专利名称：带具有叶片密封表面的可变喷嘴的涡轮增压器的制作方法
技术领域：
本公开大体涉及涡轮增压器，且更具体地涉及具有呈叶片阵列形 式的可变涡轮机喷嘴的排气驱动的涡轮增压器，这些叶片可以绕着它 们的轴线在闭合位置和打开位置以及它们之间的任意位置之间枢转， 以调节通过喷嘴到达涡轮机叶轮的排气的流量。
背景技术：
在如上所述的典型涡轮增压器中，叶片可旋转地安装在大体环形 的喷嘴环上，该喷嘴环围绕涡轮机叶轮绕着其旋转的中心轴线而设置 在涡轮增压器中。叶片在喷嘴环与设置在涡轮机壳体中的嵌件限定的 相对的壁之间延伸。喷嘴流径在喷嘴环与嵌件之间延伸，且因此排气 自涡轮机壳体腔室流出，在叶片之间沿径向向内流动，且流入涡轮机 叶轮。通过使叶片枢转来改变喷嘴的有效流动面积，从而调节流向涡 轮机叶轮的排气流量。
叶片通常通过固定到叶片的一端上且接收于贯穿喷嘴环的支承 孔中的轴而安装在喷嘴环上。叶片的在喷嘴中暴露于排气流的部分成 形为翼型件，其相对的端部分别紧邻喷嘴环的面和相对的嵌件的面。 理想地，翼型件部分的各端与相邻的面之间的间隙应为零，从而排气 不能通过该间隙而泄露。然而，实践中是不可能具有零间隙的，或者 甚至是不可能具有很小的间隙，因为将在翼型件部分的端部与相邻的
7喷嘴环面及嵌件面之间发生结合。考虑到涡轮增压器运行期间发生的 各部件的热致变形，这尤其是如此。各部件会经历不同的速率及不同 的量的热生长和收缩。
因此，实际上，标称叶片间隙通常设计为相对较大，以避免叶片 结合的任何可能性。虽然在某些运行状态下间隙可能较小，但是通过 设计，在整个预期的运行状态范围上仍然有相当大的间隙。已知这些 大的间隙会引起涡轮机效率的损失。然而，因为需要避免叶片结合的 任何可能性，通常已假设这种效率损失是不可避免的。
发明内容
本公开涉及具有可变喷嘴的涡轮增压器，可变喷嘴设计为基本没 有叶片结合问题，还使得间隙引起的效率损失能够至少在最关键的运 行状态下大大减少。更具体而言，可变喷嘴设计成在叶片处于完全闭 合位置时具有非常小的间隙或者基本没有间隙。关于间隙引起的效率 损失，该运行状态通常是最关键的一个。
根据本公开的一个方面，具有可变喷嘴的涡轮增压器包括设置在 涡轮机壳体内的涡轮机叶轮，涡轮机壳体限定了沿轴向延伸的孔口和 围绕该孔口的大体环形的腔室，以接收来自内燃机的排气。大体环形 的喷嘴环设置在涡轮增压器中且限定了多个沿周向间隔开的支承孔， 支承孔沿轴向贯穿喷嘴环的面向轴向的面。喷嘴环与喷嘴壁沿轴向间 隔开，喷嘴壁限定了与喷嘴环的面相对的面，喷嘴环与喷嘴壁的相对 的面在其间限定了喷嘴流径，腔室中的排气通过该喷嘴流经大体沿径 向向内导入涡轮机叶轮。多个沿周向间隔开的叶片设置在喷嘴流径 中，各个叶片包括限定了用于叶片的枢转轴线的轴，叶片的轴分别接 收于喷嘴环的支承孔中，并且可在其中绕着相应的枢转轴线而旋转， 使得叶片可在闭合位置与打开位置之间调整安装角。
各个叶片包括具有外部翼型件表面的空气动力学翼型件部分，各 个翼型件部分连接到相应的轴上并且沿着枢转轴线从第一端延伸到相对的第二端。各个翼型件部分的第一端和第二端分别限定了基本垂 直于枢转轴线的第一端面和第二端面。在翼型件部分的第一端面与喷 嘴环的面之间以及在翼型件部分的第二端面与喷嘴壁的面之间存在 间隙。根据本公开，这些间隙可具有设计为以便在所有所关心的运行 状态下避免叶片结合的尺寸。
