辐流式涡轮动叶片的制作方法_3

文档序号:8531636阅读:来源:国知局
多个喷嘴叶片25。喷嘴叶片25利用可变喷嘴机构27来使其叶片角发生变化。
[0077]在具有该辐流式涡轮I的带有可变喷嘴机构的可变容量型排气涡轮增压器3工作时,来自内燃机(未图示)的排气进入所述涡道7,沿该涡道7内的螺旋旋转而流入喷嘴叶片25。
[0078]然后,该排气在所述喷嘴叶片25的叶片之间流过,从多个动叶片50外周侧的入口端面流入该动叶片50之间,沿半径方向朝向涡轮转子13中心侧流动,在该涡轮转子13处膨胀后,沿轴向流出,从气体出口通路9被送出到外部。
[0079]在该可变容量型排气涡轮增压器3中,在发动机加速时关闭喷嘴叶片25,减小流量而提尚流速。
[0080]如图1所示,在第一实施方式中,在轮毂17的面上沿周向等间隔地立设有多个动叶片50,各动叶片50具有:前缘51,其供工作气体的排气流入;后缘53,其使排气穿过动叶片50之间而沿转子轴15的旋转中心线23方向排出,将其引导到气体出口通路9 ;外周缘部55,其沿着涡轮壳5的护罩部的内周且与该涡轮壳5的护罩部的内周接近地旋转。
[0081]而且,在图1中,动叶片50在轮毂17的面上沿轮毂接合线50a接合。在本发明中,位于该轮毂接合线50a的前缘端部侧的前缘轮毂位置Pa位于如下所述的位置。
[0082]动叶片50的前缘51的轮毂侧端部即前缘轮毂位置Pa比比较例中动叶片的轮毂17面上的前缘轮毂位置Pc位于涡轮转子13的旋转方向的跟前侧(上游侧)。由此,能够使前缘51的倾斜角度E形成为相对于比较例的大致直角方向(E ^ O)倾斜的形状。
[0083]S卩,连接前缘护罩位置Sc与前缘轮毂位置Pa的直线,相对于从前缘护罩位置Sc在轮毂17的面上沿旋转中心线23方向向下的直线,从动叶片50的径向看,以一定范围的倾斜角度E倾斜。从该动叶片50的径向看是从图10的B的方向看。
[0084]在比较例中,如图1的附图标记51’所示,前缘在相对于轮毂面大致垂直的方向上立设,但本发明的前缘形成为在涡轮转子13的旋转方向上倾倒的倾斜形状。作为倾斜角度E,优选处于一定范围的30°?70°的范围。更优选的是40°?60°的范围。
[0085]这样,通过以E = 30°?70°的范围倾斜,容易使倾斜形状的压力面侧51a所接收到的工作气体向动叶片50的旋转中心线23方向流动,容易使该工作气体从后缘53向气体出口通路9排出,因此能够抑制比较例的大致垂直立设的前缘部形状直接挡住压力面侧接收到的工作气体而产生的从压力面侧31绕入负压面侧29(参照图7)的泄漏流、压力面侧31的滞止压力、由于在负压面侧上产生过大的剥离而导致的冲击损失的增大。
[0086]此外,如果不足上述30°,则与比较例相同,等同于直接挡住压力面侧所接收到的工作气体,难以得到抑制压力损失增大的效果。并且,如果倾斜超过70°,则难以确保相邻动叶片之间的流路,在大流量侧控制时难以确保流量,因此优选30°?70°的范围,更优选的是40°?60°范围。
[0087]如上所述,根据第一实施方式的动叶片50的形状,涡轮壳5内的螺旋状的涡道7所形成的排气的旋转流穿过可变容量型排气涡轮增压器3的喷嘴叶片25之间,以冲击辐流式涡轮I的动叶片50的前缘51的方式流入。
[0088]在使喷嘴叶片25缩合的情况下,排气流量减小,流速提高,在多个动叶片50的前缘51,如图7所示,如低U/C0时那样从动叶片50的压力面侧51a流入,但是,利用前缘51的倾斜形状的倾斜面使沿半径方向朝向涡轮转子13的中心侧流动的气流,向动叶片50的旋转中心线23方向(轴向)流动,排气从后缘53被排出到气体出口通路9。
[0089]因此,能够抑制从压力面侧51a绕入负压面侧51b的泄漏流、由于在负压面侧51b产生过大的剥离而导致的冲击损失的增大,并且,还能够使压力面侧51a的滞止压力降低而抑制冲击损失的增大。其结果是,能够降低流入气体的冲击损失,提高涡轮效率。
