电用发动机的膨胀涡轮机(Expansion Turbines)、小型燃气涡轮机等中多用具有向涡轮机中导入的废气的流量调节机构的径向涡轮机及斜流涡轮机。
具有径向涡轮机及斜流涡轮机的涡轮增压器例如构成为通过来自发动机的废气使涡轮机旋转驱动，并且使与涡轮机同轴连结的压缩机旋转驱动来压缩进气，并将该压缩气向发动机供给。
另一方面，废气的流量调节机构在由涡轮机壳体在涡轮机叶轮的外周侧划定的环状喷嘴流路上，沿周向并列设置多个喷嘴叶片而构成。
在废气的流量调节机构中具有如下废气的流量调节机构：具备多个可变喷嘴叶片，该多个可变喷嘴叶片被设置成通过执行机构的驱动而转动，在关闭时相邻的一个喷嘴叶片的前缘和另一个喷嘴叶片的后缘重叠而将流路关闭，根据各可变喷嘴叶片的转动量，任意地调节废气的流路的大小、即废气的流量。
另外，在废气的流量调节机构中具有如下废气的流量调节机构：在周向上隔开间隔(成为流路的间隙)固定设置的多个小弦节比喷嘴叶片，根据废气的压力的大小等，自动地调节废气的流量(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-123802号公报
发明内容
发明所要解决的课题
另一方面，涡轮增压器是在发动机的排气脉动下运转的，涡轮机入口的废气的压力大幅变动。
因此，涡轮机可能在与设计点(设计性能)大幅不同的工作点运转，在这种情况下存在涡轮机效率降低的问题。
对此，作为以往的抑制涡轮机性能降低的对策，提出了通过应用可变喷嘴叶片来进行与涡轮机流量相应的喉部面积控制的方法、以及通过应用小弦节比喷嘴叶片来减小动叶片相对流入角相对于压力变动的变化的方法。
但是，存在可变喷嘴叶片的应用使得涡轮增压器结构变得复杂，仅使用小弦节比喷嘴叶片时，动叶片的流入角(incidence)特性没有很大改善的问题。
本发明是鉴于上述问题点而作出的，其目的在于提供一种涡轮机及具有该涡轮机的涡轮增压器，在涡轮机入口的压力因发动机的排气脉动而大幅变动的情况下，不使用复杂结构的可变喷嘴叶片，仅使用小弦节比喷嘴叶片，就能够比以往更大地改善动叶片流入角特性且能够实现涡轮机效率的提高。
用于解决课题的技术方案
本发明一方面的涡轮机具有：涡轮机叶轮，其绕轴线旋转；涡轮机壳体，其收纳所述涡轮机叶轮，并且在所述涡轮机叶轮的外周侧划定环状的喷嘴流路；多个小弦节比喷嘴叶片，其在所述喷嘴流路的周向上隔开间隔设置，就所述多个小弦节比喷嘴叶片的每一个而言，在与划定所述喷嘴流路的轮毂侧壁面及护罩侧壁面中的轮毂侧壁面连接的连接位置，设置于与在所述周向上邻接的小弦节比喷嘴叶片不同的径向位置。
另外，本发明另一方面的涡轮机具有：涡轮机叶轮，其绕轴线旋转；涡轮机壳体，其收纳所述涡轮机叶轮，并且在所述涡轮机叶轮的外周侧划定环状的喷嘴流路；多个小弦节比喷嘴叶片，其在所述喷嘴流路上在周向上隔开间隔设置，就所述多个小弦节比喷嘴叶片的每一个而言，在与划定所述喷嘴流路的轮毂侧壁面及护罩侧壁面中的轮毂器侧壁面连接的连接位置，具有与在周向上邻接的小弦节比喷嘴叶片不同的弦长。
另外，本发明再一方面的涡轮机具有：涡轮机叶轮，其绕轴线旋转；涡轮机壳体，其收纳所述涡轮机叶轮，并且在所述涡轮机叶轮的外周侧划定环状的喷嘴流路；多个小弦节比喷嘴叶片，其在所述喷嘴流路的周向上隔开间隔设置，所述多个小弦节比喷嘴叶片的每一个构成为后缘的翼高比前缘的翼高大。
另外，本发明一方面的涡轮增压器具有上述的涡轮机。
发明效果
根据本发明一方面的涡轮机及具备该涡轮机的涡轮增压器，在涡轮机入口的压力由于发动机的排气脉动而大幅度变动的情况下，不使用复杂结构的可变喷嘴，仅通过使用小弦节比喷嘴就能够大幅改善动叶片流入角特性，与以往相比，能够实现涡轮机效率的提高。
附图说明
图1是表示一方面的涡轮机的图。
图2是表示一方面的涡轮机的喷嘴流路、流量调节机构的图。
图3是表示第一实施方式的涡轮机的流量调节机构的图，是表示多个喷嘴叶片(第一喷嘴叶片、第二喷嘴叶片)的配置的图。
图4是表示第一实施方式的涡轮机、涡轮机的流量调节机构的图，是表示图1的S部的图。
图5是表示第二实施方式的涡轮机的流量调节机构的图，是表示从护罩侧看到的喷嘴叶片(第一喷嘴叶片、第二喷嘴叶片)的配置的图。
图6是表示第二实施方式的涡轮机的流量调节机构的图，是表示从护罩侧看到的喷嘴叶片(第一喷嘴叶片、第二喷嘴叶片)的配置的图。
图7是表示第二实施方式的涡轮机、涡轮机的流量调节机构的图，是表示图1的S部的图。
图8是表示第三实施方式的涡轮机的流量调节机构的图，是表示多个喷嘴叶片(第一喷嘴叶片、第二喷嘴叶片)的形状、配置的图。
图9是表示第三实施方式的涡轮机、涡轮机的流量调节机构的多个喷嘴叶片(第一喷嘴叶片、第二喷嘴叶片)的图。
图10是表示第四实施方式的涡轮机的流量调节机构的图，是表示多个喷嘴叶片(第一喷嘴叶片、第二喷嘴叶片)的形状、配置的图。
图11是表示第四实施方式的涡轮机、涡轮机的流量调节机构的图，是表示图1的S部的图。
图12是表示第四实施方式的涡轮机的流量调节机构的变更例的图，是表示喷嘴叶片的形状、配置的图。
图13是表示第四实施方式的涡轮机、涡轮机的流量调节机构的变更例的图，是表示图1的S部的图。
图14是表示第五实施方式的涡轮机的流量调节机构的图，是表示多个喷嘴叶片的形状、配置的图。
图15是表示第五实施方式的涡轮机、涡轮机的流量调节机构的图，是表示图1的S部的图。
图16是表示第六实施方式的涡轮机的流量调节机构的喷嘴叶片的形状的图。
图17是表示组合了上述多个实施方式的多个喷嘴叶片(第一喷嘴叶片、第二喷嘴叶片)的结构的变更例的图。
图18是表示组合了上述多个实施方式的多个喷嘴叶片(第一喷嘴叶片、第二喷嘴叶片)的结构的变更例的图。
图19是表示组合了上述多个实施方式的多个喷嘴叶片(第一喷嘴叶片、第二喷嘴叶片)的结构的变更例的图。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下，参照图1～图4说明第一实施方式的涡轮机及涡轮增压器。
(涡轮增压器)
本实施方式的涡轮增压器是利用从发动机排出的废气的能量来提高发动机输出的涡轮增压装置，通过从发动机排出的废气来驱动涡轮机使其旋转，由此驱动与涡轮机同轴连结的压缩机旋转来压缩进气，将该压缩的进气供给发动机。
具体地，如图1所示，本实施方式的涡轮增压器1具有径向涡轮机2或斜流涡轮机(以下称为涡轮机)。
(涡轮机)
如图1、图2和图3所示，涡轮机2具有：涡轮机叶轮3，其绕涡轮增压器1的轴线O1旋转；涡轮机壳体5，其收纳涡轮机叶轮3，并且在涡轮机叶轮3的轴线O1中心的外周侧形成环状的喷嘴流路4；流量调节机构(废气G的流量调节机构)，其设置在涡轮机叶轮3的径向外侧的喷嘴流路4内，由在涡轮机叶轮3的周向上隔开规定间隔配置的多个喷嘴叶片6构成。
涡轮机叶轮3在由收纳于轴承壳体8中的径向轴承9、10可旋转地轴支承的旋转轴11的一端侧具有：将彼此的轴线O1配置在同轴上并一体地设置的呈截头锥状的大致圆锥台状的涡轮机叶轮12和多个涡轮机动叶片13，所述涡轮机动叶片13在涡轮机叶轮12的周面上在轴线O1中心的周向上隔开规定的间隔而设置。
在旋转轴11的另一端侧一体地设有呈截头锥状的大致圆锥台状的压缩机叶轮毂14，在该压缩机叶轮毂14的周面上，在周向上隔开规定的间隔而设有多个压缩机动叶片15。
由这些压缩机叶轮毂14和压缩机动叶片15构成压缩机叶轮16，该压缩机叶轮16绕轴线O1可旋转地收纳在压缩机壳体17中。
在本实施方式中，在涡轮机壳体5的内部设有涡旋流路18和排气流路19，该涡旋流路18与喷嘴流路4连通，使从涡轮机壳体5的外部导入的废气G向喷嘴流路4流通，所述排气流路19与喷嘴流路4连通，使驱动涡轮机叶轮3的废气G流通并导出到涡轮机壳体5的外部。
涡旋流路18是形成在喷嘴流路4的外周侧的大致螺旋状的流路，排气流路是沿着轴线O1延伸的管状的流路。
流经涡旋路径18的废气在喷嘴流路4向径向内侧流通而流入涡轮机叶轮3，使涡轮机叶轮3绕轴线O1旋转。使涡轮机叶轮3旋转的废气G在排气流路19流通，排出到涡轮机壳体5的外部。
另一方面，流量调节机构7的多个喷嘴叶片6分别构成为，例如将连结前缘6c和后缘6d的直线的长度(叶片长度)设为Lv、将通过后缘6d的后缘内切圆C1的周长设为Lc、将多个喷嘴叶片的个数为Nv时，满足Lv<Lc/Nv。
