JPS6363731B2

JPS6363731B2 -

Info

Publication number: JPS6363731B2
Application number: JP56007818A
Authority: JP
Priority date: 1981-01-23
Filing date: 1981-01-23
Publication date: 1988-12-08
Also published as: JPS57124029A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は自動車用の排気タービン過給機に係
り、特にその潤滑油の油温制御装置に関するもの
である。

従来の自動車用の過給機では、潤滑油にエンジ
ンオイルを用い、エンジンオイルをそのまゝ過給
機の軸受部に供給していた。エンジンオイルはエ
ンジンシリンダ内のピストンリング等の高温部の
潤滑、冷却、エンジン回転部の潤滑を目的として
用いられ、油の粘度は比較的高くなつている。一
方排気タービンを駆動源とするターボ圧縮機式過
給機の駆動軸は超高速で回転し、特に小形過給機
では回転数が高く過給機全体の損失に対し、軸受
の損失の割合が大きくなつている。小形過給機に
使用されているすべり軸受では軸受損失は油の粘
度に比例するが、油の粘度は第１図に示すように
油温により大巾に変化し、特にエンジン始動時や
エンジン低負荷時には油の温度が低く軸受損失が
増加し、過給圧力の低下が大きかつた。また第２
図にエンジン回転数に対し過給機の潤滑油の温度
が過給圧力に及ぼす影響を示す。即ち、図示のよ
うにエンジン低速時に油温の影響が大きく、従つ
て軸受の耐熱性の許容範囲内で出来得るかぎり油
温を上げることが望ましい。

本発明は上記に鑑みて発明されたもので、油の
粘度を小さく保ち、軸受損失を低減し過給性能を
向上することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、軸受ケーシ
ングのタービン側壁面がエンジンの排気ガスによ
り熱せられていることを利用して、潤滑油温度が
低い場合には、軸受部への油はタービン側壁面近
傍の油加熱室を通して加熱してから軸受部へ供給
するように形成する。またエンジン高負荷時には
エンジンオイルは過給機用潤滑油としても十分高
温となり、この高温油を更に加熱すると軸受の耐
熱温度以上になる場合があり、このような場合
は、油の温度で作動する弁により上記油加熱室を
経由しないで潤滑油を直接過給機の軸受部へ供給
する構成を特徴とする。

以下、本発明の一実施例を第３図、第４図にも
とずき説明する。排気タービン過給機の回転軸１
は、軸受ケーシング２内に配設された二個のラジ
アル軸受３ａ，３ｂとスラスト軸受４に支承され
ている。回転軸１の一端には、駆動源となる排気
タービンの羽根車５が他端には過給機としてのタ
ーボコンプレツサの羽根車６が連結され、両羽根
車は軸受ケーシング２に連設されたタービンケー
シングおよびコンプレツサケーシング８に内装さ
れている。軸受の潤滑油として、エンジンオイル
が潤滑油供給孔９に供給される。供給孔９が直接
軸受部に連通する通路にはバイパスバルブ１０が
配置され、このバルブ１０は、サーモスタツトに
より油温が低い場合には閉じており、油温が高く
なると開く。上記バルブ１０は、例えば70℃以上
で開路する。最も望ましくは90℃以上で開路する
よう形成される。また供給孔９は通路９ａを介
し、タービンケーシングの壁面近くに形成された
加熱室１２に連通している。上記加熱室１２の軸
方向に直角な断面を第４図に示す。この加熱室１
２は渦巻状に形成され、渦巻室の一端部に上記通
路９ａの入口孔１３が開口し、他端部には出口孔
１５が開口し、該出口孔１５は通路１５ａを介
し、ラジアル軸受３ａ，３ｂおよびスラスト軸受
４に連通している。また加熱室１２の中間（下
部）には逃げ孔１９が開口し、この逃げ孔１９は
排油通路１８に通じており、加熱室１２に流入し
た油の一部は常に排油側へ流れ出る構造になつて
いる。１８は排油通路で、エンジンの油溜り（図
示せず）に通じている。

上記構造の排気タービン過給機は、エンジンの
排気ガスが排気タービンに流入し、羽根車５を回
転し、この回転を回転軸１を介しターボコンプレ
ツサの羽根車６に伝達し、該羽根車６を回転し、
エンジンに燃焼用空気を過給する。

