一种低速零间隙高速旁通的可变截面涡轮增压器的制作方法

1.本实用新型涉及涡轮增压器领域，尤其是一种低速零间隙高速旁通的可变截面涡轮增压器。


背景技术：

2.随着技术的发展，人们对于汽车发动机的要求也越来越苛刻，不仅要拥有强劲的动力，还必须拥有极高的效率和足够清洁的排放。这就要求发动机在各种工况下都能要达到其最高效的工作状态，因此就必须满足发动机各个工作状态下对于进气量的需求。这就要求发动机的各部件都能够通过“可变”来满足在不同工况下的条件。比如我们所熟悉的可变气门正时/升程技术，可变进气歧管技术都是如此。还有在发动机上常见的vgt可变截面涡轮增压技术。
3.目前市场上可变截面增压器中的vgt组件的结构形式均是安装盘固定，叶片轴中心不动，叶片旋转的结构形式，vgt组件上通过驱动拨动盘转动带动拨叉和叶片转动，调节叶片开度的大小。


技术实现要素：

4.本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本技术的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。
5.鉴于上述和/或现有技术中所存在的问题，提出了本实用新型。
6.因此，本实用新型所要解决的技术问题是目前市场上可变截面增压器中的vgt组件的结构形式均是安装盘固定，叶片轴中心不动，叶片旋转的结构形式，vgt组件上通过驱动拨动盘转动带动拨叉和叶片转动，调节叶片开度的大小，且在叶片最大开度情况下，气体无法把一部分气体通过旁通通道排出到蜗壳出口(未经过涡轮做功)。这种机构调节方式下叶片开度具有一定的局限性，为了保证大开度叶片打开后不与轮子进行干涉，设计中需要将叶片轴心分度圆变大，这样会在叶片接近关闭位置(小开度)，因叶片与与轮子距离远而增加气体延程损失，降低涡端效率。现有技术中叶片最大开度无旁通，这样只能保证最小开度的响应，无法兼顾最大开度的大流量和高功率；且目前的增压器中vgt组件中叶片轴向是悬浮的，具有一定的间隙，该间隙对发动机低速性能影响较大，在整车上具有加速较慢，爬坡吃力的现象。
7.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种低速零间隙高速旁通的可变截面涡轮增压器，包括，增压器组件，包括中间体、与所述中间体连接的涡壳；vgt组件，所述vgt组件安装在所述中间体与涡壳内。
8.作为本实用新型所述低速零间隙高速旁通的可变截面涡轮增压器的一种优选方案，其中：所述中间体为涡轮增压器的中间体结构，包括第一连接面，所述第一连接面上设
置有第一环形限位凸台，所述涡壳包括第二连接面，所述第一连接面与第二连接面连接。
9.作为本实用新型所述低速零间隙高速旁通的可变截面涡轮增压器的一种优选方案，其中：所述涡壳与中间体连接的一端内侧面设置有限位凹槽，所述限位凹槽与所述第一环形限位凸台之间设置有第一密封环。
10.作为本实用新型所述低速零间隙高速旁通的可变截面涡轮增压器的一种优选方案，其中：所述涡壳内部设置有限位面，所述vgt组件一端面与第一环形限位凸台连接。
11.作为本实用新型所述低速零间隙高速旁通的可变截面涡轮增压器的一种优选方案，其中：所述vgt组件包括后盖前端、位于后盖前端内的安装盘、与所述后盖前端连接的后盖后端，所述后盖前端为环形且形成阶梯面，所述安装盘位于后盖前端内且与后盖前端间隙配合，所述后盖后端圆周设置有连接孔，所述连接孔通过销钉与后盖前端固定连接；所述安装盘与后盖前端之间设置有若干个沿圆周均匀分布的叶片。
12.作为本实用新型所述低速零间隙高速旁通的可变截面涡轮增压器的一种优选方案，其中：所述叶片的两端面分布连接有第一侧板和第二侧板，所述第一侧板上设置有第一轴，所述第二侧板上设置有第二轴和第三轴，所述第一侧板包括第一侧面和第二侧面，两个相邻第二侧板的第一侧面与第二侧面相吻合。
13.作为本实用新型所述低速零间隙高速旁通的可变截面涡轮增压器的一种优选方案，其中：所述后盖后端上沿圆周均匀分布有与叶片同数量的第一滑槽，所述第一轴嵌入第一滑槽内；所述安装盘上沿圆周均匀分布有与叶片同数量的第二滑槽和第三滑槽，所述第二轴嵌入第二滑槽内，所述第三轴嵌入第三滑槽内，所述第一滑槽、第二滑槽、第三滑槽倾斜的方向与叶片导流气体方向一致。
14.作为本实用新型所述低速零间隙高速旁通的可变截面涡轮增压器的一种优选方案，其中：所述第二滑槽与第三滑槽的轨迹从安装盘的径向内侧到径向外侧距离逐渐变小。
15.作为本实用新型所述低速零间隙高速旁通的可变截面涡轮增压器的一种优选方案，其中：所述后盖后端端面与限位面接触，所述限位面上设置有环形槽，所述环形槽内设置有第二密封环，所述限位面上设置限位销，所述后盖后端对应的设置有销孔，所述限位销嵌入销孔内。
16.作为本实用新型所述低速零间隙高速旁通的可变截面涡轮增压器的一种优选方案，其中：所述后盖前端上设置有缺口，所述安装盘上连接有调节销，所述调节销连接有拨叉，所述拨叉位于缺口内。
