JPS62165531A - タ−ボチヤ−ジヤ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、ターボチャーツヤに関する。

（従来の技術） エンジンの出力を向上するために、エンノンの排気エネ
ルギを利用して吸気を過給するターボチャージャがある
　（［新編自動車工学便覧　第４編］社団法人自動車技
術会　昭和５８年９月３０日発行参照）。

これを第２図に基づいて説明すると、エンノンの排気〃
スを受けて回転する排気タービン１と吸気を加圧する吸
気コンプレッサ２とが共通の回転軸３を介して連結され
ており、タービンスクロール４を介して導入されるエン
ジンの排気〃スにより排気タービン１が回転すると共に
、吸気コンプレッサ２が回転され、コンプレッサスクロ
ール５を介してエンジン吸気を過給するようになってい
る。

この吸気コンプレッサ２はスロットル弁６の上流側の吸
気通路７に設置される一方、吸気コンプレッサ２の吐出
圧（過給圧）が上昇値を越えないように、その吐出圧が
所定値になると排気タービン１をバイパスする通路８の
ウェストデート弁９がｌ１１１かれ、排気通路１０から
排気タービン１に導入される排気がスの一部を逃がすよ
うになっ−Ｃいる。

（発明が解決しようとする問題）、！１．）しかしなが
ら、このような従来のターボチャージャにあっては、エ
ンノンの幅広い運転条件に対して常にＲ適過給をイｊう
ことは難しい。

例えば、過給圧カ？所定値（最大値）に達するインタセ
プト点がエンノン低連域になるように、タービンスクロ
ール４に！？の形状を設定針ると、低速トルクは向上す
るが、高速域では排気タービン１の回転が上がらなくな
り、トルクが低ドしてしまう。

また、ターボチャーツヤの慣性モーメントが大きいため
、加速時等には過給圧が最大値に達するまでタイムラグ
が生じるのである。

この発明は、このような問題、αを解決した優れたター
ボチャージャを提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段） この発明は高圧力比の遠心コンプレッサと高膨張比のう
シアルタービンとを中空軸を介して連結ｒると共に、遠
心コンプレッサの上流側に低圧力比のｍ流コンプレッサ
を、ラジアルタービンの下流側に低膨張比の軸流タービ
ンをそれぞれ配置し、この軸流コンプレッサと軸流ター
ビンとを前記中空軸を１゛１通して同心上に配置された
回転軸を介して連結する。

（作用） したがって、エンジン低速域や加速時にはう、゛アルタ
ービンに対して他流タービンが連やかに回転し主に軸流
コンプレッサにより過給が行なわれる一ノｊ、高速域で
はラジアルタービンが高回転し遠心コンプレッサが過給
を行うようになる。

このため、各タービン、各コンプレッサが効（（良く作
動され、エンジン低速域から高速域まで十分な過給が確
保されると共に、高い過給応答性が得られるのである。

（実施例） 第１図は本発明の実施例を示す部分構成断面図で、１１
は高膨張比のラジアルタービン、１２は高圧力比の遠心
コンプレッサである。

このラジアルタービン１１と遠心コンプレッサ１２とは
、タービンスクロール１３とコンプレッサスクロール１
４を形成したハウノング１５に収穿され、軸受１　Ｇ、
１７により支持される中空軸１８を介して連結される。

そして、ラジアルタービン１１の下流側に軸流タービン
１９が、遠心コンプレッサ１２の上流側に軸流コンプレ
ッサ２０が配置される。

この軸流タービン１９と軸流コンプレッサ２０とは、前
記中空軸１８を貫通して同心上に配置された回転軸２１
を介して連結され、回転軸２１はラジアルタービン１１
及び遠心コンプレッサ１２との間に嵌装された軸受２２
，２３により支持される。

ラジアルタービン１１と軸流タービン１つの間にはラジ
アルタービン１１を通過した排気ガスの流れを軸流ター
ビン１９に導く所定翼形状の／ズル２４が、遠心コンプ
レッサ１２と軸流コンプレッサ２０の間には軸流コンプ
レッサ２０を通過した吸気の流れを整え遠心コンプレッ
サ１２に導く所定翼形状のステータ２５がそれぞれ配設
される。

また、軸流タービン１９、軸流コンプレッサ２０は、ラ
ジアルタービン１１、遠心コンプレッサ１２よりも低膨
張比、低圧力比に設定される。この場合、軸流タービン
１９は前記／ズル２４とでできる限りラジアルタービン
１１の吐出圧を高めないように、即ち反動度を０に近づ
けた衝動タービンが用いられる。

なお、６はコンプレッサ１２，２０の下流の吸気通路′
７に介装されたスロットル弁、９はタービン１１．１９
をバイパスする通路８に介装された９エストデート弁で
ある。

このように構成したので、排気通路１ｏがらタービンス
クロール１３に導入される排気〃ス量が少ないエンジン
の低速域あるいは部分負荷域には、ラジアルタービン１
１の回転はそれほど土性しないが、下流側の軸流ターＶ
ン１９は低ｊ膨張比により効率良く十分な回転を維持す
る。

このため、軸流タービン１９と連動する軸流コンプレッ
サ２０により所定の過給が行なわれ、低速域から部分負
荷域における良好なトルクを確保することができる。

そして、エンジンが高速域あるいは高負荷域に入り排気
〃ス址が増大し′ζくると、ラジアルタービン１１が高
回転し、これに応じて遠心コンブレンサ１２が過給を行
うようになる。

したがって、高速、高負荷域においても十分な過給が得
られ、全開トルクを向上することができる。

また、加速時には軽量で慣性モーメントの小さい軸流タ
ービン１１、軸流コンプレッサ１２の回転が応答良く上
昇して過給するようになり、このためタイムラグが改善
され、良好な加速応答性が得られる。

尚、各タービン１１，１９、各コンプレンサ１２．２０
を同心上に配置したため、ノ１ウノング１５に一体的に
収容できると共に、構造が簡素化する。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、主に高速域で過給を行う
ラジアルタービン、遠心コンプレ・ンサと、主に低速域
で過給を行う軸流タービン、軸流コンプレッサとが一体
的に構成されるため、エンジン低速域から高速域までタ
ーボチャージャとしての優ｒＬ辷過給性能が得られると
共に、高い加速応答性を確保することができる。また、
構造が簡素比する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す部分構成断面図、第２図
は従来例の部分構成断面図である。 １１・・・ラジアルタービン、１２・・・遠心コンプレ
ッサ、１８・・・中空軸、１９・・・軸流タービン、２
０・・・軸流フンプレッサ、２１・・・回転軸。 特許出願人　　　　　日産自動Ｉｌ１体式公社□覗ｔケ 代理人　　弁理士　　後藤政喜（外１名状゛−ン−′− 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高圧力比の遠心コンプレッサと高膨張比のラジアルター
   ビンとを中空軸を介して連結すると共に、遠心コンプレ
   ッサの上流側に低圧力比の軸流コンプレッサを、ラジア
   ルタービンの下流側に低膨張比の軸流タービンをそれぞ
   れ配置し、この軸流コンプレッサと軸流タービンとを前
   記中空軸を貫通して同心上に配置された回転軸を介して
   連結したことを特徴とするターボチャージャ。