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相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年11月21日提交的名称为“用于可变几何形状 涡轮喷嘴的系统和方法(SYSTEMSANDMETHODSFORA VARIABLEGEOMETRYTURBINENOZZLE)”的美国临时专利申请 No.62/082,899的优先权，该专利申请的全部内容通过引用在此被并入 以用于所有目的。

技术领域

本申请涉及用于内燃发动机的涡轮增压器的可变几何形状涡轮。

背景技术

发动机可以使用涡轮增压器改善发动机扭矩和/或功率输出密度。 涡轮增压器可以包括涡轮，该涡轮与发动机的排气流成直线设置，并 且经由驱动轴联接到与发动机的进气通道成直线设置的压缩机。排气 驱动的涡轮然后可以经由驱动轴将能量供应给压缩机，以增大进气压 力。以这种方式，排气驱动的涡轮将能量供应给压缩机，以增大进入 发动机的空气的压力和流量。因此，增加涡轮的旋转速度可以增加增 压压力。期望量的增压可以随发动机的操作而变化。例如，在加速期 间的期望增压可以比在减速期间的大。

控制增压压力的一种解决方案是使用涡轮增压器中的可变几何形 状涡轮。可变几何形状涡轮通过改变通过涡轮的排气的流量来控制增 压压力。例如，排气可以从排气歧管流动通过涡轮喷嘴并且流动到涡 轮叶片。涡轮喷嘴的几何形状可以被改变，以控制排气接触涡轮叶片 的角度并且/或者改变涡轮叶片上游的入口通道或喷口的横截面积。增 加入口通道的横截面积可以允许更多气体流动通过通道。此外，流经 涡轮叶片的气体的入射角可以影响涡轮的效率，例如，从转换成机械 能的流中捕获的热力学能的量。因此，通过改变涡轮喷嘴的几何形状 可以改变涡轮速度和增压压力。

可变几何形状涡轮的设计已被修改以得到各种期望结果。例如， Sun等人的美国专利申请2013/0042608公开了通过调节相邻喷嘴叶片 之间的通道的横截面积来改变流经涡轮叶片的气体的入射角的系统和 方法。在其中，所提供的环形涡轮喷嘴具有中心轴线和数个喷嘴叶片。 每个喷嘴叶片包括静止叶片和滑动叶片，其中滑动叶片包括与静止叶 片的平面表面滑动接触的平面表面。如此，喷嘴叶片可以允许在发动 机工况范围内的期望入射角和通道的优选横截面积。

发明人在此已经认识到使用以上识别的方法的潜在问题。例如， (一个或多个)滑动叶片可以突入入口通道的高流量区域中。以这种 方式，滑动叶片的前边缘的突入可以产生用于引入气体的次佳入射角， 并且由此导致增加的空气动力学流动损失。此外，在平面表面上行进 的滑动叶片可以在径向方向上滑动相对大的距离进入入口通道的高流 量区域，从而导致包装挑战。

进一步地，以上方法和系统未解决在某些发动机工况(诸如，发 动机制动)期间生成的潜在冲击波。在发动机制动期间，可以收缩排 气流并且因此可以生成冲击波，从而导致涡轮叶片上的强相互作用和 激发。冲击波引起的激发(也被称为强制响应激发或流体结构相互作 用)可以是涡轮叶片上疲劳的来源和进一步增加涡轮增压发动机的排 气制动功率的限制因素。

发明内容

发明人在此已经认识到以上问题并且已经开发出一种至少部分解 决以上问题的方法。作为一个示例，可以提供包括喷嘴叶片的环形涡 轮喷嘴，喷嘴叶片包括静止叶片和滑动叶片，静止叶片被附接到喷嘴 壁板的表面并且包括第一滑动表面，滑动叶片包括具有与第一滑动表 面接触的流动干扰特征部的第二滑动表面，该滑动叶片被定位成在与 涡轮喷嘴的内圆周基本上相切的方向上滑动，并且选择性地露出流动 干扰特征部。以这种方式，在各种状况(诸如，发动机制动)期间可 以暴露表面处理，以减少涡轮叶片上可能冲击波和激发的强度。

例如，静止叶片的第一滑动表面和滑动叶片的第二滑动表面可以 是弧形表面，使得滑动叶片可以被定位成沿与第一滑动表面和第二滑 动表面的弧形表面匹配的曲线滑动。如此，滑动叶片在由第一滑动表 面和第二滑动表面的曲率或弧线限定的弯曲路径上滑动。因此，可以 基本上保持期望的入射角，同时减少在各种发动机工况期间滑动叶片 行进的径向位移。以这种方式，与具有平面滑动表面的滑动叶片和静 止叶片相比较，可以减少排气膨胀损失。

当单独地或结合附图时，本说明书的上述优点和其他优点以及特 征根据下列具体实施方式将显而易见。

应该理解，提供上述发明内容是为以简化形式介绍所选概念，其将 在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确认所要求保护的主题 的关键或基本特征，其范围由随附权利要求唯一限定。此外，所要求保 护的主题不限于解决以上指出的或本公开的任何部分中指出的任何缺点 的实施方式。最后，以上解释不承认信息和问题中的任何一个是已知的。

附图说明

图1示出涡轮增压发动机的示例实施例。

图2示出包括涡轮喷嘴的涡轮增压器涡轮的示例实施例的横截面。

图3图示说明涡轮喷嘴和涡轮叶轮的示例实施例的透视图。

图4描绘涡轮喷嘴的示例实施例的放大视图。

图5示出具有平面滑动表面的第一示例喷嘴叶片和具有弧形滑动 表面的第二示例喷嘴叶片。

图6示出具有期望厚度与弦杆长度比的喷嘴叶片的示例涡轮喷嘴。

图7示出具有带流动干扰特征部的喷嘴叶片的示例涡轮喷嘴。

图8A至图8B图示说明具有可暴露的流动干扰特征部的示例涡轮 喷嘴。

图9示出用于摆动式叶片涡轮喷嘴的涡轮喷嘴的示意图。

图10图示说明图9的示例涡轮喷嘴的侧面示意图。

图11示出一种用于包括带摆动式叶片涡轮喷嘴的涡轮喷嘴的涡轮 增压发动机的示例方法。

具体实施方式

以下描述涉及用于内燃发动机的可变几何形状涡轮增压器的系统 和方法。在图1中图示说明带有涡轮增压器的示例发动机。示例涡轮 增压器包括由涡轮(诸如，图2中所图示说明的涡轮)驱动的压缩机。 涡轮可以包括涡轮喷嘴和涡轮叶轮，诸如图3至图8更详细地示出。 图3示出涡轮喷嘴和涡轮叶轮的示例实施例的透视图。类似地，图4 示出具有喷嘴叶片的涡轮喷嘴的示例实施例的透视图。在一个示例中， 每个喷嘴叶片可以包括具有平坦滑动表面的静止叶片和滑动叶片，如 图5的顶部图像所示。在另一个示例中，每个喷嘴叶片可以包括具有 弧形(例如，弯曲的)滑动表面的静止叶片和滑动叶片，如图5的底 部图像所示。进一步地，具有静止叶片和滑动叶片的喷嘴叶片可以包 括期望的弦杆几何形状(图6)。在一个实施例中，涡轮喷嘴可以包括 多个喷嘴叶片，其中多个喷嘴叶片每个可以包括流动干扰表面或表面 处理，以减少涡轮叶片上的冲击引起的激发，如图7所示。在另一个 实施例中，滑动叶片可以各自移动以覆盖和/或露出涡轮喷嘴上的流动 干扰表面(图8)。在又一个实施例中，可以提供摆动式叶片涡轮喷嘴， 其中喷嘴叶片可以包括常规致动块(图9的右上角)和/或具有改变的 几何形状的致动块(图9的右下角)。常规致动块和/或改变的几何形 状致动块中的每个可以旋转、摆动或枢转一个或多个喷嘴叶片。图10 示出图9的改变的几何形状致动块的示意图的侧视图。进一步地，摆 动式叶片涡轮喷嘴中的多个喷嘴叶片可以由用于涡轮增压发动机的图 9和图10的一个或多个致动块来调节(图11)。