17.本实用新型的有益效果：叶片在大开度时，叶片在径向向外大幅度移动，可以弥补单轴叶片开度不够，让增压器在高速时，具有更高的性能；叶片在小开度时，叶片叶型中心与轮子保持较小的距离，有效的降低气流延程损失，提升增压器在低速时的效率；通过驱动安装盘转动调节叶片开度，实现叶片的转动和移动，后盖上槽控制叶片的移动，安装盘上的两个渐进槽控制叶片的转动；叶片端面设计有侧板，在vgt小开度时，每个叶片的侧板相互闭合，同时因隔热罩的弹性弥补零件轴向公差，保证叶片轴向端面0间隙，降低性能损失；在叶片最小开度时，叶片与后盖后端接触的侧板外径应覆盖住后盖上滑槽孔洞，保证气体尽可能少的泄漏；在叶片打开过程中，部分废气不通过涡轮，而是能够通过后盖上的滑槽通孔排出涡端出口，实现高速废气旁通的功能；后盖前端上设置有缺口，可以给vgt拨叉布置空间，减小vgt组件的轴向空间布置尺寸，同时减小增压器的尺寸；隔热罩位于中间体和vgt组
件的安装盘之间，因安装盘侧温度较高，中间壳体设计有水套，温度较低，所以隔热罩与安装盘之间周向进行不可旋转连接，隔热罩与中间壳体接触面设计为可以周向旋转连接，隔热罩和中间壳体接触面应有良好的耐磨性，来确保保证产品可靠性。同时隔热罩在轴向上对安装盘有弹性支撑，降低有摩擦副的零件的振动磨损。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
19.图1为本实用新型提供的一种实施例所述的低速零间隙高速旁通的可变截面涡轮增压器的结构示意图；
20.图2为本实用新型提供的一种实施例所述的低速零间隙高速旁通的可变截面涡轮增压器中涡壳的结构示意图；
21.图3为本实用新型提供的一种实施例所述的低速零间隙高速旁通的可变截面涡轮增压器中vgt组件的结构示意图；
22.图4为本实用新型提供的一种实施例所述的低速零间隙高速旁通的可变截面涡轮增压器中基座的结构示意图；
23.图5为本实用新型提供的一种实施例所述的低速零间隙高速旁通的可变截面涡轮增压器中后盖后端的结构示意图；
24.图6为本实用新型提供的一种实施例所述的低速零间隙高速旁通的可变截面涡轮增压器中安装盘的结构示意图；
25.图7为本实用新型提供的一种实施例所述的低速零间隙高速旁通的可变截面涡轮增压器中叶片的结构示意图；
26.图8为本实用新型提供的一种实施例所述的低速零间隙高速旁通的可变截面涡轮增压器中最小开度的另一剖面示意图；
27.图9为本实用新型提供的一种实施例所述的低速零间隙高速旁通的可变截面涡轮增压器中最小开度的另一剖面结构示意图；
28.图10为本实用新型提供的一种实施例所述的低速零间隙高速旁通的可变截面涡轮增压器中最大开度的结构示意图；
29.图11为本实用新型提供的一种实施例所述的低速零间隙高速旁通的可变截面涡轮增压器中最大开度时安装盘的结构示意图。
具体实施方式
30.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
31.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
32.其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
33.再其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
34.实施例1
35.参照图1～2，本实施例提供了一种低速零间隙高速旁通的可变截面涡轮增压器，包括增压器组件100和vgt组件200，其中增压器组件100包括中间体101、与中间体101连接的涡壳102；vgt组件200安装在中间体101与涡壳102内。
36.其中，中间体101为涡轮增压器的中间体结构，包括第一连接面101a，第一连接面101a上设置有第一环形限位凸台101b，涡壳102包括第二连接面102a，第一连接面101a与第二连接面102a连接。第一连接面101a与第二连接面102a通过螺栓连接。螺栓将中间体和涡壳紧固在一起。
37.涡壳102与中间体101连接的一端内侧面设置有限位凹槽102b，限位凹槽102b与第一环形限位凸台101b之间设置有第一密封环103。通过第一密封环103进行气体的密封，防止废气泄漏到增压器外侧。涡壳102内部设置有限位面102c，vgt组件200一端面与限位面102c接触，另一端面与第一环形限位凸台101b连接。限位面102c与第一环形限位凸台101b对vgt组件200进行轴向限位。
38.实施例2
39.参照图1～11，为本实用新型第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，且与上一个实施例不同的是：
40.vgt组件200包括后盖前端201、位于后盖前端201内的安装盘202、与后盖前端201连接的后盖后端203，后盖前端201为环形且形成阶梯面，安装盘202的一端面抵触在阶梯面，安装盘202位于后盖前端201内且与后盖前端201间隙配合，后盖后端203圆周设置有连接孔203a，连接孔203a通过销钉204与后盖前端201固定连接；其中安装盘202与后盖前端201之间设置有若干个沿圆周均匀分布的叶片205。vgt组件后盖前端台阶外圆柱面与中间体内圆柱面进行径向定位。