即，本实施方式的流量调节机构7的多个喷嘴叶片6是小弦节比喷嘴叶片，其配设为：在周向上相邻的喷嘴叶片6不重合，且在相邻的一个喷嘴叶片6的前缘6c与另一个喷嘴叶片6的后缘6d之间形成喉部th(参照图2和图3)。
另外，所谓的喉部是指相邻的喷嘴叶片6之间的最小宽度尺寸的部分。
在此，本发明的发明人通过锐意研究发现了：若设置喉部th，消除喷嘴重叠，并且喷嘴几何流出角θ1(连结喷嘴叶片6的前缘6c和后缘6d的中心轴线与沿着在小的废气压力(低压)时卓越的喷嘴叶片6流动的废气G2的流通方向之间的角度)和由喷嘴最小喉部th规定的流出角θ2(大致连结喷嘴叶片6的前缘6c和后缘6d的中心轴线与在大的废气压力(高压)时卓越的直接通过喉部th流动的废气G1的流通方向之间的角度)之差(θ2-θ1)增大时，能够增大随着废气G的压力变动的喷嘴流出角变动。
基于此，本实施方式的流量调节机构7如图3、图4所示，多个喷嘴叶片6在与划定喷嘴流路4的轮毂侧壁面5a和护罩侧壁面5b中的轮毂侧壁面5a连接的连接位置，使任意的喷嘴叶片6相对于在周向上相邻的喷嘴叶片6，偏移自轴线O1中心起的径向距离而配置。
这样，在与轮毂侧壁面5a连接的连接位置，通过将在周向上邻接的喷嘴叶片6(6a、6b)设置在不同的径向位置，而能够增大由喷嘴最小喉部th规定的流出角θ2，能够使废气G1朝向内径侧，能够增大伴随压力变动的流出角变动。
因此，根据本实施方式的涡轮增压器1及涡轮机2，在由于发动机的排气脉动而使涡轮机入口的压力大幅变动的情况下，不使用复杂结构的可变喷嘴，仅使用小弦节比喷嘴6就能够比以往大幅改善动叶片流入角特性，能够实现涡轮机效率的提高。
另外，在本实施方式中，多个喷嘴叶片6的每一个在周向上交替配置第一喷嘴叶片(第一小弦节比喷嘴叶片)6a和第二喷嘴叶片(第二小弦节比喷嘴叶片)6b，多个第一喷嘴叶片6a彼此、多个第二喷嘴叶片6b彼此分别配设在同心圆上，并且第二喷嘴叶片6b相对于第一喷嘴叶片6a配设在径向内侧的规定尺寸。
换言之，在本实施方式的流量调节机构7中，在与轮毂侧壁面5a连接的连接位置，相邻的第一喷嘴叶片6a和第二喷嘴叶片6b配设为第二喷嘴叶片6b的后缘6d位于比第一喷嘴叶片6a的后缘6d更靠径向内侧的位置。
通过这样地构成，能够更适当地增大伴随压力变动的流出角变动，与以往相比，能够大幅改善动叶片流入角特性，实现涡轮机效率的提高。
另外，也可以是，在与轮毂侧壁面5a连接的连接位置处，相邻的第一喷嘴叶片6a和第二喷嘴叶片6b配设为第二喷嘴叶片6b的后缘6d位于比第一喷嘴叶片6a的后缘6d更靠径向内侧的位置，并且在与护罩侧壁面5b连接的连接位置，多个第一喷嘴叶片6a的每一个的后缘6d配设为比多个第二喷嘴叶片6b的每一个的后缘6d更靠径向内侧的位置。
通过这样地构成，能够抑制在喷嘴出口处伴随着压力变动而在周向上产生流出角分布的情况，能够使流出角变动在周向上均一化。因此，能够更加适当地增大伴随压力变动的流出角变动，能够比以往更大地改善动叶片流入角特性，能够实现涡轮机效率的提高。
另外，配置在径向内侧的第二喷嘴叶片6b也可以配置在比相邻的第一喷嘴叶片6a的流出角θ1的延长线R更靠径向外侧的位置。
通过这样地构成，第二喷嘴叶片6b配置在比第一喷嘴叶片6a的流出角θ1的延长线R更靠径向外侧的位置，因此，能够抑制空气动力性能的大幅降低，能够得到流出角变动的增大效果。
(第二实施方式)
接下来，参照图5～图7(图1、图2和图3)说明第二实施方式的涡轮增压器及涡轮机。在此，本实施方式的涡轮增压器及涡轮机相对于第一实施方式的涡轮增压器、涡轮机，流量调节机构的喷嘴叶片的形状、配置不同，其他结构相同。因此，在本实施方式中，对与第一实施方式相同的结构(流量调节机构的结构等)标注相同标记并省略其详细说明。
本实施方式的涡轮增压器1、涡轮机2的流量调节机构7与第一实施方式相同，将在周向上交替相邻的第一喷嘴叶片6a和第二喷嘴叶片6b的径向位置错开而构成。
在此，如第一实施方式那样，在多个第一喷嘴叶片6a彼此、多个第二喷嘴叶片6b彼此分别配设在同心圆上，并且第二喷嘴叶片6b相对于第一喷嘴叶片6a配设在径向内侧规定尺寸的情况下，如图3所示，伴随着压力变动，特别是在各个喉部th流通的废气G1的流出角θ2(喷嘴出口的流出角θ2)上可能产生分布即大小的差异。
对此，在本实施方式的流量调节机构7中，如图5、图6、图7(参照图1、图2)所示，除了将在周向上交替地相邻的第一喷嘴叶片6a和第二喷嘴叶片6的径向方向的位置错开的结构之外，还在护罩侧，第一喷嘴叶片6a配置在比第二喷嘴叶片6b更靠径向内侧的位置，在轮毂侧，相反地，第二喷嘴叶片6b配置在比第一喷嘴叶片6a更靠径向内侧的位置，以将流出角θ2均一化。
并且，在如上构成的本实施方式的涡轮增压器1及涡轮机2中，与第一实施方式相比，能够抑制在喷嘴出口处随着压力变动在周向上产生流出角分布。
即，通过在喷嘴高度方向上改变喷嘴径向配置，能够使喷嘴出口处的流出角变动在周向上均一化。
因此，根据本实施方式的涡轮增压器1及涡轮机2，除了第一实施方式的作用效果之外，还能够将喷嘴出口处的流出角变动在周向上均一化，进而能够将涡轮机入口的压力变动抑制得较小。由此，不使用复杂结构的可变喷嘴，仅通过使用小弦节比喷嘴就能够大幅改善动叶片流入角特性，能够比以往更进一步提高涡轮机效率。
在此，如图7所示，例如，第一喷嘴叶片6a也可以将护罩侧配设在废气流通方向的上游侧，将轮毂侧配设在下游侧，第二喷嘴叶片6b与第一喷嘴叶片6a相反，将护罩侧配设在废气流通方向的下游侧，将轮毂侧配设在上游侧等，相邻的第一喷嘴叶片6a和第二喷嘴叶片6b从废气流通方向的正交方向看，可以构成为X状地配设。
在这种情况下，在喷嘴出口处，能够更有效地抑制随着压力变动而在周向上产生流出角分布的情况，能够使喷嘴出口处的流出角变动在周向上均一化。
即，在本实施方式中，在与护罩侧壁面5b连接的连接位置，多个第一喷嘴叶片6a的每一个的后缘6c配置在比多个第二喷嘴叶片6b的每一个的后缘6c更靠径向内侧的位置。
另外，与轮毂侧壁面5a连接的连接位置处的多个第一喷嘴叶片6a的每一个的后缘6c的径向位置同与护罩侧壁面5b连接的连接位置处的多个第二喷嘴叶片6b的每一个的后缘6c的径向位置相等。
另外，与护罩侧壁面5b连接的连接位置处的多个第一喷嘴叶片6a的每一个的后缘6c的径向位置同与轮毂侧壁面5a连接的连接位置处的多个第二喷嘴叶片6b每一个的后缘6c的径向位置相等。
(第三实施方式)
接下来，参照图8及图9(图1、图2和图3)说明第三实施方式的涡轮增压器及涡轮机。在此，本实施方式的涡轮增压器及涡轮机与第一实施方式、第二实施方式相比，流量调节机构的喷嘴叶片的形状不同，其他结构相同。因此，在本实施方式中，对与第一实施方式、第二实施方式相同的结构(流量调节机构的结构等)标注相同标记并省略其详细说明。
在本实施方式的涡轮增压器1及涡轮机2中，流量调节机构7与第一、第二实施方式相同，具有径向的位置不同的第一喷嘴叶片6a和第二喷嘴叶片6b而构成。
另一方面，如图8及图9所示，本实施方式的流量调节机构7在与轮毂侧壁面5a连接的连接位置处，多个第二喷嘴叶片6b的每一个分别具有比多个第一喷嘴叶片6a的每一个大的前缘部直径。
另外，在本实施方式中，在将多个第一喷嘴叶片6a的每一个的前缘部直径设为D1、将多个第二喷嘴叶片6b的每一个的前缘部直径设为D2时，以满足D2≤3×D1的关系的方式，即，在外径侧的第一喷嘴叶片6a的前缘部直径D1的3倍以下的范围内较大地设定内径侧的第二喷嘴叶片6b的前缘部直径D2，形成各喷嘴叶片6。另外，优选第二喷嘴叶片6b的前缘部直径D2是第一喷嘴叶片6a的前缘部直径D1的1.5倍以上。
在此，第一喷嘴叶片6a的前缘部直径D1被定义为将第一喷嘴叶片6a的前缘部中的最大厚度尺寸D1作为直径的虚拟圆的直径。另外，第二喷嘴叶片6b的前缘部直径D2被定义为将第二喷嘴叶片6b的前缘部中的最大厚度尺寸D2作为直径的虚拟圆的直径。
另外，本发明中的“前缘部”是指在将喷嘴叶片6的前缘6c设为0％位置、将喷嘴叶片6的后缘6d设为100％位置时，沿着喷嘴叶片6的弦长位于0～20％范围内的部分。
在由上述结构构成的本实施方式的涡轮增压器1和涡轮机2中，相对于位于外径侧的第一喷嘴叶片6a的前缘部，增大位于内径侧的第二喷嘴叶片6b的前缘部，由此，由喷嘴最小喉部th规定的流出角θ2能够朝向更内径侧，由此，能够增大伴随压力变动的流出角变动。
