JPH04362224A - タービン - Google Patents
タービンInfo
- Publication number
- JPH04362224A JPH04362224A JP3165008A JP16500891A JPH04362224A JP H04362224 A JPH04362224 A JP H04362224A JP 3165008 A JP3165008 A JP 3165008A JP 16500891 A JP16500891 A JP 16500891A JP H04362224 A JPH04362224 A JP H04362224A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- turbine
- engine
- nozzle
- exhaust gas
- gas flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はターボチャージャを備え
たエンジンの部分負荷時におけるタービンの性能を向上
させるタービン性能向上装置に関する。
たエンジンの部分負荷時におけるタービンの性能を向上
させるタービン性能向上装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、エンジンの排気エネルギーを回収
して過給気圧を増大させるターボチャージャが広く利用
されており、このようなターボチャージャを備えたエン
ジンではその出力が大で排気ガス量の多い場合はタービ
ンの駆動力も強く、したがって高い過給圧が得られるが
、エンジンの部分負荷時では排気ガス量も少ないため十
分な過給圧が得られず、このため部分負荷時におけるタ
ービン性能を向上させる試みが種々なされている。
して過給気圧を増大させるターボチャージャが広く利用
されており、このようなターボチャージャを備えたエン
ジンではその出力が大で排気ガス量の多い場合はタービ
ンの駆動力も強く、したがって高い過給圧が得られるが
、エンジンの部分負荷時では排気ガス量も少ないため十
分な過給圧が得られず、このため部分負荷時におけるタ
ービン性能を向上させる試みが種々なされている。
【０００３】図３はこの種のタービン性能を向上させる
方法の最も一般的なものの説明図で、タービンハウジン
グＨの排気流路のノズル部に仕切り板Ｓを設けて、エン
ジンの部分負荷時には図示のＡ部のみに排ガスを導き、
流路を絞ってタービンを駆動するものである。
方法の最も一般的なものの説明図で、タービンハウジン
グＨの排気流路のノズル部に仕切り板Ｓを設けて、エン
ジンの部分負荷時には図示のＡ部のみに排ガスを導き、
流路を絞ってタービンを駆動するものである。
【０００４】また、図４は排気流路にガイドベーンＧを
配置したもので、これにより絞りをつけて排気エネルギ
ーの効率の向上を図っている。
配置したもので、これにより絞りをつけて排気エネルギ
ーの効率の向上を図っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】エンジンの部分負荷時
のタービン性能の向上方法として図３に示すものでは、
Ａ部の面積は絞られてガス流速は早まるが、タービンの
Ｂ部では面積が増大し、さらにＣ部にて膨張するので、
実質的にはＡ部の絞りによる速度増加の効果は得られる
ものの、部分負荷時におけるタービン出力の増加にはな
り難い。すなわち、部分負荷では排ガスの流量が減少す
るため、範囲の広いタービンノズル部に絞りが発生せず
、したがってタービンにての膨張仕事が行えないことが
問題である。
のタービン性能の向上方法として図３に示すものでは、
Ａ部の面積は絞られてガス流速は早まるが、タービンの
Ｂ部では面積が増大し、さらにＣ部にて膨張するので、
実質的にはＡ部の絞りによる速度増加の効果は得られる
ものの、部分負荷時におけるタービン出力の増加にはな
り難い。すなわち、部分負荷では排ガスの流量が減少す
るため、範囲の広いタービンノズル部に絞りが発生せず
、したがってタービンにての膨張仕事が行えないことが
問題である。
【０００６】また、図４に示す試みでは排ガスの流路は
ガイドされるが、上記と同様に基本的な解決にはならな
いという欠点がある。
ガイドされるが、上記と同様に基本的な解決にはならな
いという欠点がある。
【０００７】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、その目的はエンジンの部分負荷時の弱い排
気エネルギーにて駆動されるタービンの性能を向上させ
ようとするタービン性能向上装置を提供することにある
。
ものであり、その目的はエンジンの部分負荷時の弱い排
気エネルギーにて駆動されるタービンの性能を向上させ
ようとするタービン性能向上装置を提供することにある
。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明によれば、タービンの外周部に近接するター
ビンスクロールのノズル部から圧送される排気ガス流に
より駆動されるタービンの性能を、エンジンの部分負荷
時に向上させるタービン性能向上装置において、前記タ
ービンスクロール内のガス流路を短縮せしめる葉状部お
よび前記ノズル部に係合してノズル部を部分閉鎖する係
合部とを備えた閉鎖バタフライと、タービンスクロール
のガス入口に近いノズル部を閉鎖しタービンに作動する
ガス流を上／下流に分断する閉鎖部とを有するタービン
性能向上装置が提供される。
めに本発明によれば、タービンの外周部に近接するター
ビンスクロールのノズル部から圧送される排気ガス流に
より駆動されるタービンの性能を、エンジンの部分負荷
時に向上させるタービン性能向上装置において、前記タ
ービンスクロール内のガス流路を短縮せしめる葉状部お
よび前記ノズル部に係合してノズル部を部分閉鎖する係
