半浮涡轮喷嘴环的制作方法

本文所公开的主题的实施例涉及一种用于涡轮增压器的叶片式环。

背景技术：

1、车辆可以包括燃烧燃料和空气的混合物的内燃机。在一些示例中，可以通过在发动机燃烧之前压缩进气(即，进入的空气)从而来增加发动机的功率输出，从而增加空气充气量(例如，氧分子的密度)，并且允许增加相应量的所喷射的燃料。进气的压缩可以通过在车辆中安装涡轮增压器来实现，其中，涡轮增压器的压缩机联接至发动机的进气系统，涡轮增压器的涡轮联接至发动机的排放系统。涡轮和压缩机通过轴来连接，并且涡轮的旋转在排气流的驱动下驱动压缩机的旋转。

2、对于径向涡轮增压器，叶片式环可以包括于压缩机(例如，扩散器)处和涡轮(例如，喷嘴环)处。在涡轮处，当气流通过流过叶片的尖端而绕过开放式叶片喷嘴环时，涡轮流动级(flow stage)的性能可能受到不利影响，特别是在瞬态运行期间。例如，为了在涡轮增压器运行期间容纳叶片的热驱动轴向增长，可以选择叶片的轴向长度，以在叶片的尖端和涡轮护罩的壁之间提供间隙，排气可以通过该间隙泄漏。热膨胀也可能导致喷嘴环的基部和涡轮护罩壁之间的相对运动。

3、作为上述问题的结果，开放式叶片喷嘴环可在叶片处和与叶片接触的表面处经受高应力，特别是在瞬态上升运行期间。流动级的效率可能由于叶片尖端处的间隙而降低，特别是在稳态运行期间，并且开放式叶片喷嘴环上的气流可能施加旋转力，该旋转力需要喷嘴环的安装机构提供足够的阻力以抑制喷嘴环的旋转。可能需要有与当前可用的喷嘴环不同的喷嘴环。

技术实现思路

1、在一个实施例中，涡轮可包括至少一个偏压装置，该偏压装置布置于喷嘴环和涡轮护罩之间的分界面处，至少一个偏压装置被配置成在喷嘴环上施加轴向力，以保持喷嘴环的叶片尖端和涡壳壁之间的接触。因而，喷嘴环可以容纳多个叶片的热膨胀，而不会在叶片尖端引起气流损失。

技术特征：

1.一种涡轮部件，包括：

2.根据权利要求1所述的涡轮部件，其中，所述至少一个偏压装置为碟形弹簧，所述碟形弹簧布置成与所述涡壳壁共面，并且被配置成沿轴向方向弹性变形。

3.根据权利要求1所述的涡轮部件，其中，所述至少一个偏压装置被布置在以下一个或多个位置：周向围绕部分嵌入所述涡轮护罩中的防旋转结构处、所述喷嘴环或所述涡轮护罩的凹部内、围绕所述涡轮的旋转中心轴线处；并且其中，当所述至少一个偏压装置被布置成围绕所述涡轮的所述旋转中心轴线时，所述至少一个偏压装置具有与所述喷嘴环的直径相类似的直径。

4.根据权利要求1所述的涡轮部件，其中，所述至少一个偏压装置具有弹簧力，所述弹簧力是通过所述喷嘴环的轴向膨胀而施加在所述至少一个偏压装置上的压缩力的两倍。

5.根据权利要求1所述的涡轮部件，其中，所述至少一个偏压装置使得所述喷嘴环能够轴向运动。

6.根据权利要求1所述的涡轮部件，其中，在所述涡轮的运行期间，通过所述叶片尖端施加在所述涡壳壁上的压力保持均匀。

7.根据权利要求1所述的涡轮部件，其中，所述涡轮包括围绕所述喷嘴环的圆周均匀分布的所述至少一个偏压装置中的多个。

8.根据权利要求1所述的涡轮部件，其中，所述涡轮在径向涡轮增压器中运行。

9.一种用于涡轮的开放式叶片喷嘴，包括：

10.根据权利要求9所述的开放式叶片喷嘴，其中，所述开放式叶片喷嘴为半浮喷嘴环，其中，所述多个叶片延伸跨过所述涡轮的涡壳的相对地布置的壁之间的距离。

11.根据权利要求10所述的开放式叶片喷嘴，其中，当所述涡壳经受热膨胀并且所述涡壳的所述相对地布置的壁之间的距离增加时，所述至少一个偏压装置的所述弹簧力使得所述多个叶片的尖端与所述相对地布置的壁中的一个之间保持接触。

12.根据权利要求9所述的开放式叶片喷嘴，其中，当被暴露于热的环境时，所述多个叶片轴向膨胀，并且当经受轴向膨胀时，所述多个叶片在所述至少一个偏压装置上施加压缩力。

13.根据权利要求12所述的开放式叶片喷嘴，其中，当所述多个叶片施加所述压缩力时，所述至少一个偏压装置变形，并且其中，所述至少一个偏压装置的变形允许所述开放式叶片喷嘴轴向膨胀，而不增加通过所述多个叶片的尖端施加在涡壳壁上的力。

14.根据权利要求13所述的开放式叶片喷嘴，其中，所述至少一个偏压装置的变形使得允许所述叶片基部的轴向位移。

15.根据权利要求9所述的开放式叶片喷嘴，其中，通过将所述一个或多个销的部分嵌入所述涡轮护罩的所述孔中，所述一个或多个销保持静止，并且其中，所述开放式叶片喷嘴沿所述一个或多个销轴向滑动。

16.一种径向涡轮增压器，包括：

17.根据权利要求16所述的径向涡轮增压器，其中，所述多个偏压装置还包括于所述径向涡轮增压器的压缩机中。

18.根据权利要求16所述的径向涡轮增压器，其中，所述半浮喷嘴环包括在所述叶片基部中的盲孔和所述叶片基部的内表面之间沿所述半浮喷嘴环的面延伸的槽。

19.根据权利要求16所述的径向涡轮增压器，其中，在所述一个或多个销的端部和所述叶片基部的表面之间存在游隙空间。

20.根据权利要求16所述的径向涡轮增压器，其中，排气不在所述叶片的尖端和所述涡壳的所述内壁之间流动。

技术总结
本发明提供了用于涡轮的开放式叶片喷嘴的各种方法和系统。在一个示例中，涡轮可以包括布置于喷嘴环和涡轮护罩之间的分界面处的至少一个偏压装置。至少一个偏压装置可以被配置成在喷嘴环上施加轴向力，以保持喷嘴环的叶片尖端与蜗壳壁之间的接触。

技术研发人员：克里斯托弗·霍米森,路易斯·科别尔斯基,蒂米·布莱克赫斯特
受保护的技术使用者：运输IP控股有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14