另外，通过将内径侧的第二喷嘴叶片6b的前缘部直径D2在外径侧的第一喷嘴叶片6a的前缘部直径D1的3倍以下的范围内较大地设定，能够抑制大的空气动力损失的增加，并且有效地增大流出角变动。
另外，通过锐意研究确认了将内径侧的第二喷嘴叶片6b的前缘部直径D2设为外径侧的第一喷嘴叶片6a的前缘部直径D1的3倍以下的上述效果。
因此，根据本实施方式的涡轮增压器1及涡轮机2，与第一实施方式相比，能够将涡轮机入口的压力变动抑制得较小，由此，不使用复杂结构的可变喷嘴，仅通过使用小弦节比喷嘴6，就能够大幅改善动叶片流入角特性，能够实现涡轮机效率的进一步提高。
(第四实施方式)
接下来，参照图10及图11(图1、图2)说明第四实施方式的涡轮增压器及涡轮机。在此，本实施方式的涡轮增压器及涡轮机与第一实施方式的涡轮增压器及涡轮机相比，流量调节机构的喷嘴叶片的形状、配置不同，其他结构相同。因此，在本实施方式中，对与第一实施方式相同的结构(流量调节机构的结构等)标注相同标记并省略其详细说明。
与第一实施方式相同，本实施方式的涡轮增压器1、涡轮机2的流量调节机构7如图10及图11所示，具有在周向上交替相邻的第一喷嘴叶片6a和第二喷嘴叶片6b而构成。
另一方面，在本实施方式的流量调节机构7中，将第二喷嘴叶片6的弦长L2形成得比第一喷嘴叶片6a的弦长L1小。
即，在与轮毂侧壁面5a连接的连接位置，多个第一喷嘴叶片6a的每一个分别具有比多个第二小弦节比喷嘴叶片6a的每一个短的弦长。
而且，在本实施方式中，大小不同的这些第一喷嘴叶片6a、第二喷嘴叶片6b的多个喷嘴叶片6的后缘的位置配置在同心圆上。
在由上述结构构成的本实施方式的涡轮增压器1、涡轮机2中，第二喷嘴叶片6的弦长L2小于第一喷嘴叶片6a的弦长L1，从而除了第一实施方式、第二实施方式的作用效果(弦长L2小的第2喷嘴叶片6b与第一喷嘴叶片6a相邻且交替配置的作用效果)之外，还能够使由喷嘴最小喉部th规定的流出角θ2朝向内径侧。
由此，能够增大由喷嘴最小喉部th规定的流出角θ2，能够使废气G1朝向内径侧，能够增大伴随压力变动的流出角变动。
因此，根据本实施方式的涡轮增压器1及涡轮机2，在因发动机的排气脉动而使涡轮机入口的压力大幅变动的情况下，不使用复杂结构的可变喷嘴，仅通过使用小弦节比喷嘴6，就能够比以往大幅地改善动叶片流入角特性，能够提高涡轮机效率。
另外，在本实施方式中，第二喷嘴叶片6b的弦长L2为第一喷嘴叶片6a的弦长L1的80％以下。
由此，能够更有效地使由喷嘴最小喉部th规定的流出角θ2朝向内径侧，能够增大由喷嘴最小喉部th规定的流出角θ2，能够使废气G1朝向内径侧，能够增大伴随压力变动的流出角变动。
在此，例如如图12、图13所示，可以改变护罩侧的弦长L和轮毂侧的弦长L来形成喷嘴叶片6。此时，优选以使护罩侧、轮毂侧的弦长L交替地大小变化的方式将多个喷嘴叶片6在周向上并设。
在这样构成的情况下，由喷嘴最小喉部th规定的流出角θ2也能够朝向内径侧，能够使废气G1朝向内径侧，增大伴随压力变动的流出角变动。
因此，在由于发动机的排气脉动而使涡轮机入口的压力大幅变动的情况下，不使用复杂结构的可变喷嘴，仅通过使用小弦节比喷嘴6，就能够比以往更大幅地改善动叶片流入角特性，能够实现涡轮机效率的提高。
(第五实施方式)
接下来，参照图14及图15(图1、图2、图3)说明第五实施方式的涡轮增压器及涡轮机。在此，本实施方式的涡轮增压器及涡轮机相对于第一实施方式、第四实施方式的涡轮增压器及涡轮机，流量调节机构的喷嘴叶片的形状、配置不同，其他结构相同。因此，在本实施方式中，对与第一实施方式到第四实施方式同样的结构(流量调节机构的结构等)标注相同标记并省略其详细说明。
如图14及图15所示，本实施方式的涡轮增压器1、涡轮机2的流量调节机构7具有在周向上隔开规定间隔而配设的多个喷嘴叶片6而构成(参照图1、图2)。
另一方面，在本实施方式的流量调节机构7中，各喷嘴叶片6使前缘的翼高H1形成得比后缘的翼高H2小。
在本实施方式中，将喷嘴叶片6的护罩侧的端部(护罩侧壁面的连接位置)形成为斜切口的形状从而减小前缘6c的翼高H1。另外，通过这样形成喷嘴叶片6，如图15所示，对应于喷嘴叶片6的形状而形成喷嘴流路4。
而且，在本实施方式中，这些喷嘴叶片6的后缘6d的位置在同心圆上配置。
在由上述结构构成的本实施方式的涡轮增压器1、涡轮机2中，较小地形成各喷嘴叶片(小弦节比喷嘴叶片)6的前缘6c的翼高H1，相对于喷嘴出口，喷嘴入口高度变大，即通过将喷嘴最小面积设置在喷嘴入口侧的设计，而能够使由喷嘴最小喉部th的面积规定的流出角θ2朝向内径侧，能够增大伴随压力变动的流出角变动(参照图3)。
因此，根据本实施方式的涡轮增压器1及涡轮机2，在因发动机的排气脉动而使涡轮机入口的压力大幅变动的情况下，不使用复杂结构的可变喷嘴，仅通过使用小弦节比喷嘴6，能够比以往更大幅地改善动叶片流入角特性，能够提高涡轮机效率。
另外，若以前缘6c的翼高H1为后缘6d的翼高H2的80％以下(H1≤0.8×H2)的方式形成了喷嘴叶片6时，则确认了能够更可靠且适当地获得上述作用效果。
(第六实施方式)
接下来，参考图16(图1、图2、图3)说明第六实施方式的涡轮增压器及涡轮机。在此，本实施方式的涡轮增压器及涡轮机相对于第一至第五实施方式的涡轮增压器、涡轮机的不同之处在于流量调节机构的喷嘴叶片的形状。因此，在本实施方式中，对与第一至第五实施方式相同的结构(流量调节机构的结构)标注相同标记并省略其详细说明。
如图16所示，本实施方式的流量调节机构7将喷嘴叶片6的后缘侧向周向弯曲而形成。另外，在本实施方式中，喷嘴叶片6的后缘侧的弯曲部(后缘弯曲部)6e相对于喷嘴金属角(前缘金属角)θ3具有最大20°的角度差而形成。
更详细地，本实施方式中的喷嘴金属角θ3是切线M1与直线(喷嘴叶片6的中心轴线)T1的交叉角θ3，所述切线M1是通过多个喷嘴叶片6的前缘6c的同心圆R1和喷嘴叶片6的前缘6c的交点P1处的切线，所述直线T1是连结与喷嘴叶片6的正压侧的表面和负压侧的背面相切的切圆Q1的中心和所述交点P1的直线。
喷嘴叶片6的后缘6c侧的弯曲部6e的弯曲角度θ4是连结了喷嘴叶片6的所述切圆Q1的中心和所述交点P1的直线T1的延长线和喷嘴叶片6的弯曲部6e侧的中心轴线T2(或者连结了通过不具备弯曲部6e的多个喷嘴叶片6’的后缘的同心圆R2t与该喷嘴叶片6’的后缘的交点P2和具有弯曲部6e的喷嘴叶片6的后缘(弯曲部6e的后缘)的直线T2)的交叉角θ4。
如上所述，为了增大伴随压力变动的喷嘴流出角变动，需要在消除喷嘴重叠的同时，增大喷嘴几何流出角θ1与由喷嘴最小喉部th规定的流出角θ2的差。
对此，在本实施方式的流量调节机构7中，如上所述，使后缘6d沿周向弯曲而形成喷嘴叶片6。
由此，通过在喷嘴叶片6的周向上延伸的弯曲部6e，能够减小几何喷嘴流出角θ1，即能够增大喷嘴几何流出角θ1和由喷嘴最小喉部th规定的流出角θ2的差，能够增大伴随压力变化的流出角变动。
因此，根据本实施方式的涡轮增压器1及涡轮机2，能够将涡轮机入口的压力变动抑制得较小。由此，不使用复杂结构的可变喷嘴，仅通过使用小弦节比喷嘴，就能够大幅改善动叶片流入角特性，能够比以往进一步提高涡轮机效率。
另外，在本实施方式中，喷嘴叶片6的弯曲部6e的弯曲角度θ4设定为喷嘴金属角θ3＜θ4≦θ3+20°。另外，弯曲角度θ4优选θ3+10°≦θ4≦θ3+20°为好。
由此，通过以相对于喷嘴金属角θ3成为最大20°(20°以下)的角度差的方式形成喷嘴叶片6的后缘的弯曲部6e，能够更有效地增大伴随压力变化的流出角变动。
以上，对涡轮增压器及涡轮机的第一至第六实施方式进行了说明，但不限于上述第一至第六实施方式，能够组合各实施方式的结构、变更例等在不脱离其主旨的范围内适当地变更。
并且，通过适当地选择性地组合第一至第六实施方式的结构、变更例，例如能够获得动叶片流入角特性的改善效果、涡轮机效率的提高效果的协同作用。
例如，如图17所示，也可以在改变第一喷嘴叶片6a和第二喷嘴叶片6b的径向位置的同时改变喷嘴金属角θ3而构成。
