JPS609382Y2 - 排気タ−ボ過給機 - Google Patents
排気タ−ボ過給機Info
- Publication number
- JPS609382Y2 JPS609382Y2 JP9200680U JP9200680U JPS609382Y2 JP S609382 Y2 JPS609382 Y2 JP S609382Y2 JP 9200680 U JP9200680 U JP 9200680U JP 9200680 U JP9200680 U JP 9200680U JP S609382 Y2 JPS609382 Y2 JP S609382Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- turbine
- chamber
- exhaust
- engine
- turbine wheel
- 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.)
- Expired
Links
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Supercharger (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、内燃機関の給気効率を高めて燃焼効率を向上
させる排気ターボ過給機に関する。
させる排気ターボ過給機に関する。
排気ターボ過給機では、機関の回転速度が低下して排気
圧力が低下すると、タービンの回転速度が低下する。
圧力が低下すると、タービンの回転速度が低下する。
又このようにタービンの回転速度が低下すると、コンプ
レッサの出口流量（過給率）が著しく低下するので、低
速域での燃料供給量を大幅に減少しないとスモークを発
生する。
レッサの出口流量（過給率）が著しく低下するので、低
速域での燃料供給量を大幅に減少しないとスモークを発
生する。
ところがこのように燃料の供給量を減少すると、トルク
が低し、結果として低速トルク不足が生じて発進・加速
時のもたつき及び登板時の運転性能が大巾に悪化する。
が低し、結果として低速トルク不足が生じて発進・加速
時のもたつき及び登板時の運転性能が大巾に悪化する。
このような低速トルク不足を解消するには機関の回転速
度が低下するにともなってタービンノズルの面積を絞っ
てノズル出口の流速を増加する必要があるが、面積可変
のタービンノズルを設けると製造コストが高くなると共
に、作動不良にる信頼性の低下がしばしば発生した。
度が低下するにともなってタービンノズルの面積を絞っ
てノズル出口の流速を増加する必要があるが、面積可変
のタービンノズルを設けると製造コストが高くなると共
に、作動不良にる信頼性の低下がしばしば発生した。
本考案は上記に鑑みてなされたものであって、タービン
ハウジング内をタービンホイールの軸方向に隣接するよ
う２室に区画形威し、一方の室に機関低速領域にマツチ
ングさせたノズル面積のタービンノズルを、他方の室に
機関中高速領域にマツチングさせたノズル面積のタービ
ンノズルをそれぞれ設けると共に、機関の運転状態に応
じて排気が導入される室を切換制御味かつこの切換動作
に同期してタービンホイールも排気導入室側のタービン
ノズル位置へ軸方向移動させることにより、従来の可変
タービンノズルを設けた場合に近似したトルク特性を発
揮する信頼性の高い排気ターボ過給機を提供することを
目的とする。
ハウジング内をタービンホイールの軸方向に隣接するよ
う２室に区画形威し、一方の室に機関低速領域にマツチ
ングさせたノズル面積のタービンノズルを、他方の室に
機関中高速領域にマツチングさせたノズル面積のタービ
ンノズルをそれぞれ設けると共に、機関の運転状態に応
じて排気が導入される室を切換制御味かつこの切換動作
に同期してタービンホイールも排気導入室側のタービン
ノズル位置へ軸方向移動させることにより、従来の可変
タービンノズルを設けた場合に近似したトルク特性を発
揮する信頼性の高い排気ターボ過給機を提供することを
目的とする。
以下に本考案を図示された実施例について説明する。
一実施例を示す第１図において、コンプレッサハウジン
グ１とタービンハウジング２とを結合するベアリングハ
ウジング３はシャフト４を軸方向に移動可能な状態に支
持する。
グ１とタービンハウジング２とを結合するベアリングハ
ウジング３はシャフト４を軸方向に移動可能な状態に支
持する。
シャフト４の一端には前記コンプレッサハウジング１内
で回転するインペラ５を固定すると共に、シャフト４の
他端には前記タービンハウジング１２内で回転するター
ビンホイール６を固定する。
で回転するインペラ５を固定すると共に、シャフト４の