图1示出涡轮增压发动机的示例。具体地，内燃发动机10包括多 个汽缸，其中的一个汽缸在图1中被示出。通过包括控制器12的控制 系统和车辆操作员72经由输入装置70的输入可以至少部分地控制发 动机10。在该示例中，输入装置70包括加速器踏板和用于产生成比例 的踏板位置信号PPS的踏板位置传感器74。发动机10包括燃烧室30 和汽缸壁32，其中活塞36定位在汽缸壁32并且被连接到曲轴40。燃 烧室30经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管 48连通。进气歧管44也被示为具有与其联接的燃料喷射器68，该燃 料喷射器68用于与来自控制器12的信号(FPW)的脉冲宽度成比例 地输送燃料。

控制器12在图1中被示为微型计算机，其包括微处理器(CPU) 102、输入/输出端口(I/O)104、用于可执行程序和校准值的在该具体示 例中示为只读存储器芯片(ROM)106的电子存储介质、随机存取存储 器(RAM)108、保活存储器(KAM)110和数据总线。控制器12可以 接收来自联接到发动机10的传感器的各种信号，除了之前讨论过的那些 信号外，还包括：来自质量空气流量传感器115的引入质量空气流量 (MAF)的测量；来自联接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机 冷却液温度(ECT)；来自联接到曲轴40的霍尔效应传感器118(或其他 类型)的表面点火感测信号(PIP)；来自节气门位置传感器的节气门位 置(TP)；以及来自传感器122的绝对歧管压力信号MAP。发动机转速 信号RPM可以通过控制器12从信号PIP中生成。进一步地，控制器12 可以基于来自定位在汽缸30中的压力传感器(未示出)的测量来估计发 动机的压缩比。

控制器12从图1的各种传感器接收信号，并且基于所接收的信号和 存储在控制器的存储器上的指令采用图1的各种致动器来调节发动机操 作。

存储介质只读存储器106能够用表示由处理器102执行的指令的计 算机可读数据进行编程，所述指令用于执行所述方法。

在已知为高压EGR的配置中，排气由与排气歧管48连通的EGR管 125输送到进气歧管44。EGR阀组件120位于EGR管125中。换句话 说，排气首先从排气歧管48行进通过阀组件120，然后行进到进气歧管 44。EGR阀组件120然后能够被说成是位于进气歧管的上游。也存在放 置在EGR管125中的任选EGR冷却器130，以在进入进气歧管之前冷 却EGR。低压EGR可以用于将排气经由阀141从涡轮16的下游再循环 到压缩机14的上游。

压力传感器115将歧管压力(MAP)的测量提供给控制器12。EGR 阀组件120具有用于控制在EGR管125中限制的可变面积的阀位置(未 示出)，其由此控制EGR流量。EGR阀组件120能够最低限度地限制通 过管125的EGR流量或完全限制通过管125的EGR流量，或者操作成 可变地限制EGR流量。真空调节器124被联接到EGR阀组件120。真 空调节器124从用于控制EGR阀组件120的阀位置的控制器12接收致 动信号126。在一个实施例中，EGR阀组件是真空致动阀。然而，可以 使用任何类型的流量控制阀，诸如例如电动螺线管提供动力的阀或步进 马达提供动力的阀。

涡轮增压器13具有联接到排气歧管48的涡轮16和经由中间冷却器 132联接在进气歧管44中的压缩机14。涡轮16经由驱动轴15联接到压 缩机14。空气在大气压力下从通道140进入压缩机14。排气从排气歧管 48流动通过涡轮16，并且离开通道142。以这种方式，排气驱动的涡轮 将能量供应给压缩机以增大进入发动机的空气的压力和流量。增压压力 可以由涡轮16的旋转速度控制，涡轮16的旋转速度至少部分地由通过 涡轮16的气体流量控制。

通过涡轮16的排气流量可以由图2中涡轮16的示例实施例被进一 步图示说明。涡轮16可以包括包封涡轮喷嘴210和具有涡轮叶片222的 涡轮叶轮220的涡壳或外壳202。例如，外壳202可以包括与涡轮喷嘴 210连通的入口通道204。涡轮喷嘴210可以与入口通道204连通。因此， 排气可以从排气歧管48流动通过入口通道204，流动通过涡轮喷嘴210， 流经涡轮叶轮220和涡轮叶片222进入通道206，并且流出到通道142。 进一步地，通过涡轮16的排气流量(例如气体膨胀)可以通过改变涡轮 喷嘴210的几何形状控制，并且因此可以控制涡轮16的旋转速度。

在一个实施例中，涡轮喷嘴210可以为大体环形的并且与涡轮叶轮 220和驱动轴15共用中心轴线230。换句话说，涡轮叶轮220和涡轮 喷嘴210可以是同轴和同心的。涡轮喷嘴210可以包括环形协调环240、 环形喷嘴壁板250和一个或多个喷嘴叶片260。在一个实施例中，协调 环240和喷嘴壁板250可以形成用于喷嘴叶片260的支撑和控制结构。 如此，在一个示例中，喷嘴叶片260的形状可以通过旋转协调环240 和喷嘴壁板250中的一者或两者进行调节。

每个喷嘴叶片260的几何形状可以被调节以控制通过涡轮喷嘴210 的气体流量。例如，在分体式滑动喷嘴叶片涡轮(SSVNT)中，喷嘴 叶片260的长度可以被调节以控制通过涡轮喷嘴210的气体流量。在 该示例中，喷嘴叶片260的滑动叶片可以在从喷嘴壁板250的外圆周 相切地方向上滑动。前述布置在本文可以被称为常规滑动叶片实施例。

在与常规滑动叶片实施例对比的另一个实施例中，喷嘴叶片260 的滑动叶片可以在发动机工况的范围内滑回到凹槽或井凹(如参照图8 所示)中并且从该凹槽或井凹滑出。更具体地，喷嘴叶片260的滑动 叶片可以例如在与中心轴线230平行而不是从喷嘴壁板250的外圆周 相切的方向上轴向地滑动到喷嘴壁板250中。

在又一个实施例中，可以提供摆动或枢转喷嘴叶片涡轮代替 SSVNT。摆动或枢转喷嘴叶片涡轮的喷嘴叶片260可以围绕与中心轴 线230平行的轴线枢转。如下文参照图9至图11所示，摆动或枢转喷 嘴叶片涡轮可以通过控制排气冲击涡轮叶片222的角度来改变通过涡 轮16的排气流量。另外，摆动喷嘴叶片涡轮可以通过控制排气流穿过 的涡轮叶片222上游的喷嘴叶片260之间的入口通道204的横截面积 来改变通过涡轮16的排气流量。如此，喷嘴叶片260可以被配置成在 一个方向上枢转，以增加涡轮16上游的入口通道204的横截面积，从 而减小流经涡轮叶片222的气体的入射角。喷嘴叶片260也可以被配 置成在相反方向上枢转，以减小至涡轮叶轮的入口通道204的横截面 积。因此，可以增加流经涡轮叶片222的排气的入射角。

