JPS5954705A - 可変容量型ラジアルタ−ビン - Google Patents
可変容量型ラジアルタ−ビンInfo
- Publication number
- JPS5954705A JPS5954705A JP57163084A JP16308482A JPS5954705A JP S5954705 A JPS5954705 A JP S5954705A JP 57163084 A JP57163084 A JP 57163084A JP 16308482 A JP16308482 A JP 16308482A JP S5954705 A JPS5954705 A JP S5954705A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- turbine
- variable
- variable capacity
- radial turbine
- capacity type
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/10—Final actuators
- F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
- F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
- F01D17/146—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by throttling the volute inlet of radial machines or engines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
本発明Ｇ」、車両用小型排気タービン過給機等に使用さ
れる可変容量型ラジアルタービンに関する。
れる可変容量型ラジアルタービンに関する。
車両用内燃機関の過給手段として使用される排気タービ
ン過給機は一般に作動範囲が広くならねばならず、かつ
、低中速域でのトルクを要求される。このために、排気
タービン過給機の制御機構とし、では排気バ・イパスシ
ステムを用い、低中速域においては排気の全車をタービ
ンに導入し、ターヒンスクロール形状を、排気通過面積
を小さくする（小型のタービンハウジング）よう選定し
て、低速回転でも所望の過給圧を得ることができるよう
にする一方、ｉｌ’ｌｉ速域では排気の一部をバイパス
通に’３に流通させてターヒン流過ＩＪＩ気割合を減少
し機関背圧の過昇を抑制すると共に過給圧の過大による
ノッキング及び機関各部の破１１１等の危惧を未然に防
１１−するようにしている。即し、１」１気バイパスシ
ステム（，１゛過給圧が設定した圧力を超えることを防
１）二するために排気の一部をタービン容量にバイパス
さ・口てタービン入口圧を低減し、タービン容量を制限
させて過給圧を一１ンｌ−＋：＋−ルする。ｌ、・うに
したものである。しかし、このＩＪＩ気バイパスシステ
ノ・では、エネルギを充分に保有し７ている１ノ１気を
無駄に捨てるために、排気エネルギ回収の面で々Ｔまし
くない。そこで、近年ではこの欠点をＩＮ″消するため
にタービン容量を可変にできる可変容量機構を（ｉｌｌ
えた排気タービン過給ＩＪ、ｌｌが注目されている。
ン過給機は一般に作動範囲が広くならねばならず、かつ
、低中速域でのトルクを要求される。このために、排気
タービン過給機の制御機構とし、では排気バ・イパスシ
ステムを用い、低中速域においては排気の全車をタービ
ンに導入し、ターヒンスクロール形状を、排気通過面積
を小さくする（小型のタービンハウジング）よう選定し
て、低速回転でも所望の過給圧を得ることができるよう
にする一方、ｉｌ’ｌｉ速域では排気の一部をバイパス
通に’３に流通させてターヒン流過ＩＪＩ気割合を減少