他端には前記タービンハウジング１２内で回転するター
ビンホイール６を固定する。
前記タービンハウジング２のスクロール部は、タービン
ホイール６の回転方向に沿う仕切壁７で容量の小さな低
速室８と、容量の大きな中高速室９とに区画形成すると
共に、各室、９の内周端部をそれぞれタービンノズル１
０．１１を介シてタービンホイール６の周面に臨ませて
いる。
ホイール６の回転方向に沿う仕切壁７で容量の小さな低
速室８と、容量の大きな中高速室９とに区画形成すると
共に、各室、９の内周端部をそれぞれタービンノズル１
０．１１を介シてタービンホイール６の周面に臨ませて
いる。
尚、低速室８側のタービンノズル１０の面積は、機関が
低速領域でマツチングするように小さく形成され、中高
速室９側のタービンノズル１１の面積は機関が中高速領
域でマツチングする様に大きく形成されている。
低速領域でマツチングするように小さく形成され、中高
速室９側のタービンノズル１１の面積は機関が中高速領
域でマツチングする様に大きく形成されている。
又前記インペラ５及びタービンホイール６にはそれぞれ
シュランド５’、６’を設けることにより、インペラ５
及びホイール６がシャフト４とともに左右いずれに位置
に移動しようとも所期のコンプレッサ効率及びタービン
効率を発揮するようにしている。
シュランド５’、６’を設けることにより、インペラ５
及びホイール６がシャフト４とともに左右いずれに位置
に移動しようとも所期のコンプレッサ効率及びタービン
効率を発揮するようにしている。
一方、前記シャフト４にはフランジ１２を固定し、この
フランジ１２に係合させたスライダ１３をベアリングハ
ウジング３に摺動自在に嵌合させる。
フランジ１２に係合させたスライダ１３をベアリングハ
ウジング３に摺動自在に嵌合させる。
そして、スライダ１３をスプリング１４でコンプレッサ
ハウジング１側に摺動付勢させてタービンホイール６を
低速室８側のタービンノズル１０に臨ませている。
ハウジング１側に摺動付勢させてタービンホイール６を
低速室８側のタービンノズル１０に臨ませている。
そして、これらフランジ１２、スライダ１３及びスプリ
ング１４で、タービンホイール６を所望の位置へ軸方向
に沿って移動させる移動装置を構成している。
ング１４で、タービンホイール６を所望の位置へ軸方向
に沿って移動させる移動装置を構成している。
尚、スライダ１３には、前記スプリング１４に抗して図
示しない機関に装備されているオイルポンプの吐出圧力
が導入され、この吐出圧力が所定値以上に達するとスラ
イダ１３がスプリング１４に抗して図中右側に摺動して
タービンホイール６を中高速室９のタービンノズル１１
に臨ませるようにしている。
示しない機関に装備されているオイルポンプの吐出圧力
が導入され、この吐出圧力が所定値以上に達するとスラ
イダ１３がスプリング１４に抗して図中右側に摺動して
タービンホイール６を中高速室９のタービンノズル１１
に臨ませるようにしている。
１５は油圧供給口である。
更に、図示しない機関の排気マニフオールドから前記タ
ービンハウジング２に至る排気通路１６を各室８，９の
近傍で低速側の通路１７と中高速側の通路１８とに区画
形成する。
ービンハウジング２に至る排気通路１６を各室８，９の
近傍で低速側の通路１７と中高速側の通路１８とに区画
形成する。
そして、この通路１７．１８の分岐点に設けた切換弁１
９と油圧ピストン２０とをロッド２１を介して結合する
ことにより機関が低速運転されている間は図示のように
スプリング２２の張力でピストン２０を図中右側に摺動
させて切換弁１９で中高速側の通路１８を閉じ、油圧室
２３に導かれたオイルポンプの吐出圧力が所定値（スプ
リングのセット圧）より大きくなった時にピストン２０
が図中左側に摺動してロッド２１を介して切換弁１９が
低速側の通路１７を閉じるように構成している。
９と油圧ピストン２０とをロッド２１を介して結合する
ことにより機関が低速運転されている間は図示のように
スプリング２２の張力でピストン２０を図中右側に摺動
させて切換弁１９で中高速側の通路１８を閉じ、油圧室
２３に導かれたオイルポンプの吐出圧力が所定値（スプ
リングのセット圧）より大きくなった時にピストン２０
が図中左側に摺動してロッド２１を介して切換弁１９が
低速側の通路１７を閉じるように構成している。
これら、切換弁１９とピストン２０、ロッド２１及びス
プリング２２を備えた油圧アクチュエータとにより排気
導入室を切換制御する排気切換弁装置を構成している。
プリング２２を備えた油圧アクチュエータとにより排気
導入室を切換制御する排気切換弁装置を構成している。
上記の構成において、機関が低速運転されている時は、
オイルポンプの吐出圧力が低い。