在该情况下，与通过改变第一喷嘴叶片6a和第二喷嘴叶片6b的径向位置所产生的作用效果一同，通过改变喷嘴金属角θ3，能够减小喷嘴最小喉部的角度(使喷嘴最小喉部躺倒)，增大喉部面积部。由此，能够在抑制大的空气动力损失的增加的同时，有效地增大流出角变动，能够增大伴随压力变动的流出角变动。因此，能够大幅改善动叶片流入角特性，能够实现涡轮机效率的提高。
此外，例如，如图18所示，也可以在改变第一喷嘴叶片6a和第二喷嘴叶片6b的弦长L的同时改变喷嘴金属角θ3而构成。
在该情况下，与通过改变第一喷嘴叶片6a和第二喷嘴叶片6b的弦长L而产生的作用效果一同，通过改变喷嘴金属角θ3，能够减小喷嘴最小喉部的角度，增大喉部面积部。由此，能够抑制大的空气动力损失的增加，并且有效地增大流出角变动，能够增大伴随压力变动的流出角变动。因此，还是能够大幅改善动叶片流入角特性，实现涡轮机效率的提高。
另外，例如如图19所示，也可以在改变第一喷嘴叶片6a和第二喷嘴叶片6b的前缘6c的翼高的同时改变喷嘴金属角θ3而构成。
该情况下，与通过改变第一喷嘴叶片6a和第二喷嘴叶片6b的前缘6c的翼高而产生的作用效果一同，通过改变喷嘴金属角θ3，能够减小喷嘴最小喉部的角度，增大喉部面积部。因此，能够在抑制大的空气动力损失的增加的同时，有效地增大流出角变动，能够增大伴随压力变动的流出角变动。因此，还是能够大幅改善动叶片流入角特性，实现涡轮机效率的提高。
即，如果适当地选择性地组合第一至第六实施方式的结构、变形例，则能够实现动叶片流入角特性的进一步改善、涡轮机效率的进一步提高。
更具体地，例如如下地掌握上述各实施方式中记载的内容。
(1)一方面的涡轮机(第一实施方式的涡轮机2)具有：涡轮机叶轮(第一实施方式的涡轮机叶轮14：图1)，其绕轴线旋转；涡轮机壳体(第一实施方式的涡轮机壳体5：图1)，其收纳涡轮机叶轮，并且在涡轮机叶轮的外周侧划定环状喷嘴流路(第一实施方式的喷嘴流路4：图1)；多个小弦节比喷嘴叶片(第一、第二、第三实施方式的喷嘴叶片6、第一喷嘴叶片6a、第二喷嘴叶片6b)，其在喷嘴流路的周向上隔开间隔设置，就多个小弦节比喷嘴叶片的每一个而言，在与划定喷嘴流路的轮毂侧壁面(第一实施方式的轮毂侧壁面5a)以及护罩侧壁面(第一实施方式的护罩侧壁面5b)中的轮毂侧壁面连接的连接位置，设置在与在周向上邻接的小弦节比喷嘴叶片不同的径向位置。
根据本发明的涡轮机，由于在与轮毂侧壁面连接的连接位置，设置在与在周向上邻接的小弦节比喷嘴叶片不同的径向位置，故而能够增大由喷嘴最小喉部规定的流出角，使废气朝向内径侧，能够增大伴随压力变动的流出角变动。由此，在因发动机的排气脉动而使涡轮机入口的压力大幅变动的情况下，不使用复杂结构的可变喷嘴，仅通过使用小弦节比喷嘴，就能够比以往大幅改善动叶片流入角特性，能够实现涡轮机效率的提高。
(2)另一方面的涡轮机是(1)所述的涡轮机，其中，多个小弦节比喷嘴叶片具有多个第一小弦节比喷嘴叶片和多个第二小弦节比喷嘴叶片，该多个第二小弦节比喷嘴叶片在与轮毂侧壁面连接的连接位置，分别具有比多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个的后缘(第一实施方式的后缘6d)位于径向内侧的后缘，多个第一小弦节比喷嘴叶片和多个第二小弦节比喷嘴叶片以在周向上交替邻接的方式配置。
根据这样的结构，由于多个第一小弦节比喷嘴叶片和多个第二小弦节比喷嘴叶片在周向上交替邻接地配置，所以能够适当地增大由喷嘴最小喉部规定的流出角，能够使废气朝向内径侧，能够增大伴随着压力变动的流出角变动。由此，与因发动机的排气脉动而使涡轮机入口的压力大幅变动的情况相比，能够更加适当地不使用复杂结构的可变喷嘴，仅通过使用小弦节比喷嘴，就能够比以往大幅改善动叶片流入角特性，能够实现涡轮机效率的提高。
(3)另一方面的涡轮机是(2)所述的涡轮机，其中，在与护罩侧壁面连接的连接位置，多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个的后缘位于比多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个的后缘更靠径向内侧的位置。
根据这样的结构，在与护罩侧壁面连接的连接位置，多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个的后缘位于比多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个的后缘更靠径向内侧的位置，因此，能够更加适当地增大由喷嘴最小喉部规定的流出角，使废气朝向内径侧，能够增大伴随着压力变动的流出角变动。由此，相对于因发动机的排气脉动而使涡轮机入口的压力大幅变动的情况，能够进一步更加适当地不使用复杂结构的可变喷嘴，仅通过使用小弦节比喷嘴就能够比以往大幅改善动叶片流入角特性，能够实现涡轮机效率的提高。
(4)另一方面的涡轮机是(2)或(3)所述的涡轮机，其中，在与轮毂侧壁面连接的连接位置，多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个分别具有比多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个短的弦长(第四实施方式的弦长L1、L2)。
根据这样的结构，在与轮毂侧壁面连接的连接位置，多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个分别具有比多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个短的弦长而形成，故而能够使由喷嘴最小喉部规定的流出角朝向内径侧。由此，能够进一步更加适当地增大由喷嘴最小喉部规定的流出角，能够使废气朝向内径侧，能够增大伴随压力变动的流出角变动。因此，能够进一步大幅改善动叶片流入角特性，能够提高涡轮机效率。
(5)另一方面的涡轮机是(3)所述的涡轮机，其中，在与护罩侧壁面连接的连接位置，多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个分别具有比多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个短的弦长。
根据这样的结构，在与护罩侧壁面连接的连接位置，多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个分别具有比多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个短的弦长而形成，故而能够使由喷嘴最小喉部规定的流出角朝向内径侧。由此，能够进一步更加适当地增大由喷嘴最小喉部规定的流出角，能够使废气朝向内径侧，能够增大伴随压力变动的流出角变动。因此，能够更加进一步大幅改善动叶片流入角特性，能够提高涡轮机效率。
(6)另一方面的涡轮机是(2)～(5)中任一项所述的涡轮机，其中，在与轮毂侧壁面连接的连接位置，多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个分别具有比多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个大的前缘部直径(第三实施方式的前缘部直径D1、D2)。
根据这样的结构，在与轮毂侧壁面连接的连接位置，由于多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个分别具有比多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个大的前缘部直径，所以能够有效地增大流出角变动。由此，能够增大由喷嘴最小喉部规定的流出角，能够使废气朝向内径侧，能够增大伴随压力变动的流出角变动。因此，能够更加进一步大幅改善动叶片流入角特性，能够提高涡轮机效率。
(7)另一方面的涡轮机是(6)所述的涡轮机，其中，在将多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个的前缘部直径定义为D1、将多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个的前缘部直径定义为D2的情况下，满足D2≤3×D1的关系。