[0090](第二实施方式)
[0091]参照图2、3,对第二实施方式进行说明。
[0092]所述第一实施方式的特征在于,前缘51的形状是利用连接前缘护罩位置Sc与前缘轮毂位置Pa的直线的倾斜而形成的,相对于此,第二实施方式的特征在于,还规定了表示动叶片60的与轮毂17的上表面的连接位置的轮毂接合线60a上的前缘61侧与后缘63侧的位置关系。
[0093]如图2所示,将前缘轮毂圆65上的前缘轮毂位置Pa与动叶片60的旋转中心线23连接起来的线段ml,比将后缘轮毂圆67上的后缘轮毂位置Pb与动叶片60的旋转中心线23连接起来的线段m2,在动叶片60的旋转中心线23周围位于动叶片60的旋转方向R的跟前侧,前缘轮毂圆65是连接多个动叶片60的轮毂17上表面的前缘61而形成的,后缘轮毂圆67是连接多个动叶片60的轮毂17上表面的后缘63而形成的。
[0094]S卩,如图2所示,表示前缘轮毂位置Pa的前缘轮毂坐标Θ a比表示后缘轮毂位置Pb的后缘轮毂坐标Θ b位于动叶片60的旋转方向R的跟前侧(Θ a < Θ b)。
[0095]在比较例中,如图2所示,表示前缘轮毂位置Pc的前缘轮毂坐标Θ c比表示后缘轮毂位置Pb的后缘轮毂坐标Θ b位于动叶片60的旋转方向R侧(Θ b < Θ c)。
[0096]如本实施方式这样,使前缘轮毂坐标Θ a比后缘轮毂坐标Θ b位于动叶片60的旋转方向R的跟前侧(9a< 0b),能够使前缘61以30°?70°这样的适当的角度倾斜(倾倒)而形成动叶片60。
[0097]并且,通过使前缘轮毂坐标Θ a比后缘轮毂坐标Θ b位于动叶片60的旋转方向R的跟前侧(Θ a < Θ b),能够适当地控制动叶片60的转向角。
[0098]S卩,如图2中箭头H所示,能够适当地控制改变工作气体流动方向的角度即转向角,以使气流沿着动叶片60的压力面侧61a(纸面的里侧)向动叶片60的旋转中心线23方向流动。
[0099]在转向角过大时,叶片的负荷增大,产生二次流和泄露损失,涡轮效率降低。转向角是主流(相对流速W)的旋转速度成分与子午面成分所形成的角度从前缘到后缘变化的量。
[0100]由于对转向角适当地进行了控制,因此冲击压力面侧61a的排气高效地转向为向旋转中心线23方向流动而流向后缘63侧,因此能够抑制从压力面侧61a向负压面61b侧的、从动叶片60外周缘侧的间隙(顶端间隙)的流入。
[0101]另外,如图3所示,优选连接动叶片60的护罩侧外周缘部的外周缘部线60b设定为与所述轮毂接合线60a同样的关系。
[0102]即,连接前缘护罩圆75上的前缘护罩位置Sa与动叶片60的旋转中心线23的线段m3,相对于连接后缘护罩圆68上的后缘护罩位置Sb与动叶片60的旋转中心线23的线段m4,在所述动叶片60的旋转中心线23周围,位于动叶片60的旋转方向R的跟前侧(Θ ’ a> Θ ’b),前缘护罩圆75是连接多个动叶片60的护罩侧的前缘61而形成的,后缘护罩圆68是连接多个动叶片60的护罩侧的后缘63而形成的。
[0103]这样,优选护罩侧的外周缘部线60b的前缘61及后缘63的位置也设定为与所述轮毂接合线60a的位置关系同样的位置关系,通过不仅在轮毂侧,在护罩侧也设定为同样的位置关系,能够使动叶片60的压力面侧61a所接收到的工作气体变向为沿着压力面朝向动叶片60的旋转中心线23的轴向,能够抑制损失的增加。
[0104](第三实施方式)
[0105]参照图4对第三实施方式进行说明。
[0106]第三实施方式的特征在于,使第一实施方式的动叶片5
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1