し機関背圧の過昇を抑制すると共に過給圧の過大による
ノッキング及び機関各部の破１１１等の危惧を未然に防
１１−するようにしている。即し、１」１気バイパスシ
ステム（，１゛過給圧が設定した圧力を超えることを防
１）二するために排気の一部をタービン容量にバイパス
さ・口てタービン入口圧を低減し、タービン容量を制限
させて過給圧を一１ンｌ−＋：＋−ルする。ｌ、・うに
したものである。しかし、このＩＪＩ気バイパスシステ
ノ・では、エネルギを充分に保有し７ている１ノ１気を
無駄に捨てるために、排気エネルギ回収の面で々Ｔまし
くない。そこで、近年ではこの欠点をＩＮ″消するため
にタービン容量を可変にできる可変容量機構を（ｉｌｌ
えた排気タービン過給ＩＪ、ｌｌが注目されている。
このような可弯容隈（瓜構を備えた１〕１気タ一ヒン過
給機としては、例えば特開昭５３−１３６１１３ ’ｊ
公報及び特開昭５４−８４１２３号公報に見られるもの
がある。
給機としては、例えば特開昭５３−１３６１１３ ’ｊ
公報及び特開昭５４−８４１２３号公報に見られるもの
がある。
これらの従来例は第１・図及び第２図に示すように・□
タービンハウジング１のスクｒ１−ル通路雫、ヤきはじ
めの舌部２を□軸３を支点として半径方向ｊ、４．＋、
□“他動できるように構成し１、夕、−ビンハウジング
１の外部に設置した電磁アクチュエータ４で前記軸３を
回転させて舌部２を半径方向に□揺動させるようにした
ものである□・。このよ・うにしてタービンのスクロー
ル通路人口の流路断面積を変えることによりタービン容
置を機関運転状態に応じて変える。ことしかしなが□ら
、このよらな憔来の排気タービン過給機にあ□、てば、
ター１ン２・□ウジフグ１と舌部□ ２との間のシール性を＋ｉｑ ：ｌ−させるためにター
ビンハウジング１を□第２図のＢ＝Ｂｊ泉に沿って切断
した二分割型に構成し♀舌部２との摺接ｒｍ Ｉｔ’
ＩＪ３１械加工する必要があるので一般的なｔＪｌ気ノ
くイｉ＜ス式の排気タービン過給機に対比して、タービ
ンハウジングの構造が複雑化してコスト高となるという
問題点があった。
タービンハウジング１のスクｒ１−ル通路雫、ヤきはじ
めの舌部２を□軸３を支点として半径方向ｊ、４．＋、
□“他動できるように構成し１、夕、−ビンハウジング
１の外部に設置した電磁アクチュエータ４で前記軸３を
回転させて舌部２を半径方向に□揺動させるようにした
ものである□・。このよ・うにしてタービンのスクロー
ル通路人口の流路断面積を変えることによりタービン容
置を機関運転状態に応じて変える。ことしかしなが□ら
、このよらな憔来の排気タービン過給機にあ□、てば、
ター１ン２・□ウジフグ１と舌部□ ２との間のシール性を＋ｉｑ ：ｌ−させるためにター
ビンハウジング１を□第２図のＢ＝Ｂｊ泉に沿って切断
した二分割型に構成し♀舌部２との摺接ｒｍ Ｉｔ’
ＩＪ３１械加工する必要があるので一般的なｔＪｌ気ノ
くイｉ＜ス式の排気タービン過給機に対比して、タービ
ンハウジングの構造が複雑化してコスト高となるという
問題点があった。
本発明は、このような従来の問題点に泪み為さ−れたも
ので、タービンハウジング壁に形成した孔、ニ’ＩＩ
Ｗｔ可変部材を軸支したアダプタを嵌合しζ装・着する
構成として前記問題点を解決した可変容ｐ、型ラジアル
タービンを提供することを目６的とする。。
ので、タービンハウジング壁に形成した孔、ニ’ＩＩ
Ｗｔ可変部材を軸支したアダプタを嵌合しζ装・着する
構成として前記問題点を解決した可変容ｐ、型ラジアル
タービンを提供することを目６的とする。。
以下に本発明を図示実施例にＩＩＵづいて説明、する。
□一実施例を示す第３図及び第４図において、タービン
ハウジング１１にはスクロール通路１２の巻き始めに相
当する側壁部分にアダプタ装着用の孔ｌし」が形成され
、該、孔１１ａ、にアダプタ１３が圧入して固定される
。該アダプタ１３は、タービンｌ：Ｉニタ１４仝。