根据这样的结构，能够适当地抑制大的空气动力损失的增加，同时能够有效地增大流出角变动，能够增大伴随压力变动的流出角变动。因此，能够进一步大幅改善动叶片流入角特性，能够提高涡轮机效率。
(8)另一方面的涡轮机是(3)所述的涡轮机，其中，在与轮毂侧壁面连接的连接位置，多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个分别具有比多个第一小弦节比喷嘴叶片大的前缘直径，在与护罩侧壁面连接的连接位置，多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个分别具有比多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个大的前缘部直径。
根据这样的结构，能够更有效地增大流出角变动。由此，能够增大由喷嘴最小喉部规定的流出角，能够使废气朝向内径侧，能够增大伴随压力变动的流出角变动。因此，能够更加进一步大幅改善动叶片流入角特性，能够提高涡轮机效率。
(9)另一方面的涡轮机是(2)～(8)中任一项所述的涡轮机，其中，多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个具有比多个第一小弦节比喷嘴叶片大的前缘金属角(第六实施方式的喷嘴金属角θ3)。
根据这样的结构，由于多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个具有比多个第一小弦节比喷嘴大的前缘金属角，所以能够减小喷嘴最小喉部的角度(使喷嘴最小喉部躺倒)，使喉部面积部变大。由此，能够在抑制大的空气动力损失增加的同时，有效地增大流出角变动，能够增大伴随压力变动的流出角变动。因此，能够进一步大幅改善动叶片流入角特性，能够提高涡轮机效率。
(10)另一方面的涡轮机是(1)～(9)中任一项所述的涡轮机，其中，多个小弦节比喷嘴叶片的每一个构成为后缘的翼高(第五实施方式的翼高H2)比前缘(第一实施方式的前缘6c)的翼高(第五实施方式的翼高H2)大。
根据这样的结构，能够设计成相对于喷嘴出口，喷嘴入口高度大，喷嘴最小面积设置在喷嘴入口侧。由此，能够使由喷嘴最小喉部的面积规定的流出角朝向内径侧，能够增大伴随压力变动的流出角变动。因此，能够进一步大幅改善动叶片流入角特性，能够提高涡轮机效率。
(11)一方面的涡轮机具有：涡轮机叶轮，其绕轴线旋转；涡轮机壳体，其收纳涡轮机叶轮，并且在涡轮机叶轮的外周侧划定环状的喷嘴流路；多个小弦节比喷嘴叶片，其在喷嘴流路的周向上隔开间隔设置，就多个小弦节比喷嘴叶片的每一个而言，在与划定喷嘴流路的轮毂侧壁面及护罩侧壁面中的轮毂器侧壁面连接的连接位置，具有与在周向上邻接的小弦节比喷嘴叶片不同的弦长。
根据这样的结构，在与轮毂侧壁面连接的连接位置，多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个分别具有比多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个短的弦长而形成，故而能够使由喷嘴最小喉部规定的流出角朝向内径侧。由此，能够增大由喷嘴最小喉部规定的流出角，能够使废气朝向内径侧，能够增大伴随压力变动的流出角变动。因此，能够大幅改善动叶片流入角特性，能够提高涡轮机效率。
(12)另一方面的涡轮机是(11)所述的涡轮机，其中，多个小弦节比喷嘴叶片具有多个第一小弦节比喷嘴叶片和多个第二小弦节比喷嘴叶片，该多个第二小弦节比喷嘴叶片在与轮毂侧壁面的连接位置分别具有比多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个短的弦长，第一小弦节比喷嘴叶片和第二小弦节比喷嘴叶片以在周向上交替地邻接的方式配置。
根据这样的结构，除了(11)的效果之外，还能够更加进一步增大由喷嘴最小喉部规定的流出角，能够使废气朝向内径侧，能够增大伴随压力变动的流出角变动。由此，相对于由于发动机的排气脉动而使涡轮机入口的压力大幅变动的情况，能够更加适当地不使用复杂结构的可变喷嘴，仅通过使用小弦节比喷嘴就比以往更大幅度地改善动叶片流入角特性，能够提高涡轮机效率。
(13)另一方面的涡轮机是(12)所述的涡轮机，其中，在将多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个的弦长定义为L1、将多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个的弦长定义为L2时，满足L2≤0.8×L1的关系。
根据这样的结构，由于满足L2≤0.8×L1的关系，能够有效地使由喷嘴最小喉部规定的流出角朝向内径侧。由此，能够更加适当地增大伴随压力变动的流出角变动。因此，能够大幅改善动叶片流入角特性，能够提高涡轮机效率。
(14)另一方面的涡轮机是(12)或(13)所述的涡轮机，其中，在与护罩侧壁面连接的连接位置，多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个分别具有比多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个短的弦长。
根据这样的结构，由于满足L2≤0.8×L1的关系，能够更有效地使由喷嘴最小喉部规定的流出角朝向内径侧。由此，能够进一步增大伴随压力变动的流出角变动。因此，能够大幅改善动叶片流入角特性，能够提高涡轮机效率。
(15)另一方面的涡轮机是(13)或(14)所述的涡轮机，其中，在与轮毂侧壁面连接的连接位置，多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个分别具有比多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个大的前缘部直径。
根据这样的结构，除了(13)或(14)的作用效果之外，由于在与轮毂侧壁面连接的连接位置，多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个分别具有比多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个大的前缘部直径，故而能够更有效地增大流出角变动。由此，能够增大由喷嘴最小喉部规定的流出角，使废气朝向内径侧，能够增大伴随压力变动的流出角变动。因此，能够更加进一步大幅改善动叶片流入角特性，能够提高涡轮机效率。
(16)另一方面的涡轮机是(15)所述的涡轮机，其中，在将多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个的前缘部直径定义为D1、将多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个的前缘部直径定义为D2的情况下，满足D2≤3×D1的关系。
根据这样的结构，除了(13)或(14)的作用效果之外，能够更加适当地在抑制大的空气动力损失增加的同时，有效地增大流出角变动，能够增大伴随压力变动的流出角变动。因此，能够更加进一步大幅改善动叶片流入角特性，能够提高涡轮机效率。
(17)另一方面的涡轮机是(14)所述的涡轮机，其中，在与轮毂侧壁面连接的连接位置，多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个分别具有比多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个大的前缘部直径，在与护罩侧壁面连接的连接位置，多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个分别具有比多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个大的前缘部直径。
根据这样的结构，除了(14)的作用效果之外，还能够抑制在喷嘴出口，伴随压力变动在周向上产生流出角分布的情况，能够使流出角变动在周向上均一化。因此，能够更加适当地增大伴随压力变动的流出角变动，能够比以往大幅地改善动叶片流入角特性，提高涡轮机效率。