不管上述涡轮喷嘴的类型如何，改变喷嘴叶片260的几何形状和/ 或喷嘴叶片260的取向可以改变涡轮喷嘴210的入口通道204的横截 面积。在一个实施例中，入口通道204可以包括四个侧。例如，入口 通道204的第一侧可以由喷嘴壁板250的表面252形成，并且入口通 道204的第二侧可以由涡轮外壳202的表面208形成。第三侧和第四 侧可以各自由相邻喷嘴叶片的表面形成。如此，使喷嘴叶片260加长 可以调节涡轮喷嘴210的入口通道204的横截面积和气体通过入口通 道204的体积流量。

在另一个实施例中，喷嘴壁板250和涡轮外壳202中的一者或两 者的轴向移动还可以用于改变涡轮喷嘴210的入口通道204的横截面 积。例如，喷嘴壁板250和涡轮外壳202之间的距离可以在某些发动 机工况期间被改变，使得喷嘴壁板250可以相对于涡轮外壳202移动 一段距离。因此，摆动喷嘴类型涡轮的涡轮喷嘴210的入口通道204 的横截面积也可以通过改变附加涡轮部件来控制。

喷嘴叶片260的几何形状和调节可以在图3中被进一步图示说明。 图3示出示例滑动叶片涡轮喷嘴210和涡轮叶轮220的透视图，其中 为了例示的目的喷嘴壁板250的一部分在切割线302和304处被切掉， 例如移除。因此，被已组装的涡轮喷嘴210中的喷嘴壁板250覆盖的 协调环240的细节在图3中示出。涡轮喷嘴210、协调环240和喷嘴壁 板250可以为大体环形或带有内圆周和外圆周的环形状。在一个实施 例中，涡轮喷嘴210、协调环240和喷嘴壁板250是同轴的。进一步地， 涡轮喷嘴210、协调环240和喷嘴壁板250的内圆周可以是相同的。在 一个实施例中，涡轮喷嘴210、协调环240和喷嘴壁板250的外圆周可 以是相同的。

喷嘴叶片260可以包括静止叶片310和滑动叶片320。在一个实施例 中，喷嘴叶片260的长度可以通过将静止叶片310和滑动叶片320中的 一者或两者相对于彼此移动(例如，滑动)来调节。例如，滑动叶片320 可以被配置成移动，并且静止叶片310可以被附接到喷嘴壁板250或者 与喷嘴壁板250成一整体。静止叶片310附接到喷嘴壁板250可以减小 静止叶片310和喷嘴壁板250之间的间隙。以这种方式，当排气流过静 止叶片310时，可以减少空气动力学损失。静止叶片310可以包括与滑 动叶片320的滑动表面322滑动接触的滑动表面312。在一个实施例中， 滑动表面312和滑动表面322可以基本上垂直于喷嘴壁板250的表面 252。例如，滑动表面312和滑动表面322中的每个与表面252之间的角 可以是90度。在另一个示例中，滑动表面312和滑动表面322中的每个 与表面252之间的角可以在80度与100度之间。因此，滑动表面312和 322可以是平行的和平面的。

在另一个实施例中，静止叶片310的滑动表面312和滑动叶片320 的滑动表面322可以是弧形的(例如，弯曲的)，而不是平面的。如此， 静止叶片310的滑动表面312和滑动叶片320的滑动表面322可以是基 本上彼此互补的。例如，如下文参照图5所示，滑动叶片320的滑动表 面322可以是凸状的，并且静止叶片310的滑动表面312可以相应地是 凹状的。滑动表面322可以被定位成沿与滑动表面312和322的相同弧 形表面匹配的弯曲切线路径滑动。在一个示例中，滑动叶片320在由第 一滑动表面(例如，静止叶片310的滑动表面312)和第二滑动表面(例 如，滑动叶片320的滑动表面322)的曲率限定的弯曲路径上滑动。

在该实施例中，与具有平坦的和平面的滑动表面的喷嘴叶片的延伸 或伸长相比较，喷嘴叶片260沿弧形滑动表面312和322的延伸或伸长 可以在低排气流状况期间(例如，在轻或低发动机负载、低发动机转速 和/或低发动机温度期间)减少滑动叶片320的径向位移。如此，如下文 参照图5所讨论的，由于弧形滑动表面的减少的空间位移，可以减小包 装负担。

在一个实施例中，滑动叶片320可以被定位成随协调环240旋转而 移动或滑动。例如，协调环240可以经由在径向方向上从协调环240延 伸的致动臂340旋转。协调环240可以包括被成形用于接收轴承350并 引导轴承350的位置的狭槽330。轴承350可以被配置成接收滑动叶片 320的致动销324。例如，致动销324可以从滑动叶片320延伸通过喷嘴 壁板250中的狭槽以由轴承350接收。因此，滑动叶片320可以被约束 成在由喷嘴壁板250中的狭槽的长度和位置以及狭槽330的长度和位置 确定的范围内移动。

在可替代的实施例中，滑动叶片320可以被定位成随协调环240经 由致动器输出轴(未示出)旋转而移动，该致动器输出轴被连结到镫形 构件(未示出)。镫形构件可以与支撑喷嘴环的轴向延伸的导杆(未示出) 接合。如此，由气动、电动和/或机械机构驱动的致动器输出轴可以使涡 轮喷嘴能够移动。应当理解，喷嘴环安装和导向布置的细节可与图示说 明的细节不同。

现在转到图4，示出了示例涡轮喷嘴的分解图，其还可图示说明涡轮 喷嘴210的部件，包括喷嘴壁板250中的狭槽410。在一个实施例中，狭 槽410可以延伸到喷嘴壁板250的外圆周。当涡轮喷嘴210被组装时， 喷嘴壁板250的狭槽410和协调环240的狭槽330可以交叉。致动销324 可以从滑动叶片320延伸通过狭槽330和410的交叉点处的喷嘴壁板250 和协调环240。当协调环240围绕中心轴线230相对于喷嘴壁板250在第 一方向上旋转时，交叉点可以朝向喷嘴壁板250的外圆周向外移动。类 似地，当协调环240相对于喷嘴壁板250在相反的第二方向上旋转时， 交叉点可以朝向喷嘴壁板250的内圆周向内移动。因此，滑动叶片320 的位置可以通过旋转协调环240进行调节。例如，在一个实施例中，滑 动叶片320的滑动表面322可以沿滑动表面312在涡轮喷嘴210上在弯 曲径向方向上移动。在另一个实施例中，滑动叶片320可以在不枢转的 情况下在弯曲方向上移动。

在各种发动机工况期间，滑动叶片320如上所述的滑动可以控制行 进通过涡轮喷嘴210的排气流量。以这种方式，可以控制进气歧管44的 增压压力。具体地，通过涡轮喷嘴210的排气流量可以通过调节喷嘴叶 片260的长度进行控制，这可以改变涡轮喷嘴210的入口通道204的横 截面积。

流动通过涡轮喷嘴210的排气可以包括可沉积在滑动表面312和322 上的碳烟和烃类。当滑动叶片320在静止叶片310并抵靠静止叶片310 滑动时，沉积物可以引起增加的阻力或粘附。因此，可以希望在发动机 操作期间减少滑动表面312和322上的碳烟和烃类沉积物。在一个示例 中，滑动表面322抵靠滑动表面312的滑动运动可以用于移除沉积物。

