CN104204432A - 内燃机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供内燃机。第2回流通路(46)使串缸混合气向进气通路(10)中的废气涡轮增压器(20)的叶轮(30)的上游侧亦即上游侧部位(10a)回流。第1通路(61)从进气通路(10)中的叶轮(30)的下游侧亦即下游侧部位(10b)分支并延伸，构成第2回流通路(46)的一部分的第2通路(62)连接第1通路(61)与上游侧部位(10a)，与第2通路(62)分开设置的第3通路(63)连接第1通路(61)与上游侧部位(10a)。变更机构(70)将经由第2通路(62)向上游侧部位(10a)回流的压缩气体的流量与经由第3通路(63)向上游侧部位(10a)回流的压缩气体的流量以相互不同的方式进行变更。

Description

内燃机
技术领域
本发明涉及具有废气涡轮增压器和串缸混合气回流通路的内燃机，其中，废气涡轮增压器具有在进气通路具备由废气的能量驱动的叶轮的压缩机，串缸混合气回流通路使串缸混合气向相比叶轮靠上游侧的进气通路的部位回流。
背景技术
以往，已知有具有利用废气的能量驱动压缩机的叶轮的废气涡轮增压器的内燃机(例如参照专利文献1)。
另外，在内燃机中，使曲柄壳体内的串缸混合气经由串缸混合气回流通路向进气通路回流。另外，在未搭载废气涡轮增压器的自然进气的内燃机、所谓“NA”的内燃机的情况下，串缸混合气回流通路连接于进气歧管，利用在该进气歧管产生的负压导入串缸混合气。
与此相对，在搭载废气涡轮增压器的内燃机的情况下，特别是在增压时进气通路的叶轮的下游侧亦即下游侧部位的压力升高，因此无法直接使串缸混合气向进气通路回流。
因此，在专利文献1所记载的技术中，在进气通路的上述下游侧部位设置有绕过该进气通路的旁通通路。另外，在旁通通路的中途设置有用于产生负压的喷射器机构，对于该喷射器装置连接串缸混合气回流通路。具体地说，在进气通路中的旁通通路的上游侧的分支部分别设置调整流向进气通路的压缩气体的流量的阀与调整流向旁通通路的压缩气体的流量的阀。而且，通过控制这些阀的开度，调整经由旁通通路导入喷射器机构的压缩气体的流量，来使该喷射器机构产生负压。由此，即使在增压时也会使串缸混合气向进气通路回流。
另外，搭载废气涡轮增压器的内燃机具有连接进气通路的叶轮的下游侧的部位与上游侧的部位的气体旁通通路、调整经过该气体旁通通路回流的压缩气体的流量的气体旁通阀。而且，通过控制该阀的开度，调整向进气通路的上游侧部位回流的压缩气体的流量，来抑制当节流阀关闭时在压缩机产生颤动。
专利文献1：日本特开2009-133292号公报
然而，在搭载废气涡轮增压器的内燃机中，如上所述进气通路的叶轮的下游侧亦即下游侧部位的压力升高。因此，考虑将串缸混合气回流通路连接于进气通路的叶轮的上游侧亦即上游侧部位。即便在这种情况下，仍无法使串缸混合气很好地回流。因此，考虑设置连接进气通路的下游侧部位与上游侧部位的旁通通路，并且将串缸混合气回流通路连接于该旁通通路的中途。
然而，在这种情况下，将会形成为在压缩机及其周边设置彼此独立的、用于防止压缩机产生颤动的气体旁通通路和连接于串缸混合气回流通路的旁通通路的较为复杂的结构。
针对这样的问题，考虑通过将这些目不同的2个旁通通路形成为共用化来实现结构的简化。然而，简单地将连接进气通路的上游侧部位与下游侧部位的旁通通路形成为一个来使旁通通路全体共用化又会出现新的问题。即，例如如果为了抑制产生颤动而将设置于旁通通路的阀开阀，则产生大量的大量的串缸混合气急剧向进气通路回流的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够实现从进气通路的叶轮的下游侧的部位导入压缩气体的通路的部分的共用化，并提高向进气通路的叶轮的上游侧的部位回流的压缩气体的流量以及串缸混合气的流量的调整的自由度的内燃机。
以下，对于用于解决上述课题的手段及其作用效果进行记载。
为了实现上述目的，基于本发明的内燃机具有：废气涡轮增压器，该废气涡轮增压器具有压缩机，该压缩机在进气通路具备由废气的能量驱动的叶轮；串缸混合气回流通路，该串缸混合气回流通路使串缸混合气向进气通路的叶轮的上游侧亦即上游侧部位回流；第1通路，该第1通路从进气通路的叶轮的下游侧亦即下游侧部位分支并延伸；第2通路，该第2通路是连接上述第1通路与上述上游侧部位的通路，并且构成上述串缸混合气回流通路的一部分；第3通路，该第3通路是连接上述第1通路与上述上游侧部位的通路，且与上述第2通路分开设置；以及变更机构，该变更机构将从上述下游侧部位经由上述第1通路以及上述第2通路向上述上游侧部位回流的压缩气体的流量与从上述下游侧部位经由上述第1通路以及上述第3通路向上述上游侧部位回流的压缩气体的流量以相互不同的方式进行变更。