ハウジング１１にはスクロール通路１２の巻き始めに相
当する側壁部分にアダプタ装着用の孔ｌし」が形成され
、該、孔１１ａ、にアダプタ１３が圧入して固定される
。該アダプタ１３は、タービンｌ：Ｉニタ１４仝。
近接するシュラウド部１３ａが形成される履共にタービ
ンロータ１４メ回転軸１４ａと平行にシャツ；・１５゜
が嵌挿され、該シ、ヤフト、１５にはスクロール通路１
２に沿って湾曲靜成した弓形の容量可変部＋、ｌ’ｉｅ
がその中心部を固定して取り４ζｊけられている。そし
てシャフト１５の一端部はタービンハウジング１１の内
壁に形成された孔１１ｂに軸回り回転自由に嵌挿され、
他端部はアダプタ】３からタービンハ１″７ジング１１
外部に突出し、図示し永いアクチュエータに連結されて
軸回り回転駆動制御され、該回転、によりスクロール通
路１２人「１部分の通路Ｗｊ面積を調整できるようにな
っている。 。
ンロータ１４メ回転軸１４ａと平行にシャツ；・１５゜
が嵌挿され、該シ、ヤフト、１５にはスクロール通路１
２に沿って湾曲靜成した弓形の容量可変部＋、ｌ’ｉｅ
がその中心部を固定して取り４ζｊけられている。そし
てシャフト１５の一端部はタービンハウジング１１の内
壁に形成された孔１１ｂに軸回り回転自由に嵌挿され、
他端部はアダプタ】３からタービンハ１″７ジング１１
外部に突出し、図示し永いアクチュエータに連結されて
軸回り回転駆動制御され、該回転、によりスクロール通
路１２人「１部分の通路Ｗｊ面積を調整できるようにな
っている。 。
次に作用を説明する。
制御の一例としζ、例えば機関、の高坤域において４Ｊ
、図示しないアクチュエータを制御して容量可変部材１
６を第３図の実線位置にセ・ノドするようにする。この
場合、、容量可変部材１ｑ、はその軸線がタービンロー
タ１４と同心固状にセットされるため、スクロール通路
１２の内周部（図示点 線Ａの内周側部分）が絞り作用
を行わない、無、効通路となり、排気の一部はスクロー
ル通１７８１２の巻き初、めの部分に到滓した後１．夕
、−ビンロ・−夕１４に導入されることなく、新たに導
入さ、れ、た排気と合流して復・流し無駄に、無効通路
を旋回すするのみとなる。この旋回流部分は、自由渦に
似た流速分布をなしこの状態が定常的に維持されや。そ
して前記ｊＱ回流より・外側部分から導入された１ノ［
気だけがスクロール通路］２を旋回中にｉ′！！ε路断
面積の変化により絞り作用を受４Ｊて内周側に向かいタ
ービンロータ１４に導入さ。
、図示しないアクチュエータを制御して容量可変部材１
６を第３図の実線位置にセ・ノドするようにする。この
場合、、容量可変部材１ｑ、はその軸線がタービンロー
タ１４と同心固状にセットされるため、スクロール通路
１２の内周部（図示点 線Ａの内周側部分）が絞り作用
を行わない、無、効通路となり、排気の一部はスクロー
ル通１７８１２の巻き初、めの部分に到滓した後１．夕
、−ビンロ・−夕１４に導入されることなく、新たに導
入さ、れ、た排気と合流して復・流し無駄に、無効通路
を旋回すするのみとなる。この旋回流部分は、自由渦に
似た流速分布をなしこの状態が定常的に維持されや。そ
して前記ｊＱ回流より・外側部分から導入された１ノ［
気だけがスクロール通路］２を旋回中にｉ′！！ε路断
面積の変化により絞り作用を受４Ｊて内周側に向かいタ
ービンロータ１４に導入さ。
れる。従ってその流Ｉｌ特性は第５１工１の１３０’）
Ｊ：、うになる。
Ｊ：、うになる。
一方、機関の低・中速域においては、容ｒｄ ｒｉＪ変
部柱部材１６５図のｔｌ’ｌ線位１１ｔにりＪり換える
。この場合前記のように旋回し°ζいた排気が容１ｊｌ
可変部月１６の内周面に沿って内周側に向かいタービン
ロータ１４に押し込まれ、そ１の結果タービン１゛１−
夕１４に導入されるＤ１気流匿が増加し、第５１２１０
）破線へに示す流銀特性となる。
部柱部材１６５図のｔｌ’ｌ線位１１ｔにりＪり換える
。この場合前記のように旋回し°ζいた排気が容１ｊｌ
