导向叶片和设置有该导向叶片的涡轮机组件

技术领域

本发明涉及一种用于可变涡轮机几何形状的导向叶片，该可变涡轮机几何形状具有可旋转地安装的导向叶片，这些导向叶片具有外面、内面、轴承壳体侧上的端面、涡轮机罩壳侧上的端面、前缘和后缘，其中，该导向叶片具有沿着纵向轴线变化的横截面。

背景技术

这样的导向叶片被用于具有可变几何形状的涡轮机中，所述涡轮机具有包括导向叶片并且可旋转地安装在罩壳中的涡轮机轮。围绕涡轮机轮，导向叶片以环形布置设置并且延伸遍及入口通路。这些导向叶片可旋转地安装使得能够通过扭转导向叶片来调节叶轮入口处的流动角度。

上文所描述的导向叶片具有外面、内面和两个端面，其中，所述两个端面布置在相邻壁之间，所述相邻壁是面对轴承壳体的壁和面对涡轮机罩壳的壁。在具有可旋转地安装的导向叶片的可变几何形状涡轮机中，结构间隙设置在导向叶片和相邻壁之间。通过该间隙的溢流带来了高损失并降低了涡轮机效率，特别是在闭合的导向叶片位置中。

发明内容

本发明基于形成一种上文所描述的类型的导向叶片的目的，该导向叶片以特别良好的功能能力而被区别开来。

根据本发明用初始所引用的类型的导向叶片来实现该目的，原因在于外面在设计上至少部分地为凹形，其中，适用比率γ

γ

γ

s是在轴承壳体侧上的端面和涡轮机罩壳侧上的端面的相应轮廓弦s

在根据本发明的技术方案中，导向叶片的外部在设计上至少部分地为凹形。如果角度之和为γ

在叶片环的闭合状态下，因此减少了通过间隙从外部到内部的溢流。

此外，在具有可旋转地安装的导向叶片的这样的可变涡轮几何形状的情况下，操作范围（吞吐量分布（spread））取决于可能的导向叶片角度调节范围。在根据本发明的导向叶片设计的情况下，可针对相同的导向叶片角度调节范围来增大操作范围。

优选地，外面和内面以上文所描述的方式被构造。凹形内面在任何情况下均减少了在打开状态下通过间隙从内部到外部的溢流，且此外允许在最大叶片打开角度下增大横截面且因此允许更宽的吞吐量分布。

在本发明的改进中，γ

总体上优选地，本发明提供了外面的三维曲率。

此外，在改进中，本发明提供了，轴承壳体侧上的端面和涡轮机罩壳侧上的端面的轮廓弦的长度和/或取向是不同的。

本发明的具体实施例的区别之处在于，导向叶片的内面在设计上至少部分地为凹形，其中，适用比率γ

如果最大总角度γ

前缘和后缘优选地直线地延伸，使得在闭合角位置中，两个邻近的导向叶片之间的所得间隙可被闭合。在此，前缘和后缘不必然需要彼此平行地布置。

此外，本发明涉及一种具有可变涡轮几何形状的涡轮机组件，该涡轮机组件具有多个导向叶片，所述多个导向叶片在轴承壳体和涡轮机罩壳之间围绕涡轮机轮布置成环。根据本发明，导向叶片以上文所描述的方式被构造。具体地，这样的涡轮机组件是废气涡轮增压器的一部分。

附图说明

下文将结合附图借助于示例性实施例来详细解释本发明。附图示出了：

图1是具有叶片环的涡轮机轮的图解视图；

图2是来自图1的叶片环的导向叶片的图解空间描绘；

图3是具有凹形外面的来自图2的导向叶片的视图；以及

图4是对应于图3的视图，其描绘了对应的测量点。

具体实施方式

图1图解地描绘了涡轮机轮1，其设置有用于内燃发动机的废气涡轮增压器的涡轮机的导向叶片2。涡轮机轮1被导向叶片4的环3包围，这些导向叶片4可旋转地安装以便打开和闭合流入通道，如用附图标记5所示。各个导向叶片4在此安装在轴承壳体和涡轮机罩壳之间的环形通道或环形流入通道中。

图2示出了来自图1的叶片环3的导向叶片4中的一个的空间描绘。导向叶片4具有外面6、内面7、轴承壳体侧上的端面8、涡轮机壳体侧上的端面9、前缘10和后缘11。

外面6和内面7各自在设计上为凹形，其中，适用比率γ

在图3和图4中，两个轮廓弦s

角度γ

在所示的示例性实施例中，在0.2 < s < 0.7的范围内的针对外面6的总角度对应于γ

因此，角度γ

在所示的示例性实施例中，前缘10和后缘11直线地延伸。然而，前缘和后缘不必然需要彼此平行地布置。