根据该结构，当压缩气体从进气通路的下游侧部位经由第1通路以及第2通路向进气通路的上游侧部位回流时，来自串缸混合气回流通路的串缸混合气被导入第2通路。另外，压缩气体从进气通路的下游侧部位经由第1通路以及第3通路向进气通路的上游侧部位回流。在此，根据上述结构，能够利用变更机构将经由第2通路向进气通路的上游侧部位回流的压缩气体的流量和经由第3通路向进气通路的上游侧部位回流的压缩气体的流量以相互不同的方式变更。因此，能够实现从进气通路的下游侧部位导入压缩气体的通路的部分的共用化，能够提高向进气通路的上游侧部位回流的压缩气体的流量以及串缸混合气的流量的调整的自由度。
在这种情况下，优选为，上述压缩机具有围绕上述叶轮的压缩机壳体，上述第1通路、上述第2通路以及上述第3通路全部形成于上述压缩机壳体的内部。
根据该结构，由于各通路的长度缩短，因此能够提高经由各通路向进气通路的上游侧部位回流的压缩气体的响应性。
另外，假设当这些通路设置于压缩机壳体的外部的情况下，无需另外设置用于构成这些通路的管等。与此相对，根据上述结构，由于不需要这些管等因此能够减少部件件数。
另外，优选为，上述变更机构具备相对于上述第2通路以及上述第3通路共用的阀芯。
根据该结构，将经由上述第2通路向进气通路的上游侧部位回流的压缩气体的流量、即串缸混合气的流量与经由上述第3通路向进气通路的上游侧部位回流的压缩气体的流量以相互不同的方式变更的变更机构具有共用的阀芯。因此，与相对于第2通路以及第3通路分别设置不同的阀芯的结构相比，能够简化变更机构的结构。
在这种情况下，优选为，上述变更机构具有如下3种模式，即：形成为切断上述第1通路与上述第2通路的连接以及上述第1通路与上述第3通路双方的连接的状态的第1模式；在切断上述第1通路与上述第3通路的连接的状态下根据上述阀芯的位置连续变更上述第1通路与上述第2通路的连接程度的第2模式；以及在将上述第1通路与上述第2通路的连接程度形成为最大的状态下根据上述阀芯的位置连续变更上述第1通路与上述第3通路的连接程度的第3模式。
根据该结构，当阀芯的位置位于与第1模式对应的区域时，不进行经由第2通路以及第3通路的压缩气体的回流。另外，当阀芯的位置位于与第2模式对应的区域时，经由第2通路回流的串缸混合气的流量根据阀芯的位置被变更。另外，当阀芯的位置位于与第3模式对应的区域时，经由第3通路回流的压缩气体的流量根据阀芯的位置被变更。
在此，如果使阀芯向开阀侧移位从而从第2模式形成为第3模式，则从第1通路经由第2通路回流的压缩气体经由第3通路回流。因此，经由第2通路回流的串缸混合气的流量减少。由此，增多经由第3通路回流的压缩气体的流量，另一方面，能够减少经由第2通路回流的串缸混合气的流量。因此，为了避免压缩机的颤动使大量的压缩气体经由第3通路向进气通路的上游侧部位回流，另一方面，能够抑制大量的串缸混合气向进气通路的上游侧部位回流。
在这种情况下，优选为，上述第2通路以及上述第3通路分别具有连接于上述第1通路的连接部，上述第2通路的连接部与上述第3通路的连接部相互并列设置，上述阀芯被设置为能够沿上述第2通路的连接部以及上述第3通路的连接部的并列方向移位，上述第2通路的连接部相对于上述第3通路的连接部位于上述阀芯的关闭侧。
根据该结构，如果从闭阀状态使阀芯向开阀侧移位，则从第1模式成为第2模式，串缸混合气经由第2通路向进气通路的上游侧部位回流。然后如果使阀芯进一步向开阀侧移位，则从第2模式成为第3模式，压缩气体经由第3通路向进气通路的上游侧部位回流。
在这种情况下，优选为，上述第3通路与上述第2通路相比流通截面积大。
根据该结构，如果使阀芯向开阀侧移位从而从第2模式形成为第3模式，则能够使从第1通路经由第3通路回流的压缩气体的流量急剧增大，能够急剧减少经由第2通路回流的压缩气体的流量。
在这些的情况下，优选为，上述第2通路的连接部形成为沿着上述阀芯的移位的方向延伸的长孔形状。
根据该结构，能够细致地进行与阀芯的位置相应的第1通路与第2通路的连接程度的调整。因此，能够高精度地调整经由第2通路回流的串缸混合气的流量。
另外，优选为，上述串缸混合气回流通路具有相比上述第2通路所连接的部位靠上游侧的上游侧部位，上述变更机构具备供给机构，当上述阀芯的位置位于与上述第3模式对应的区域的规定的位置时，该供给机构将经由上述第1通路导入的压缩气体的一部分向上述串缸混合气回流通路的上游侧部位供给。
根据该结构，从第1通路导入的压缩气体的一部分经由供给机构向串缸混合气回流通路供给。由此，串缸混合气能够在较早的阶段除去附着于回流通路内的油等。
