可变入口设备、涡轮增压器和电动压缩机的制作方法

本申请涉及流体导向领域，具体而言，涉及可变入口设备、涡轮增压器和电动压缩机。

背景技术：

1、当前的涡轮增压器可以配备可变几何系统(variablegeometrysystem，vgs)。配备有可变几何系统的涡轮增压器可以被称为可变几何涡轮增压器(variablegeometryturbocharger，vgt)。可变几何系统可以用于根据内燃机的负载需求引导气流的方向和体积，从而提高内燃机的效率并且能够防止出现过载情况。

2、例如，如图1所示，该可变几何涡轮增压器100包括可变几何系统110。该可变几何系统110包括多个导流叶片111。该导流叶片111的角度可以由汽车的电子控制单元(electroniccontrolunit，ecu)调节。进而，电子控制单元可以通过调节导流叶片111的角度，控制气体流入涡轮的方向和体积，提高内燃机的效率并且能够防止出现过载情况。当然，可变几何系统110中除了导流叶片111以外还可以包括有更多的零件，可变几何系统110的具体结构可以参照图2。

3、基于图1、图2以及可变几何系统相关的现有技术，当前的可变几何系统存在着如下缺陷：

4、1.从热力学的角度来看，内燃机的效率可以通过提高燃烧温度来优化，因此需要高温合金，主要是高档镍合金，特别是涡轮增压器和上述的可变几何系统。因此，可变几何系统的制造成本很高。

5、2.由于涡轮增压器的工作温度范围很广，尤其是在内燃机系统中，因此，可变几何系统中的单个组件的公差必须设置在较高的值，以实现功能可靠。这会损失系统的精确控制能力，并导致可变几何系统的效率损失。换句话说，可变几何系统的高容差限制了可变几何系统的可控性。

6、3.具体来说，可变几何系统的导流叶片的角度是由气缸阀控制的。但是，气缸阀的控制会导致气体振荡，从而导致可变几何系统振动。并且，在更大的系统公差下振动会进一步增加可变几何系统的磨损，这又增加了对更昂贵部件的需求。

7、4.可变几何系统无法对气体在多个维度上进行引导。

8、5.可变几何系统由大量部件组成，这需要复杂且昂贵的装配线和装配工艺。

9、另外，在即将到来的内燃机进一步减排和提高效率的挑战中，对高性能、高温度、小型化设备需求是未来的主要发展方向。为了优化排放和油耗，需要进一步对当前的可变几何系统进行优化。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供可变入口设备、涡轮增压器和电动压缩机，能够降低制造成本，简化结构从而降低故障率，并且能够提升工作效率。

2、为了实现上述目的，本申请包括如下实施例：

3、第一方面，本申请实施例提供一种可变入口设备。第一方面所述的可变入口设备包括：第一定位板、第二定位板和多个流体导向叶片。其中，第一定位板包括第一通孔，第二定位板包括第二通孔，第一定位板的第一板面的垂线指向第二定位板的第二板面，并且多个流体导向叶片设置于第一板面和第二板面之间。其中，每个流体导向叶片的第一端与第一板面连接，每个流体导向叶片的第二端与第二板面连接，相邻流体导向叶片之间存在间隙，并且在多个第一截面上相邻流体导向叶片之间的距离不同，其中，每个第一截面位于第一板面和第二板面之间且平行与第一板面。

4、第二方面，本申请实施例提供一种涡轮增压器。第二方面所述的涡轮增压器包括第一方面中任一种可能的实现方式所述的可变入口设备。其中，所述涡轮增压器还可以包括压气机、轴承箱、涡轮机等。

5、第三方面，本申请实施例提供一种电动压缩机。第三方面所述的电动压缩机包括第一方面中任一种可能的实现方式所述的可变入口设备。其中，电动压缩机还可以包括涡轮、壳体等。