然而，为了降低或基本消除叶片闭合时由间隙引起的效率损失， 喷嘴环的面与喷嘴壁的面中的至少 一个包括限定了密封表面的至少 一个台阶，该密封表面定位成在叶片的闭合位置下由翼型件表面基本 靠接，且在除闭合位置以外的位置下与翼型件表面间隔开。
翼型件表面与密封表面之间的该基本靠接用以基本防止排气漏 过翼型件部分的端部。以这种方式，在闭合叶片位置下显著降低或避 免了间隙引起的损失，此时好的涡轮机效率最重要。
在一个实施例中，密封表面构造成使得在叶片的闭合位置下，翼 型件表面上的、与密封表面上对应点基本靠接的各个点沿着大体平行 于密封表面在所述点处的法向的方向而移动至所述基本靠接。例如， 密封表面的这些法向可大体垂直于叶片的枢转轴线。这种布置有助于 降低或者消除当叶片闭合时叶片与相邻的面之间结合的任何可能性。
在一个实施例中，各个翼型件部分具有吸力侧和相对的压力侧且 具有前缘和后缘，且各个叶片的翼型件表面具有沿着从前缘到后缘的 流动方向的长度，各个叶片的枢转轴线定位在前缘和后缘中间。该至 少一个台阶包括定位成在翼型件部分的压力侧上由翼型件表面的前 缘部分基本靠接的前缘台阶部分，以及定位成在翼型件部分的吸力侧 上由翼型件表面的后缘部分基本靠接的后缘台阶部分。
当喷嘴环的面具有至少 一个台阶时，各个叶片可具有设置在翼型 件部分的第 一端与轴之间的支承部分。各个支承部分具有大致圆形的 外周边表面，其具有比轴更大的直径，且喷嘴环的面上的至少一个台 阶包括限定了与支承部分的外周边表面基本靠接的密封表面的中间 台阶部分。在该实施例中，该至少一个台阶可包括单个台阶，其作为连续环而绕着喷嘴环面的周围延伸且构造成以便为各个叶片提供前 缘台阶部分、中间台阶部分和后缘台阶部分。或者，可存在用于各个 叶片的单独的且不连续的台阶。
例如，具有至少 一个台阶的至少 一个面可以限定用于各个叶片的 凹部，其中该凹部在形状上基本符合当叶片从闭合位置旋转到打开位 置时由相应的翼型件部分扫过的区域。因此，密封表面由各个凹部的 外周边壁限定。
喷嘴环的面以及喷嘴壁的面其中任一面或者两者可以限定至少 一个台阶。
喷嘴环和/或喷嘴壁中的台阶可以以各种方式来制造。例如，可对 所述面进行机加工(例如通过铣削或磨削)以形成台阶。或者，可以使 用冲压工艺、精沖裁工艺或电腐蚀工艺来形成台阶。作为另一种可能 性，该面可包括可磨蚀涂层，该涂层由于在运行期期间与叶片接触而 磨耗，使得在叶片的翼型件部分扫过的区域中该涂层被移除，但是在 该面的其它区域中保留，从而形成台阶。
因此在已经概括地描述了本公开后，现在将参看附图，其并不一
定按比例绘制且其中
图1是根据本发明的一个实施例的涡轮增压器的轴向截面图； 图2是成比例放大的轴向截面图，其显示了根据本发明的一个实
施例的可变喷嘴；
图3是根据本发明的一个实施例的喷嘴环的等距视图，其中两个
叶片可旋转地安装在喷嘴环中，且省略了其余叶片以便显示喷嘴环的
细节；
图4是根据本发明的一个实施例的相对的喷嘴壁的等距视图，其 中两个叶片可旋转地安装在喷嘴壁中，且省略了其余叶片以便显示喷 嘴壁的细节；图5是根据本发明的另 一个实施例的喷嘴环的等距视图，其中两 个叶片可旋转地安装在喷嘴环中，且省略了其余叶片以便显示喷嘴环
的细节；以及
图6是根据本发明的另 一个实施例的相对的喷嘴壁的等距视图， 其中两个叶片可旋转地安装在喷嘴壁中，且省略了其余叶片以便显示 喷嘴壁的细节。
具体实施例方式