在这种情况下，优选为，上述供给机构具备：从上述串缸混合气回流通路的上游侧部位分支并延伸的分支管；与上述第1通路连通并且与上述阀芯设置为一体的活动管，当上述阀芯位于上述规定的位置时，上述活动管与上述分支管的前端连通。
根据该结构，当阀芯位于上述规定的位置时，活动管与分支管成为连通状态。因此，来自第1通路的压缩气体的一部分经由活动管以及分支管向回流管供给。另外，根据阀芯的位置变更活动管与分支管的连接程度，能够细致地调节经由这些活动管以及分支管供给的压缩气体的压力。
另外，优选为，上述压缩机具有围绕上述叶轮的压缩机壳体，上述压缩机壳体具有在上述进气通路露出的扩散器面，并且在该压缩机壳体的内部且在扩散器面的背面侧具有冷却室，上述冷却室构成上述串缸混合气回流通路的一部分，并且在该串缸混合气回流通路中位于上述第2通路的上游侧。
如果为了提高内燃机性能而升高增压压力，则增压后的进气温也随之上升，压缩机壳体的扩散器面的温度上升，因此容易在该扩散器面堆积油沉淀物。其结果，受到油沉淀物的堆积限制增压压力的上限值被限制得很低。
对此，根据上述结构，当压缩气体经由第2通路回流时，冷却室内的串缸混合气被导入第2通路。此时，冷却室内通过隔热膨胀而被冷却。因此，能够实现压缩机壳体的扩散器面的冷却，能够抑制在扩散器面堆积油沉淀物。因此，能够抑制因受到油沉淀物的堆积限制增压压力的上限值被限制得很低之类的问题的发生。进而，由于向供给通路的上游侧部位回流的串缸混合气的温度降低，因此流入叶轮的空气的温度减少。因此，能够提高增压的效率。
在这种情况下，优选为，在上述第2通路设置有喷嘴部，该喷嘴部使第2通路形成为从上述第1通路与该第2通路的连接部朝上述冷却室与该第2通路的连接部逐渐变细的前端细形状。
根据该结构，当压缩气体经由第2通路回流时通过喷嘴部，因此压缩气体的流速上升并且其压力降低。因此，能够很好地使第2通路中与冷却室的连接部产生负压。因此，更多的串缸混合气被很好地导入第2通路。因此，将冷却室内可靠地冷却并很好地实现了扩散器面的冷却。
在这些的情况下，优选为，上述压缩机壳体具有壳体主体和扩散器部，该扩散器部与该壳体主体分体且包括上述扩散器面，上述冷却室形成于上述扩散器部与上述壳体主体之间。
根据该结构，能够容易在压缩机壳体的内部形成冷却室。
附图说明
图1为表示本发明的第1实施方式的内燃机的整体结构的概略图。
图2为表示该实施方式的压缩机壳体的剖面构造的剖视图。
图3为表示从图2的箭头A方向观察的压缩机壳体的平面构造的俯视图。
图4中，(a)～(c)为表示以压缩机壳体的冷却室为中心的剖面构造的剖视图，(a)为第1模式时的剖视图，(b)为第2模式时的剖视图，(c)为第3模式时的剖视图。
图5为针对本发明的第2实施方式的内燃机示出压缩机壳体的剖面构造的剖视图。
图6中，(a)～(c)为表示压缩机壳体的剖面构造的剖视图，(a)为阀芯相比规定的位置位于闭阀侧时的剖视图，(b)为阀芯位于规定的位置时的剖视图，(c)为阀芯位于相比规定的位置靠开阀侧时的剖视图。
图7中，(a)为表示压缩机的剖面构造的剖视图，(b)为表示沿着(a)的B-B线的剖面构造的剖视图。
具体实施方式
以下，参照图1～图4对将本发明的内燃机具体化的第1实施方式进行说明。
如图1所示，内燃机具有缸盖2、缸体4以及曲柄壳体6。另外，在缸盖2的上部安装有盖罩2a。
在缸盖2连接有向各气缸导入空气的进气通路10。
在进气通路10从上游侧依次设置压缩机22、内部冷却器12、节流阀14以及进气歧管16。
压缩机22具有设置于进气通路10内的叶轮30、以及围绕叶轮30的压缩机壳体24。此外，在进气通路10中，将相比叶轮30靠上游侧的部位设为上游侧部位10a，将相比叶轮30靠下游侧的部位设为下游侧部位10b。
在叶轮30经由转轴32连结有涡轮34、更详细而言连结涡轮叶轮。利用涡轮34、转轴32以及压缩机22构成废气涡轮增压器20。当涡轮34因废气的能量而被驱动时，轴连结于涡轮叶轮的叶轮30进行旋转驱动。
另外，在内燃机设置有用于将曲柄壳体6内的串缸混合气向进气通路10回流的串缸混合气回流装置40。
串缸混合气回流装置40具有新气导入通路42、第1回流通路44、第2回流通路46以及上游侧回流通路48。
新气导入通路42连接进气通路10的上游侧部位10a与盖罩2a的内部。经由新气导入通路42从上游侧部位10a导入至盖罩2a内的空气经由在缸盖2以及缸体4形成的通路被导入曲柄壳体6内。
上游侧回流通路48具有在曲柄壳体6的内部开口的基端和与设置于盖罩2a的油分离器49的入口部连接的前端。此外，作为油分离器49设置迷宫式密封的结构。