(18)另一方面的涡轮机是(11)～(17)所述的涡轮机，其中，多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个具有比多个第一小弦节比喷嘴叶片大的前缘金属角。
根据这样的结构，除了(11)～(17)的作用效果之外，还能够减小喷嘴最小喉部的角度(使喷嘴最小喉部躺倒)，能够增大喉部面积部。由此，能够在抑制大的空气动力损失增加的同时，有效地增大流出角变动，能够增大伴随压力变动的流出角变动。因此，能够进一步大幅改善动叶片流入角特性，提高涡轮机的效率。
(19)另一方面的涡轮机是(11)～(18)所述的涡轮机，其中，多个小弦节比喷嘴叶片的每一个构成为后缘的翼高比前缘的翼高大。
根据这样的结构，除了(11)～(18)的作用效果之外，还能够设计成相对于喷嘴出口，喷嘴入口高度大，将喷嘴最小面积设置在喷嘴入口侧。由此，能够使由喷嘴最小喉部的面积规定的流出角朝向内径侧，能够增大伴随压力变动的流出角变动。因此，能够进一步大幅改善动叶片流入角特性，能够提高涡轮机的效率。
(20)一方面的涡轮机具有：涡轮机叶轮，其绕轴线旋转；涡轮机壳体，其收纳涡轮机叶轮，并且在涡轮机叶轮的外周侧划定环状的喷嘴流路；多个小弦节比喷嘴叶片，其在喷嘴流路的周向上隔开间隔设置，多个小弦节比喷嘴叶片的每一个构成为后缘的翼高比前缘的翼高大。
根据这样的结构，多个小弦节比喷嘴叶片的每一个构成为后缘的翼高比前缘的翼高大，所以能够设计成相对于喷嘴出口，喷嘴入口高度大，喷嘴最小面积设置在喷嘴入口侧。由此，能够使由喷嘴最小喉部的面积规定的流出角朝向内径侧，能够增大伴随压力变动的流出角变动。因此，能够大幅改善动叶片流入角特性，能够提高涡轮机效率。
(21)另一方面的涡轮机是(20)所述的涡轮机，其中，在将多个小弦节比喷嘴叶片的每一个的前缘的翼高定义为H1、将多个小弦节比喷嘴叶片的每一个的后缘的翼高定义为H2时，满足H1≤0.8×H2的关系。
根据这样的结构，由于满足H1≤0.8×H2的关系，所以能够设计成相对于喷嘴出口，喷嘴入口高度变大，喷嘴最小面积设置在喷嘴入口侧。另外，能够有效地使由喷嘴最小喉部的面积规定的流出角朝向内径侧，能够增大伴随压力变动的流出角变动。因此，能够进一步大幅改善动叶片流入角特性，能够提高涡轮机效率。
(22)另一方面的涡轮机是(20)或(21)所述的涡轮机，其中，多个小弦节比喷嘴叶片具有多个第一小弦节比喷嘴叶片和多个第二小弦节比喷嘴叶片，该多个第二小弦节比喷嘴叶片在与划定喷嘴流路的轮毂侧壁面以及护罩侧壁面中的轮毂侧壁面连接的连接位置，分别具有比多个第一小弦节比喷嘴叶片大的前缘金属角，并且多个第一小弦节比喷嘴叶片和多个第二小弦节比喷嘴叶片以在周向上交替地相邻的方式配置。
根据这样的结构，由于多个第二小弦节比喷嘴叶片在与轮毂侧壁面连接的连接位置分别具有比多个第一小弦节比喷嘴叶片大的前缘金属角，所以能够减小喷嘴最小喉部的角度，增大喉部面积部。由此，能够抑制大的空气动力损失的增加，并且有效地增大流出角变动，能够增大伴随压力变动的流出角变动。
另外，由于多个第一小弦节比喷嘴叶片和多个第二小弦节比喷嘴叶片配置成在周向上交替邻接，所以能够适当地增大由喷嘴最小喉部规定的流出角，使废气朝向内径侧，能够增大伴随压力变动的流出角变动。
因此，能够更加进一步大幅改善动叶片流入角特性，能够提高涡轮机效率。
(23)另一方面的涡轮机是(22)所述的涡轮机，其中，在与护罩侧壁面连接的连接位置，多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个分别具有比多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个大的前缘金属角。
根据这样的结构，在与护罩侧壁面连接的连接位置，多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个分别具有比多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个大的前缘金属角，因此能够进一步减小喷嘴最小喉部的角度，增大喉部面积部，并且在喷嘴出口，能够抑制伴随压力变动在周向上产生流出角分布的情况，能够使流出角变动在周向上均一化。因此，能够更加适当地增大伴随压力变动的流出角变动，与以往相比，能够大幅改善动叶片流入角特性，提高涡轮机效率。
(24)另一方面的涡轮机是(23)所述的涡轮机，其中，与轮毂侧壁面连接的连接位置处的多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个的前缘金属角等于与护罩侧壁面连接的连接位置处的多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个的前缘金属角相等，与护罩侧壁面连接的连接位置处的多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个的前缘金属角等于与轮毂侧壁面连接的连接位置处的多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个的前缘金属角。
根据这样的结构，除了(23)的作用效果之外，还能够更有效地抑制在喷嘴出口随着压力变动而在周向上产生流出角分布的情况，能够使流出角变动在周向上均一化。因此，能够进一步增大伴随压力变动的流出角变动，能够比以往大幅改善动叶片流入角特性，提高涡轮机效率。
(25)另一方面的涡轮机是(1)～(24)中任一项所述的涡轮机，其中，多个小弦节比喷嘴叶片的每一个具有后缘向外周侧弯曲的后缘弯曲部(第六实施方式的弯曲部6e)。
根据这样的结构，除了(1)～(24)的作用效果之外，由于多个小弦节比喷嘴叶片的每一个具有后缘向外周侧弯曲的后缘弯曲部，所以能够减小几何的喷嘴流出角，即，能够增大喷嘴几何流出角与由喷嘴最小喉部规定的流出角之差，能够增大伴随压力变化的流出角变动。由此，能够将涡轮机入口的压力变动抑制得较小，仅通过使用小弦节比喷嘴就能够更加进一步大幅改善动叶片流入角特性，能够比以往更进一步提高涡轮机效率。
(26)另一方面的涡轮机是(25)所述的涡轮机，其中，多个小弦节比喷嘴叶片的每一个的后缘弯曲部的弯曲角与前缘的喷嘴金属角的差在20°以下。
根据这样的结构，除了(25)的作用效果之外，还能够有效地增大喷嘴几何流出角与由喷嘴最小喉部规定的流出角的差，能够增大伴随压力变化的流出角变动。由此，能够将涡轮机入口的压力变动抑制得较小，仅通过使用小弦节比喷嘴就能够进一步大幅改善动叶片流入角特性，能够进一步提高涡轮机效率。
(27)一方面的涡轮增压器(第一实施方式的涡轮增压器1)具有(1)～(26)中任一项所述的涡轮机。
根据这样的结构，能够实现起到(1)～(26)的作用效果的涡轮增压器。
另外，在适当选择地组合上述第一至第六实施方式的结构、变更例时，例如也可以具备喷嘴高度位置调节机构，该喷嘴高度位置调节机构调整第一喷嘴叶片6a、第二喷嘴叶片6b的径向的位置，构成为能够调节到任意的高度、甚至任意的喉部。
另外，如果仅通过使用小弦节比喷嘴6就能够比以往改善动叶片流入角特性，则也可以不一定将多个喷嘴叶片6交替地改变径向的位置，换言之，将相邻的喷嘴叶片6的径向的位置改变而构成。
附图标记
1：涡轮增压器
2：涡轮机
3：涡轮机叶轮
4：喷嘴流路
5：涡轮机壳体
5a：轮毂侧壁面
5b：护罩侧壁面
6：喷嘴叶片(小弦节比喷嘴叶片)
6a：第一喷嘴叶片(第一小弦节比喷嘴叶片)
6b：第二喷嘴叶片(第二小弦节比喷嘴叶片)
6c：前缘(前缘部)
6d：后缘(后缘部)
6e：弯曲部(后缘弯曲部)
7：流量调节机构
18：涡旋流路
19：排气流路
G：废气
O1：轴线
th：喉部

Claims (23)

1.一种涡轮机，其中，具有：
涡轮机叶轮，其绕轴线旋转；
涡轮机壳体，其收纳所述涡轮机叶轮，并且在所述涡轮机叶轮的外周侧划定环状的喷嘴流路；
多个小弦节比喷嘴叶片，其在所述喷嘴流路的周向上隔开间隔设置，所述多个小弦节比喷嘴叶片分别构成为，将连结前缘和后缘的直线的长度设为Lv、将通过后缘的后缘内切圆的周长设为Lc、将多个所述小弦节比喷嘴叶片的个数为Nv时，满足Lv<Lc/Nv，
就所述多个小弦节比喷嘴叶片的每一个而言，在与划定所述喷嘴流路的轮毂侧壁面以及护罩侧壁面中的轮毂器侧壁面连接的连接位置，设置于与在所述周向上邻接的小弦节比喷嘴叶片不同的径向位置，
