CN210396885U - 涡轮增压器用喷嘴环总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种涡轮增压器用喷嘴环总成，包括喷嘴环外圈和喷嘴环内圈；喷嘴环内圈部分或全部套设于喷嘴环外圈中；喷嘴环内圈的外壁与喷嘴环外圈的内壁之间的间隙通过螺纹可旋转地密封；喷嘴环内圈上沿喷嘴环内圈的周向均匀设置有若干气孔；喷嘴环外圈可移动地遮挡气孔。本实用新型提供的喷嘴环总成大大简化了喷嘴环结构，仅仅通过喷嘴环外圈和喷嘴环内圈的组合设计，即可实现废气流量的调节；喷嘴环外圈和喷嘴环内圈结构简单，制造工艺较传统喷嘴环结构大大简化；由于零件少，本实用新型提供的涡轮增压器用喷嘴环总成加工组装更为容易。

Description

涡轮增压器用喷嘴环总成

技术领域

本实用新型涉及发动机领域，特别是涉及一种涡轮增压器用喷嘴环总成。

背景技术

与传统的涡轮增压器相比，安装有喷嘴环的涡轮增压器极大地改善了低转速时的响应时间和加速能力。采用安装有喷嘴环的涡轮增压器的发动机在所有转速范围内的效率均明显高于目前采用的标准放气阀式的涡轮增压器。相应地，在各个转速范围内的节油性能也更上一层楼。

传统的涡轮增压器用的喷嘴环结构，如图1和图2所示，通过同步环01带动与喷嘴环叶片02焊接在一起的拨叉03一起旋转，这样通过喷嘴环叶片02旋转，改变相邻的喷嘴环叶片02之间的气流通道截面面积，从而达到调节废气流量的作用。安装有喷嘴环的涡轮增压器的发动机的涡轮增压系统的核心是可调涡流截面的喷嘴环叶片。这些喷嘴环叶片可在低转速、低排气量的工况下关闭，从而增大发动机的进气压力。然而，此喷嘴环结构制造工艺复杂、零件繁多、组装复杂。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、易于加工组装的涡轮增压器用喷嘴环总成，本实用新型提供的的技术方案为：

本实用新型提供一种涡轮增压器用喷嘴环总成，其包括喷嘴环外圈和喷嘴环内圈；所述喷嘴环内圈部分或全部套设于所述喷嘴环外圈中；所述喷嘴环内圈的外壁与所述喷嘴环外圈的内壁之间的间隙通过螺纹可旋转地密封；所述喷嘴环内圈上沿所述喷嘴环内圈的周向均匀设置有若干气孔；所述喷嘴环外圈可移动地遮挡所述气孔。

本实用新型提供的涡轮增压器用喷嘴环总成，优选地，所述气孔呈长条状；所述气孔的长边沿所述喷嘴环内圈的轴向延伸。

本实用新型提供的涡轮增压器用喷嘴环总成，优选地，所述喷嘴环总成还包括摇臂机构；所述喷嘴环外圈的远离所述喷嘴环内圈的一端为外圈远端；所述外圈远端上设置有偏心连接部；所述偏心连接部通过所述摇臂机构与执行器的伸缩端连接。

本实用新型提供的涡轮增压器用喷嘴环总成，优选地，所述偏心连接部具体为拨叉槽口；所述摇臂机构包括拨叉；所述拨叉槽口沿所述喷嘴环外圈的轴向延伸，且所述拨叉槽口贯穿所述喷嘴环外圈的一侧内壁；所述拨叉焊接固定于所述拨叉槽口的内部，且所述拨叉与所述喷嘴环外圈平行。

本实用新型提供的涡轮增压器用喷嘴环总成，优选地，所述摇臂机构还包括摇臂；所述摇臂的其中一端与所述执行器的伸缩端可转动地垂直固定；所述摇臂的另一端与所述拨叉垂直焊接固定。