第1回流通路44连接油分离器49的出口部与进气歧管16。另外，在油分离器49与第1回流通路44的连接部设置有调整经由第1回流通路44向进气歧管16回流的串缸混合气的量的电动式的调量阀45。
第2回流通路46为连接油分离器49的出口部与进气通路10的上游侧部位10a的通路。此外，在油分离器49与第2回流通路46的连接部不设置调量阀。
另外，在内燃机设置有连接进气通路10的下游侧部位10b与上游侧部位10a的气体旁通通路50。
接下来，参照图2以及图3对压缩机壳体24的构造进行说明。其中，图2为压缩机壳体24的剖视图。另外，图3为从图2的箭头A方向观察的压缩机壳体24的俯视图。另外，在图2中，只要没有特别标明，则将左侧简称为基端侧，将右侧简称为前端侧。
如图2所示，压缩机壳体24具有壳体主体25和与同壳体主体25为分体的护罩零件26。
壳体主体25形成为大致圆筒状，具有围绕叶轮30的外周形成大致圆环状的涡形通路28。
护罩零件26形成大致圆筒状，具有与叶轮30在径向对置的护罩面26a和从该护罩面26a的基端朝叶轮30的径向外侧延伸的扩散器面26b。护罩零件26从其基端侧安装于壳体主体25的内周面。这些护罩面26a以及扩散器面26b在进气通路10露出。
在壳体主体25形成有在涡形通路28的内壁开口且向前端侧延伸并贯通该壳体主体25的第1通路61。即，第1通路61从进气通路10的下游侧部位10b分支延伸。另外，第1通路61的前端61a为形成圆柱状的空间，直径相比第1通路61的基端侧扩大。
另外，在壳体主体25形成有2个通路(第2通路62、第3通路63)，这2个通路在第1通路61的内壁(图2中的内壁的上部)开口并向径向内侧延伸，贯通壳体主体25，即在壳体主体25的内周面开口。
此外，以下将连接于第1通路61的前端61a的第2通路62的部位简称为第2连接部62a，将连接于第1通路61的前端61a的第3通路63的部位简称为第3连接部63a。
第2连接部62a与第3连接部63a沿着叶轮30的轴线方向相互并列设置，并且全部形成为沿着上述轴线方向延伸的长的长孔形状。另外，第3通路63与第2通路62相比流通截面积大。
另外，在第1通路61的前端61a收纳能够沿叶轮30的轴线方向移位的阀芯72。另外，在阀芯72连结使该阀芯72沿上述轴线方向往复移动的电动式的致动器71。即，阀芯72被设置为能够沿第2连接部62a以及第3连接部63a的并列方向移位。另外，第2连接部62a相对于第3连接部63a位于基端侧(阀芯72的关闭侧)。利用该致动器71与阀芯72构成变更机构70。
如图2以及图3所示，在压缩机壳体24的内部，具体地说在护罩零件26与壳体主体25之间且是该护罩零件26的扩散器面26b的背面侧形成有以叶轮30的旋转轴为中心的环状的空间亦即冷却室29。在该冷却室29连接形成第2回流通路46的一部分的回流管47。另外，在壳体主体25中冷却室29与第2通路62之间形成连通孔67，在该连通孔67安装喷射器零件65。即，冷却室29构成第2回流通路46的一部分，并且位于该第2回流通路46中的第2通路62的上游侧。此外，在护罩零件26的扩散器面26b形成有沿冷却室29贯通的贯通孔26c，该贯通孔26c由栓部件27封堵。另外，冷却室29的与回流管47连接的连接部、喷射器零件65、贯通孔26c(栓部件27)全部形成于周向上的相同位置。
喷射器零件65形成为大致圆筒状，在叶轮30的径向上位于外侧的喷射器零件65的部位形成喷嘴部65a。该喷嘴部65a配置于第2通路62内，且以越接近其前端侧越位于叶轮30的直径向内侧的方式弯曲。利用该喷嘴部65a将第2通路62形成为从第2连接部62a到该第2通路62与冷却室29的连接部逐渐变细的前端细形状。此外，喷射器零件65从冷却室29的侧向第2通路62嵌合***连通孔67。另外，在喷射器零件65的基端部65b形成有用于防止该喷射器零件65脱落的凸缘。
回流管47、冷却室29、喷射器零件65以及第2通路62全部构成第2回流通路46的一部分。另外，第1通路61以及第3通路63构成气体旁通通路50。
变更机构70具有通过上述轴线方向的阀芯72的位置而变更的以下的3种模式。
如图4(a)所示，在第1模式中，阀芯72位于最基端侧(阀芯72的关闭侧)，形成为切断第1通路61的前端61a与第2连接部62a的连接以及第1通路61的前端61a与第3连接部63a双方的连接的状态。
如图4(b)所示，如果从第1模式起阀芯72向前端侧(阀芯72的基端侧)移位则成为第2模式。在第2模式中，在切断第1通路61的前端61a与第3连接部63a的连接的状态下与阀芯72的位置相应地第2连接部62a相对于第1通路61的连接程度(连通截面积)被连续变更。即，阀芯72越向前端侧移位，第1通路61的前端61a与第2连接部62a的连接程度(连通截面积)越大。由此，变更从进气通路10的下游侧部位10b经由第1通路61以及第2通路62向进气通路10的上游侧部位10a回流的压缩气体的流量。