可変部月１６の内周面に沿って内周側に向かいタービン
ロータ１４に押し込まれ、そ１の結果タービン１゛１−
夕１４に導入されるＤ１気流匿が増加し、第５１２１０
）破線へに示す流銀特性となる。
このように、機能的には従来の可変容重形ラジアルター
ビンと同様低・中速域での１ルクの確保と、高速」へで
の過負荷運転防１にを図れる。
ビンと同様低・中速域での１ルクの確保と、高速」へで
の過負荷運転防１にを図れる。
又１．本発明では容量可・表部材ＩＦｉをアダプタ１３
を介して装着する構成としたため、タービンハウジング
１１を分割ず、る必要ぴく一部祠で形成でき又、容量可
変部材１（ｉとの摺接面もなくなるためＩｌ′１密な機
械加工を施す必要もなくタービンハウジング１１の構造
が簡易化されて低コスト化が図れる。
を介して装着する構成としたため、タービンハウジング
１１を分割ず、る必要ぴく一部祠で形成でき又、容量可
変部材１（ｉとの摺接面もなくなるためＩｌ′１密な機
械加工を施す必要もなくタービンハウジング１１の構造
が簡易化されて低コスト化が図れる。
尚、本実施例では容１ｌＦｉＪ変部祠をその中心部で軸
支し°Ｃあるため、シャフト１５に加える駆１ｕ＋ ｌ
ルりを軽減でき、排気からの高１１１＆加熱に４′ｉ’
な）スティックの発生も防１１−でき安定した制御動作
を９４〔持できる。
支し°Ｃあるため、シャフト１５に加える駆１ｕ＋ ｌ
ルりを軽減でき、排気からの高１１１＆加熱に４′ｉ’
な）スティックの発生も防１１−でき安定した制御動作
を９４〔持できる。
以十説明したように、本発明によれば可変容用型うジア
ルターヒンの容重可変部材をアダプタに軸支してタービ
ンハウジングに装着する構成としたため、タービンハウ
ジングを一部材で形成でき、精密な機関加］１も不要と
なり構造が簡易化されて大幅な低：１スト化を図れるも
のである。
ルターヒンの容重可変部材をアダプタに軸支してタービ
ンハウジングに装着する構成としたため、タービンハウ
ジングを一部材で形成でき、精密な機関加］１も不要と
なり構造が簡易化されて大幅な低：１スト化を図れるも
のである。
第１図は、従来の可変容星型うジアルターヒンの一例を
示す断面図、第２図は第１図のＡ−Δ矢図は同上実ｈ１
０例のターヒン流［Ａ特性を示す線図である。 １１・・・ターしンハウジング Ｉｌａ・・・ｒＬ
’＋２・・・スクロール通路 １３・・・アダプ
タ １４・・・タービンロータ １５・・・ミ／ヤ
フト１６・・・容量可変部４１特許出願人 日産自動
車株式会担 代理人 弁理士 笹 、ＣＬ 庁； −、７ｊ＋第
３１ゾ１ 第４図 −丁一吊・）−ミー市−＋Ｅ ’ｆ−ＬＦ （自発）
昭和５７年１０月２１）日 特許庁長官 名 杉 和 夫 殿 ■、小事件表示 昭和５７年特許願第１ ｆｉ ３０８４号２、発明の名
称 可変界Ｍ型うジアルターヒン ３、補正をする者 事件との関係 ｌけ許由ｊ卯人 住 所 神奈川県横浜市神奈用区宝町２番地名 称 （
３！１９） Ｉ＋産自動車株式会社代表者 石 原
俊 ４、代理人 住 所 東京都ｌ娃区西新橋１丁目４番１０号第三森
ヒル ５、補正の対象 発明の詳細な説明 ６、？ｌｌｉ正の内容 （１１明細κ１第５Ｉｉ第５行１：］ ４’： ｒ ＋
ｉ’ｔｉ ｉＩ ＋ｂ Ｉ ｌ アルノを１低中速域」
と補正する。 （２）明細ｐ｛第６頁第２行Ｌ１に「なる。」とあるの
を「小流１２７特性になる。−１と袖ｊ■−する。 （３）明細岩第６頁第３行１」に［低・中速域１とある
のを［ｌＩ１１速域ｊと補正ずる。 （４）明８１１旨！１第６頁第９行ト１に［流［１１特
１２１ＩとｉＦ＋るのを１−大流は特性」と補正する。 以十
示す断面図、第２図は第１図のＡ−Δ矢図は同上実ｈ１
０例のターヒン流［Ａ特性を示す線図である。 １１・・・ターしンハウジング Ｉｌａ・・・ｒＬ
’＋２・・・スクロール通路 １３・・・アダプ
タ １４・・・タービンロータ １５・・・ミ／ヤ
