[发明专利]一种汽油机涡轮增压可变截面喷嘴环的叶片组件、喷嘴环

说明书

本公开提供了一种汽油机涡轮增压可变截面喷嘴环的叶片组件、喷嘴环，属于汽车发动机增压器技术领域，叶片组件包括叶片和叶杆，所述叶杆用于带动叶片旋转，叶杆与安装盘和/或后盖对应的孔相连接，并且所述叶杆上至少设有一个相对相邻部分向外凸出的弧面，弧面环绕叶杆周向设置，弧面至少部分处于孔内。能够降低对叶杆的加工精度要求，并且点接触有助于叶杆与孔的快速磨合，使喷嘴环提早进入使用的稳定期。

技术领域

本公开涉及汽车发动机增压器技术领域，具体涉及一种汽油机涡轮增压可变截面喷嘴环的叶片组件、喷嘴环。

背景技术

目前用于涡轮增压的可变截面喷嘴环，一般有一个圆环状的安装盘和一个圆环状的后盖，在两个圆环盘间有一组定距支撑元件使两个圆盘保持一定距离并尽可能平行，在圆环盘间有一组叶片，叶片垂直于盘面，呈周向分布在两个圆盘中间并互相呈一定夹角，叶片连接叶杆，叶杆穿过安装盘上的一组周向分布的孔贯穿安装盘，在叶杆端部设有一组拔叉，拔叉的一端与叶杆相连接，拔叉另一端与一个圆环状的拔动盘上的孔或槽等间隙配合，当拔动盘做圆周方向拔动时，带动拔叉和叶片转动一个角度，使相邻叶片间的夹角改变，发动机排气流过叶片夹角形成的通道，驱动安装于安装盘和后盖之间的涡轮叶片旋转，带动与之相连的压轮做功压缩新鲜空气供给发动机进气。

以叶片、叶杆统称为叶片组件，叶片组件是涡轮增压可变截面喷嘴环中的主要部件之一，喷嘴环工作在发动机排出的尾气中，同时承受高温高压和颗粒物的冲击，而叶杆做为旋转轴带动叶片旋转。由于发动机的排气温度非常高，所以在运动部件如叶杆上无法使用润滑剂等进行润滑，叶杆在安装盘的孔内旋转时与孔内壁发生滑动摩擦，摩擦力大，磨损快。

现有技术中叶片的叶杆一般加工成圆柱状，为了减小摩擦力，有一些叶杆在中间部位会去掉部份作为避空，如图1为现有技术中的单头叶片组件的结构示意图，叶片设置在叶杆端部，叶杆上设有用于减少摩擦力的避空；为了使叶片更稳定，有部份叶片组件的叶片安装在叶杆中部，叶杆分别穿过安装盘和后盖盘面上的孔支撑叶片在工作时旋转，如图2为现有技术中的双头叶片组件的结构示意图。

现有的喷嘴环叶片叶杆存在如下缺点：

叶杆为圆柱形，在与安装盘或后盖的圆柱形的孔内壁接触时均为线接触，虽然有的叶杆中间去掉一段进行避空，但接触线段较长，接触面大，还是会有摩擦力大，转动不灵活或卡死的风险，特别是在高温环境下，接触面越大，叶杆与孔的磨损越快，而且线接触的叶杆与孔间如果间隙过小，且有微小颗粒物进入孔隙时，阻力将迅速增大，造成剧烈摩擦、卡滞，同时，这种结构对单头叶片组件中叶杆加工的圆度、直线度和对双头叶片组件中双头叶杆加工时的同轴度、圆度、直线度要求非常高，一旦叶杆的圆度不好，变成椭圆，或叶杆加工精度较差、发生轻微变形等造成直线度较差，其在孔内的旋转会受到更大阻力并且会造成旋转不畅、卡滞以及加快磨损。

双头叶片组件中叶杆一端穿过安装盘孔，一端穿过后盖孔，如果叶杆两端不同轴，或者两个盘的孔不同轴，直线段的接触有很大概率会由原来的2个接触点1变为4个接触点1或者3个接触点1，多点接触造成卡滞，如图3所示为双头叶片组件中叶杆倾斜后的受力示意图，存在4个受力点01。双头叶片组件对安装盘和后盖的孔要求同轴的同时，也对叶杆的同轴和圆度有很高的要求，加工的成本也非常高，而达到完全的同轴状态是非常困难的，因此这种圆柱形的双头叶片组件结构卡滞的风险非常高。

发明内容

本公开针对现有技术中，叶杆与安装盘孔、后盖孔间的摩擦力大、磨损快，尾气中微小颗粒物的干扰及加工误差加剧摩擦、造成叶杆卡滞的问题，提供一种汽油机涡轮增压可变截面喷嘴环的叶片组件、喷嘴环。本发明对叶杆形状进行优化，使可变截面喷嘴环叶片组件更灵活，在运动时的摩擦力和损耗更小，降低加工要求、避免叶杆运动时有颗粒物进入孔隙造成卡滞或由于加工精度问题造成卡滞。