如图4(c)所示，如果从第2模式起阀芯72向前端侧(阀芯72的基端侧)移位，则成为第3模式。在第3模式中，在第1通路61的前端61a与第2连接部62a的连接程度为最大的状态下与阀芯72的位置相应地第3连接部63a相对于第1通路61的连接程度(连通截面积)被连续变更。即，阀芯72越向前端侧移位，第1通路61的前端61a与第3连接部63a的连接程度(连通截面积)越大。由此，变更从进气通路10的下游侧部位10b经由第1通路61以及第3通路63向进气通路10的上游侧部位10a回流的压缩气体的流量。
接下来，参照图4对本实施方式的作用进行说明。
如图4(a)所示，当阀芯72的位置位于与第1模式对应的区域时，不进行经由第2通路62以及第3通路63的压缩气体的回流。
另外，如图4(b)所示，当阀芯72的位置位于与第2模式对应的区域时，压缩气体经由第2通路62向进气通路10的上游侧部位10a回流，此时来自回流管47以及冷却室29的串缸混合气被导入第2通路62。具体地说，当压缩气体经由第2通路62回流时，由于通过喷射器零件65的喷嘴部65a，因此压缩气体的流速上升，并且其压力降低。因此，在第2通路62中与喷射器零件65的连接部产生负压，串缸混合气被很好地导入第2通路62。在此，经由第2通路62回流的串缸混合气的流量根据阀芯72的位置被变更。
另外，如图4(c)所示，当阀芯72的位置位于与第3模式对应的区域时，经由第3通路63回流的压缩气体的流量根据阀芯72的位置被变更。
这样利用变更机构70调整阀芯72的位置，由此能够将经由第2通路62向进气通路10的上游侧部位10a回流的压缩气体、即串缸混合气的流量与经由第3通路63向进气通路10的上游侧部位10a回流的压缩气体的流量以相互不同的方式进行变更。
在此，如果使阀芯72向开阀侧移位从而从第2模式形成为第3模式，则之前从第1通路61经由第2通路62回流的压缩气体经由第3通路63回流。特别是，由于第3通路63与第2通路62相比流通截面积更大，因此从第1通路61经由第3通路63回流的压缩气体的流量急剧增大，从第1通路61经由第2通路62回流的压缩气体的流量急剧减少。
由此，经由第3通路63回流的压缩气体的流量增多，而经由第2通路62回流的串缸混合气的流量急剧减少。因此，为了避免压缩机22的颤动经由第3通路63使大量的压缩气体向进气通路10的上游侧部位10a回流，另一方面能够抑制大量的串缸混合气向进气通路10的上游侧部位10a回流。
然而，如果为了提高内燃机性能而升高增压，则增压后的进气温上升，压缩机壳体的扩散器面的温度上升，因此容易在该扩散器面堆积油沉淀物。其结果，受油沉淀物的堆积限制增压压力的上限值被较低地限制。
对此，根据本实施方式，在串缸混合气导入第2通路62时，冷却室29内通过隔热膨胀而被冷却。因此，压缩机壳体24的扩散器面26b会被冷却，抑制油沉淀物对于扩散器面26b的堆积。
此时，由于向进气通路10的上游侧部位10a回流的串缸混合气的温度变低，因此流入叶轮30的空气的温度降低。
根据以上说明的本实施方式的内燃机，得到以下所示的效果。
(1)内燃机具有：废气涡轮增压器20，其具有在进气通路10具备由废气的能量驱动的叶轮30的压缩机22；第2回流通路46，其使串缸混合气向进气通路10的叶轮30的上游侧亦即上游侧部位10a回流。内燃机具有：第1通路61，其从进气通路10的叶轮30的下游侧亦即下游侧部位10b分支并延伸；第2通路62，其为连接第1通路61的前端61a与进气通路10的上游侧部位10a的通路，并且构成第2回流通路46的一部分；第3通路63，其是连接第1通路61的前端61a与进气通路10的叶轮30的上游侧的通路，且与第2通路62分开设置。另外，具有变更机构70，其将从内燃机进气通路10的下游侧部位10b经由第1通路61以及第2通路62向进气通路10的上游侧部位10a回流的压缩气体的流量与从进气通路10的下游侧部位10b经由第1通路61以及第3通路63向进气通路10的上游侧部位10a回流的压缩气体的流量以相互不同的方式进行变更。根据这样的结构，能够实现从进气通路10的下游侧部位10b导入压缩气体的通路的部分的共用化，并且提高向进气通路10的上游侧部位10a回流的压缩气体的流量以及串缸混合气的流量的调整的自由度。
