JPH01267302A

JPH01267302A - 可変容量タービン

Info

Publication number: JPH01267302A
Application number: JP63094071A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Hirayama; 孝之平山
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1988-04-15
Filing date: 1988-04-15
Publication date: 1989-10-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は可変容量タービン、特に、ターボチャージャ
の排気タービンに好適な可変容量タービンに関する。

（従来の技術）ターボチャージャ等に施用される可変容量タービンにあ
っては、排気をタービンホイールへ導く排気通路中に可
変ノズルを配置して排気の流速を制御するが、また、排
気通路の一部を狭窄して該排気通路中にスロート部を可
変ノズルと直列に形成し、エンジンの低回転速度域の過
給効果を確保する。

従来、上述のような可変容量タービンは、特開昭６２−
２８２１２２号公報に記載されたようなものが知られて
いる。この特開昭６２−２８２１２２号公報の可変容量
タービンは、タービンハウジング内に排気に旋回流を与
えるスクロール通路を画成し、このスクロール通路のタ
ービンホイール側開口端にスロート部を形成し、このス
ロート部の外側すなわち上流側でスクロール通路中に排
気の可変ノズルを配置している。

（この発明が解決しようとする課題）しかしながら、上述のような可変容量タービンにあフて
は、スロート部の上流に排気の可変ノズルが配置されて
いるため、可変ノズルにより絞られた排気はスロート部
の上流で拡大して該スロート部で再度絞られ、排気のエ
ネルギ損失が犬とくなるという問題点があった。

この発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、排気
のエネルギ損失を低減し、高いタービン効率を得ること
を目的としている。

（課題を解決するための手段）この発明にかかる可変容量タービンは、ハウジング内に
タービンホイールを配置するとともに該タービンホイー
ルの外周に臨んでスクロール通路を形成し、該スクロー
ル通路に前記タービンホイールの近傍でスロート部を形
成した可変容量タービンにおいて、前記スクロール通路
のスロート部に固定ベーンと可動ベーンとを交互に配置
して成る排気の可変ノズルを設けたことが要旨である。

（作用）この発明にかかる可変容量タービンによれば、排気通路
のスロート部に排気の可変ノズルが配置されているため
、排気通路において排気の絞られた流れが拡大すること
は無く排気のエネルギ損失をφさくでき、また、スロー
ト部と可変ノズルとの相乗作用でタービンホイールに導
く排気の流速を効果的に増大でき、高いタービン効率が
得られる。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図から第３図はこの発明の一実施例にかかる可変容
量タービンをターボチャージャに施用して表し、第１図
がターボチャージャの正断面図、第２図が一部を破断し
た側面図、第３図が要部拡大断面図である。

第１図において、１１は可変容量タービン１２とコンプ
レッサ１３とを有するターボチャージャである。このタ
ーボチャージャ１１は、可変容量タービン１２がタービ
ンハウジング１４内に収容され、コンプレッサ１３がコ
ンプレッサハウジング１５内に収容され、これらタービ
ンハウジング１４とコンプレッサハづジンク１５とがセ
ンタハウジング１６を介し一体的に接合されている。コ
ンプレッサハウジング１５は、センタハウジング１６側
の開口端にバックプレート１７がボルト１８と取付板１
９とによって固定され、内部に軸方向通路２０とスクロ
ール通路２１とが画成されている。バックプレート１７
は図示しないボルト等によってセンタハウジング１６に
締結され、コンプレッサハウジング１５はバックプレー
ト１７を介してセンタハウジング１６に固定されている
。軸方向通路２０は図中右端が開口して図外のエアクリ
ーナ等に連絡され、スクロール通路２１は外周部に吸気
導出口が開口して気化器等に連絡され、これら軸方向通
路２０の左端とスクロール通路２１の内周端とが連通し
て該連通部にコンプレッサインペラ２２が回転自在に収
容されている。このコンプレッサインペラ２２は、セン
タハウジング１６に支持されたシャフト２３の右端に結
合され、後述するようにシャフト２３の左端に結合され
たタービンホイールにより駆動されて一体に回転する。

センタハウジング１６は、内部に２つの軸受部２４ａ、
２４ｂが形成され、これら軸受部２４ａ。

２４ｂにそれぞれフロートベアリング２５ａ。

２５ｂを介してシャフト２３が回転自在に支持されてい
る。シャフト２３は、軸受部２４ａの図中左部に複数の
条溝が、軸受部２４ｂの右部に小径部が形成され、小径
部がバックプレート１７をブツシュ２６を介し貫通して
前述のコンプレッサインペラ２２に結合されている。こ
のセンタハウジング１６には、軸受部２４ａ、２４ｂの
上方に給油通路３０が、軸受部２４ａ、２４ｂの下方に
排油通路３１が、タービンハウジング１４側の軸受部２
４ａ、２４ｂの周囲にウォータジャケット３２が形成さ
れている。給油通路３０は、上端が開口して図外のオイ
ルポンプに連絡され、下端が分岐してフロートベアリン
グ２５ａ、２５ｂ等に開口している。排油通路３１はセ
ンタハウジング１６の下部に開口して図外のりザーバタ
ンク等に連絡されているｉこれら給油通路３０および排
油通路３１は、潤滑油を゛各ベアリング２５ａ。