现在将参看附图在下文中更完整地描述本发明，在附图中显示了 本发明的一些但非全部实施例。事实上，这些发明可以以许多不同的 形式来实施且不应将其理解为限制于本文所阐述的实施例；而是提供 了这些实施例以使得本公开会满足适用的法律要求。类似地标号始终 指代类似的元件。
图1显示了根据本发明的一个实施例的涡轮增压器10。该涡轮增 压器包括安装在轴14上的压缩机叶轮12，轴14贯穿中间壳体16中 的中心孔口且固定到涡轮机叶轮18上。该涡轮机叶轮安装在涡轮机 壳体20中。该涡轮机壳体限定了沿轴向延伸的孔口 22以及沿径向在 该孔口 22的外侧且围绕该孔口 22的大体环形的涡壳或腔室24。涡轮 机壳体还限定了用于将来自内燃机的排气接纳到腔室24中的入口(图 1中不可见)。排气自该腔室沿径向向内流过喷嘴26且冲击在涡轮机 叶專仑18的轮叶通道上并流过该通道，从而驱动涡4仑才几叶轮，涡4仑机 叶轮又驱动压缩机叶轮12。涡轮增压器还包括限定了涡壳的压缩机壳 体(未示出)，该涡壳用于接收由压缩机叶轮压缩的空气，然后该压缩 空气被供给到内燃机的空气入口系统。
喷嘴26包括可变叶片组件30,通过该可变叶片组件可调节通过 喷嘴的排气流的速率，以便调节由涡轮机所生成的功率的量，且由此 调节由压缩机所实现的压缩量。可变叶片组件包括设置在中间壳体16 与涡轮机壳体20之间的大体环形的喷嘴环40。喷嘴环与轴14的旋转轴线大致同轴。可变叶片组件还包括以沿周向间隔开的阵列的形式可
旋转地安装到喷嘴环上的多个叶片50。这些叶片在喷嘴26的流径中、 于喷嘴环40与相对的喷嘴壁之间大致沿轴向延伸。在所示的实施例 中，相对的喷嘴壁由具有大体管状的部分62的嵌件60限定，大体管 状的部分62密封地嵌入到涡轮机壳体的孔口 22中。然而，在其它实 施例中，相对的喷嘴壁可以由涡轮机壳体的一部分来限定。喷嘴环40 具有大致为平面且沿轴向面向由嵌件60限定的相对的喷嘴壁的面44。 该嵌件类似地具有大致为平面且沿轴向面向喷嘴环的面66。
图2更详细地显示了可变叶片组件30。各个叶片刚性地安装在轴 70上。各个轴具有贯穿喷嘴环中的圆柱形支承孔42的部分72。轴70 可在支承孔42内旋转，以改变叶片50的安装角。如图所示，各个轴 还可以(但不必)具有贯穿嵌件60(或喷嘴壁)中的对应的圆柱形支承孔 64的相对的端部部分74，从而各个叶片在两端处受支撑，而不是自 喷嘴环而悬出。各个轴70还包括第 一支承部分76和第二支承部分78。 支承部分76和78具有比该轴的其余部分更大的直径，且具有大致为 平面的表面，以分别贴靠喷嘴环40和嵌件60的对应的大致为平面的 表面。
参看图1,各个轴的贯穿喷嘴环40中的支承孔42的部分72刚性 地固定到叶片臂(在图1中不容易看出)上。叶片臂由可旋转的调谐环 80接合，使得调谐环沿一个方向或者沿相反方向的旋转导致叶片臂沿 一个方向或相反方向枢转，该枢转又使得叶片50沿一个方向或相反 方向而枢转。使用适当的促动器和连杆(未示出)以旋转该调谐环。
如显示了本发明第一实施例的图3和4中最佳地可见的，各个叶 片50包括具有外部翼型件表面54的空气动力学翼型件部分52。各个 翼型件部分连接到相应的轴70上并沿着由轴限定的枢转轴线从第一 端延伸到相对的第二端。各个翼型件部分54的邻近喷嘴环50的第一 端限定了大致垂直于枢转轴线的第一端面56(图4)。各个翼型件部分 的邻近嵌件60的第二端限定了大致垂直于枢转轴线的第二端面58(图3)。