41.进一步的，叶片205的两端面分布连接有第一侧板205a和第二侧板205b，叶片205垂直于第一侧板205a和第二侧板205b，第一侧板205a上设置有第一轴205c，第二侧板205b上设置有第二轴205d和第三轴205e，第一侧板205a包括第一侧面205f和第二侧面205g，两个相邻第二侧板205b的第一侧面205f与第二侧面205g相吻合。应当说明的是，当所有的叶片205处于最小开度时，第二侧板205b以及第二侧板205b组成完整的环形盘。
42.进一步的，后盖后端203上沿圆周均匀分布有与叶片205同数量的第一滑槽203b，第一滑槽203b为直线型，第一轴205c嵌入第一滑槽203b内；安装盘202上沿圆周均匀分布有与叶片205同数量的第二滑槽202a和第三滑槽202c，第二轴205d嵌入第二滑槽202a内，第三轴205e嵌入第三滑槽202c内，第一滑槽203b、第二滑槽202a、第三滑槽202c倾斜的方向与叶片导流气体方向一致。第二滑槽202a、第三滑槽202c为弧形或直线型。
43.叶片在小开度时，叶片叶型中心与轮子保持较小的距离，有效的降低气流延程损失，提升增压器在低速时的效率，在vgt小开度时，每个叶片的侧板相互闭合，保证叶片轴向端面0间隙，降低性能损失；叶片与后盖后端接触的侧板外径应覆盖住后盖后端203上第一滑槽203b孔洞，保证气体尽可能少的泄漏。在叶片打开过程中，部分废气不通过涡轮，而是能够通过后盖后端203上的滑槽通孔排出涡端出口，实现高速废气旁通的功能。
44.叶片在大开度时，叶片在径向向外大幅度移动，可以弥补单轴叶片开度不够，让增压器在高速时，具有更高的性能。叶片的两个侧板不能阻挡后盖后端的第一滑槽203b，气体可由vgt不通过涡轮直接流向涡壳的出口，起到增压器旁通阀的作用。
45.应当说明的是，第二滑槽202a与第三滑槽202c的轨迹从安装盘202的径向内侧到径向外侧距离逐渐变小。
46.其中，后盖后端203端面与限位面102c接触，限位面102c上设置有环形槽102d，环形槽102d内设置有第二密封环104，防止涡壳和和后盖后端间隙泄漏到涡壳出口；限位面102c上设置限位销102e，后盖后端203对应的设置有销孔203c，限位销102e嵌入销孔203c内，限位销102e与销孔203c的配合限制后盖后端203的周向偏移。
47.较佳的，所述中间体101与安装盘202之间设置有隔热罩207，隔热罩和安装盘接触面应有良好的耐磨性，来确保保证产品可靠性。通时隔热罩在轴向上对安装盘有弹性支撑，降低零件振动磨损。在vgt小开度时，每个叶片的侧板相互闭合，同时因隔热罩的弹性弥补零件轴向公差，保证叶片轴向端面0间隙，降低性能损失。因安装盘侧温度较高，中间壳体设计有水套，温度较低，所以隔热罩与安装盘之间周向进行不可旋转连接，隔热罩与中间壳体接触面设计为可以周向旋转连接，隔热罩和中间壳体接触面应有良好的耐磨性，来确保保证产品可靠性。同时隔热罩在轴向上对安装盘有弹性支撑，降低有摩擦副的零件的振动磨损。
48.后盖前端201上设置有缺口201a，安装盘202上连接有调节销202b，调节销202b连接有拨叉206，拨叉206位于缺口201a内，缺口可以给vgt拨叉布置空间，减小vgt组件的轴向空间布置尺寸，同时减小增压器的尺寸。通过拨叉206驱动安装盘转动调节叶片开度，实现叶片的转动和移动，后盖后端203上第一滑槽203b控制叶片的移动，安装盘上的两个第二滑槽202a、第三滑槽202c控制叶片的转动。
49.重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本技术的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本实用新型的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本实用新型的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本实用新型不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
50.此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本实用新型的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本实用新型不相关的那些特征)。
51.应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
52.应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。