JPH0335497B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はターボチヤージヤ付き内燃機関に係
り、より詳しくは、ターボチヤージヤのホツトシ
ヤツトダウン時にターボチヤージヤ軸受部を保護
するための装置に関する。

車両用内燃機関のターボチヤージヤにおいては
コンプレツサおよびタービンは最高約毎分10万回
転もの高速度で回転するため、シヤフトの軸受と
しては第１図に示すようにフルフローテイング軸
受１０，１０が使用される。エンジンのオイルポ
ンプに接続されたオイルインレツトパイプ１１は
ターボチヤージヤのメインハウジング１２に設け
たパイプ接続口１３にねじ込まれており、潤滑油
は分配孔１４を経て給油孔１５に分配され各フル
フローテイング軸受１０，１０に供給される。第
２図に拡大して示したように、メインハウジング
に形成した内孔１６とフルフローテイング軸受１
０とターボチヤージヤシヤフト１７の間には微小
なすきまが形成されており、エンジン作動中はこ
の微小なすきまが形成されており、エンジン作動
中はこの微小すきまに潤滑油の油膜が形成されて
シヤフトの回転振動を減衰し吸収する機能を果し
ている。潤滑油はまたエンジンの排気系から波及
伝播して来る熱により加熱された軸受部を冷却す
る作用も果している。

エンジンが停止し、これに伴いターボチヤージ
ヤの回転が停止すると共にオイルポンプからの潤
滑油供給が停止した時には、ターボチヤージヤ内
の潤滑油は重力により滴下してエンジン作動のオ
イルバンに戻るが、フルフローテイング軸受部に
おいては第３図に示したように微小すきまには潤
滑油が滞留する。高速走行後直ちに車両を駐停車
する場合の如く、エンジン作動の高速高負荷運転
の直後にエンジンを停止した場合には、排気系が
高温に熱せられている状態で突然にターボチヤー
ジヤの回転および潤滑油の供給が停止することに
なる。この状態はターボチヤージヤのホツトシヤ
ツトダウンと称されている。ホツトシヤツトダウ
ン時には、フルフローテイング軸受部の微小すき
まに滞留した潤滑油は、高温に熱せられた排気系
から漸次伝播して来る熱により酸化し、スラツジ
化し、或いは極端な場合には炭化するに至る。こ
のような熱による潤滑油の変質を本明細書では広
く劣化というものとする。劣化した潤滑油は軸受
の微小すきまに付着ないし固着して、エンジン作
動の次の作動の際に潤滑油の供給不足を招き、軸
受部の異常摩耗を引起す。

本発明の目的は、ターボチヤージヤのホツトシ
ヤツトダウン時にもフルフローテイング軸受部の
潤滑油の劣化を防止し得るような軸受保護装置を
提供することである。

上記目的を達成するため、本発明は、エンジン
作動停止時にフルフローテイング軸受部に高圧の
気体噴流を導入して軸受部に滞留する潤滑油を噴
流により吹き飛ばして軸受部をドライにし、これ
により軸受部における潤滑油の劣化を防止しよう
というものである。

このため、本発明の軸受保護装置は、圧力気体
源と、一端がこの圧力気体源に接続されかつ他端
がターボチヤージヤのフルフローテイング軸受部
に連通されていて圧力気体を圧力気体源から軸受
部に導くようになつた配管と、前記配管中に設置
されていてエンジン作動中は閉鎖されていて圧力
気体の流通を遮断しているエンジン停止時には開
放されて圧力気体を通過せしめて軸受部に噴出せ
しめ得るようになつた遮断弁とを具備して成るこ
とを要旨とするものである。

本発明の具体的実施態様においては、上記圧力
気体源はターボチヤージヤのコンプレツサの吐出
側に接続されターボチヤージヤの過給圧を蓄圧し
得るようになつたサージタンクのような貯蔵容器
で構成することができる。過給圧が低下した時に
容器内の圧力空気がコンプレツサ吐出側に逆流す
るのを阻止するため、貯蔵容器とコンプレツサ吐
出側との間には逆止弁を設けることができる。

圧力気体用配管の上記他端は軸受部に直接に開
口させても良いが、好ましくはターボチヤージヤ
のオイルインレツトパイプに合流させる。圧力気
体を噴出させた時にその圧力気体がオイルポンプ
に向つて逆流するのを防止するため、オイルイン
レツトパイプには合流点の上流において逆止弁を
設けるのが良い。