合部とを備えた閉鎖バタフライと、タービンスクロール
のガス入口に近いノズル部を閉鎖しタービンに作動する
ガス流を上／下流に分断する閉鎖部とを有するタービン
性能向上装置が提供される。
【０００９】
【実施例】つぎに本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１０】図１は本発明にかかるタービン性能向上装
置の一実施例を示す説明図であり、同図において、１は
ターボチャージャのタービンスクロールで、排ガス入口
１１から圧送される排気ガスをタービン２に導いて効率
よく回転駆動させるものである。
置の一実施例を示す説明図であり、同図において、１は
ターボチャージャのタービンスクロールで、排ガス入口
１１から圧送される排気ガスをタービン２に導いて効率
よく回転駆動させるものである。
【００１１】そして、タービンスクロール１の排気流路
の断面形状は、ガス入口１１の近傍では図示のａの形状
に、流路の途中においては図示のｂの形状に形成され、
その中心軸方向、すなわちタービン２の外周に近い部分
は狭められて、図示の閉鎖部１３を除きタービン２の外
周に近接する部分はノズル部１２が形成されている。
の断面形状は、ガス入口１１の近傍では図示のａの形状
に、流路の途中においては図示のｂの形状に形成され、
その中心軸方向、すなわちタービン２の外周に近い部分
は狭められて、図示の閉鎖部１３を除きタービン２の外
周に近接する部分はノズル部１２が形成されている。
【００１２】３は閉鎖バタフライであり、例えば耐熱性
を有するセラミックスが使用され、一端の軸部３１はタ
ービンスクロール１の内壁に軸止され、他端にはノズル
部１２に係合してノズル部を部分閉鎖する係合部３２が
設けられるとともに、軸部３１と係合部３２とを連結す
る葉状部となる柄部３３は排気流路を斜に閉じる葉状に
形成されている。そして、エンジン負荷が大で排気ガス
量が多い場合は軸部３１を軸としてタービンスクロール
１の内壁の収納部１４に納められ、エンジンの部分負荷
時には図示の矢印Ｐ方向に移動して、柄部３３にて排気
流路を短縮するとともに、係合部３２はノズル部１２に
係合して絞られたノズル部１２から排気ガスをタービン
２に吹き付けるように構成されている。なお、係合部３
２がノズル部１２を閉鎖する長さは、エンジンのアイド
リング時における排気ガス流がタービン入口から出口ま
でに至る時間に対応するガス流出距離に相当するように
設定されている。
を有するセラミックスが使用され、一端の軸部３１はタ
ービンスクロール１の内壁に軸止され、他端にはノズル
部１２に係合してノズル部を部分閉鎖する係合部３２が
設けられるとともに、軸部３１と係合部３２とを連結す
る葉状部となる柄部３３は排気流路を斜に閉じる葉状に
形成されている。そして、エンジン負荷が大で排気ガス
量が多い場合は軸部３１を軸としてタービンスクロール
１の内壁の収納部１４に納められ、エンジンの部分負荷
時には図示の矢印Ｐ方向に移動して、柄部３３にて排気
流路を短縮するとともに、係合部３２はノズル部１２に
係合して絞られたノズル部１２から排気ガスをタービン
２に吹き付けるように構成されている。なお、係合部３
２がノズル部１２を閉鎖する長さは、エンジンのアイド
リング時における排気ガス流がタービン入口から出口ま
でに至る時間に対応するガス流出距離に相当するように
設定されている。
【００１３】つぎに、このように構成された本実施例の
作動を説明すると、エンジンの高負荷時には閉鎖バタフ
ライ３はタービンスクロール１の内壁の所定位置に設け
られた収納部１４に格納されるため、排気流路が塞がれ
ることなく、多量の排気ガスによりターボチャージャは
運転される。
作動を説明すると、エンジンの高負荷時には閉鎖バタフ
ライ３はタービンスクロール１の内壁の所定位置に設け
られた収納部１４に格納されるため、排気流路が塞がれ
ることなく、多量の排気ガスによりターボチャージャは
運転される。
【００１４】エンジンの部分負荷時には、閉鎖バタフラ
イ３が図１における矢印Ｐの方向に移動となり、柄部３
３は排気流路を塞いで短縮するとともに、係合部３２が
係合する部分のノズル部１２を閉鎖するので、排気は係
合部３２の手前の絞られたノズル部１２に導かれて、流
速を増してタービン２を駆動する。
イ３が図１における矢印Ｐの方向に移動となり、柄部３
３は排気流路を塞いで短縮するとともに、係合部３２が
係合する部分のノズル部１２を閉鎖するので、排気は係
合部３２の手前の絞られたノズル部１２に導かれて、流
速を増してタービン２を駆動する。
【００１５】このため、絞られて増速された排気は図２
に示すタービン２のブレード間の膨張室２１にて十分に
膨張の仕事を行い、さらに開放されたガス出口１５から
流出し効率よくタービン２を駆動する。
に示すタービン２のブレード間の膨張室２１にて十分に
膨張の仕事を行い、さらに開放されたガス出口１５から
流出し効率よくタービン２を駆動する。
【００１６】また、タービン２の外周近傍の一部に閉鎖
部１３を設けて、排気の上流と下流とを分断し、さらに
、閉鎖バタフライ３の係合部３２により、軽負荷時の排
気流に対応する適切な長さを閉鎖するので、該閉鎖部分
の手前のノズル部１２を介する排気ガスは十分に絞られ
て流速を増し、タービン２における膨張の仕事も効率よ
く行われることになる。
部１３を設けて、排気の上流と下流とを分断し、さらに
、閉鎖バタフライ３の係合部３２により、軽負荷時の排
気流に対応する適切な長さを閉鎖するので、該閉鎖部分
の手前のノズル部１２を介する排気ガスは十分に絞られ
て流速を増し、タービン２における膨張の仕事も効率よ
く行われることになる。
【００１７】以上、本発明を上述の実施例によって説明
したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であ