本实用新型提供的涡轮增压器用喷嘴环总成，优选地，所述摇臂包括第一圆柱部、条状平板部和第二圆柱部；所述条状平板部的板面上开设有两个通孔；两个所述通孔分别靠近所述条状平板部的两个端部设置；所述第一圆柱部与所述第二圆柱部分别位于所述条状平板部的两个板面上，且所述第一圆柱部的其中一端通过其中一个所述通孔与所述条状平板部垂直焊接固定；所述第二圆柱部的其中一端通过另一个所述通孔与所述条状平板部垂直焊接固定；所述第一圆柱部的另一端与所述执行器的伸缩端可转动地垂直固定；所述第二圆柱部的另一端与所述拨叉垂直焊接固定。

本实用新型提供的涡轮增压器用喷嘴环总成，优选地，所述第二圆柱部上套设有衬套；所述第二圆柱部可转动地设置于所述衬套的内部；所述衬套固定于中间体上。

本实用新型提供的涡轮增压器用喷嘴环总成，优选地，所述喷嘴环内圈上还均匀设置有若干螺钉孔；所述螺钉孔垂直贯穿所述喷嘴环内圈；所述喷嘴环内圈通过若干螺钉和全部所述螺钉孔固定于涡壳上。

本实用新型提供的涡轮增压器用喷嘴环总成，优选地，所述螺纹为迷宫密封螺纹。

本实用新型具有的优点或者有益效果：

本实用新型提供的涡轮增压器用喷嘴环总成，包括相互配合的喷嘴环外圈和喷嘴环内圈，喷嘴环外圈和喷嘴环内圈之间通过螺纹可旋转地连接，同时在喷嘴环内圈的周向均匀设置有若干气孔。喷嘴环内圈固定于涡壳上，在外力的作用下，喷嘴环外圈转动，由于喷嘴环外圈与喷嘴环内圈之间通过螺纹连接，所以喷嘴环外圈在转动过程中会相对喷嘴环内圈轴向移动，喷嘴环外圈通过轴向移动遮挡喷嘴环内圈的气孔，改变了气体流通的截面面积，从而实现了气孔开度的调整，由于来自涡壳的废气是通过喷嘴环内圈的气孔进入涡轮做功的，调整气孔开度，可以达到调节废气流量的目的。本实用新型提供的喷嘴环总成大大简化了喷嘴环结构，仅仅通过喷嘴环外圈和喷嘴环内圈的组合设计，即可实现废气流量的调节；喷嘴环外圈和喷嘴环内圈结构简单，制造工艺较传统喷嘴环结构大大简化；由于零件少，本实用新型提供的涡轮增压器用喷嘴环总成加工组装更为容易；喷嘴环外圈和喷嘴环内圈之间螺纹配合，喷嘴环总成运行平稳可靠；此外，还可以通过改变螺纹的螺距的设计，控制调节气孔遮挡精度，从而更精准地控制和调节废气流量。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1是传统的涡轮增压器用的喷嘴环结构示意图；

图2是图1的传统的涡轮增压器用的喷嘴环结构的另一个观察角度的示意图；

图3是本实用新型的实施例1的涡轮增压器用喷嘴环总成的立体结构示意图；

图4是本实用新型的实施例1的涡轮增压器用喷嘴环总成的剖视图；

图5是本实用新型的实施例1的涡轮增压器用喷嘴环总成和执行器的组装立体示意图；

图6是本实用新型的实施例1的涡轮增压器用喷嘴环总成和执行器的另一个角度的组装立体示意图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的说明，显然所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对附图中提供的本实用新型实施例中的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

实施例1

传统的涡轮增压器用的喷嘴环结构，如图1和图2所示，通过同步环01带动与喷嘴环叶片02焊接在一起的拨叉03一起旋转，这样通过喷嘴环叶片02旋转，改变相邻的喷嘴环叶片02之间的气流通道截面面积，从而达到调节废气流量的作用。安装有喷嘴环的涡轮增压器的发动机的涡轮增压系统的核心是可调涡流截面的喷嘴环叶片。这些喷嘴环叶片可在低转速、低排气量的工况下关闭，从而增大发动机的进气压力。然而，此喷嘴环结构制造工艺复杂、零件繁多、组装复杂。

