一种带导叶的废气旁通涡轮机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于涡轮增压器上的涡轮机，尤其涉及一种带导叶的废气旁通涡轮机，属于内燃机领域。
【背景技术】
[0002]车用发动机转速范围广，涡轮增压器受发动机及增压器特性的限制，难以在高、低速端均获得最佳的匹配。如果按中高速端匹配，低速端增压压力不足，为了不使烟度排放性能等恶化，不得不限制供油量(通过冒烟限制器)，从而牺牲了低速扭矩并影响整车低速驾驶性能。废气旁通涡轮增压器正是针对解决柴油机低速动力性不足而开发的产品，它以低速端进行最佳匹配，低速增压压力高，冒烟限制器不起作用(即不减油)，因此低速扭矩大，排放污染低，并通过旁通阀来解决由此产生的高速端增压压力过高的问题，从而兼顾了高速端的性能。
[0003]废气旁通涡轮增压器基本工作原理和一般的涡轮增压器相同，但它多一个在涡轮进口处的废气旁通阀以及受增压压力控制使其开启、关闭的执行机构。从图1可以看出，废气旁通阀门9与传动片10整体转动，并通过推杆6与执行器5 (用支架4固定在增压器壳体上)中弹簧的一端相连，执行器5的另一端则通过胶管3与压气机2出口增压压力相通。
[0004]当发动机7处于低速、低负荷时，增压压力低，废气旁通阀门9处于关闭状态，执行器5中的弹簧具有一定的预紧力。当增压压力达到一定程度，足以克服弹簧预紧力并达到一定的力平衡时，作用力将通过推杆6、传动销8、传动片10使废气旁通阀门9打开，将进入涡轮机I的部分废气经旁通通道流入总排气管，从而减少了流入动力涡轮12的废气，减少进入动力涡轮12的能量，使转速和增压压力随之下降。
[0005]传统的废气旁通涡轮增压器上的涡轮机结构见图2、图3，包括涡轮壳11、隔热罩14、动力涡轮12、无叶喷嘴19、废气旁通阀门9、摇臂15、轴套13、传动片10、传动销8、推杆6、执行器5，增压压力通过执行器5推动推杆6，推杆6通过传动销8推动传动片10、摇臂15旋转，摇臂15带动废气旁通阀门9开启和关闭。
[0006]涡轮壳的通流能力通过涡轮壳A/R的变化来调节，A、R的概念示意见图4，A是涡轮壳零截面积，R为零截面质心到涡轮壳轴心距离。
[0007]为了与不同排量、功率的发动机匹配，一个系列的涡轮增压器都要匹配多个不同A/R的涡轮机，特别是针对双流道脉冲涡轮机，还要在不同流道设置不同的A/R，不但在做性能试验匹配时，受制于模具造价，不可能加工太多的涡轮壳进行精细匹配，达不到性能的最优，而且，在后期的批产中，会有一系列A/R不同的涡轮壳，模具众多，不但导致成本增力口，也增加了管理难度。
[0008]再加上现在排放技术升级，逐渐过渡到国IV、国V排放，对增压器的流量和压比要求更加严格，传统的废气旁通结构涡轮壳都为砂模铸造，很难保证生产一致性。
【实用新型内容】
[0009]本实用新型要解决的技术问题是针对废气旁通涡轮增压器的上述缺点，提供一种带导叶的废气旁通涡轮增压器，通过导叶的个数、大小、角度、排布来调节涡轮壳的通流能力，不但一个系列的增压器可共用一种涡轮壳，大大减少模具成本，而且还能对通流能力进行精细调节，使匹配性能达到最优。
[0010]为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案:
[0011]一种带导叶的废气旁通涡轮机，包括涡轮壳，所述涡轮壳内安装有动力涡轮和进气流道，所述涡轮壳上靠近动力涡轮尾部的位置设置有用以将动力涡轮导入的气体导入到进气流道的无叶喷嘴；
[0012]所述涡轮壳内靠近无叶喷嘴的位置安装有可通过改变导叶的个数、大小、角度、排布来调节涡轮壳的通流能力的导叶组件。
[0013]以下是本实用新型对上述方案的进一步优化:
[0014]动力涡轮涡轮轴的后端靠近导叶组件的位置安装有隔热罩。
[0015]进一步优化:所述涡轮壳内靠近进气流道口的位置设置有涡轮壳涡舌，涡轮壳涡舌将进气流道间隔成左流道和右流道。
[0016]进一步优化:所述导叶组件包括一环形隔板，环形隔板的一侧安装有若干片上导叶，另一侧安装有若干片下导叶，导叶组件精密铸造成一体。
[0017]进一步优化:所述下导叶上设有连接轴，下导叶通过连接轴与隔热罩插接成一个整体。
[0018]进一步优化:隔板上设有台阶，涡轮壳涡舌上设置有与台阶想配合的沉槽，确保两流道不窜气。