遮断弁はエンジンのキースイツチに連系された
ソレノイド式電磁弁で構成することができる。タ
ーボチヤージヤのシヤフトはエンジン停止後も僅
かの間楕性回転するのであるが、この楕性回転終
了後にはじめて潤滑油を吹き飛ばすようにするた
め、キースイツチとソレノイドの間に遅延回路を
設けてもよい。

以下、図面により本発明の実施例を説明し、本
発明の作用効果も併せて記す。

第４図は本発明の軸受保護装置の一実施例を取
り付けたターボチヤージヤおよび潤滑系の立面図
で、ターボチヤージヤ１００のフルフローテイン
グ軸受は点線の円１０２により略示してある。エ
ンジン本体およびターボチヤージヤの潤滑系は周
知のもので、オイルパン１０４内の潤滑油は吸込
み管１０６を介してオイルポンプ１０８に吸い込
まれてフイルタ１１０を通つてターボチヤージヤ
用のオイルインレツトパイプ１１２およびエンジ
ン本体給油管１１４に向つて圧送される。インレ
ツトパイプ１１２中には逆止弁１１６が設置して
ある。第１図を参照して既に説明したように、こ
のオイルインレツトパイプ１１２はターボチヤー
ジヤ１００のメインハウジング１１８に形成され
たインレツドパイプ接続口にねじ込まれている。
潤滑油はメインハウジング内の分配孔および給油
孔（第１図参照）を経て軸受部１０２に供給され
る。軸受部を潤滑した油は戻り管１２０によりオ
イルパンに帰還される。他方、給油管１１４を経
てエンジン本体の軸受部１２２を潤滑した潤滑油
は適当に形成された戻り管１２４を通つてオイル
パンに帰還する。

ターボチヤージヤ１００のコンプレツサの吐出
口１２６には過給気ダクト１２８が取り付けてあ
り、この過給気ダクトはエンジンの吸気マニホー
ルド（図示せず）に接続されている。

エンジンの適宜部位には専用サージタンク１３
０が設置してある。このサージタンク１３０はソ
レノイド１３２をもつた電磁式遮断弁１３４を備
えた圧力空気管１３６によりオイルインレツトパ
イプ１１２に接続されている。圧力空気配管１３
６と過給気ダクト１２８の間には逆止弁１３８を
備えた過給気取入れ管１４０が接続されている。

電磁式遮断弁１３４のソレノイド１３２は遅延
タイマー１４２およびエンジンのキースイツチ１
４４を介して電源１４６に接続されている。

次に、本発明の装置の作動について述べるに、
エンジン動作中はキースイツチ１４４はONの位
置にあり、ソレノイド１３２は励磁されている。
このため、遮断弁１３４は閉鎖している。ターボ
チヤージヤのコンプレツサにより加圧された吸気
の一部は過給気取入れ管１４０を介してサージタ
ンク１３０に蓄積される。過給気取入れ管１４０
には逆止弁１３８が設けてあるので、サージタン
クにはターボチヤージヤ運転時に到達する最高過
給圧が蓄積される。また、エンジンが高速運転さ
れればそれだけ高い過給圧が発生せられるので、
ホツトシヤツトダウン時に軸受部が受ける熱が多
い時程、高い圧力の空気がサージタンクに貯えら
れるのである。

キースイツチをOFFの位置に回動させてエン
ジンを停止させた時には、オイルポンプ１０８も
停止し、潤滑系内の潤滑油圧力は消失する。ま
た、ターボチヤージヤのコンプレツサならびにタ
ービンはエンジン停止後短時間慣性回転した後や
がて停止する。遅延タイマー１４２の作用により
ソレノイド１３２はキースイツチ開放後所定時間
経過後に開放され、サージタンク内の高圧空気を
オイルインレツトパイプ１１２に向つて噴出させ
る。オイルインレツトパイプの上流側には逆止弁
１１６が設けてあるので、空気の噴流はオイルポ
ンプ側に逆流することなくインレツドパイプ接続
口、分配孔、および給油孔を経て、フルフローテ
イング軸受部に吹き付けられる。その結果、軸受
部のすきまに付着している潤滑油は第５図に示し
たように吹き飛ばされる。したがつて、ホツトシ
ヤツトダウン時に排気系から軸受部に熱が波及伝
達しても、軸受部に潤滑油が滞留していないの
で、潤滑油の膠着、スラツジ化、または炭化の問
題を引起すことがない。なお、軸受部における受
熱量の大きい時程、潤滑油の粘度が低下している
ので、空気噴流による潤滑油の吹き飛ばし効果が
大きい。また、軸受部に空気を吹き付けることに
より空冷効果も期待することができる。