为解决上述技术问题，本实施例提供一种涡轮增压器用喷嘴环总成，如图 3和图4所示，其包括喷嘴环外圈1和喷嘴环内圈2；喷嘴环内圈2部分或全部套设于喷嘴环外圈1中；喷嘴环内圈2的外壁与喷嘴环外圈1的内壁之间的间隙通过螺纹3可旋转地密封；喷嘴环内圈2上沿喷嘴环内圈2的周向均匀设置有若干气孔21；喷嘴环外圈1可移动地遮挡气孔21。

本实用新型提供的涡轮增压器用喷嘴环总成，包括相互配合的喷嘴环外圈 1和喷嘴环内圈2，喷嘴环外圈1和喷嘴环内圈2之间通过螺纹3可旋转地连接，同时在喷嘴环内圈2的周向均匀设置有若干气孔21。喷嘴环内圈2固定于涡壳上，在外力的作用下，喷嘴环外圈1转动，由于喷嘴环外圈1与喷嘴环内圈2 之间通过螺纹3连接，所以喷嘴环外圈1在转动过程中会相对喷嘴环内圈2轴向移动，喷嘴环外圈1通过轴向移动遮挡喷嘴环内圈2的气孔21，改变了气体流通的截面面积，从而实现了气孔21开度的调整，由于来自涡壳的废气是通过喷嘴环内圈2的气孔21进入涡轮做功的，调整气孔21开度，可以达到调节废气流量的目的。本实施例提供的喷嘴环总成大大简化了喷嘴环结构，仅仅通过喷嘴环外圈1和喷嘴环内圈2的组合设计，即可实现废气流量的调节；喷嘴环外圈1和喷嘴环内圈2结构简单，制造工艺较传统喷嘴环结构大大简化；由于零件少，本实施例提供的涡轮增压器用喷嘴环总成加工组装更为容易；喷嘴环外圈1和喷嘴环内圈3之间螺纹3配合，喷嘴环总成运行平稳可靠；此外，还可以通过改变螺纹3的螺距的设计，控制调节气孔21的遮挡精度，从而更精准地控制和调节废气流量。

为了便于更好地方便废气流量地调节，本实施例提供的涡轮增压器用喷嘴环总成，优选地，如图3和图4所示，气孔21呈长条状；气孔21的长边沿喷嘴环内圈2的轴向延伸。由于本实用新型的喷嘴环总成主要依据的原理是通过喷嘴环外圈1相对喷嘴环内圈2的轴向移动，部分或全部遮挡位于喷嘴环内圈 2上的气孔，以实现连续地调节废气流量。本实施例的优选方案，通过将气孔 21设置为长条状；气孔21的长边沿喷嘴环内圈2的轴向延伸。有效的废气流通截面面积与喷嘴环外圈1的轴向位移呈线性相关，喷嘴环的设计和计算更加简单，便于更好地更精确地对废气流量进行调整；此外由于气孔21呈长条状，在相同的气孔21总面积的情况下，相邻的两个气孔21之间具有的间隙更大，能够为喷嘴环内圈2提供足够的强度支撑。

喷嘴环总成在实际使用的过程中需要外力驱动，为了提供一种简单可靠地动力机构，本实施例提供的涡轮增压器用喷嘴环总成，优选地，如图5所示，喷嘴环总成还包括摇臂机构4；喷嘴环外圈1的远离喷嘴环内圈2的一端为外圈远端11；外圈远端11上设置有偏心连接部111；偏心连接部111通过摇臂机构4与执行器5的伸缩端51连接。本优选实施例的喷嘴环总成通过执行器5的伸缩端51的来回伸缩运动，推动与连接的摇臂机构4动作，摇臂机构4与喷嘴环外圈1的偏心连接部111连接，带动偏心连接部111围绕喷嘴环外圈1的轴心转动，从而实现喷嘴环外圈1相对喷嘴环内圈2的旋转动作。本优选实施例的涡轮增压器用喷嘴环总成通过偏心连接部111和摇臂机构4的组合，完成了执行器5的线性动作驱动下的喷嘴环外圈1的圆弧运动，装置简单、易维护、成本低廉、运行可靠性高。

