CN113661314A - 涡轮以及增压器 - Google Patents
涡轮以及增压器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113661314A CN113661314A CN202080027244.2A CN202080027244A CN113661314A CN 113661314 A CN113661314 A CN 113661314A CN 202080027244 A CN202080027244 A CN 202080027244A CN 113661314 A CN113661314 A CN 113661314A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- turbine
- passage
- scroll
- flow path
- upstream
- 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
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 56
- 210000002105 tongue Anatomy 0.000 claims description 22
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 49
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 17
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 17
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/02—Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs
- F02B37/025—Multiple scrolls or multiple gas passages guiding the gas to the pump drive
-
- 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
- F01D17/105—Final actuators by passing part of the fluid
-
- 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
- F01D9/00—Stators
- F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
- F01D9/026—Scrolls for radial machines or engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
- F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
- F02C6/10—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
- F02C6/12—Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/40—Application in turbochargers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/60—Fluid transfer
- F05D2260/606—Bypassing the fluid
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
涡轮(T)具备:涡轮叶轮,其被收纳于收纳空间;两个涡轮涡旋流路,其与收纳空间连接;第一废气旁通阀流路(废气旁通阀流路(44)),其向一方的涡轮涡旋流路(第二涡轮涡旋流路(36))开口,且相对于另一方的涡轮涡旋流路(第一涡轮涡旋流路(35))分离;以及阀(45),其开闭第一废气旁通阀流路。
Description
技术领域
本公开涉及涡轮以及增压器。本申请主张基于2019年4月10日提交的日本专利申请第2019-075015号的优先权的利益,并在本申请中引用其内容。
背景技术
在设于增压器等的涡轮中,存在设有两个涡轮涡旋流路的涡轮。例如,在专利文献1所记载的增压器中,形成有在两个涡轮涡旋流路的内壁面开口的废气旁通阀流路。在废气的流量过多的情况下,废气通过废气旁通阀流路而绕过涡轮叶轮流动。其结果,抑制增压器的过度旋转。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-348894号公报
发明内容
发明所要解决的课题
如上述的专利文献1所记载,在涡轮涡旋流路的内壁面开口有废气旁通阀流路。即使废气旁通阀流路关闭,废气的流动也会因废气旁通阀流路的开口部的影响而变得紊乱。因此,产生废气的压力损失。