如此，在一个实施例中，静止叶片310可以由第一材料制成，并且 滑动叶片320可以由不同的第二材料制成。进一步地，第一材料和/或第 二材料可以是耐磨的。例如，静止叶片310可以是陶瓷或涂覆有陶瓷的， 并且滑动叶片320可以是钢。作为另一个示例，静止叶片310可以是钢， 并且滑动叶片320可以是陶瓷或涂覆有陶瓷的。进一步地，滑动表面312 和322中的一者或两者可以包括纹理。例如，静止叶片310的滑动表面 312上的粗糙纹理可以减少与滑动表面322接触的表面区域。如此，当滑 动叶片320与静止叶片310接触移动或滑动时，静止叶片310的滑动表 面312上的粗糙纹理可以减少阻力。另外或可替代地，滑动叶片320的 滑动表面322也可以具有粗糙纹理或图案，从而当滑动叶片320抵靠静 止叶片310并且与静止叶片310接触移动或滑动时进一步减少阻力。以 这种方式，有纹理的表面也可以擦掉或减少聚集在滑动表面(例如，静 止叶片310的滑动表面312和滑动叶片320的滑动表面322)中的一个或 多个上的有纹理的表面中的一个或多个上的碳烟沉积物。

在另一个实施例中，在具有摆动喷嘴叶片涡轮和/或SSVNT的发动 机中的某些发动机工况期间，通过增加喷嘴壁板250和每个喷嘴叶片260 之间的间隙距离可以减少移动滑动叶片320的粘附。增加的间隙距离可 以经由致动块的实施来实现，致动块具有基本上长斜方形形状和/或平行 四边形形状的横截面。在一个示例中，致动块可以被联接到滑动叶片320 的致动销324。如此，致动块可以被配置成在致动销324与滑动叶片320 相对的位置上产生横向力或压力，如下文参照图9至图11所述。在另一 些示例中，(一个或多个)其他合适的致动器(例如，致动托架)可用于 将力施加到喷嘴叶片260，并且使喷嘴叶片260能够沿中心轴线230移动。 因此，多个喷嘴叶片260可以在一个或多个发动机工况期间移动远离喷 嘴壁板250的表面252。以这种方式，在可能易于叶片粘附的发动机工况 期间，例如在高发动机温度和/或高发动机负载期间，可以减少喷嘴叶片 260对表面252的粘附。

现在转到图5，在图5的顶部是具有平面滑动表面312和322的喷嘴 叶片260的示意图，如上参考图3所述。在图5的底部是包括静止叶片 502和滑动叶片506的喷嘴叶片500的示意图，其中静止叶片502具有弧 形滑动表面504，并且滑动叶片506具有弧形滑动表面508。在一个实施 例中，可以包括喷嘴叶片500作为具有环形喷嘴壁板250的涡轮喷嘴210 上的喷嘴叶片260的替代形式。喷嘴叶片260的滑动叶片320可以沿滑 动表面312和322与喷嘴叶片260的静止叶片310接触并抵靠该静止叶 片310滑动，如上参照图3所述。类似地，滑动叶片506可以沿静止叶 片502的滑动表面504和滑动叶片506的滑动表面508与静止叶片502 接触并抵靠该静止叶片502滑动。

喷嘴叶片260可以被调节到最小长度530，而喷嘴叶片500可以被调 节到最小长度510。在一个示例中，当喷嘴叶片260被调节到最小长度 530时，喷嘴叶片260可以被认为是在小叶片开口位置中。同样，当喷嘴 叶片500被调节到最小长度510时，喷嘴叶片500可以被认为是在小叶 片开口位置中。在一个示例中，当滑动叶片320和滑动叶片506基本上 与它们相应的静止叶片(例如，沿喷嘴叶片260的滑动叶片320的滑动 表面322的静止叶片310，以及沿喷嘴叶片500的滑动叶片506的滑动表 面508的静止叶片502)重叠时，最小长度510和530基本上相同，因为 最小长度510和530可以各自反映喷嘴叶片的长度。在该示例中，喷嘴 叶片260的后边缘560和喷嘴叶片500的后边缘580可以在涡轮叶轮220 的近侧。换句话说，当滑动叶片320和滑动叶片506各自被调节到其最 接近涡轮叶轮220的范围的一端时，喷嘴叶片260和喷嘴叶片500可以 分别被调节到最小长度530和最小长度510。因此，喷嘴叶片260和/或 喷嘴叶片500的小叶片开口位置允许至涡轮叶片222的入口通道204的 较大横截面积。以这种方式，喷嘴叶片260和/或喷嘴叶片500的小叶片 开口位置在低发动机负载工况期间可以是期望的。

在另一个实施例中，在滑动叶片506上具有弧形滑动表面508和在 静止叶片502上具有弧形滑动表面504的喷嘴叶片500可以被调节到最 大长度520。调节到最大长度520的喷嘴叶片500被示为虚线(图5的底 部)。同样，在静止叶片310上具有平面滑动表面312和在滑动叶片320 上具有平面滑动表面322的喷嘴叶片260可以被调节到最大长度540。调 节到最大长度540的喷嘴叶片260被示为虚线(图5的顶部)。本文中， 当喷嘴叶片260被调节到最大长度540时，喷嘴叶片260可以被认为是 在大叶片开口位置中。类似地，当喷嘴叶片500被调节到最大长度520 时，喷嘴叶片500可以被认为是在大叶片开口位置中。在该示例中，最 大长度520可以小于最大长度540，如由距离590所示，其中距离590 可以是喷嘴叶片500的最大长度520与喷嘴叶片260的最大长度540之 间的长度差。因此，当喷嘴叶片500在涡轮增压器中实施时，并且当滑 动叶片506基本上在其范围内延伸并且喷嘴叶片500的前边缘570最接 近涡轮16的喷嘴壁板250的外圆周时，与具有较长最大长度540的喷嘴 叶片260相比较，具有较短最大长度520的喷嘴叶片500可以允许减少 的径向位移。因此，可以减小包装负担。

换句话说，当喷嘴叶片260的滑动叶片320和喷嘴叶片500的滑动 叶片506各自被调节到其距涡轮叶片222最远的范围的一端时，喷嘴叶 片260和喷嘴叶片500可以各自分别被调节到最大长度540和最大长度 520。因此，喷嘴叶片260和/或喷嘴叶片500中的每个的大叶片开口位 置可以允许至涡轮叶片222的入口通道204的较小的横截面积。以这种 方式，喷嘴叶片260和/或喷嘴叶片500的大叶片开口位置在低发动机负 载和低发动机转速工况期间可以是期望的。

在一个实施例中，滑动叶片从喷嘴叶片260和喷嘴叶片500中的每 个的小叶片开口位置到大叶片开口位置的滑动可以至少部分地控制在各 种工况内定位在喷嘴叶片中的一个或多个上或周围的流动干扰特征部的 暴露，如下文参照图7和图8所讨论。当入口通道204的横截面积被减 小时，流动干扰特征部可以减小涡轮叶片上可能冲击波和激发的强度， 从而在某些发动机工况(诸如，发动机制动)期间收缩排气流。

作为示例，在喷嘴叶片500的大叶片开口位置中，其中滑动叶片506 延伸到最大长度520并且延伸远离静止叶片502，流动干扰特征部可以未 被覆盖并且暴露于排气流。可替代地，在喷嘴叶片500的小叶片开口位 置中，其中滑动叶片506未延伸远离静止叶片502，并且喷嘴叶片500 处于最小长度510，流动干扰特征部可以由滑动叶片506完全覆盖，使得 流动干扰特征部未暴露于贯穿其中行进的排气流。在另一个示例中，在 260的大叶片开口位置中，其中滑动叶片320延伸到最大长度540并且延 伸远离静止叶片310，流动干扰特征部可以未被覆盖并且暴露于排气流。 可替代地，在喷嘴叶片260的小叶片开口位置中，其中滑动叶片320未 延伸远离静止叶片310，并且喷嘴叶片260处于最小长度530，流动干扰 特征部可以由滑动叶片320完全覆盖，使得流动干扰特征部未暴露于贯 穿其中行进的排气流。