为了实现摇臂机构4与喷嘴环外圈1之间的可靠连接，本实施例提供的涡轮增压器用喷嘴环总成，优选地，如图5所示，偏心连接部111具体为拨叉槽口；摇臂机构4包括拨叉41；拨叉槽口沿喷嘴环外圈1的轴向延伸，且拨叉槽口贯穿喷嘴环外圈1的一侧内壁；拨叉41焊接固定于拨叉槽口的内部，且拨叉 41与喷嘴环外圈1平行。由于喷嘴环外圈1需与喷嘴环内圈2之间螺纹3连接，因此喷嘴环外圈1的内壁设置为圆柱面状；出于节能降耗的角度考虑，喷嘴环外圈1应尽可能轻量化设计，故优选地，可将喷嘴环外圈1设计为圆环状；根据前文所述，偏心连接部111位于外圈远端11上；加之，外圈远端11为环状结构，可供偏心连接部111的安装位置有限。本实施例提供的涡轮增压器用喷嘴环总成通过拨叉槽口及拨叉41的组合设计，增加了摇臂机构4和喷嘴环外圈 1之间的焊接面积，使得摇臂机构4与喷嘴环外圈1之间的连接更加牢固可靠；同时，也避免了偏心连接部111与中间体之间的安装干涉。

本实施例提供的涡轮增压器用喷嘴环总成，具体地，如图5所示，摇臂机构4还包括摇臂42；摇臂42的其中一端与执行器5的伸缩端51可转动地垂直固定；摇臂42的另一端与拨叉41垂直焊接固定。摇臂42的两端分别与拨叉 41和执行器5的伸缩端51相连；通过摇臂42，将执行器5的线性动作通过力的传递和转向带动喷嘴环外圈1旋转转动。装置结构简单、可靠性高、组装容易。

由于喷嘴环总成的安装位置受到涡壳及中间体的具体形状和结构限制，为了更好地适应市场需求，避免喷嘴环总成在运转的过程中，对涡轮增压器的其它部件造成安装干涉；或者在涡轮增压器组装完成后，由于受到涡壳及中间体形状和结构的限制，喷嘴环总成无法顺利运转，本实施例提供的涡轮增压器用喷嘴环总成，进一步优选地，如图6所示，摇臂42包括第一圆柱部421、条状平板部422和第二圆柱部423；条状平板部422的板面上开设有两个通孔4221；两个通孔4221分别靠近条状平板部422的两个端部设置；第一圆柱部421与第二圆柱部423分别位于条状平板部422的两个板面上，且第一圆柱部421的其中一端通过其中一个通孔4221与条状平板部422垂直焊接固定；第二圆柱部 423的其中一端通过另一个通孔4221与条状平板部422垂直焊接固定；第一圆柱部421的另一端与执行器5的伸缩端51可转动地垂直固定；第二圆柱部423 的另一端与拨叉41垂直焊接固定。通过将摇臂42设置为类似“Z”字形结构，合理地绕过了涡轮增压器的其它部件，解决了摇臂42的转动过程中与中间体的安装干涉问题，从而能够更好地适应市场需求。此外，由于第一圆柱部421与第二圆柱部423均垂直于条状平板部422设置，且第一圆柱部421与第二圆柱部423分别位于条状平板部422的两个板面上；保证了摇臂42在旋转的过程中的平稳性，提高了涡轮增压器用喷嘴环总成的整体的平稳度。

为了进一步提高涡轮增压器用喷嘴环总成的可靠性，本实施例提供的涡轮增压器用喷嘴环总成，优选地，如图6所示，第二圆柱部423上套设有衬套6；第二圆柱部423可转动地设置于衬套6的内部；衬套6固定于中间体上。本实施例提供的涡轮增压器用喷嘴环总成，通过衬套6实现了摇臂42的可转动地固定于中间体上，中间体可以为摇臂42提供支撑和导向限位作用，平衡了摇臂42沿喷嘴环外圈的周向移动的趋势，大大减小了拨叉41与喷嘴环外圈1的连接处发生断裂的风险，从而进一步提高了涡轮增压器用喷嘴环总成的可靠性；有利于延长涡轮增压器用喷嘴环总成的使用寿命。