フト１６・・・容量可変部４１特許出願人 日産自動
車株式会担 代理人 弁理士 笹 、ＣＬ 庁； −、７ｊ＋第
３１ゾ１ 第４図 −丁一吊・）−ミー市−＋Ｅ ’ｆ−ＬＦ （自発）
昭和５７年１０月２１）日 特許庁長官 名 杉 和 夫 殿 ■、小事件表示 昭和５７年特許願第１ ｆｉ ３０８４号２、発明の名
称 可変界Ｍ型うジアルターヒン ３、補正をする者 事件との関係 ｌけ許由ｊ卯人 住 所 神奈川県横浜市神奈用区宝町２番地名 称 （
３！１９） Ｉ＋産自動車株式会社代表者 石 原
俊 ４、代理人 住 所 東京都ｌ娃区西新橋１丁目４番１０号第三森
ヒル ５、補正の対象 発明の詳細な説明 ６、？ｌｌｉ正の内容 （１１明細κ１第５Ｉｉ第５行１：］ ４’： ｒ ＋
ｉ’ｔｉ ｉＩ ＋ｂ Ｉ ｌ アルノを１低中速域」
と補正する。 （２）明細ｐ｛第６頁第２行Ｌ１に「なる。」とあるの
を「小流１２７特性になる。−１と袖ｊ■−する。 （３）明細岩第６頁第３行１」に［低・中速域１とある
のを［ｌＩ１１速域ｊと補正ずる。 （４）明８１１旨！１第６頁第９行ト１に［流［１１特
１２１ＩとｉＦ＋るのを１−大流は特性」と補正する。 以十
Claims (1)
- タービンハウジングのスクロール１ｆｆｌ路巻き初めｉ
’ｉｌｉ分の側壁に孔を形成し、スフ１コール通路に沿
って湾曲形成しノ、二弓形の容量可変部材をタービンロ
ータの回転軸と平行なシャツ１−に固定して回転自由に
支持したアダプタを前記孔に嵌合して装着したことを特
徴とする可変４所型ラジアルタービン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57163084A JPS5954705A (ja) | 1982-09-21 | 1982-09-21 | 可変容量型ラジアルタ−ビン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57163084A JPS5954705A (ja) | 1982-09-21 | 1982-09-21 | 可変容量型ラジアルタ−ビン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5954705A true JPS5954705A (ja) | 1984-03-29 |
Family
ID=15766874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57163084A Pending JPS5954705A (ja) | 1982-09-21 | 1982-09-21 | 可変容量型ラジアルタ−ビン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5954705A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4799856A (en) * | 1986-09-17 | 1989-01-24 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Variable capacity radial flow turbine |
-
1982
- 1982-09-21 JP JP57163084A patent/JPS5954705A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4799856A (en) * | 1986-09-17 | 1989-01-24 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Variable capacity radial flow turbine |
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