进一步地，喷嘴叶片260的平面滑动表面312和322可以基本上与 喷嘴壁板250的内圆周相切。例如，当被调节到最大长度540时，滑动 叶片320的前边缘550可以相对于喷嘴壁板250的圆周的切线在0至60 度(例如，0至20)内。类似地，喷嘴叶片500的弧形滑动表面504和 508可以基本上与喷嘴壁板250的内圆周相切。例如，当被调节到最大长 度520时，滑动叶片506的前边缘570可以相对于喷嘴壁板250的圆周 的切线在0至60度(例如，0至20)内。

在另一个实施例中，当被调节到最大长度520时，滑动叶片506的 前边缘570可以相对于喷嘴壁板250的圆周的切线在0至15度内。因此， 当喷嘴叶片500被调节到最大长度520时，具有弧形滑动表面的喷嘴叶 片(例如，喷嘴叶片500)的前边缘可以导致相对于喷嘴壁板250的圆周 的较小的角度。如此，与具有平面滑动表面的喷嘴叶片(例如，喷嘴叶 片260)相比较，可以存在到入口通道204中的较小的径向位移。

换句话说，当被调节到最大长度540时，滑动叶片320的前边缘550 可以到达喷嘴壁板的外圆周，使得前边缘550可以突入入口通道204。相 比之下，当被调节到最大长度520时，滑动叶片506的前边缘570不可 到达喷嘴壁板250的外圆周。因此，可以减少具有弧形滑动表面504和 508的喷嘴叶片500突入入口通道204。以这种方式，弧形滑动表面(例 如，喷嘴叶片500的滑动表面504和508)可以减少空气动力学流动损失， 从而增加涡轮的旋转动力。

值得注意的是，滑动表面与静止表面和/或滑动叶片与静止叶片的形 状、取向、叶片延伸的方向、入射角和/或任何其他相关几何形状和参数 可以根据SSVNT或常规摆动喷嘴叶片涡轮中的期望功能而改变。

以这种方式，由于低发动机温度、低发动机转速和/或低发动机负载 工况期间的较小径向位移，具有弧形滑动表面504和508的喷嘴叶片500 可以减少喷嘴叶片500的前边缘570突入入口通道204中。这可导致至 涡轮叶片222的引入的排气的次佳入射角的减小，并且因此增加涡轮效 率。进一步地，到具有弧形滑动表面504和508的喷嘴叶片500的入口 通道204中的较小径向位移可以减小对扩大涡壳(例如，涡轮外壳202) 的需要。扩大的涡轮外壳202可以阻碍包装，减少脉冲流动能量利用， 并且在瞬时响应和预热期间增加热损失和损耗。

图6描绘了喷嘴叶片500和可影响涡轮喷嘴210的空气动力学特性 的喷嘴叶片500的尺寸。图6的顶部图示示出喷嘴叶片500的示例实施 例，使得各种喷嘴叶片特点可以根据上下文限定。图6的底部图示根据 上下文示出喷嘴叶片500被定位在涡轮喷嘴608上的地方以及限定各种 期望叶片特点的其他相关参数。

如参照图5所述，喷嘴叶片500可以包括倒圆的前边缘570和锥形 的后边缘580。喷嘴叶片500的具有纵向长度606的弦杆610可以在前边 缘570和后边缘580之间延伸。弯曲或弧形平面604可以在前边缘570 和后边缘580之间延伸。平面604可以是喷嘴叶片500的弧线。在一个 示例中，平面604可以基本上与静止叶片502的滑动表面504和滑动叶 片506的滑动表面508重合。在一个实施例中，弦杆610可以在喷嘴叶 片500的静止叶片502的滑动表面504和滑动叶片506的滑动表面508 的界面处与平面604形成角612。在一个示例中，与平面604的角612 可以在±45度内(例如，在大约-45度至45度的范围内)。

在一个实施例中，弦杆610的纵向长度606可以包括喷嘴出口半径 660的长度R2的一半的70％至90％的长度，其中喷嘴出口半径660的长 度R2可以从涡轮喷嘴的中心线限定到喷嘴壁板250的外圆周640。在另 一个示例中，平面604可以比喷嘴出口半径的长度R2的一半大6到7 倍。

此外，本文限定为沿竖直轴线(垂直于涡轮喷嘴的中心轴线的竖直 轴线)的喷嘴叶片500的最厚部分的高度的最大喷嘴厚度616可以位于 喷嘴叶片500的前边缘570处或附近(例如，近侧)。在一个示例中，前 边缘570处的喷嘴叶片500的最大喷嘴厚度616与弦杆610的长度606 的比可以大于0.35。应当注意的是，具有前述几何形状的弦杆610也可 以施加到具有喷嘴叶片的常规摆动喷嘴叶片涡轮，该喷嘴叶片枢转或摆 动以调节入口通道204的横截面积。

当喷嘴叶片500滑动到大叶片开口位置时，前述喷嘴叶片配置可以 减少喷嘴叶片500的前边缘570处的入射损失。以这种方式，当喷嘴叶 片500在低发动机负载和/或低发动机温度状况期间延伸到大叶片开口位 置时，可以存在空气动力学性能损耗的减少。如此，可以改善在小叶片 开口位置和大叶片开口位置两者处的空气动力学效率，同时减少强制的 返回响应。

总而言之，本文所公开的具有最大喷嘴厚度616与弦杆长度606的 比(即，大于大约0.35的比)的喷嘴叶片几何形状可以实现具有用于摆 动喷嘴叶片涡轮和SSVNT两者的减少的强制响应的期望空气动力学性 能。当调节喷嘴叶片时，也可以存在喷嘴叶片的前边缘处的入射角和喷 嘴叶片的后边缘处的流动角的变化的减小。因此，可以增加涡轮空气动 力学效率，这可以解释成燃料经济性的改善。

图7是由多个喷嘴叶片围绕的涡轮叶轮(诸如，涡轮叶轮220)的示 例前视图。图7中所示的喷嘴叶片可以是图3至图5中所述的喷嘴叶片 260的替代实施例，并且因此进行同样地编号。在一个实施例中，具有平 面滑动表面的喷嘴叶片(例如，喷嘴叶片260)可以被调节到图5的最小 长度530。在可替代实施例(未示出)中，可以提供具有弧形滑动表面的 喷嘴叶片(例如，喷嘴叶片500)代替具有如图7中所示的平面滑动表面 的喷嘴叶片。在一个示例中，滑动叶片320可以沿平面706抵靠静止叶 片310并且与静止叶片310接触滑动。平面706可以基本上与静止叶片 310的滑动表面312和滑动叶片320的滑动表面322重合。此外，平面 706可以基本上与喷嘴壁板250的内圆周630相切。当滑动叶片320被调 节到其最接近喷嘴壁板250的外圆周640的范围的一端时，喷嘴叶片260 可以被调节到最大长度540。

在图7中所示的示例喷嘴叶片中，喷嘴叶片260可以包括第一气体 表面710和第二气体表面720。气体表面710和720中的每个可以从前边 缘550朝向后边缘560引导排气流朝向涡轮增压器的涡叶片轮220的涡 轮叶片222。静止叶片310的第一气体表面710和滑动叶片320的第二气 体表面720的形状和取向可以影响流经涡轮叶片222的气体的入射角。 例如，静止叶片310的第一气体表面710和滑动叶片的第二气体表面720 可以被配置成使得气体离开涡轮喷嘴210并且以基本上垂直于涡轮叶片 222和基本上与内圆周630相切的入射角流经涡轮叶片222。

气体表面710和720可以是弯曲的或者具有其他合适的几何形状。 例如，气体表面710和720可以遵循具有单一曲率轴线的圆弧。作为另 一个示例，只要流动通道沿流动方向会聚，气体表面710和720可以包 括凸状部分和凹状部分。例如，喷嘴叶片260可以是弯曲楔形形状，其 中厚端靠近前边缘550并且窄端靠近后边缘560。