为了便于喷嘴环内圈2与涡壳之间的固定，本实施例提供的涡轮增压器用喷嘴环总成，优选地，如图3和图4所示，喷嘴环内圈2上还均匀设置有若干螺钉孔22；螺钉孔22垂直贯穿喷嘴环内圈2；喷嘴环内圈2通过若干螺钉23 和全部螺钉孔22固定于涡壳上。本实施例提供的涡轮增压器用喷嘴环总成，通过螺钉23和螺钉孔22配合实现喷嘴环内圈2与涡壳之间的可拆卸地固定，结构简单，拆装方便。

为了进一步减少废气从喷嘴环外圈1和喷嘴环内圈2之间的螺纹3间隙泄漏，本实施例提供的涡轮增压器用喷嘴环总成，具体地，螺纹3为迷宫密封螺纹。通过迷宫密封螺纹能够同步实现喷嘴环外圈1相对喷嘴环内圈2的螺纹式旋进旋出，及保证喷嘴环外圈1和喷嘴环内圈2之间的螺纹3间隙的气密性，有利于进一步减少废气从喷嘴环外圈1和喷嘴环内圈2之间的螺纹3间隙泄漏。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种涡轮增压器用喷嘴环总成，其特征在于，包括喷嘴环外圈和喷嘴环内圈；所述喷嘴环内圈部分或全部套设于所述喷嘴环外圈中；所述喷嘴环内圈的外壁与所述喷嘴环外圈的内壁之间的间隙通过螺纹可旋转地密封；所述喷嘴环内圈上沿所述喷嘴环内圈的周向均匀设置有若干气孔；所述喷嘴环外圈可移动地遮挡所述气孔。

2.根据权利要求1所述的涡轮增压器用喷嘴环总成，其特征在于，所述气孔呈长条状；所述气孔的长边沿所述喷嘴环内圈的轴向延伸。

3.根据权利要求1所述的涡轮增压器用喷嘴环总成，其特征在于，所述喷嘴环总成还包括摇臂机构；所述喷嘴环外圈的远离所述喷嘴环内圈的一端为外圈远端；所述外圈远端上设置有偏心连接部；所述偏心连接部通过所述摇臂机构与执行器的伸缩端连接。

4.根据权利要求3所述的涡轮增压器用喷嘴环总成，其特征在于，所述偏心连接部具体为拨叉槽口；所述摇臂机构包括拨叉；所述拨叉槽口沿所述喷嘴环外圈的轴向延伸，且所述拨叉槽口贯穿所述喷嘴环外圈的一侧内壁；所述拨叉焊接固定于所述拨叉槽口的内部，且所述拨叉与所述喷嘴环外圈平行。

5.根据权利要求4所述的涡轮增压器用喷嘴环总成，其特征在于，所述摇臂机构还包括摇臂；所述摇臂的其中一端与所述执行器的伸缩端可转动地垂直固定；所述摇臂的另一端与所述拨叉垂直焊接固定。

6.根据权利要求5所述的涡轮增压器用喷嘴环总成，其特征在于，所述摇臂包括第一圆柱部、条状平板部和第二圆柱部；所述条状平板部的板面上开设有两个通孔；两个所述通孔分别靠近所述条状平板部的两个端部设置；所述第一圆柱部与所述第二圆柱部分别位于所述条状平板部的两个板面上，且所述第一圆柱部的其中一端通过其中一个所述通孔与所述条状平板部垂直焊接固定；所述第二圆柱部的其中一端通过另一个所述通孔与所述条状平板部垂直焊接固定；所述第一圆柱部的另一端与所述执行器的伸缩端可转动地垂直固定；所述第二圆柱部的另一端与所述拨叉垂直焊接固定。

7.根据权利要求6所述的涡轮增压器用喷嘴环总成，其特征在于，所述第二圆柱部上套设有衬套；所述第二圆柱部可转动地设置于所述衬套的内部；所述衬套固定于中间体上。

8.根据权利要求1所述的涡轮增压器用喷嘴环总成，其特征在于，所述喷嘴环内圈上还均匀设置有若干螺钉孔；所述螺钉孔垂直贯穿所述喷嘴环内圈；所述喷嘴环内圈通过若干螺钉和全部所述螺钉孔固定于涡壳上。

9.根据权利要求1所述的涡轮增压器用喷嘴环总成，其特征在于，所述螺纹为迷宫密封螺纹。

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