２５ｂに導いて潤滑と冷却を行い、この後、この潤滑油
をリザーバタンクに還流させて回収する。

つオータジャケット３２は、図示しないが、下部に注水
口が開口してウォータポンプ等に連絡され、また、上部
に排水口が開口してウォータタンクに連絡されている。

このウォータジャケット３２は、冷却水によってセンタ
ハウジング１６を冷却し、ヒートソークバック時等の熱
影響を低減する。

タービンハウジング１４は、図中右端のセンタハウジン
グ１６側が開口し、該開口にベースプレート３３がセン
タハウジング１６との間で挟圧されて開口を閉止し、ま
た、この開口端の外周部に取付フランジ１４ａが形成さ
れている。このタービンハウジング１４は、開口端がセ
ンタハウジング１６と嵌着し、また、取付フランジ１４
ａとセンタハウジング１６の取付フランジ１６ａとが外
周部をかしめ板３４によって締結されてセンタハウジン
グ１６と一体に結合している。タービンハウジング１４
内には、タービンホイール３５が回転自在に収容されて
ベースプレート３３を貫通したシャフト２３の左端に固
設され、また、排気通路である螺旋状のスクロール通路
３６と出口通路３７とが画成されている。出口通路３７
は、一端がハウジング１４の左端に開口してマフラ等に
連絡され、他端がタービンホイール３５に軸方向に臨ん
でいる。スクロール通路３６は、ハウジング１４の外周
部に一端が接線方向を指向して開口してエンジンに連絡
され、他端がタービンホイール３５の外周に臨んで開口
している。このスクロール通路３６は、タービンホイー
ル３５の外周に臨む開口が狭窄されてスロート部３６ａ
が形成され、このスロート部３６ａに排気の可変ノズル
３８が配置されている。

可変ノズル３８は、第２図および第３図に詳示するよう
に、略翼状の複数の固定ベーン３９と可動ベーン４０と
をスロート部３６ａにおいて回転方向に交互に配置して
構成されている。これら固定ベーン３９はベースプレー
ト３３の端面に一体あるいは溶着等で形成され、また、
可動ベーン４０はベースプレート３３を回転自在に貫通
した回転軸４１の端部に固設されている。回転軸４１は
、他方の端部にリンク４２が結合され、このリンク４２
を介して図外のアクチュエータに連結されている。この
可変ノズル３８は、エンジンの運転状態等に応じ可動ベ
ーン４０がアクチュエータにより駆動されて傾動し、固
定ベーン３９と可動ベーン４０との間の流路面積すなわ
ち開度を調節する。

このような可変容量タービン１２は、エンジンが排出す
る排気をスクロール通路３６に導いて旋回流を与え、こ
の排気をスロート部３６ａの各可変ノズル３８で絞って
、タービンホイール３５に衝当させ、該タービンホイー
ル３５を回転させてコンプレッサ１３を駆動する。ここ
で、排気はスロート部３６ａの可変ノズル３８のみで絞
られ、系路中において排気の流れが拡大することが無く
、排気のエネルギ損失を少くできる。そして、可変ノズ
ル３８はスロート部３６ａに配置されるため、排気の流
れが大きく絞られて流速もより増大し、排気が少いエン
ジンの低速回転時においても可変容量タービン１２を有
効に運転でき、高いタービン効率が得られ、特に低速運
転時の過給効果を確実に確保できる。

なお、上述した実施例では、ターボチャージャに施用し
た可変容量タービン１２を例示するが、本発明は可変容
量タービン単独でも成立することは言うまでも無い。

（発明の効果）以上説明したように、この発明にかかる可変容量タービ
ンによれば、排気通路中の狭窄されたスロート部に可動
ベーンと固定ベーンとを配置して可変ノズルを構成する
ため、排気が流れの拡大によるエネルギ損失を生じるこ
とも無く高いタービン効率を得られ、また、排気の流れ
を有効に絞ることができエンジンの低速運転時において
も過給効果を確保できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図はこの発明の一実施例にかかる可変容
量タービンを示し、第１図が可変容量タービンを施用し
たターボチャージャの断面図、第２図が一部を破断した
側面図、第３図が要部拡大断面図である。１１・・・ターボチャージャ１２・・・可変容量タービン１４・・・タービンハウジング３３・・・ベースプレート３５・・・タービンホイール３６・・・ベースプレート３６ａ・・・スロート部３７・・・出口通路３８・・・可変ノズル　　　　□ ３９・・・固定ベーン４０・・・可動ベーン

Claims

【特許請求の範囲】ハウジング内にタービンホィールを配置するとともに該
タービンホィールの外周に臨んでスクロール通路を形成
し、該スクロール通路に前記タービンホィールの近傍で
スロート部を形成した可変容量タービンにおいて、前記スクロール通路のスロート部に固定ベーンと可動ベ
ーンとを交互に配置して成る排気の可変ノズルを設けた
ことを特徴とする可変容量タービン。