所述多个小弦节比喷嘴叶片具有：
多个第一小弦节比喷嘴叶片；
多个第二小弦节比喷嘴叶片，其在与所述轮毂侧壁面的连接位置，分别具有比所述多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个的后缘更靠径向内侧的后缘；
所述多个第一小弦节比喷嘴叶片和所述多个第二小弦节比喷嘴叶片以在所述周向上交替地邻接的方式配置，
在与所述护罩侧壁面连接的连接位置，所述多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个的后缘位于比所述多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个的后缘更靠径向内侧。
2.如权利要求1所述的涡轮机，其中，
在与所述护罩侧壁面连接的连接位置，所述多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个分别具有比所述多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个短的弦长。
3.如权利要求1所述的涡轮机，其中，
在与所述轮毂侧壁面连接的连接位置，所述多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个分别具有比所述多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个大的前缘部直径，
在与所述护罩侧壁面连接的连接位置，所述多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个分别具有比所述多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个大的前缘部直径。
4.一种涡轮机，其中，具有：
涡轮机叶轮，其绕轴线旋转；
涡轮机壳体，其收纳所述涡轮机叶轮，并且在所述涡轮机叶轮的外周侧划定环状的喷嘴流路；
多个小弦节比喷嘴叶片，其在所述喷嘴流路的周向上隔开间隔设置，所述多个小弦节比喷嘴叶片分别构成为，将连结前缘和后缘的直线的长度设为Lv、将通过后缘的后缘内切圆的周长设为Lc、将多个所述小弦节比喷嘴叶片的个数为Nv时，满足Lv<Lc/Nv，
就所述多个小弦节比喷嘴叶片的每一个而言，在与划定所述喷嘴流路的轮毂侧壁面以及护罩侧壁面中的轮毂器侧壁面连接的连接位置，设置于与在所述周向上邻接的小弦节比喷嘴叶片不同的径向位置，
所述多个小弦节比喷嘴叶片具有：
多个第一小弦节比喷嘴叶片；
多个第二小弦节比喷嘴叶片，其在与所述轮毂侧壁面的连接位置，分别具有比所述多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个的后缘更靠径向内侧的后缘；
所述多个第一小弦节比喷嘴叶片和所述多个第二小弦节比喷嘴叶片以在所述周向上交替地邻接的方式配置，
在与所述轮毂侧壁面连接的连接位置，所述多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个分别具有比所述多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个短的弦长。
5.一种涡轮机，其中，具有：
涡轮机叶轮，其绕轴线旋转；
涡轮机壳体，其收纳所述涡轮机叶轮，并且在所述涡轮机叶轮的外周侧划定环状的喷嘴流路；
多个小弦节比喷嘴叶片，其在所述喷嘴流路的周向上隔开间隔设置，所述多个小弦节比喷嘴叶片分别构成为，将连结前缘和后缘的直线的长度设为Lv、将通过后缘的后缘内切圆的周长设为Lc、将多个所述小弦节比喷嘴叶片的个数为Nv时，满足Lv<Lc/Nv，
就所述多个小弦节比喷嘴叶片的每一个而言，在与划定所述喷嘴流路的轮毂侧壁面以及护罩侧壁面中的轮毂器侧壁面连接的连接位置，设置于与在所述周向上邻接的小弦节比喷嘴叶片不同的径向位置，
所述多个小弦节比喷嘴叶片具有：
多个第一小弦节比喷嘴叶片；
多个第二小弦节比喷嘴叶片，其在与所述轮毂侧壁面的连接位置，分别具有比所述多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个的后缘更靠径向内侧的后缘；
所述多个第一小弦节比喷嘴叶片和所述多个第二小弦节比喷嘴叶片以在所述周向上交替地邻接的方式配置，
在与所述轮毂侧壁面连接的连接位置，所述多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个分别具有比所述多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个大的前缘部直径。
6.如权利要求5所述的涡轮机，其中，
在将所述多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个的前缘部直径定义为D1、将所述多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个的前缘部直径定义为D2时，
满足D2≦3×D1的关系。
7.一种涡轮机，其中，具有：
涡轮机叶轮，其绕轴线旋转；
涡轮机壳体，其收纳所述涡轮机叶轮，并且在所述涡轮机叶轮的外周侧划定环状的喷嘴流路；
多个小弦节比喷嘴叶片，其在所述喷嘴流路的周向上隔开间隔设置，所述多个小弦节比喷嘴叶片分别构成为，将连结前缘和后缘的直线的长度设为Lv、将通过后缘的后缘内切圆的周长设为Lc、将多个所述小弦节比喷嘴叶片的个数为Nv时，满足Lv<Lc/Nv，
就所述多个小弦节比喷嘴叶片的每一个而言，在与划定所述喷嘴流路的轮毂侧壁面以及护罩侧壁面中的轮毂器侧壁面连接的连接位置，设置于与在所述周向上邻接的小弦节比喷嘴叶片不同的径向位置，
所述多个小弦节比喷嘴叶片具有：
多个第一小弦节比喷嘴叶片；
多个第二小弦节比喷嘴叶片，其在与所述轮毂侧壁面的连接位置，分别具有比所述多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个的后缘更靠径向内侧的后缘；
所述多个第一小弦节比喷嘴叶片和所述多个第二小弦节比喷嘴叶片以在所述周向上交替地邻接的方式配置，
所述多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个具有比所述多个第一小弦节比喷嘴叶片大的前缘金属角。
8.一种涡轮机，其中，具有：
涡轮机叶轮，其绕轴线旋转；
涡轮机壳体，其收纳所述涡轮机叶轮，并且在所述涡轮机叶轮的外周侧划定环状的喷嘴流路；
多个小弦节比喷嘴叶片，其在所述喷嘴流路的周向上隔开间隔设置，所述多个小弦节比喷嘴叶片分别构成为，将连结前缘和后缘的直线的长度设为Lv、将通过后缘的后缘内切圆的周长设为Lc、将多个所述小弦节比喷嘴叶片的个数为Nv时，满足Lv<Lc/Nv，
就所述多个小弦节比喷嘴叶片的每一个而言，在与划定所述喷嘴流路的轮毂侧壁面以及护罩侧壁面中的轮毂器侧壁面连接的连接位置，设置于与在所述周向上邻接的小弦节比喷嘴叶片不同的径向位置，
所述多个小弦节比喷嘴叶片的每一个构成为后缘的翼高比前缘的翼高大。
9.一种涡轮机，其中，具有：
涡轮机叶轮，其绕轴线旋转；
涡轮机壳体，其收纳所述涡轮机叶轮，并且在所述涡轮机叶轮的外周侧划定环状的喷嘴流路；
多个小弦节比喷嘴叶片，其在所述喷嘴流路的周向上隔开间隔设置，所述多个小弦节比喷嘴叶片分别构成为，将连结前缘和后缘的直线的长度设为Lv、将通过后缘的后缘内切圆的周长设为Lc、将多个所述小弦节比喷嘴叶片的个数为Nv时，满足Lv<Lc/Nv，
就所述多个小弦节比喷嘴叶片的每一个而言，在与划定所述喷嘴流路的轮毂侧壁面及护罩侧壁面中的轮毂器侧壁面连接的连接位置，具有与在所述周向上邻接的小弦节比喷嘴叶片不同的弦长，
所述多个小弦节比喷嘴叶片具有：
多个第一小弦节比喷嘴叶片；
多个第二小弦节比喷嘴叶片，其在与所述轮毂侧壁面连接的连接位置，分别具有比所述多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个短的弦长，
所述第一小弦节比喷嘴叶片和所述第二小弦节比喷嘴叶片以在所述周向上交替地邻接的方式配置，