り、これらの変形を本発明の範囲から排除するものでは
ない。
したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であ
り、これらの変形を本発明の範囲から排除するものでは
ない。
【００１８】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、エンジン
の部分負荷時には閉鎖バタフライを作動させて排気流路
を短縮させるとともに、先端部分に設けた係合部により
タービンスクロールのノズル部を縮小させ、部分負荷時
の小流量の排気を絞ってタービンに圧送するので、ター
ビンブレード間にて十分な膨張仕事が行えて力強くター
ビンを駆動し、タービン性能が向上するという効果が得
られる。
の部分負荷時には閉鎖バタフライを作動させて排気流路
を短縮させるとともに、先端部分に設けた係合部により
タービンスクロールのノズル部を縮小させ、部分負荷時
の小流量の排気を絞ってタービンに圧送するので、ター
ビンブレード間にて十分な膨張仕事が行えて力強くター
ビンを駆動し、タービン性能が向上するという効果が得
られる。
【図１】本発明にかかるタービン性能向上装置の一実施
例を示す説明図である。
例を示す説明図である。
【図２】タービンスクロールとタービンとの関連を示す
一部切断した斜視図である。
一部切断した斜視図である。
【図３】従来のタービン性能向上装置の一例を示す断面
図である。
図である。
【図４】従来のタービン性能向上装置の他の例を示す説
明図である。
明図である。
１…タービンスクロール
２…タービン
３…閉鎖バタフライ
１２…ノズル部
１３…閉鎖部
３２…係合部
３３…柄部
Claims (2)
- 【請求項１】タービンの外周部に近接するタービンスク
ロールのノズル部から圧送される排気ガス流により駆動
されるタービンの性能を、エンジンの部分負荷時に向上
させるタービン性能向上装置において、前記タービンス
クロール内のガス流路を短縮せしめる葉状部および前記
ノズル部に係合してノズル部を部分閉鎖する係合部とを
備えた閉鎖バタフライと、タービンスクロールのガス入
口に近いノズル部を閉鎖しタービンに作動するガス流を
上／下流に分断する閉鎖部とを有することを特徴とする
タービン性能向上装置。 - 【請求項２】前記のノズル部を部分閉鎖する係合部のガ
ス流方向の長さは、エンジンの部分負荷時のガス流がタ
ービン入口から出口に至る時間に流れる距離に対応させ
たことを特徴とする請求項１記載のタービン性能向上装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3165008A JP2881518B2 (ja) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | タービン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3165008A JP2881518B2 (ja) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | タービン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04362224A true JPH04362224A (ja) | 1992-12-15 |
| JP2881518B2 JP2881518B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=15804093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3165008A Expired - Lifetime JP2881518B2 (ja) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | タービン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2881518B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103174470A (zh) * | 2011-12-23 | 2013-06-26 | 曼卡车和巴士奥地利股份公司 | 用于控制和/或调节发动机制动运行的节流装置的组件 |
-
1991
- 1991-06-10 JP JP3165008A patent/JP2881518B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103174470A (zh) * | 2011-12-23 | 2013-06-26 | 曼卡车和巴士奥地利股份公司 | 用于控制和/或调节发动机制动运行的节流装置的组件 |
| EP2607650A3 (de) * | 2011-12-23 | 2018-02-21 | MAN Truck & Bus Österreich AG | Anordnung einer Drosseleinrichtung in einem Abgasturbolader |
| AT512332B1 (de) * | 2011-12-23 | 2021-01-15 | MAN TRUCK & BUS OESTERREICH GesmbH | Anordnung einer drosseleinrichtung zum steuern und/oder regeln des motorbremsbetriebs |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2881518B2 (ja) | 1999-04-12 |
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