进一步地，在一个示例中，静止叶片310可以被附接到涡轮喷嘴210， 并且当调节喷嘴叶片260的长度时，气体表面710的几何形状可以不变。 如此，当调节喷嘴叶片260的长度时，滑动叶片320的前边缘550的几 何形状和静止叶片310的锥形后边缘560的几何形状可以潜在地减小入 射角的变化。因此，靠近静止叶片310的气体表面710流动的气体可以 在几乎没有变化的情况下朝向涡轮叶片222被引导。以这种方式，涡轮 效率可以在较广泛的发动机工况的范围内增加。

如图7所示，通过涡轮喷嘴210的入口通道204可以在相邻喷嘴叶 片260之间形成。例如，入口通道204可以在喷嘴叶片260的静止叶片 310的气体表面710和滑动叶片320的气体表面720之间形成。在另一个 实施例中，入口通道204可以在喷嘴叶片500的静止叶片502和滑动叶 片506的气体表面之间形成。当气体从喷嘴叶片260的前边缘550朝向 喷嘴叶片260的后边缘560流动通过通道时，气体可以由气体表面710 和720引导。喷嘴叶片260的前边缘550可以被定位成面向外圆周640， 并且喷嘴叶片260的后边缘560可以被定位成面向内圆周630。通过将每 个喷嘴叶片260基本上取向成与喷嘴壁板250的内圆周630相切，入口 通道204可以随气体从外圆周640到内圆周630流动通过涡轮喷嘴210 而变窄。

如上所讨论，涡轮喷嘴210的喷嘴叶片260可以响应于不同发动机 工况而变化。例如，可以希望在不同发动机工况期间调节至发动机的增 压压力的量。通过调节滑动喷嘴叶片260的长度，通过涡轮喷嘴210的 气体流量可以变化，并且进气歧管44的增压压力可以被调节。例如，喷 嘴叶片260可以通过朝向喷嘴壁板250的内圆周630移动滑动叶片320 而被加长。以这种方式，在相邻喷嘴叶片之间(例如，在气体表面710 和720之间)具有宽度(诸如，宽度708)的入口通道的较窄部分可以进 一步变窄为宽度小于宽度708。因此，入口通道204的横截面积可以通过 增加喷嘴叶片260的长度而被减小。以这种方式，当气体从外圆周640 流动到内圆周630时，可以加速排气。例如，当气体从外圆周640到具 有宽度708的入口通道的较窄点流动通过入口通道时，可以加速气体。

然而，在某些发动机工况(诸如，排气制动)期间(即，当发动机 用于使车辆减慢以便减少车辆制动器上的磨损并且/或者减少在只有车 辆制动器用于使车辆减慢或停止情况下可以生成的热量时)，滑动叶片 320可以被延伸(并且移动远离静止叶片310)到大叶片开口位置。因此， 入口通道204的横截面积可以被减小并且可以收缩排气流。因此，入口 通道204中的背压可以增加。作为响应，活塞36可以被迫抵抗背压工作， 以从(一个或多个)汽缸排出燃烧后的气体，因此使发动机10和车辆减 慢。

因此，在一些示例中，流动干扰特征部702可以被包括在一个或多 个喷嘴叶片260(和/或喷嘴叶片500)的一个或多个静止表面或滑动表 面(例如，表面312、322、504和/或508)上。流动干扰特征部702可 以减少涡轮叶片222上的可能冲击波和随后激发的强度。更具体地，定 位在一个或多个喷嘴叶片上的流动干扰特征部702可以有效地使急剧和 强大的冲击波分散成变弱的冲击波，变弱的冲击波在某些工况期间，诸 如当喷嘴叶片在发动机制动期间在小开口叶片位置中时，遍布有限区域。 换句话说，流动干扰特征部702可以减少当排气穿过涡轮上游的收缩的 入口通道时可能发生的冲击波。

在一个示例中，流动干扰特征部702可以在滑动叶片320的第一滑 动表面(例如，滑动表面322)上，使得当第一滑动表面抵靠静止叶片 310的第二滑动表面(例如，滑动表面312)滑动时，流动干扰特征部702 可以被遮挡和覆盖。在另一个示例中，流动干扰特征部702可以在静止 叶片310的第二滑动表面(例如，滑动表面312)上，使得当滑动叶片 320的第一滑动表面抵靠静止叶片310的第二滑动表面滑动时，流动干扰 特征部702可以被遮挡和覆盖。以这种方式，流动干扰特征部702可以 在一个或多个期望状况期间优选地暴露。在另一个实施例中，流动干扰 特征部702可以被设置在壁板(诸如，喷嘴壁板250)上，如下文参照图 8B所述。

在一个实施例中，流动干扰特征部702可以是多个流动干扰特征部。 在另一些示例中，流动干扰特征部702可以被布置在摆动或枢转喷嘴叶 片涡轮和/或SSVNT上。

在一些示例中，每个流动干扰特征部702可以占据一个或多个喷嘴 叶片260的滑动表面的所有部分或一些部分。例如，每个流动干扰特征 部702可以占据在多个喷嘴叶片260中的每个的第一侧(例如，面向涡 轮叶轮的喷嘴叶片的侧)或第二侧(例如，面向涡轮外壳的喷嘴叶片的 侧)上的后边缘560或前边缘550的表面区域的大约10％至40％。

在一个实施例中，流动干扰特征部702可以包括两个或更多个平行 沟槽，如图7所示。例如，平行沟槽可以具有带尖底部的基本三角形横 截面和/或带基本平坦底部的矩形横截面。在另一个示例中，平行沟槽可 以与后边缘560的底表面(未示出)形成特定角。例如，平行沟槽可以 与后边缘560的底表面基本上平行。

此外，在一些实施例中，流动干扰特征部702可以包括凹坑(未示 出)。例如，流动干扰特征部702可以包括一个或多个基本圆形凹坑和/ 或基本矩形凹坑。在又一个示例中，流动干扰特征部702可以形成成角 度的或直的谷部(未示出)。在又一个示例中，流动干扰特征部702可以 包括沟槽和凹坑的组合，或者可以包括其他形状，包括例如孔或隆起部 等，和/或不同形状的各种特征部的各种组合。在多个流动干扰特征部702 之中，在喷嘴叶片260上形成的图案在尺寸、取向和形状上基本相似。 流动干扰特征部702可以平行于和/或垂直于喷嘴叶片的边缘布置，或者 可以成一角度进行布置。此外，流动干扰特征部702可以基本上位于与 多个喷嘴叶片中的每个的第一侧(未示出)邻近，第一侧是面向涡轮增 压器13的轮毂的侧。另一方面，流动干扰特征部702可以基本上位于与 多个喷嘴叶片中的每个的第二侧(未示出)邻近，第二侧是面向涡轮增 压器13的外罩的侧。

在一个实施例中，流动干扰特征部702可以沿后边缘560被布置在 滑动叶片320的第一侧的表面区域上，如图7所描绘。此外，流动干扰 特征部702可以在滑动表面322上，使得流动干扰特征部702可以根据 喷嘴叶片260的位置(和对应长度)被优选地暴露或遮挡。例如，当滑 动叶片320延伸远离静止叶片310(例如，在大叶片开口位置中)时，流 动干扰特征部702可以被完全暴露。在一个实施例中，大叶片开口位置 也可以被称为第一位置。在又一个示例中，响应于发动机负载小于阈值， 流动干扰特征部702可以在大叶片开口位置处被暴露。在该示例中，阈 值可以是可期望发动机增压的发动机负载。

