JPH04365932A - タービン性能向上装置 - Google Patents
タービン性能向上装置Info
- Publication number
- JPH04365932A JPH04365932A JP3166350A JP16635091A JPH04365932A JP H04365932 A JPH04365932 A JP H04365932A JP 3166350 A JP3166350 A JP 3166350A JP 16635091 A JP16635091 A JP 16635091A JP H04365932 A JPH04365932 A JP H04365932A
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- engine
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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４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５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４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４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５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、前記のタ
ービンスクロールのガス入口に近いノズル部に閉鎖部を
設けるとともに、該閉鎖部以外のノズル部を部分閉鎖す
る開閉弁を複数個配置した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、前記のタ
ービンスクロールのガス入口に近いノズル部に閉鎖部を
設けるとともに、該閉鎖部以外のノズル部を部分閉鎖す
る開閉弁を複数個配置した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、図２は図１における切断線
α−αに沿って切断しタービン軸方向からみた説明図で
ある。
置の一実施例を示す説明図、図２は図１における切断線
α−αに沿って切断しタービン軸方向からみた説明図で
ある。
【００１１】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。
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。
【００１２】そして、タービンスクロール１の排気流路
の断面形状は、図示のａの形状に形成され、タービン２
の外周に近い部分は図示の閉鎖部１３を除き、流路が狭
められたノズル部１２が形成されている。
の断面形状は、図示のａの形状に形成され、タービン２
の外周に近い部分は図示の閉鎖部１３を除き、流路が狭
められたノズル部１２が形成されている。
【００１３】３および４はそれぞれノズル部１２の所定
部分の開閉弁であり、例えば耐熱性を有するセラミック
ス素材が用いられ、一端の軸部３１および４１はタービ
ンスクロール１の内壁部分に軸止され、他端にはノズル
部１２に係合して流路を閉じる弁部３２および４２がそ
れぞれ設けられ、図２に示す棒状の柄部３３および４３
によって軸部３１および４１に連結されている。
部分の開閉弁であり、例えば耐熱性を有するセラミック
ス素材が用いられ、一端の軸部３１および４１はタービ
ンスクロール１の内壁部分に軸止され、他端にはノズル
部１２に係合して流路を閉じる弁部３２および４２がそ
れぞれ設けられ、図２に示す棒状の柄部３３および４３
によって軸部３１および４１に連結されている。
【００１４】そして、エンジン負荷が大きく排気ガス量
の多い場合には、軸部３１および４１を軸として、ター
ビンスクロール１の内壁の外側に設けられた収納部３４
および４４にそれぞれ収められてノズル部１２は閉鎖部
１３を除いた全周が開放される。また、エンジンの部分
負荷時には開閉弁３および４はそれぞれ図示の矢印Ｐお
よびＱ方向に移動して弁部３２および４２がノズル部１
２の所定部分を塞ぎ、部分負荷時における少ない排気流
を絞るとともに、タービン２に吹付ける排気の方向を三
方向に分割するように構成されている。
の多い場合には、軸部３１および４１を軸として、ター
ビンスクロール１の内壁の外側に設けられた収納部３４
および４４にそれぞれ収められてノズル部１２は閉鎖部
１３を除いた全周が開放される。また、エンジンの部分
負荷時には開閉弁３および４はそれぞれ図示の矢印Ｐお
よびＱ方向に移動して弁部３２および４２がノズル部１
２の所定部分を塞ぎ、部分負荷時における少ない排気流
を絞るとともに、タービン２に吹付ける排気の方向を三
方向に分割するように構成されている。
【００１５】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開閉弁３およ
び４はそれぞれタービンスクロール１の収納部３４およ
び４４に収められるため、流量の多い排気は支障なくタ
ービンスクロール１の流路を通って範囲の広いノズル部
１２を介し、タービン２に至り、図２に示すタービン２
のブレード間の膨張室２１にて充分な膨張仕事を行って
ガス出口１４から外気に開放される。
動を説明すると、エンジンの高負荷時には開閉弁３およ
び４はそれぞれタービンスクロール１の収納部３４およ
び４４に収められるため、流量の多い排気は支障なくタ
ービンスクロール１の流路を通って範囲の広いノズル部
１２を介し、タービン２に至り、図２に示すタービン２
のブレード間の膨張室２１にて充分な膨張仕事を行って
ガス出口１４から外気に開放される。
【００１６】また、エンジンの部分負荷時には開閉弁３
および４はそれぞれ図１に示す矢印ＰおよびＱ方向に移
動して、弁部３２および３３は所定のノズル部１２を部
分閉鎖する。したがって、タービン２の外周のノズル部
１２は閉鎖された部分の面積が減じて流路が絞られると
ともに、三方向のノズルに分断されるため、少ない流量