翼型件部分的第一端面56与喷嘴环的面44之间、以及在翼型件 部分的第二端面58与嵌件或喷嘴壁的面66之间存在间隙。必须在叶 片端面处具有一定量的间隙，以避免当可变叶片组件的各部件在涡轮 增压器运行期间暴露于加热与冷却时叶片结合的可能性。在本发明之 前，这种较大的间隙会导致大量的涡轮机效率损失，当叶片处于其闭 合位置(即旋转到其中叶片之间的流动通道具有最小流动面积的位置) 时这尤其有问题。
根据本发明，可显著降低或者消除叶片闭合时间隙引起的效率损 失，如现在参看图3和4所阐述。更具体地，喷嘴环的面44和喷嘴 壁的面66中的至少一个包括限定了密封表面的至少一个台阶，该密 封表面定位成在叶片的闭合位置由叶片的翼型件表面54基本靠接， 且在除闭合位置外的位置下与翼型件表面间隔开。因此，如图3中所 示，喷嘴环40的面44包括构造为连续台阶的台阶46，该连续台阶绕 喷嘴环的周围延伸，并且成形为具有这样的部分该部分在叶片闭合 时基本符合叶片翼型件表面54的部分且由翼型件表面54的部分基本 靠接。特别地，台阶46包括构造成且定位成以便沿着各个叶片的"压 力侧，，(即大体凹入侧)的前缘区域来接合翼型件表面54的台阶部分 46a。该台阶还包括构造成且定位成以便沿着各个叶片的"吸力侧"(即 大体凸出侧)的后缘区域来接合翼型件表面54的部分46b。此外，该 台阶包括构造成且定位成以便接合叶片支承部分76的周边表面的中 间部分46c。中间部分46c的至少部分在构造上是圓弧且与叶片的枢 转轴线同轴，使得中间台阶部分46c的这些部分可以在叶片的所有位 置下基本靠接叶片支承部分76的圓形周边表面。
由台阶46限定的密封表面与翼型件表面54和支承部分76之间 的基本靠接用来有效地避免或者至少明显减少当叶片闭合时排气经 过叶片的端面56的泄露。以这种方式，可以显著地降低在关^:的闭 合叶片位置下间隙引起的效率损失。虽然仅在喷嘴面其中之一上具有台阶是有利的，但是在两个面上
都限定台阶当然是优选的。因此，如图4所示，嵌件60的面66包括 台阶68。台阶68包括构造成且定位成以便沿着各个叶片的"压力侧" 的前缘区域接合翼型件表面54的台阶部分68a。该台阶还包括构造成 且定位成以便沿着各个叶片的"吸力侧"的后缘区域接合翼型件表面 54的部分68b。此外，该台阶包括构造成且定位成以便接合叶片支承 部分78的周边表面的中间部分68c。中间部分68c的至少部分在构造 上是圓弧且与叶片的枢转轴线同轴，使得中间台阶部分68c的这些部 分可以在叶片的所有位置下基本靠接叶片支承部分78的圆形周边表 面。
由台阶46, 68限定的密封表面构造为以便避免叶片与台阶之间 的结合。结合通常由于两个表面之间的剪切接合而发生，其中一个表 面通过沿着大致平行于这些表面其中之一或两者的平面的方向(即沿 着大致垂直于这些表面其中之一或两者的法向的方向)运动而与另一 个表面发生接合。有利地，台阶46， 68的密封表面构造成使得翼型 件表面54上的、与密封表面上的对应点基本靠接的各个点在闭合叶 片位置下沿着大体平行于密封表面在该点处的法向的方向移动至所 述基本靠接。换言之，翼型件表面不是以剪切的方式，而是以非剪切 的方式接近和接合台阶的密封表面。这有助于确保在叶片与台阶之间 不会有任何结合。在一个实施例中，密封表面具有大体垂直于叶片的 枢转轴线的表面法向。