可替代地，滑动叶片320的滑动表面322上的流动干扰特征部702 可以由在小叶片开口位置中的静止叶片310被完全覆盖或遮挡，其中滑 动叶片未延伸远离静止叶片，并且/或者涡轮喷嘴可以处于最小长度，如 图7所描绘。小叶片开口位置也可以被称为第二位置。如此，响应于发 动机负载大于阈值，流动干扰特征部702可以在小叶片开口位置中被遮 挡。

进一步地，一个或多个中间位置可以是可能的，使得滑动叶片320 在第一位置和第二位置之间的位置处被部分地延伸。在一个示例中，在 中间位置中的一个或多个中，流动干扰特征部702的一部分可以被暴露。 以这种方式，在发动机工况范围内选择性地露出或遮挡流动干扰特征部 702是可能的。

例如，如上所讨论的，在排气制动期间，喷嘴叶片可以在大叶片开 口位置中，以收缩至涡轮叶轮220的排气流。即，滑动叶片320延伸远 离静止叶片310，其中后边缘560在涡轮喷嘴210的内圆周630的近侧并 且与其邻近。在发动机制动期间，流动干扰特征部702可以选择性地暴 露于入口通道204的引入的排气。流动干扰特征部702对引入的气体流 的干扰可以因此减少在涡轮喷嘴210和涡轮叶片222之间生成的冲击波 的强度。以这种方式，流动干扰特征部702可以减少涡轮叶片222中循 环疲劳的风险。

然而，当车辆处于点火模式时，特别是在入口通道204可以具有较 大横截面积时的高发动机负载下，流动干扰特征部702的暴露可以降低 空气动力学性能。因此，为了减少小叶片开口位置中的空气动力学流动 损失，其中滑动叶片320未延伸远离静止叶片310，流动干扰特征部702 可以由滑动叶片320完全和基本上覆盖。以这种方式，在某些发动机工 况(诸如，发动机制动)期间，强制响应和激发引起的冲击波可以被减 少，同时当发动机制动未被实施时可以维持期望的空气动力学特征。

现在转到图8A，呈现了涡轮喷嘴800的流动干扰特征部702的另一 个示例实施例(左)和涡轮喷嘴800的侧视图的示意图(右)。在一个实 施例中，喷嘴叶片801可以包括分别具有平面滑动表面806和808的静 止叶片802和滑动叶片804。静止叶片802可以包括与滑动叶片804的滑 动表面808滑动接触的滑动表面806。在一个实施例中，滑动表面806 和808可以基本上垂直于喷嘴壁板250的平面表面252。例如，滑动表面 806和表面252之间的角可以在80度和100度之间。在一个实施例中， 滑动表面806和808可以是平行的和平面的。

在另一个实施例中，静止叶片802的滑动表面806和滑动叶片804 的滑动表面808可以是弧形的(例如，弯曲的而不是平面的)，并且可以 基本上彼此互补。因此，滑动叶片804的滑动表面808可以是凸状的， 并且静止叶片802的滑动表面806可以是相应地凹状的。

滑动叶片804可以包括流动干扰特征部702，其中流动干扰特征部 702可以包括一个或多个平行或非平行的沟槽、凹坑和/或谷部。在一个 示例中，流动干扰特征部702可以包括各种横截面形状，诸如三角形、 圆形和矩形以及它们的组合。

在所描绘的实施例中，流动干扰特征部702可以在滑动叶片804的 后边缘860的近侧的内部表面810上，内部表面810面向涡轮叶片222。 在另一个实施例中，流动干扰特征部702可以在滑动叶片804的后边缘 850近侧的内部表面810上。流动干扰特征部702可以包括滑动叶片804 的表面区域或长度的10％至40％。此外，流动干扰特征部702可以基本 上位于第一侧(未示出)邻近处，第一侧是面向涡轮叶轮转子的侧。另 一方面，流动干扰特征部702可以基本上位于第二侧(未示出)邻近处， 第二侧是面向涡轮(例如，涡轮16)的外罩的侧。

在一个示例中，滑动叶片804可以被联接到轴818，如图8A右侧处 的示意图所示。轴818可以被联接到致动机构816并且被配置成响应于 致动机构816，该致动机构诸如致动块或致动臂(例如，图3的致动臂 340)。致动机构816可以沿轴线830(例如，在涡轮喷嘴的中心轴线230 的方向上，中心轴线230与涡轮叶轮的旋转轴线相同)将轴向定向力施 加在轴818的一个或多个位置上。如此，当致动机构被操纵成施加轴向 定向力时，联接到滑动叶片804的轴818可以沿平行于中心轴线230的 轴线830(例如，沿远离喷嘴壁板250的轴线830和/或沿朝向并进入喷 嘴壁板250的轴线830)在至少两个方向上移动。

因此，与图3至图5的滑动表面的前述实施例相比较，在目前的实 施例中，滑动叶片804可以在其滑动表面808上抵靠静止叶片802的滑 动表面806沿轴线830在轴向方向上滑动。因此，喷嘴叶片801的长度 可以通过相对于静止叶片802移动(例如，滑动)滑动叶片804进行调 节。以这种方式，喷嘴叶片801的几何形状可以改变，使得涡轮喷嘴800 的入口通道或喷口的横截面积可以被调节，从而改变通过入口通道的气 体的体积流量。在一个实施例中，喷嘴壁板250可以包括一个或多个井 凹820(例如，凹槽)，其中每个井凹820可以包括具体尺寸(例如，形 状和大小)，以在滑动叶片804的至少三个侧上容纳和包住滑动叶片804。 井凹820可以被布置在喷嘴壁板250中以容纳至少一个滑动叶片804，使 得每个井凹820可以在位置上对应于涡轮喷嘴800的每个滑动叶片804。 例如，如图8A(右)所示，井凹820可以沿轴线830被定位在滑动叶片 804的正后面的壁板250中。如此，经由轴818的致动沿轴线830轴向移 动滑动叶片804可以使滑动叶片804滑出并且滑动远离喷嘴壁板250或 者滑动朝向并进入喷嘴壁板250。在另一个示例中，井凹820可以在布置 上对应于协调环240的一个或多个狭槽330(图3和图4所示)。如此， 当滑动叶片基本上退回(例如，凹陷)到喷嘴壁板250的井凹820中时， 容纳滑动叶片804的井凹820可以与壁板250的平坦表面252相对齐平。

在第一状况期间，滑动叶片804可以沿轴线830滑出并且远离井凹 820。换句话说，滑动叶片804可以滑动远离喷嘴壁板250。当滑动叶片 804移出井凹820时，滑动叶片804可以平行于轴线830(例如，在涡轮 喷嘴的中心轴线230的方向上，中心轴线230与涡轮叶轮的旋转轴线相 同)并且沿竖直轴线与静止叶片802对准。如此，滑动叶片804的滑动 表面808可以抵靠静止叶片802的滑动表面806滑动。在该示例中，滑 动叶片804可以轴向地滑动到一位置，其中滑动叶片804可以紧靠静止 叶片802的面向前的表面828并且可以基本上与其齐平。在一个示例中， 静止叶片802的面向前的表面828可以面向涡轮增压器的外罩侧。

在一个实施例中，第一状况可以包括较低排气流状况，诸如低发动 机负载和低发动机转速。因此，进入涡轮涡壳的排气流的量可以小于较 高排气流状况(例如，高发动机负载、高发动机转速和/或在发动机制动 期间)。因此，喷嘴叶片801可以在大叶片开口位置中，其中滑动叶片804 可以离开并远离井凹820。此外，静止叶片802的滑动表面806紧靠滑动 表面808。因此，与当喷嘴叶片801在小叶片开口位置中时的入口通道 204的喷口区域的横截面积相比较，入口通道204的喷口区域的横截面积 可以更小。