一方排気タービン過給機の各軸受部への給油
は、潤滑油としてエンジンオイルが供給孔９に供
給される。この供給油の温度が低い場合、例えば
70℃以下の場合は、バルブ１０が閉路しているた
め、該供給油は通路９ａを経て入口孔１３から加
熱室１２に流入し、この加熱室１２は排気タービ
ン室の壁面近くに形成されているため排気ガスに
より加熱されており、流入油は該加熱室１２を矢
印１４の様に流入する間に排気ガスにより加熱さ
れ、加熱油は出口孔１５から通路１５ａを経てラ
ジアル軸受３ａ，３ｂおよびスラスト軸受４に給
油される。各軸受３ａ，３ｂ，４を潤滑し流出し
た排油は、自重により滴下し、排油通路１８を経
てエンジンの油溜りに戻される。また供給孔９に
供給された油の温度が充分に高い場合、例えば70
℃以上の場合、バルブ１０が開路し、供給油は直
接このバルブ通路を経て加熱室１２は通らず矢印
１７に示すように直接ラジアル軸受３ａ，３ｂお
よびスラスト軸受４に給油される。また加熱室に
は中間部に逃げ孔１９が開口しているため、油の
一部は常に排油側へ流出する構造になつており、
この逃げ孔１９からの流出油は、軸受ケーシング
２を適宜冷却し、該軸受ケーシング２のタービン
側壁面の温度が、排気ガスにより高温になり過ぎ
るのを防止する。上記流出油の流量が適当になる
ように、逃げ孔１９の径を適宜設定すれば、加熱
室１２内の油が過熱して炭化することを防ぎ、適
当な温度の潤滑油を各軸受部に供給すると共に、
バルブ１０が開路した場合には加熱室１２内の油
の流れが停滞して該室１２内の油が炭化するのを
防ぐ作用を行う。

尚、上記説明においては、バルブ１０は油温が
70℃以上の場合開路したが、最も望ましく油温が
90℃以上の場合に開路する様形成する。

以上説明したように本発明によれば、排気ター
ビン過給機に供給する潤滑油の温度に応じ、油通
路のバルブを自動制御して、油温が低い場合に
は、油をタービン室壁面近傍に設けられた加熱室
に導びき排気ガスにより加熱したのち、各軸受部
へ供給し、また油温が高い場合は、上記バルブの
自動制御により、加熱室をバイパスして直接各軸
受部へ供給され、常に適正な粘度の潤滑油が各軸
受部へ供給される。従つてエンジン始動やエンジ
ン低負荷時にも軸受損失の増加を防止し過給機の
過給性能を向上させることができる。また加熱室
の中間部に油逃し孔を開口した実施例によれば、
加熱室内で油が高温になり過ぎ炭化することな
く、常に確実に装置が作動し機器の信頼性が向上
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は潤滑油の温度と粘度との関係を示す線
図、第２図は潤滑油の温度と過給性能の関係を示
す線図、第３図は本発明の一実施例を示す排気タ
ービン過給機の縦断面図、第４図は第３図におけ
る軸受ケーシングのタービン側壁面の軸直角断面
図である。１……回転軸、２……軸受ケーシング、３ａ，
３ｂ……ラジアル軸受、４……スラスト軸受、５
……タービン羽根車、６……コンプレツサー羽根
車、９……供給孔、９ａ……通路、１０……バル
ブ、１２……加熱室、１３……入口孔、１５……
出口孔、１５ａ……通路、１８……排気通路、１
９……逃げ孔。

Claims

【特許請求の範囲】１軸受に支承された回転軸の一側に排気タービ
ン、他側に過給コンプレツサを連結した過給機に
おいて、 (a) タービン室壁面近傍に油加熱室を設けると共
に、 (b) 該過給機の各軸受に潤滑油を供給する供給孔
と、上記軸受との間に前記の油加熱室を接続連
通せしめ、かつ、 (c) 前記の油加熱室をバイパスするバルブを設
け、 (d) 上記のバルブは、油温が高いときに開弁し、
油温が低いときに閉弁する構造のものとしたこ
と、を特徴とする、排気タービン過給機の潤滑
油制御装置。２上記の加熱室は、該加熱室の潤滑油入口孔と
潤滑油出口孔との中間の個所に、排油側に連通す
る逃げ口を設けたものであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の排気タービン過給機の
潤滑油制御装置。