现在参看图5和6来描述本发明的一个备选实施例。在该实施例 中，喷嘴环40具有多个单独的且不连续的台阶46'，各叶片50各有一 个。各个台阶46'绕着某闭合环路而继续，该闭合环路包围喷嘴环面 44的、当叶片从其闭合位置运动到其打开位置时由叶片端面56扫过 的区域。因此，面44有效地限定了多个凹部(每个叶片一个)，且台阶 46'为凹部的外周边壁。各个凹部至少包括面44的由翼型件扫过的部 分，但是凹部可以比翼型件的扫过的区域更大。如在之前的实施例中，台阶46'包括用于接合叶片翼型件表面和支承部分的对应部分的前缘
部分、后缘部分和中间部分。
类似地，相对的喷嘴壁或者嵌件60包括台阶68'，该台阶68'形成 为至少包围面66的由叶片的翼型件部分扫过的区域的闭合环路，由 此有效地在面66中限定了凹部。
在本发明的实践中可使用台阶的各种其它构造。首要的要求是台 阶限定了在闭合叶片位置下靠接或基本靠接翼型件表面54而不是叶 片的端面56, 58的密封表面。
该台阶可通过各种制造技术来提供。例如，可对面进行机加工(例 如通过铣削或磨削)来形成台阶。或者，可以使用冲压工艺、精冲裁工 艺或电腐蚀工艺来形成台阶。作为另一种可能性，该面可包括可磨蚀 涂层，该涂层由于在运行期期间与叶片接触而磨耗，使得在叶片的翼 型件部分扫过的区域中该涂层被移除，但是在该面的其它区域中保 留， /人而形成台阶。
与这些发明相关的、具有前述说明和相关附图中所提出的教导的 优势的本领域技术人员将联想到本文所阐述的发明的各种修改和其 它实施例。因此，应理解的是，本发明不限于所公开的特定实施例且 修改和其它实施例意图包括于所附的权利要求的范围内。虽然本文中 使用了特定的用语，但它们仅以普遍的和说明性的意义来使用而不用 于限制的目的。
权利要求
1.一种用于涡轮增压器的可变喷嘴，其包括大体环形的喷嘴环，其限定了沿轴向延伸穿过所述喷嘴环的面向轴向的面的多个沿周向间隔开的支承孔；喷嘴壁，其限定了与所述喷嘴环的所述面沿轴向间隔开且与其相对的面，喷嘴流径限定于相对的所述喷嘴环的所述面与所述喷嘴壁的所述面之间；以及设置在所述喷嘴流径中的多个沿周向间隔开的叶片，各个叶片包括限定了用于所述叶片的枢转轴线的轴，所述叶片的轴分别接收于所述喷嘴环的支承孔中并且可以在其中绕着相应的所述枢转轴线而旋转，使得所述叶片可以在闭合位置与打开位置之间调整安装角，各个叶片包括具有外部翼型件表面的空气动力学翼型件部分，各个翼型件部分连接到相应的所述轴上且沿着所述枢转轴线从第一端延伸到相对的第二端，各个翼型件部分的所述第一端和第二端分别限定了大致垂直于所述枢转轴线的第一端面和第二端面，在所述翼型件部分的第一端面与所述喷嘴环的所述面之间以及在所述翼型件部分的第二端面与所述喷嘴壁的所述面之间存在间隙；其中，所述喷嘴环的所述面与所述喷嘴壁的所述面中的至少一个包括限定了密封表面的至少一个台阶，所述密封表面定位成在所述叶片的闭合位置下由所述翼型件表面基本靠接、且在除所述闭合位置以外的位置下与所述翼型件表面间隔开。
2. 根据权利要求1所述的可变喷嘴，其特征在于，所述密封表面 构造成使得所述翼型件表面上的、与所述密封表面上的对应点基本靠 接的各个点在所述闭合位置下沿着大体平行于所述密封表面在所述 点处的法向的方向移动至所述基本靠接。
3. 根据权利要求2所述的可变喷嘴，其特征在于，所述密封表面 具有大体垂直于所述叶片的枢转轴线的表面法向。