オイルポンプの吐出圧力が低い。
従って、シャフト４及び切換弁１９は第１図に示す位置
にそれぞれスプリング１４．２２で保持される。
にそれぞれスプリング１４．２２で保持される。
このために、機関から排出された排気は低速側の通路１
７からタービンハウジング２の低速室８へと流入し、面
積の小さなタービンノズル１０を介してタービンホイー
ル６へと供給される、この時、タービンノズル１０又は
タービンハウジング２の低速室８は低速にマツチングし
て設計されているので、排気のブローダウンエネルギが
小さい低速域でもタービンホイール６が高速回転するた
めに、コンプレッサのインペラ５の回転速度が高くなっ
て従来よりも吸入空気流量を増加できる。
７からタービンハウジング２の低速室８へと流入し、面
積の小さなタービンノズル１０を介してタービンホイー
ル６へと供給される、この時、タービンノズル１０又は
タービンハウジング２の低速室８は低速にマツチングし
て設計されているので、排気のブローダウンエネルギが
小さい低速域でもタービンホイール６が高速回転するた
めに、コンプレッサのインペラ５の回転速度が高くなっ
て従来よりも吸入空気流量を増加できる。
機関が中高速で運転されると、オイルポンプの吐出圧力
が高くなる。
が高くなる。
すると、スプリング１４に抗してスライダ１３が図中右
側に移動するので、フランジ１２を介してシャフト４が
同方向に移動してタービンホイール６を高速側のタービ
ンノズル１１に臨ませる。
側に移動するので、フランジ１２を介してシャフト４が
同方向に移動してタービンホイール６を高速側のタービ
ンノズル１１に臨ませる。
又、前記のようにしてオイルポンプの吐出圧力が高くな
ると、スプリング２２に抗してピストン２０が図中左側
へと摺動する。
ると、スプリング２２に抗してピストン２０が図中左側
へと摺動する。
すると、ロッド２１を介して切換弁１９が左側に倒され
て低速側の通路１７を閉じるので、排気は中高速側の通
路１８を経て中高速室９へと流入する。
て低速側の通路１７を閉じるので、排気は中高速側の通
路１８を経て中高速室９へと流入する。
従って、機関が中高速で運転された時は、この運転領域
にマツチングした面積のタービンノズル１１及びタービ
ンハウジング２に中高速室９を介して排気がタービンホ
イール６に導かれるために、従来のものより中高速での
吸入空気量をも増加できる。
にマツチングした面積のタービンノズル１１及びタービ
ンハウジング２に中高速室９を介して排気がタービンホ
イール６に導かれるために、従来のものより中高速での
吸入空気量をも増加できる。
上記実施例では、タービンノズル１０．ＩＩをタービン
ホイール６の軸方向に隣接形威し、排気の切換に同期し
てタービンホイール６をコンプレッサのインペラ５と共
に軸方向に摺動させるようにしたものであるが、タービ
ンホイール６のみを移動させてインペラ５を定位置で回
転させるようにしても良い。
ホイール６の軸方向に隣接形威し、排気の切換に同期し
てタービンホイール６をコンプレッサのインペラ５と共
に軸方向に摺動させるようにしたものであるが、タービ
ンホイール６のみを移動させてインペラ５を定位置で回
転させるようにしても良い。
尚、第２図は本考案によるコンプレッサの性能線図、第
３図は本考案による排気ターボ過給機を備えた機関のト
ルク特性図である。
３図は本考案による排気ターボ過給機を備えた機関のト
ルク特性図である。
又、実施例ではオイルポンプの出口圧力に応シて切換弁
を切換作動させるようにしたものであるが、排気切換弁
装置の構成及び機関の運転状態の検出手段は任意である
。
を切換作動させるようにしたものであるが、排気切換弁
装置の構成及び機関の運転状態の検出手段は任意である
。
以上説明したように本考案によれば、タービンハウジン
グのスクロール部をタービンホイールの軸方向に２室に
区画形成し、各室を機関低速用タービンノズルと機関中
高速用タービンノズルを介してそれぞれタービンホイー
ルに臨ませると共に、機関運転状態に応じて排気が導入
される室を切換制御し、かつタービンホイールを排気導
入室側のタービンノズル位置へ軸方向移動させるように
したので、機関の運転状態に応じて作動するタービンノ
ズルを切り換えて低速トルクを犠牲にすることなく中高
速トルクを充分に高くできる。
グのスクロール部をタービンホイールの軸方向に２室に
区画形成し、各室を機関低速用タービンノズルと機関中
高速用タービンノズルを介してそれぞれタービンホイー
ルに臨ませると共に、機関運転状態に応じて排気が導入
される室を切換制御し、かつタービンホイールを排気導
入室側のタービンノズル位置へ軸方向移動させるように
したので、機関の運転状態に応じて作動するタービンノ