(2)第1通路61、第2通路62以及第3通路63都形成于压缩机壳体24的内部。根据这样的结构，各通路61、62、63的长度变短，因此能够提高经由各通路61、62、63向进气通路10的上游侧部位10a回流的压缩气体的响应性。另外，假设当这些通路设置于压缩机壳体的外部的情况下，需要额外设置用于构成这些通路的管等。与此相对，根据上述结构，不需要这样的管等，因此能够减少部件件数。
(3)变更机构70具备相对于第2通路62以及第3通路63共用的阀芯72。根据这样的结构，将经由第2通路62向进气通路10的上游侧部位10a回流的压缩气体的流量、即串缸混合气的流量与经由第3通路63向进气通路10的上游侧部位10a回流的压缩气体的流量以相互不同的方式进行变更的变更机构70具有共用的阀芯72。因此，与相对于第2通路以及第3通路分别设置阀芯的结构相比，能够简化变更机构70的结构。
(4)连接于第1通路61的前端61a的第2通路62的连接部62a与第3通路63的连接部63a相互并列设置。另外，阀芯72被设置为能够沿第2通路62的连接部62a以及第3通路63的连接部63a的并列方向移动。另外，第2通路62的连接部62a相对于第3通路63的连接部63a位于阀芯72的关闭侧。即，变更机构70根据阀芯72的位置具有3种模式。在第1模式中，形成为切断第1通路61与第2通路62的连接以及第1通路61与第3通路63双方的连接的状态。在第2模式中，在切断第1通路61与第3通路63的连接的状态下根据阀芯72的位置连续变更第1通路61与第2通路62的连接程度。在第3模式中，在第1通路61与第2通路62的连接程度为最大的状态下根据阀芯72的位置连续变更第1通路61与第3通路63的连接程度。根据这样的结构，为了避免压缩机22的颤动，使大量的压缩气体经由第3通路63向进气通路10的上游侧部位10a回流，另一方面，能够抑制大量的串缸混合气向进气通路10的上游侧部位10a回流。
(5)第3通路63与第2通路62相比流通截面积大。根据这样的结构，如果使阀芯72向开阀侧移位从而从第2模式形成为第3模式，则能够使从第1通路61经由第3通路63回流的压缩气体的流量急剧增大，能够使经由第2通路62回流的压缩气体的流量急剧减少。
(6)第2通路62的连接部62a形成为沿着阀芯72的移位的方向延伸的长孔形状。根据这样的结构，能够细致地进行与阀芯72的位置相应的第1通路61与第2通路62的连接程度的调整。因此，能够高精度地调整经由第2通路62回流的串缸混合气的流量。
(7)在压缩机壳体24的内部且在扩散器面26b的背面侧形成空心状的冷却室29。另外，冷却室29构成第2回流通路46的一部分并且位于该第2回流通路46中的第2通路62的上游侧。具体地说，压缩机壳体24的包括扩散器面26b的护罩零件26与壳体主体25形成为分体。冷却室29形成于护罩零件26与壳体主体25之间。根据这样的结构，限制了油沉淀物的堆积，能够抑制增压压力的上限值被限制得很低之类的问题的发生。进而，由于向进气通路10的上游侧部位10a回流的串缸混合气的温度降低，因此能够提高增压的效率。并且能够在压缩机壳体24的内部容易形成冷却室29。
(8)在冷却室29与第2通路62之间设置有具有喷嘴部65a的喷射器零件65。另外，第2通路62通过喷嘴部65a形成为从与第1通路61连接的连接部朝与冷却室29连接的连接部逐渐变细的前端细形状。根据这样的结构，能够增大喷射器效果，能将更多的串缸混合气从冷却室29内向第2通路62导入。因此，能够切实地将冷却室内冷却并很好地实现扩散器面26b的冷却。
以下，参照图5以及图6对将本发明的内燃机具体化的第2实施方式进行说明。
在本实施方式中，与之前的第1实施方式的不同之处在于在第2回流通路中相比与第2通路的连接部靠上游侧设置有能够供给经由第1通路导入的压缩气体的一部分的供给机构。
以下，围绕与第1实施方式不同的点进行说明。此外，在后文中对于与第1实施方式相同或者对应的结构，通过标注加上“100”的附图标记而省略重复的说明。
如图5所示，在本实施方式的压缩机壳体124未形成冷却室。因此，回流管147被直接连接于第2通路162。
分支管176从回流管147的中途分支并延伸。即，分支管176从第2回流通路146中相比第2通路162靠上游侧的部位分支并延伸。此外，分支管176的前端位于变更机构170的内部。
在阀芯172的内部嵌合***有与第1通路161连通并且沿着该阀芯172的移位的方向延伸的活动管173。另外，在活动管173的周面形成有当阀芯172位于规定的位置、具体地说位于与第3模式对应的区域内的位置时与分支管176的前端连通的连通孔174。在此，上述规定的位置以经过回流管147供给的压缩气体形成所希望的压力的方式通过实验等设定。即，在变更机构170具有供给机构180，当阀芯172的位置位于与第3模式对应的区域的上述规定的位置时，供给机构180向第2回流通路146中相比第2通路162的连接部靠上游侧供给经由第1通路161导入的压缩气体的一部分。