4. 根据权利要求1所述的可变喷嘴，其特征在于，各个翼型件部 分具有吸力侧和相对的压力侧，且具有前缘和后缘，并且各个叶片的 所述翼型件表面具有沿着从所述前缘到所述后缘的流动方向的长度， 各个叶片的所述枢转轴线定位在所述前缘和所述后缘中间，并且，其 中，所述至少一个台阶包括定位成在所述翼型件部分的压力侧上由所 述翼型件表面的前缘部分基本靠接的前缘台阶部分，以及定位成在所 述翼型件部分的吸力侧上由所述翼型件表面的后缘部分基本靠接的 后缘台阶部分。
5. 根据权利要求4所述的可变喷嘴，其特征在于，至少所述喷嘴环的所述面具有所述至少一个台阶，且各个叶片具有设置在所述翼型 件部分的第 一端与所述轴之间的支承部分，所述支承部分具有比所述 轴直径更大的大致圆形外周边表面，并且，其中，所述至少一个台阶 包括限定了与所述支承部分的外周边表面基本靠接的密封表面的中 间台阶部分。
6. 根据权利要求5所述的可变喷嘴，其特征在于，所述至少一个 台阶包括作为连续环而绕着所述喷嘴环面的周围延伸且构造成为各 个叶片提供所述前缘台阶部分、中间台阶部分和后缘台阶部分的单个 台阶。
7. 根据权利要求1所述的可变喷嘴，其特征在于，具有所述至少 一个台阶的至少一个面限定了用于各个叶片的凹部，所迷凹部在形状 上基本符合当所述叶片从所述闭合位置旋转到所述打开位置时由相 应的所述翼型件部分扫过的区域，所述密封表面由各个凹部的外周边 壁限定。
8. 根据权利要求1所述的可变喷嘴，其特征在于，所述喷嘴环的 所述面包括所述至少一个台阶。
9. 根据权利要求1所述的可变喷嘴，其特征在于，所述喷嘴壁的 所述面包括所述至少一个台阶。
10. 根据权利要求1所述的可变喷嘴，其特征在于，所述喷嘴环的所述面和所述喷嘴壁的所述面均包括所述至少一个台阶。
11. 根据权利要求IO所述的可变喷嘴，其特征在于，所迷喷嘴环 的所述面和所述喷嘴壁的所述面均限定了用于所述叶片的凹部，各个 凹部在形状上基本符合当所述叶片从所述闭合位置旋转到所述打开 位置时由相应的所述翼型件部分扫过的区域，所述喷嘴环和所述喷嘴 壁上的所述密封表面由各个凹部的外周边壁来限定。
12. —种具有可变喷嘴的涡轮增压器，所述涡轮增压器包括 设置在涡轮机壳体内的涡轮机叶轮，所述涡轮机壳体限定了沿轴向延伸的孔口和围绕所述孔口的大体环形的腔室，以便接收来自内燃 机的排气；大体环形的喷嘴环，其限定了沿轴向延伸穿过所述喷嘴环的面向 轴向的面的多个沿周向间隔开的支承孔；喷嘴壁，其限定了与所述喷嘴环的所述面沿轴向间隔开且与其相 对的面，相对的所述喷嘴环的所述面和所述喷嘴壁的所述面在其间限 定了喷嘴流径，所述腔室中的排气通过所述喷嘴流径而大体沿径向向 内导入所述涡轮机叶轮；以及设置 在所述喷嘴流径中的多个沿周向间隔开的叶片，各个叶片包 括限定了用于所述叶片的枢转轴线的轴，所述叶片的轴分别接收于所 述喷嘴环的支承孔中，且可以在其中绕着相应的所述枢转轴线而旋 转，使得所述叶片可在闭合位置与打开位置之间调整安装角，各个叶 片包括具有外部翼型件表面的空气动力学翼型件部分，各个翼型件部 分连接到相应的所述轴上且沿着所述枢转轴线从第一端延伸到相对 的第二端，各个翼型件部分的所述第一端和第二端分别限定了大致垂直于所述枢转轴线的第一端面和第二端面，在所述翼型件部分的第一 端面与所述喷嘴环的所述面之间以及在所述翼型件部分的第二端面 与所述喷嘴壁的所述面之间存在间隙；其中，所述喷嘴环的所述面和所述喷嘴壁的所述面中的至少一个 包括限定了密封表面的至少一个台阶，所述密封表面定位成在所述叶片的闭合位置下由所述翼型件表面基本靠接，且在除所述闭合位置以 外的位置下与所述翼型件表面间隔开。