本公开的目的在于,提供能够抑制废气的压力损失的涡轮以及增压器。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题,本公开的一个方案的涡轮具备:涡轮叶轮,其被收纳于收纳空间;两个涡轮涡旋流路,其与收纳空间连接;第一废气旁通阀流路,其与一方的涡轮涡旋流路连通,且相对于另一方的涡轮涡旋流路分离;以及阀,其开闭第一废气旁通阀流路。
优选具备:第一上游路,其与另一方的涡轮涡旋流路的上游侧连接;下游侧流路,其位于比涡轮叶轮更靠下游,且与收纳空间连通;以及第二废气旁通阀流路,其与第一上游路及下游侧流路连接。
优选设于两个涡轮涡旋流路各自的下游部的舌部的在涡轮叶轮的旋转方向上的位置彼此不同。
优选设于两个涡轮涡旋流路各自的下游部的舌部的在涡轮叶轮的旋转方向上的位置彼此相同。
优选一方的涡轮涡旋流路的流路截面积比另一方的涡轮涡旋流路的流路截面积小。
优选具备EGR流路所开口的第二上游路,该第二上游路位于比涡轮更靠上游,且与一方的涡轮涡旋流路连通。
为了解决上述课题,本公开的一个方案的增压器具备上述涡轮。
发明的效果如下。
根据本公开,能够抑制废气的压力损失。
附图说明
图1是示出发动机以及发动机的进气排气机构的简要结构的图。
图2是增压器的简要剖视图。
图3是图2的III-III线剖视图。
图4是图3的IV向视图。
图5是图2的虚线部分的提取图。
图6是用于说明阀的开阀的图。
图7是用于说明变形例的图。
图8是变形例的与图5对应的位置的剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图,对本公开的一个实施方式进行详细说明。在实施方式中示出的尺寸、材料、其它具体的数值等只不过是用于容易理解的示例,在没有特别说明的情况下,并不限定本公开。此外,在本说明书及附图中,对实际上具有同一功能、结构的要素标注同一符号,由此省略重复说明。并且,省略与本公开没有直接关系的要素的图示。
图1是示出发动机1以及发动机1的进气排气机构2的简要结构的图。如图1所示,进气排气机构2具有增压器TC。增压器TC的压缩机C设于进气流路3。在进气流路3中的压缩机C的下游侧设有节流阀4及稳压箱5。图1中仅示出了一个气缸6,但发动机1具有多个气缸6。从稳压箱5向各个气缸6进气。
从多个气缸6中的一部分气缸6排出的废气在第一集合部7合流。在第一集合部7连接有涡轮T的第一上游路8。废气通过第一集合部7及第一上游路8而向增压器TC的涡轮T供给。
从多个气缸6中的剩余的气缸6排出的废气在第二集合部9合流。在第二集合部9连接有涡轮T的第二上游路10。废气通过第二集合部9及第二上游路10而向增压器TC的涡轮T供给。
图1中,从气缸6到第二集合部9为止的流路宽度比从气缸6到第一集合部7为止的流路宽度窄。但是,从气缸6到第二集合部9为止的流路宽度也可以与从气缸6到第一集合部7为止的流路宽度相等。第二集合部9的流路宽度比第一集合部7的流路宽度窄。但是,第二集合部9的流路宽度也可以与第一集合部7的流路宽度相等。第二上游路10的流路宽度比第一上游路8的流路宽度窄。但是,第二上游路10的流路宽度可以与第一上游路8的流路宽度相等。
EGR流路11的一端与第二集合部9连接。EGR流路11的另一端与稳压箱5连接。在EGR流路11设有EGR阀12。若EGR阀12开阀,则废气从第二集合部9向稳压箱5流动。EGR阀12的开度能够在全开与全闭之间任意地控制。这样,在进气排气机构2设有HP-EGR(HighPressure-Exhaust Gas Recirculation:高压排气再循环)。
在涡轮T设有排气管13(下游侧流路)及废气旁通阀流路14。废气通过排气管13而从涡轮T排出。废气旁通阀流路14(第二废气旁通阀流路)与第一上游路8及排气管13连接。在废气旁通阀流路14设有开闭阀15。由开闭阀15对废气旁通阀流路14进行开闭。开闭阀15的开度能够在全开与全闭之间任意地控制。
图2是增压器TC的简要剖视图。图2中,省略涡轮T中的上述的第一上游路8、第二上游路10、排气管13、废气旁通阀流路14的图示。将图2所示的箭头L方向作为增压器TC的左侧进行说明。将图2所示的箭头R方向作为增压器TC的右侧进行说明。如图2所示,增压器TC具备增压器主体21。增压器主体21具备轴承壳体22。
在轴承壳体22的左侧,通过紧固机构23而连结涡轮壳体24。紧固机构23例如由G联接器构成。轴承壳体22与涡轮壳体24通过紧固机构23进行带紧固。在轴承壳体22的右侧,通过紧固螺栓25而连结压缩机壳体26。增压器TC中的紧固螺栓25侧作为涡轮T发挥功能。增压器TC中的压缩机壳体26侧作为压缩机C发挥功能。
在轴承壳体22形成有轴承孔22a。轴承孔22a在增压器TC的左右方向上贯通。在轴承孔22a设有轴承27。图2中,示出了全浮动轴承作为轴承27的一例。但是,轴承27也可以是半浮动轴承或滚动轴承等其它径向轴承。旋转轴28由轴承27旋转自如地轴支承。在旋转轴28的左端部设有涡轮叶轮29。在形成于涡轮壳体24内的收纳空间S内,旋转自如地收纳有涡轮叶轮29。并且,在旋转轴28的右端部设有压缩机叶轮30。压缩机叶轮30旋转自如地被收纳在压缩机壳体26内。
在压缩机壳体26形成有进气口31。进气口31在增压器TC的右侧开口。上述进气流路3中的压缩机C的上游侧与进气口31连接。并且,在通过紧固螺栓25将轴承壳体22与压缩机壳体26连结的状态下,形成扩压流路32。扩压流路32使空气升压。扩压流路32从旋转轴28的径向(以下简称为径向)的内侧朝向外侧呈环状地形成。扩压流路32的径向的内侧经由压缩机叶轮30而与进气口31连通。