在与所述护罩侧壁面连接的连接位置，所述多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个分别具有比所述多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个短的弦长。
10.如权利要求9所述的涡轮机，其中，
在将所述多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个的弦长定义为L1、将所述多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个的弦长定义为L2时，
满足L2≦0.8×L1的关系。
11.如权利要求9所述的涡轮机，其中，
在与所述轮毂侧壁面连接的连接位置，所述多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个分别具有比所述多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个大的前缘部直径，
在与所述护罩侧壁面连接的连接位置，所述多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个分别具有比所述多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个大的前缘部直径。
12.一种涡轮机，其中，具有：
涡轮机叶轮，其绕轴线旋转；
涡轮机壳体，其收纳所述涡轮机叶轮，并且在所述涡轮机叶轮的外周侧划定环状的喷嘴流路；
多个小弦节比喷嘴叶片，其在所述喷嘴流路的周向上隔开间隔设置，所述多个小弦节比喷嘴叶片分别构成为，将连结前缘和后缘的直线的长度设为Lv、将通过后缘的后缘内切圆的周长设为Lc、将多个所述小弦节比喷嘴叶片的个数为Nv时，满足Lv<Lc/Nv，
就所述多个小弦节比喷嘴叶片的每一个而言，在与划定所述喷嘴流路的轮毂侧壁面及护罩侧壁面中的轮毂器侧壁面连接的连接位置，具有与在所述周向上邻接的小弦节比喷嘴叶片不同的弦长，
所述多个小弦节比喷嘴叶片具有：
多个第一小弦节比喷嘴叶片；
多个第二小弦节比喷嘴叶片，其在与所述轮毂侧壁面连接的连接位置，分别具有比所述多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个短的弦长，
所述第一小弦节比喷嘴叶片和所述第二小弦节比喷嘴叶片以在所述周向上交替地邻接的方式配置，
在将所述多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个的弦长定义为L1、将所述多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个的弦长定义为L2时，
满足L2≦0.8×L1的关系，
在与所述轮毂侧壁面连接的连接位置，所述多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个具有分别比所述多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个大的前缘部直径。
13.如权利要求12所述的涡轮机，其中，
在将所述多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个的前缘部直径定义为D1、将所述多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个的前缘部直径定义为D2时，
满足D2≦3×D1的关系。
14.一种涡轮机，其中，具有：
涡轮机叶轮，其绕轴线旋转；
涡轮机壳体，其收纳所述涡轮机叶轮，并且在所述涡轮机叶轮的外周侧划定环状的喷嘴流路；
多个小弦节比喷嘴叶片，其在所述喷嘴流路的周向上隔开间隔设置，所述多个小弦节比喷嘴叶片分别构成为，将连结前缘和后缘的直线的长度设为Lv、将通过后缘的后缘内切圆的周长设为Lc、将多个所述小弦节比喷嘴叶片的个数为Nv时，满足Lv<Lc/Nv，
就所述多个小弦节比喷嘴叶片的每一个而言，在与划定所述喷嘴流路的轮毂侧壁面及护罩侧壁面中的轮毂器侧壁面连接的连接位置，具有与在所述周向上邻接的小弦节比喷嘴叶片不同的弦长，
所述多个小弦节比喷嘴叶片具有：
多个第一小弦节比喷嘴叶片；
多个第二小弦节比喷嘴叶片，其在与所述轮毂侧壁面连接的连接位置，分别具有比所述多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个短的弦长，
所述第一小弦节比喷嘴叶片和所述第二小弦节比喷嘴叶片以在所述周向上交替地邻接的方式配置，
所述多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个具有比所述多个第一小弦节比喷嘴叶片大的前缘金属角。
15.一种涡轮机，其中，具有：
涡轮机叶轮，其绕轴线旋转；
涡轮机壳体，其收纳所述涡轮机叶轮，并且在所述涡轮机叶轮的外周侧划定环状的喷嘴流路；
多个小弦节比喷嘴叶片，其在所述喷嘴流路的周向上隔开间隔设置，所述多个小弦节比喷嘴叶片分别构成为，将连结前缘和后缘的直线的长度设为Lv、将通过后缘的后缘内切圆的周长设为Lc、将多个所述小弦节比喷嘴叶片的个数为Nv时，满足Lv<Lc/Nv，
就所述多个小弦节比喷嘴叶片的每一个而言，在与划定所述喷嘴流路的轮毂侧壁面及护罩侧壁面中的轮毂器侧壁面连接的连接位置，具有与在所述周向上邻接的小弦节比喷嘴叶片不同的弦长，
所述多个小弦节比喷嘴叶片的每一个构成为后缘的翼高比前缘的翼高大。
16.一种涡轮机，其中，具有：
涡轮机叶轮，其绕轴线旋转；
涡轮机壳体，其收纳所述涡轮机叶轮，并且在所述涡轮机叶轮的外周侧划定环状的喷嘴流路；
多个小弦节比喷嘴叶片，其在所述喷嘴流路的周向上隔开间隔设置，所述多个小弦节比喷嘴叶片分别构成为，将连结前缘和后缘的直线的长度设为Lv、将通过后缘的后缘内切圆的周长设为Lc、将多个所述小弦节比喷嘴叶片的个数为Nv时，满足Lv<Lc/Nv，
所述多个小弦节比喷嘴叶片的每一个构成为后缘的翼高比前缘的翼高大。
17.如权利要求16所述的涡轮机，其中，
在将所述多个小弦节比喷嘴叶片的每一个的前缘的翼高定义为H1、将所述多个小弦节比喷嘴叶片的每一个的后缘的翼高定义为H2的情况下，
满足H1≦0.8×H2的关系。
18.如权利要求16或17所述的涡轮机，其中，
所述多个小弦节比喷嘴叶片具有：
多个第一小弦节比喷嘴叶片；
多个第二小弦节比喷嘴叶片，其在与划定所述喷嘴流路的轮毂侧壁面以及护罩侧壁面中的轮毂侧壁面连接的连接位置分别具有比所述多个第一小弦节比喷嘴叶片大的前缘金属角。
19.如权利要求18所述的涡轮机，其中，
在与所述护罩侧壁面连接的连接位置，所述多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个分别具有比所述多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个大的前缘金属角。
20.如权利要求19所述的涡轮机，其中，
与所述轮毂侧壁面连接的连接位置处的所述多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个的前缘金属角等于与所述护罩侧壁面连接的连接位置处的所述多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个的前缘金属角，
与所述护罩侧壁面连接的连接位置处的所述多个第一小弦节比喷嘴叶片的每一个的前缘金属角等于与所述轮毂侧壁面连接的连接位置处的所述多个第二小弦节比喷嘴叶片的每一个的前缘金属角。
21.如权利要求1、4、5、7～9、12、14～16中任一项所述的涡轮机，其中，
所述多个小弦节比喷嘴叶片的每一个具有后缘朝向外周侧弯曲的后缘弯曲部。
22.权利要求21所述的涡轮机，其中，
所述多个小弦节比喷嘴叶片的每一个的所述后缘弯曲部的弯曲角与前缘的喷嘴金属角之差在20°以下。
23.一种涡轮增压器，其中，具有权利要求1、4、5、7～9、12、14～16中任一项所述的涡轮机。
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