[0019]这样，一个系列的增压器只使用一种涡轮壳，其通流能力通过导叶的个数、大小、角度、排布来调节，不但大大减少模具成本，而且还能对通流能力进行精细调节，使匹配性能达到最优。再加上精密铸造的导叶生产一致性好，更容易满足排放升级国IV、国V后对增压器压比、流量的一致性要求。
[0020]另一种优化:导叶组件包括若干片呈环形排布的导叶，所述导叶直接与隔热罩铸成一体。这种结构相对简单。
[0021]进一步优化:所述涡舌顶端为平面，与导叶的尖端直接的距离为0.1?0.3mm。
[0022]再一种优化:
[0023]所述涡轮壳内的进气流道为单流道。
[0024]进一步优化:导叶组件包括若干片呈环形排布的导叶，所述导叶直接与隔热罩铸成一体。
[0025]另一种优化:所述涡轮壳上设置有旁通孔和进气法兰，所述旁通孔设置在进气法兰上。不再排布在涡轮壳的侧面，能够远离喉口，避免气流扰动。
[0026]另一种优化:导叶包括长导叶和短导叶，长导叶的长度大于短导叶的长度，长导叶和短导叶间隔设置。
[0027]长导叶和短导叶的大小根据流动分析来定，但用小叶片的好处是拓宽流量，类似于压气机叶轮的长短叶片，减小堵塞。
[0028]另一种优化:若干片导叶中，每间隔一个导叶，在导叶上开设有一个导流槽，导流槽的朝向与导叶一致，以增加高速点的流量。
[0029]另一种优化:为了增加驱动能量，所述若干片导叶应用在非全周流道上并非全周均匀排布。所述若干片导叶均匀排布在小流道上。在有导叶的情况下，气流方向集中，而且气流通过面积也比无导叶小，所以能把较低的能量(小流道主要用于发动机的低速段，能量小)集中起来。
[0030]另一种优化:为了增加驱动能量，所述若干片导叶应用在非全周流道上并采用不均匀排布。若干片导叶位于在小流道一侧的排布密度大于位于大流道一侧的排布密度。
[0031]本实用新型通过调整导叶的个数、大小、角度、排布来调节涡轮壳的通流能力，不但减小了成本、加快了研发速度、提升了匹配精度，更是获得了原理上的重大突破，，不但一个系列的增压器可共用一种涡轮壳，大大减少模具成本，而且还能对通流能力进行精细调节，使匹配性能达到最优。
[0032]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
【附图说明】
[0033]附图1是本实用新型【背景技术】中废气旁通涡轮增压器的原理图；
[0034]附图2是本实用新型【背景技术】中废气旁通涡轮增压器的结构示意图；
[0035]附图3是附图2的仰视图；
[0036]附图4是本实用新型【背景技术】中涡轮壳上A、R的示意图；
[0037]附图5是本实用新型实施例1的结构示意图；
[0038]附图6是本实用新型实施例1中执行器与传动片的连接示意图；
[0039]附图7是本实用新型实施例1中导叶组件的结构示意图；
[0040]附图8是本实用新型实施例1中导叶的排布图；
[0041]附图9是本实用新型实施例1中隔板上的凸台与涡轮壳涡舌上的沉槽配合示意图；
[0042]附图10本实用新型实施例2的结构示意图；
[0043]附图11是本实用新型实施例3的结构示意图。
[0044]附图12是本实用新型实施例4的结构示意图；
[0045]附图13是本实用新型实施例5的结构示意图；
[0046]附图14是本实用新型实施例5中导叶的排布图；
[0047]附图15是本实用新型实施例6的结构示意图；
[0048]附图16是本实用新型实施例7的结构示意图；
[0049]附图17是本实用新型实施例7中导叶的排布示意图。
[0050]附图18是本实用新型实施例8的结构示意图。
[0051]图中:1-涡轮机；2_压气机；3_胶管；4_支架；5_执行器；6_推杆；7_发动机；8-传动销；9_废气旁通阀门；10_传动片；11_涡轮壳；12-动力涡轮；13-轴套；14_隔热罩；15_摇臂；16_隔板；17-下导叶；18-涡轮壳涡舌；19-无叶喷嘴；20_上导叶；21_导叶组件；22_连接轴；23_台阶；24_导叶；25_旁通孔；26_进气法兰；27_长导叶；28_短导叶；29-导流槽；30_小流道；31_大流道；32_沉槽。
【具体实施方式】
[0052]实施例1，如图5、6、7、8所示，一种带导叶的废气旁通涡轮机，包括涡轮壳11，所述涡轮壳11内安装有动力涡轮12和进气流道，所述涡轮壳11上靠近动力涡轮12尾部的位置设置有用以将动力涡轮12导入的气体导入到进气流道的无叶喷嘴19，所述涡轮壳11内靠近无叶喷嘴19的位置安装有可通过改变导叶的个数、大小、角度、排布来调节涡轮壳的通流能力的导叶组件21。
[0053]所