以上のように、本発明の装置によればホツトシ
ヤツトダウン時にフルフローテイング軸受部に劣
化した潤滑油が滞留するのが防止され、軸受の肌
荒れや異常磨耗が回避される。また、この装置は
エンジン停止時に自動的に作動するから、「高速
高負荷運転後は暫くアイドル運転した後エンジン
を停止すること」との煩しい運転上の注意を実行
する必要がない。

【図面の簡単な説明】

第１図はターボチヤージヤの垂直断面を示す参
考図、第２図はエンジン作動時の潤滑状態を示す
軸受部の断面図、第３図はエンジン停止時の軸受
部の断面図、第４図は本発明の装置の立面図、第
５図は軸受部の潤滑油を吹き飛ばす状態を図解し
た軸受部の断面図である。 １００…ターボチヤージヤ、１０２…フルフロ
ーテイング軸受、１１２…オイルインレツトパイ
プ、１１６…逆止弁、１２６…コンプレツサの吐
出口、１２８…過給気ダクト、１３０…サージタ
ンク、１３２…電磁式遮断弁のソレノイド、１３
４…電磁式遮断弁、１３６…圧力空気配管、１３
８…逆止弁、１４０…過給気取入れ管、１４２…
遅延タイマー、１４４…エンジンのキースイツ
チ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧力気体源と、一端が上記圧力気体源に接続
   されかつ他端がターボチヤージヤのフルフローテ
   イング軸受部に連通されていて圧力気体を圧力気
   体源からフルフローテイング軸受部に導くように
   なつた配管と、前記配管中に介在されていてエン
   ジン作動中は閉鎖されていて圧力気体の流通を遮
   断しているがエンジン停止時には開放されて圧力
   気体を通過せしめてフルフローテイング軸受部に
   噴出せしめるようになつた遮断弁とを具備して成
   り、エンジン停止時にフルフローテイング軸受部
   に滞留する潤滑油を圧力気体の噴流により吹き飛
   ばし、もつて、ターボチヤージヤのホツトシヤツ
   トダウン時のフルフローテイング軸受部における
   潤滑油の劣化を防止し得るようにしたことを特徴
   とするターボチヤージヤのフルフローテイング軸
   受保護装置。 ２ 上記圧力気体源はターボチヤージヤのコンプ
   レツサの吐出側に接続されターボチヤージヤの過
   給圧を蓄圧し得るようになつた貯蔵容器から成
   り、上記貯蔵容器とコンプレツサ吐出側との間に
   は過給圧が低下した時に該容器内に蓄圧された圧
   力空気がコンプレツサ吐出側に逆流するのを阻止
   するための逆止弁が設けてあることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の軸受保護装置。 ３ 上記配管の上記他端はターボチヤージヤのオ
   イルインレツトパイプに接続してあり、このオイ
   ルインレツトパイプには上記配管との合流点より
   上流において逆止弁を設けて圧力空気の噴出時に
   圧力空気が上流に向つて逆流するのを阻止し得る
   ようになつていることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の軸受保護装置。 ４ 上記遮断弁はソレノイドを有する電磁式遮断
   弁であり、該ソレノイドはエンジンのキースイツ
   チがONの時に励磁されて遮断弁を閉鎖するとと
   もにキースイツチがOFFの時に消磁されて遮断
   弁を開放し得るようになつていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項記載の軸受保護装置。 ５ エンジンのキースイツチと上記ソレノイドの
   間には遅延回路が挿入されており、もつて、エン
   ジン停止後所定時間経過後に遮断弁が開放して圧
   力空気を噴出させ得るようになつていることを特
   徴とする特許請求の範囲第４項記載の軸受保護装
   置。