6、基于上述各个方面提供的实施例，对于上述的可变入口设备，由于第一定位板和第二定位板是相对设置的，因此第一通孔和第二通孔之间的空间可以形成一个容置空间。假设流体导向叶片的靠近该容置空间的一侧被称为内侧，流体导向叶片的远离该容置空间的一侧被称为外侧，那么，流体可以从外侧通过流体导向叶片之间的间隙被引导流向内侧。例如，如果将该可变入口设备套设在一个涡轮增压器的涡轮上(也即是涡轮被容纳于该容置空间)，那么气体可以通过流体导向叶片被引导流向该涡轮。由于在多个第一截面上相邻流体导向叶片之间的距离不同，也即是说，相邻流体导向叶片之间的间隙大小是变化的。因此，通过控制气体进入流体导向叶片的位置，气体的流量和流速会因为该间隙的大小的改变而被改变。进而，上述的可变入口设备能够起到控制气体流入涡轮的方向和体积的作用，从而提高内燃机的效率并且能够防止过载。并且，相较于现有的可变几何系统，本申请实施例提供的可变入口设备显然结构更加简单，制造成本和故障率更低，以及能够提升工作效率。

技术特征：

1.一种可变入口设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的可变入口设备，其特征在于，还包括驱动件，其中，所述驱动件与所述第一定位板连接，用于驱动所述可变入口设备沿第一轴线运动。

3.根据权利要求2所述的可变入口设备，其特征在于，所述可变入口设备沿第一轴线的运动包括：直线运动，和/或，旋转运动。

4.根据权利要求2所述的可变入口设备，其特征在于，所述第一轴线为经过所述第一定位板的中心且垂直于所述第一板面的直线。

5.根据权利要求1所述的可变入口设备，其特征在于，还包括设置于所述第一板面和所述第二板面之间的至少一个导向翅片；其中，每个所述导向翅片用于引导流体流过相邻流体导向叶片之间的间隙。

6.根据权利要求5所述的可变入口设备，其特征在于，每个所述导向翅片与多个所述流体导向叶片相交，或者，

7.根据权利要求5所述的可变入口设备，其特征在于，每个所述导向翅片包括完整的环形，或者分段的环形。

8.根据权利要求7所述的可变入口设备，其特征在于，每个所述导向翅片的形状包括弯曲的形状或平坦的形状，所述弯曲的形状的弯曲程度由所述流体被引导的方向确定。

9.根据权利要求1所述的可变入口设备，其特征在于，所述第一定位板和所述第二定位板的形状包括环形。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的可变入口设备，其特征在于，相邻流体导向叶片之间的间隙用于流体通过；

11.根据权利要求1-9中任一项所述的可变入口设备，其特征在于，所述可变入口设备的结构包括如下任意一种：一体成形结构，拼接结构，或组装结构。

12.根据权利要求1-9中任一项所述的可变入口设备，其特征在于，所述可变入口设备的材料包括如下一种：陶瓷、塑料、金属、合金、碳纤维、芳纶或复合材料。

13.根据权利要求1-9中任一项所述的可变入口设备，其特征在于，所述可变入口设备应用于流体导向设备；

14.根据权利要求13所述的可变入口设备，其特征在于，所述可变入口设备套设于所述流体导向设备的涡轮上；其中，所述涡轮位于所述第一通孔和所述第二通孔之间的空间中，进入所述流体导向设备的流体通过相邻流体导向叶片之间的间隙流过所述涡轮。

15.一种涡轮增压器，其特征在于，包括如权利要求1-14中任一项所述的可变入口设备。

16.一种电动压缩机，其特征在于，包括如权利要求1-14中任一项所述的可变入口设备。

技术总结
本申请实施例提供可变入口设备、涡轮增压器和电动压缩机。该可变入口设备包括：第一定位板、第二定位板和多个流体导向叶片。其中，第一定位板包括第一通孔，第二定位板包括第二通孔，第一定位板的第一板面的垂线指向第二定位板的第二板面，并且多个流体导向叶片设置于第一板面和第二板面之间。其中，每个流体导向叶片的第一端与第一板面连接，每个流体导向叶片的第二端与第二板面连接，相邻流体导向叶片之间存在间隙，并且在多个第一截面上相邻流体导向叶片之间的距离不同，其中，每个第一截面位于第一板面和第二板面之间且平行与第一板面。通过使用该可变入口设备，能够降低制造成本，简化结构从而降低故障率，并且能够提升工作效率。

技术研发人员：沃夫冈·鲍尔
受保护的技术使用者：亿月里程碑科技昆明有限公司
技术研发日：20230511
技术公布日：2024/1/15