在一个实施例中，响应于发动机负载小于阈值负载，流动干扰特征 部702在第一状况期间可以在大叶片开口位置处被暴露。以这种方式， 在第一状况期间，滑动叶片804的内部表面810上的流动干扰特征部702 可以基本上暴露于入口通道204中的排气流。因此，气流可以接触流动 干扰特征部702并且由该流动干扰特征部702干扰，从而减少例如在发 动机制动期间的强制响应和激发引起的冲击波。换句话说，流动干扰特 征部702可以有效地将突然和强大的冲击波分散成变弱的冲击波。因此， 在排气制动期间产生的冲击波的强度在涡轮叶片222上可以被减小，从 而减小对涡轮叶片222的损坏。

在第二状况期间，滑动叶片804可以沿轴线830滑动到井凹820中。 换句话说，滑动叶片804可以朝向喷嘴壁板250行进并且进入喷嘴壁板 250。在一个示例中，当滑动叶片804被容纳或包在井凹820内时，滑动 叶片804可以基本上被遮挡，使得滑动叶片804和/或流动干扰特征部702 的少到几乎没有部分可以突入入口通道204的一部分中。在一个实施例 中，第二状况可以包括高排气流状况，包括高发动机负载和/或高发动机 转速。换句话说，在高排气流状况期间，进入涡轮涡壳或外壳(例如， 外壳202)的排气流的量可以大于较低排气流状况(例如，低发动机负载 和/或低发动机转速)。因此，喷嘴叶片801可以在小叶片开口位置中， 其中滑动叶片804可以被包在或容纳在井凹820内的至少三个侧上。因 此，与当喷嘴叶片801在大叶片开口位置中时的入口通道204的喷口区 域的横截面积相比较，入口通道204的喷口区域的横截面积可以更大。

高流量状况也可以包括其中发动机负载大于阈值负载的状况。例如， 阈值负载可以是可期望发动机增压的发动机负载。以这种方式，滑动叶 片804的内部表面810上的流动干扰特征部702可以未被暴露或遮挡， 使得排气流动可以行进到涡轮叶轮220而不受与流动干扰特征部702的 相互作用的干扰。换句话说，滑动叶片804可以轴向地退回到喷嘴壁板 250的井凹820中，以避免在高排气流状况期间由于流动干扰特征部702 所致的效率损耗。

现在转到图8B，示出了涡轮喷嘴800的另一个实施例的切开前透视 图(顶部)和涡轮喷嘴800的顶视图的示意图(底部)。在一个实施例中， 示例喷嘴叶片(例如，喷嘴叶片801)可以包括分别具有平面滑动表面 806和808的静止叶片802和滑动叶片804。在另一些实施例中，滑动表 面806和808可以是弧形的。在又一些实施例中，滑动表面806和808 可以是具有各种角度的平面表面和/或弧形表面的组合，如图8B所描绘 的。在一个示例中，滑动叶片804可以被配置成移动，而静止叶片802 可以被固定地附接到环形喷嘴壁板250或与环形喷嘴壁板250构成整体。

在一个实施例中，滑动叶片804可以被联接到喷嘴壁件822。在一个 示例中，喷嘴壁件822可以被联接到喷嘴壁板250，使得壁件822可以与 喷嘴壁板250的内部表面(未示出)直接触摸接触。

滑动叶片804的第一表面(未示出)可以被一体地附接到壁件822 的共面第二表面(未示出)。以这种方式，壁件822的移动可以同时移动 滑动叶片804。类似地，对滑动叶片804的调节可以伴随移动壁件822。 在一个示例中，壁件822在第二表面上可以具有基本上与滑动叶片804 的第一表面的表面区域类似的表面区域，如图8B的下部示意图所描绘。 在又一个示例中，滑动叶片804可以被可逆地联接到壁件822，使得每个 滑动叶片804和/或壁件822可以被独立地调节或致动。

在一个实施例中，壁件822可以包括在壁件822的内部表面824上 的一个或多个流动干扰特征部702。在该示例中，流动干扰特征部702 可以在壁件822的内圆周630的近侧并且与其邻近。在另一个示例中， 流动干扰特征部702可以被设置在壁件822上的另一个位置处，诸如设 置在内圆周630和外圆周640之间的距离处。在一些实施例中，流动干 扰特征部702可以包括一个或多个平行或非平行的沟槽、凹坑和/或谷部。 在另一些实施例中，流动干扰特征部702可以包括各种横截面形状，诸 如三角形、圆形和/或矩形以及它们的组合。

如上参照图8A所讨论的，滑动叶片804和/或壁件822中的至少一 个可以被联接到轴818并且被配置成响应于轴818，如图8B(底部)所 示。进一步地，轴818可以被联接到致动机构816并且被配置成响应于 致动机构816，该致动机构诸如致动块或致动臂(例如，图3的致动臂 340)。致动机构816可以将轴向定向力施加在轴818的一个或多个位置 上。如此，当致动机构被操纵成施加轴向定向力时，联接到滑动叶片804 和/或壁件822的轴818可以沿轴线830(例如，沿远离喷嘴壁板250的 轴线830和/或沿朝向并进入喷嘴壁板250的轴线830)在至少两个方向 上移动。

如图8B的下部示意图所示，喷嘴壁板250可以包括一个或多个井凹 820，其中每个井凹820可以包括具体尺寸(例如，形状和大小)，以基 本上容纳和包住一个或多个滑动叶片804和/或壁件822。在一个示例中， 井凹820可以包括大体环形形状。井凹820可以被定位在涡轮喷嘴800 内，以容纳至少一个滑动叶片804和/或壁件822，使得当至少一个滑动 叶片804和/或壁件822被轴向移动到喷嘴壁板250中的井凹820中时， 至少一个滑动叶片804和/或壁件822在至少三个侧上可以由井凹820包 封。

换句话说，井凹820可以沿轴线830被定位在滑动叶片804和/或井 凹822的正后面的壁板250内，使得在轴向方向上(例如，沿轴线830) 经由轴818移动滑动叶片804和/或壁件822可以使滑动叶片804和/或壁 件822从喷嘴壁板250的井凹820滑出或者滑向进入该井凹820。如此， 当滑动叶片804和/或壁件822基本上退回到喷嘴壁板250的井凹820中 时，滑动叶片804和/或壁件822可以与喷嘴壁板250的平坦表面(例如， 表面252)相对齐平。

在各种工况期间，一个或多个滑动叶片804和/或壁件822的轴向 移动可以被调节。以这种方式，在不同工况范围内优选地暴露和/或遮 挡壁件822上的流动干扰特征部702是可能的。

例如，在第一状况期间，滑动叶片804和/或壁件822可以沿轴线830 滑出并且远离井凹820。换句话说，滑动叶片804和/或壁件822可以滑 动远离喷嘴壁板250。当滑动叶片804和/或壁件822移动远离并移出井 凹820时，滑动叶片804和/或壁件822可以平行于轴线830(例如，在 涡轮喷嘴的中心轴线230的方向上，中心轴线230与涡轮叶轮的旋转轴 线相同)并且沿竖直轴线与静止叶片802对准。因此，喷嘴叶片801可 以在大叶片开口位置中，其中滑动叶片804可以滑出并且远离井凹820， 并且紧靠静止叶片802的滑动表面808。换句话说，滑动叶片804的滑动 表面808可以抵靠静止叶片802的滑动表面806滑动。因此，与当喷嘴 叶片801在小叶片开口位置中时的入口通道204的喷口区域的横截面积 相比较，入口通道204的喷口区域的横截面积可以更小。

在一个示例中，第一状况可以包括较低排气流状况，诸如在低发动 机负载和低发动机转速期间。因此，进入涡轮涡壳或外壳(例如，外壳 202)的排气流的量可以小于较高排气流状况(例如，高发动机负