接下来，对本实施方式的作用进行说明。
如图6(a)所示，当阀芯172在与第2模式对应的区域位于相比上述规定的位置靠闭阀侧时，切断活动管173与分支管176的连通。因此，来自第1通路161的压缩气体不向分支管176供给，而经由第2通路162向进气通路10的上游侧部位10a回流。
另外，如图6(b)所示，当阀芯172位于上述规定的位置时，活动管173与分支管176形成为连通状态，因此来自第1通路161的压缩气体的一部分经由活动管173以及分支管176向回流管147供给。由此，除去附着于回流管147内的油等。
另外，如图6(c)所示，当阀芯172在与第3模式对应的区域位于相比上述规定的位置靠开阀侧时，切断活动管173与分支管176的连通。因此，来自第1通路161的压缩气体不向分支管176供给，大部分气体经由第3通路163向叶轮30的上游侧回流。
根据以上说明的本实施方式的内燃机，除了之前的第1实施方式的效果(1)～(8)外，还得到以下所示的新效果(9)。
(9)变更机构170具备供给机构180，当阀芯172的位置位于与第3模式对应的区域的规定的位置时，供给机构180向第2回流通路146中相比第2通路162的连接部靠上游侧供给经由第1通路161导入的压缩气体的一部分。具体地说，供给机构180具备：分支管176，其从第2回流通路146中相比第2通路162靠上游侧的部位分支并延伸；活动管173，其与第1通路161连通并且与阀芯172设置为一体，当阀芯172位于上述规定的位置时，活动管173与分支管176的前端连通。根据这样的结构，能够在较早的阶段除去附着于第2回流通路146内的油等。另外，根据阀芯172的位置变更活动管173的连通孔174与分支管176的连接程度，能够细致地调节经由这些活动管173以及分支管176供给的压缩气体的压力。
此外，本发明的内燃机并不局限于上述实施方式所例示的结构，可以进行适当变更而例如以如下的方式来实施。
■在上述各实施方式中，关于第3通路63、163相对于压缩机壳体24、124以及第1通路61、161的前端61a、161a的位置关系没有特别记载，但优选为将该位置关系如图7所示那样进行设定。图7(a)为表示压缩机的剖面构造的剖视图，图7(b)为表示沿着图7(a)的B-B线的剖面构造的剖视图。此外，在图7中，对于与第2实施方式相同或者对应的结构标注加上“100”的附图标记，从而省略重复说明。即，如图7所示，第1通路261的前端261a的内周面以及壳体主体225的内周面都形成为圆状。第3通路263沿着这些内周面的共用切线延伸。根据这样的结构，经由第3通路263向进气通路10的上游侧部位10a回流的压缩气体成为沿着叶轮30的旋转方向C的回旋流，因此能够提高增压的效率。
■在上述各实施方式中，在盖罩2a设置迷宫式密封的油分离器49，但油分离器49的种类以及配设位置并不局限于此。除此之外，例如可以采用旋风式的油分离器、过滤式的油分离器。另外，可以将这些分离器串联或并联地进行多个组合。
■在上述各实施方式中，例示出利用电动式的致动器71驱动阀芯72的变更机构70，但也可以是利用油压式、空气压式等其他的致动器来驱动阀芯。另外，设置于第1回流通路44的调量阀45也同样如此。
■如上述各实施方式所示，为了高精度地调整经由第2通路62回流的串缸混合气的流量，优选将第2通路62的连接部62a形成为沿着阀芯72的移位的方向延伸的长孔形状。然而，本发明并不局限于此，也可以将连接于第1通路的第2通路的连接部的剖面形状形成为圆形状等的其他形状。
■如上述各实施方式所示，为了简化变更机构70的结构，优选使变更机构70具有相对于第2通路62以及第3通路63共用的阀芯72。然而，本发明并不局限于此，也可以针对第2通路以及第3通路分别设置单独的阀芯。
■如上述各实施方式所示，为了缩短各通路61、62、63的长度，行之有效的是将第1通路61、第2通路62以及第3通路63都形成于压缩机壳体24的内部。另外，如此设置对于削减部件件数也有效。但是，只要这样的限制不会产生问题，可以在压缩机壳体的外部设置各通路。
其中，附图标记说明如下：