の排気が効率よくタービン２に吹付けられ、膨張室２１
にての仕事が行われてタービン２を駆動することになる
。なおこの場合、ノズル部１２を閉じる開閉弁３および
４の柄部３３および４３は、細い棒状のため排気の流れ
に与える影響は少ないものである。
および４はそれぞれ図１に示す矢印ＰおよびＱ方向に移
動して、弁部３２および３３は所定のノズル部１２を部
分閉鎖する。したがって、タービン２の外周のノズル部
１２は閉鎖された部分の面積が減じて流路が絞られると
ともに、三方向のノズルに分断されるため、少ない流量
の排気が効率よくタービン２に吹付けられ、膨張室２１
にての仕事が行われてタービン２を駆動することになる
。なおこの場合、ノズル部１２を閉じる開閉弁３および
４の柄部３３および４３は、細い棒状のため排気の流れ
に与える影響は少ないものである。
【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
の部分負荷時には複数の開閉弁の弁部によりノズル部を
塞いでノズル部の面積を縮小させるので、部分負荷時の
弱い排気流が絞られてタービンに至り、タービンブレー
ド間にて充分な膨張仕事が行えるため、力強くタービン
が駆動されてその性能が向上する。
の部分負荷時には複数の開閉弁の弁部によりノズル部を
塞いでノズル部の面積を縮小させるので、部分負荷時の
弱い排気流が絞られてタービンに至り、タービンブレー
ド間にて充分な膨張仕事が行えるため、力強くタービン
が駆動されてその性能が向上する。
【００１９】また本発明では複数個の開閉弁によりノズ
ル部を部分閉鎖するので、三方向の未閉鎖のノズル部か
ら圧送される排気流がタービンの外周に分散して、効率
よくタービンを駆動するという利点が得られる。
ル部を部分閉鎖するので、三方向の未閉鎖のノズル部か
ら圧送される排気流がタービンの外周に分散して、効率
よくタービンを駆動するという利点が得られる。
【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】図１における切断線α−αに沿って切断した説
明図である。
明図である。
【図３】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４】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５】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…開閉弁
４…開閉弁
１２…ノズル部
１３…閉鎖部
３２…弁部
３３…柄部
４２…弁部
４３…柄部
Claims (2)
- 【請求項１】タービンの外周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、前記のタービンス
クロールのガス入口に近いノズル部に閉鎖部を設けると
ともに、該閉鎖部以外のノズル部を部分閉鎖する開閉弁
を複数個配置したことを特徴とするタービン性能向上装
置。 - 【請求項２】前記の開閉弁は柄部の一端に前記ノズル部
と係合する弁部を有し、他端がタービンスクロールの内
壁の外側部分に軸支されている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 |
|---|---|---|---|
| JP3166350A JP2515194B2 (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | タ―ビン性能向上装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3166350A JP2515194B2 (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | タ―ビン性能向上装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04365932A true JPH04365932A (ja) | 1992-12-17 |
| JP2515194B2 JP2515194B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=15829752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3166350A Expired - Lifetime JP2515194B2 (ja) | 1991-06-11 | 1991-06-11 | タ―ビン性能向上装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2515194B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100361048B1 (ko) * | 1993-09-03 | 2003-02-25 | 에이비비 슈바이쯔 홀딩 아게 | 터보과급기의레이디얼터빈을내연기관에적합화하는방법및장치 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62175236U (ja) * | 1986-04-28 | 1987-11-07 |
-
1991
- 1991-06-11 JP JP3166350A patent/JP2515194B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62175236U (ja) * | 1986-04-28 | 1987-11-07 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100361048B1 (ko) * | 1993-09-03 | 2003-02-25 | 에이비비 슈바이쯔 홀딩 아게 | 터보과급기의레이디얼터빈을내연기관에적합화하는방법및장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2515194B2 (ja) | 1996-07-10 |
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