ズルを切り換えて低速トルクを犠牲にすることなく中高
速トルクを充分に高くできる。
しかも、単にタービンノズルを切り換えるだけでなくタ
ービンホイールを最適位置に移動させるので、極めて良
好なマツチングを得ることができる。
ービンホイールを最適位置に移動させるので、極めて良
好なマツチングを得ることができる。
従って、従来の可変ノズルの場合と同様のトルク特性を
発揮させ得るにも拘らず、可動部が少なくなると共に構
造が簡略化されるので、性能及び信頼性に優れた排気タ
ーボ過給機を安価に提供できる。
発揮させ得るにも拘らず、可動部が少なくなると共に構
造が簡略化されるので、性能及び信頼性に優れた排気タ
ーボ過給機を安価に提供できる。
第１図は本考案の一実施例による一部を破断した正面図
、第２図は本考案によるコンブＬ／ツサの性能線図、第
３図は本考案による排気ターボ過給機を備えた機関のト
ルク特性線図である。 ２・・・・・・タービンハウジング、６・・・・・・タ
ービンホイール、７・・・・・・仕切壁、８，９・・・
・・・室、１ｏ、１１・・・・・・タービンノズル、１
６，１７，１８・・・・・・排気通路、１９・・・・・
・切換弁、２ｏ・・・・・ゼストン、２１・・・・・・
ロッド、２２・・・・・・スプリング、２３・・・・・
・油圧室。
、第２図は本考案によるコンブＬ／ツサの性能線図、第
３図は本考案による排気ターボ過給機を備えた機関のト
ルク特性線図である。 ２・・・・・・タービンハウジング、６・・・・・・タ
ービンホイール、７・・・・・・仕切壁、８，９・・・
・・・室、１ｏ、１１・・・・・・タービンノズル、１
６，１７，１８・・・・・・排気通路、１９・・・・・
・切換弁、２ｏ・・・・・ゼストン、２１・・・・・・
ロッド、２２・・・・・・スプリング、２３・・・・・
・油圧室。
Claims (1)
- タービンホイールに排気を導くタービンハウジングのス
クロール部をタービンホイールの回転方向に沿う仕切壁
を設けて２室に区画形威し、一方の室に面積を機関の低
速領域にマツチングさせたタービンノズルを設け、他方
の室に面積を機関の中高速領域にマツチングせたタービ
ンノズル位置けて、これらタービンノズルを介して各室
を軸方向に移動可能に支持されたタービンホイールの周
面に臨ませる一方、機関の運転状態に応じて排気が導入
される室を切換制御する排気切換弁装置と、該排気切換
弁装置の作動に同期してタービンホイールを排気導入室
側のタービンノズル位置へ軸方向に沿って移動させる移
動装置とを設けたことを特徴とする排気ターボ過給機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9200680U JPS609382Y2 (ja) | 1980-07-02 | 1980-07-02 | 排気タ−ボ過給機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9200680U JPS609382Y2 (ja) | 1980-07-02 | 1980-07-02 | 排気タ−ボ過給機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5715929U JPS5715929U (ja) | 1982-01-27 |
| JPS609382Y2 true JPS609382Y2 (ja) | 1985-04-03 |
Family
ID=29453970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9200680U Expired JPS609382Y2 (ja) | 1980-07-02 | 1980-07-02 | 排気タ−ボ過給機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS609382Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58190502U (ja) * | 1982-06-14 | 1983-12-17 | 岡部株式会社 | コンクリ−ト構築物用インサ−ト |
| JPH0247683Y2 (ja) * | 1985-02-21 | 1990-12-14 |
-
1980
- 1980-07-02 JP JP9200680U patent/JPS609382Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5715929U (ja) | 1982-01-27 |
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