2：缸盖；2a：盖罩；4：缸体；6：曲柄壳体；10：进气通路；12：内部冷却器；14：节流阀；16：进气歧管；20：废气涡轮增压器；22：压缩机；24、124、224：压缩机壳体；25、125、225：壳体主体；26：护罩零件(扩散器部)；26a：护罩面；26b：扩散器面；26c：贯通孔；27：栓部件；28、128、228：涡形通路；29：冷却室；30：叶轮；32：转轴；34：涡轮；40：串缸混合气回流装置；42：新气导入通路；44：第1回流通路；45：调量阀；46：第2回流通路(串缸混合气回流通路)；47、147、247：回流管；48：上游侧回流通路；49：油分离器；50：气体旁通通路；61、161、261：第1通路；61a、161a、261a：前端；62、162、262：第2通路；62a：第2连接部；63、163、263：第3通路；63a：第3连接部；65：喷射器零件；65a：喷嘴部；67：连通孔；70、170、270：变更机构；71、171、271：致动器；72、172、272：阀芯；173：活动管；174：连通孔；176：分支管；180：供给机构。

Claims (12)

1.一种内燃机，其中，
所述内燃机具备：
废气涡轮增压器，该废气涡轮增压器具有压缩机，该压缩机在进气通路具备由废气的能量驱动的叶轮；
串缸混合气回流通路，该串缸混合气回流通路使串缸混合气向进气通路的叶轮的上游侧亦即上游侧部位回流；
第1通路，该第1通路从进气通路的叶轮的下游侧亦即下游侧部位分支并延伸；
第2通路，该第2通路是连接所述第1通路与所述上游侧部位的通路，并且构成所述串缸混合气回流通路的一部分；
第3通路，该第3通路是连接所述第1通路与所述上游侧部位的通路，且与所述第2通路分开设置；以及
变更机构，该变更机构将从所述下游侧部位经由所述第1通路以及所述第2通路向所述上游侧部位回流的压缩气体的流量与从所述下游侧部位经由所述第1通路以及所述第3通路向所述上游侧部位回流的压缩气体的流量以相互不同的方式进行变更。
2.根据权利要求1所述的内燃机，其中，
所述压缩机具有围绕所述叶轮的压缩机壳体，
所述第1通路、所述第2通路以及所述第3通路都形成于所述压缩机壳体的内部。
3.根据权利要求1或2所述的内燃机，其中，
所述变更机构具备相对于所述第2通路以及所述第3通路共用的阀芯。
4.根据权利要求3所述的内燃机，其中，
所述变更机构具有如下3种模式，即：
形成为切断所述第1通路与所述第2通路的连接以及所述第1通路与所述第3通路的连接的状态的第1模式；
在切断所述第1通路与所述第3通路的连接的状态下根据所述阀芯的位置连续变更所述第1通路与所述第2通路的连接程度的第2模式；以及
在将所述第1通路与所述第2通路的连接程度形成为最大的状态下根据所述阀芯的位置连续变更所述第1通路与所述第3通路的连接程度的第3模式。
5.根据权利要求4所述的内燃机，其中，
所述第2通路以及所述第3通路分别具有连接于所述第1通路的连接部，
所述第2通路的连接部与所述第3通路的连接部相互并列设置，
所述阀芯被设置为能够沿所述第2通路的连接部以及所述第3通路的连接部的并列方向移位，
所述第2通路的连接部相对于所述第3通路的连接部位于所述阀芯的关闭侧。
6.根据权利要求5所述的内燃机，其中，
所述第3通路与所述第2通路相比流通截面积大。
7.根据权利要求5或6所述的内燃机，其中，
所述第2通路的连接部形成为沿着所述阀芯移位的方向延伸的长孔形状。
8.根据权利要求4～7中任一项所述的内燃机，其中，
所述串缸混合气回流通路具有相比所述第2通路所连接的部位靠上游侧的上游侧部位，
所述变更机构具备供给机构，当所述阀芯的位置位于与所述第3模式对应的区域的规定的位置时，该供给机构将经由所述第1通路导入的压缩气体的一部分向所述串缸混合气回流通路的上游侧部位供给。
9.根据权利要求8所述的内燃机，其中，
所述供给机构具备：从所述串缸混合气回流通路的上游侧部位分支并延伸的分支管；以及与所述第1通路连通并且与所述阀芯设置为一体的活动管，当所述阀芯位于所述规定的位置时，所述活动管与所述分支管的前端连通。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的内燃机，其中，
所述压缩机具有围绕所述叶轮的压缩机壳体，
所述压缩机壳体具有在所述进气通路露出的扩散器面，并且在该压缩机壳体的内部且在扩散器面的背面侧具有冷却室，
所述冷却室构成所述串缸混合气回流通路的一部分，并且在该串缸混合气回流通路中位于所述第2通路的上游侧。
11.根据权利要求10所述的内燃机，其中，
在所述第2通路设置有喷嘴部，该喷嘴部使第2通路形成为从所述第1通路与该第2通路的连接部朝所述冷却室与该第2通路的连接部逐渐变细的前端细形状。
12.根据权利要求10以及11所述的内燃机，其中，
所述压缩机壳体具有壳体主体和扩散器部，该扩散器部与该壳体主体分体且包括所述扩散器面，
所述冷却室形成于所述扩散器部与所述壳体主体之间。
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