13. 根据权利要求12所述的涡轮增压器，其特征在于，所述密封 表面构造成使得在所述叶片的闭合位置下，所述翼型件表面上的、与 所述密封表面上的对应点基本靠接的各个点沿着大体平行于所述密 封表面在所述点处的法向的方向移动至所述基本靠接。
14. 根据权利要求13所述的涡轮增压器，其特征在于，所述密封 表面的所述法向大体垂直于所述叶片的枢转轴线。
15. 根据权利要求12所述的涡轮增压器，其特征在于，各个翼型 件部分具有吸力侧和相对的压力侧，并且具有前缘和后缘，且各个叶 片的所述翼型件表面具有沿着从所述前缘到所述后缘的流动方向的 长度，各个叶片的所述枢转轴线定位在所述前缘和所述后缘中间，且 其中，所述至少一个台阶包括定位成在所述翼型件部分的压力侧上由 所述翼型件表面的前缘部分基本靠接的前缘台阶部分，以及定位成在 所述翼型件部分的吸力侧上由所述翼型件表面的后缘部分基本靠接 的后缘台阶部分。
16. 根据权利要求15所述的涡轮增压器，其特征在于，至少所述 喷嘴环的所述面具有所迷至少一个台阶，各个叶片具有设置在所述翼 型件部分的第一端与所述轴之间的支承部分，并且具有比所述轴直径 更大的大致圆形外周边表面，并且，其中，所述喷嘴环的所述面上的 至少一个台阶包括限定了与所述支承部分的外周边表面基本靠接的 密封表面的中间台阶部分。
17. 根据权利要求12所述的涡轮增压器，其特征在于，具有所述 至少一个台阶的至少一个面限定了用于各个叶片的凹部，所述凹部在 形状上基本符合当所述叶片从所述闭合位置旋转到所述打开位置时 由相应的所述翼型件部分扫过的区域，所述密封表面由各个凹部的外 周边壁限定。
18. 根据权利要求12所述的涡轮增压器，其特征在于，所述喷嘴环的所述面限定了所述至少一个台阶。
19. 根据权利要求12所述的涡轮增压器，其特征在于，所述喷嘴壁的所述面限定了所述至少一个台阶。
20. 根据权利要求12所述的涡轮增压器，其特征在于，所述喷嘴 环的所述面与所述喷嘴壁的所述面均限定了所述至少 一个台阶。
21. 根据权利要求12所述的涡轮增压器，其特征在于，所述至少 一个台阶包括作为连续环而绕着相应的所述面的周围延伸的单个台
22. 根据权利要求12所述的涡轮增压器，其特征在于，所述至少 一个台阶包括多个单独的且不连续的台阶，每个叶片一个。
全文摘要
本发明涉及带具有叶片密封表面的可变喷嘴的涡轮增压器。一种用于涡轮增压器的可变喷嘴包括可旋转地安装在喷嘴环上且设置在限定于喷嘴环和相对的喷嘴壁之间的喷嘴流径中的多个叶片。喷嘴环的面和喷嘴壁的面其中之一或两者包括限定了密封表面的至少一个台阶，该密封表面定位成在叶片的闭合位置下由叶片的翼型件表面基本靠接，且在除闭合位置之外的位置下与翼型件表面间隔开。翼型件表面与密封表面之间的这种基本靠接用于基本防止排气穿过翼型件部分的端部而泄漏。同时，喷嘴环面与翼型件部分的端面之间的间隙可足够大，以在所有运行状态下防止叶片结合。
文档编号F01D5/14GK101575990SQ20091014130
公开日2009年11月11日 申请日期2009年5月4日 优先权日2008年5月5日
发明者A·吕夸, D·杰克尔, D·珀蒂让, G·杜邦, P·阿诺 申请人:霍尼韦尔国际公司