并且,在压缩机壳体26的内部形成有压缩机涡旋流路33。压缩机涡旋流路33呈环状形状。压缩机涡旋流路33例如位于比扩压流路32更靠旋转轴28的径向的外侧。上述进气流路3中的压缩机C的下游侧与压缩机涡旋流路33连接。压缩机涡旋流路33与扩压流路32连通。
若压缩机叶轮30旋转,则从进气口31向压缩机壳体26内吸入空气。所吸入的空气在流通于压缩机叶轮30的叶片间的过程中,因离心力的作用而增速。增速后的空气在扩压流路32及压缩机涡旋流路33中升压。升压后的空气通过稳压箱5而被引导至各个气缸6。
在涡轮壳体24形成有喷出流路34(下游侧流路)。喷出流路34在增压器TC的左侧开口。上述的排气管13与喷出流路34连接。喷出流路34与收纳空间S连通。喷出流路34从涡轮叶轮29起沿涡轮叶轮29的旋转轴方向(以下简称为旋转轴方向)延伸。
在涡轮壳体24设有第一涡轮涡旋流路35(另一方的涡轮涡旋流路)和第二涡轮涡旋流路36(一方的涡轮涡旋流路)。第一涡轮涡旋流路35及第二涡轮涡旋流路36位于比收纳空间S更靠径向的外侧,且与收纳空间S连接。第一涡轮涡旋流路35与第一上游路8连通。第二涡轮涡旋流路36与第二上游路10连通。从第一上游路8、第二上游路10被引导至第一涡轮涡旋流路35、第二涡轮涡旋流路36的废气经由涡轮叶轮29的叶片间向喷出流路34引导。在废气的流通过程中,涡轮叶轮29旋转。
第二涡轮涡旋流路36的流路截面积比第一涡轮涡旋流路35的流路截面积小。此处,例如如图2所示,流路截面积是由包括涡轮叶轮29的旋转轴在内的平面形成的截面的面积。并且,图2中,第二涡轮涡旋流路36位于比第一涡轮涡旋流路35更靠左侧(更远离轴承壳体22或轴承27的一侧)。第一涡轮涡旋流路35延伸至比第二涡轮涡旋流路36更靠径向的外侧的位置。但是,第一涡轮涡旋流路35也可以在径向的外侧延伸至与第二涡轮涡旋流路36大致相同的位置。第二涡轮涡旋流路36也可以延伸至比第一涡轮涡旋流路35更靠径向的外侧的位置。即使在该情况下,因第一涡轮涡旋流路35的在旋转轴方向上的长度比第二涡轮涡旋流路36的在旋转轴方向上的长度长等的形状差异,第二涡轮涡旋流路36的流路截面积也比第一涡轮涡旋流路35的流路截面积小。
图3是图2的III-III线剖视图。图3中,示出在与旋转轴28的轴向垂直且通过第一涡轮涡旋流路35的平面处剖切涡轮壳体24的图。图3中,涡轮叶轮29由圆示出。如图3所示,在涡轮壳体24形成有第一气体流入口37。第一气体流入口37在涡轮壳体24的外部开口。在第一气体流入口37连接有上述的第一上游路8。
在第一气体流入口37与第一涡轮涡旋流路35之间形成有第一导入路38。第一导入路38大致呈直线状地延伸。第一气体流入口37经由第一导入路38而与第一涡轮涡旋流路35连通。第二涡轮涡旋流路36相对于第一涡轮涡旋流路35位于图3中的纸面里侧。
图4是图3的IV向视图。如图4所示,第二气体流入口39与第一气体流入口37并列设置。在第二气体流入口39连接有上述的第二上游路10。第二气体流入口39比第一气体流入口37小。但是,第二气体流入口39也可以是与第一气体流入口37大致相同的大小。
在第二气体流入口39与第二涡轮涡旋流路36之间形成有第二导入路40。第二导入路40的流路截面积比第一导入路38的流路截面积小。但是,第二导入路40的流路截面积也可以与第一导入路38的流路截面积大致相等。第二气体流入口39经由第二导入路40而与第二涡轮涡旋流路36连通。
隔壁41将第一涡轮涡旋流路35与第二涡轮涡旋流路36、第一气体流入口37与第二气体流入口39、第一导入路38与第二导入路40分别分隔(参照图2、图3、图4)。
在涡轮壳体24形成有两个舌部42、43。舌部42设于第一涡轮涡旋流路35的下游部35a。舌部42将第一涡轮涡旋流路35的下游部35a与上游部35b分隔。图3中,舌部43相对于舌部42形成在纸面里侧。与舌部42相同,舌部43设于第二涡轮涡旋流路36的下游部,将下游部与上游部分隔。
两个舌部42、43的在涡轮叶轮29的旋转方向上的位置彼此相同。这样,涡轮T是所谓的双涡旋涡轮。
图5是图2的虚线部分的提取图。图5所示的截面与图2所示的截面相比,涡轮叶轮29的旋转方向的位置不同。如图5所示,在涡轮壳体24形成有废气旁通阀流路44(第一废气旁通阀流路)。废气旁通阀流路44向第二涡轮涡旋流路36及喷出流路34开口。废气旁通阀流路44不经由收纳空间S(涡轮叶轮29)地使第二涡轮涡旋流路36与喷出流路34连通。
废气旁通阀流路44具有阀室44a、第一贯通孔44b以及第二贯通孔44c。阀室44a位于涡轮壳体24中的喷出流路34的径向的外侧。第一贯通孔44b将涡轮壳体24从阀室44a贯通直至第二涡轮涡旋流路36。第一贯通孔44b例如沿旋转轴方向延伸。第二贯通孔44c将涡轮壳体24从阀室44a贯通直至喷出流路34。第二贯通孔44c例如沿径向延伸。
在阀室44a设有阀45。阀室44a的内壁面中的第一贯通孔44b所开口的开口部成为阀座面46。阀45在闭阀时抵接于阀座面46。在该状态下,废气旁通阀流路44关闭,废气不流通。
图6是用于说明阀45的开阀的图。阀45例如通过由促动器构成的未图示的驱动机构进行开闭。如图6所示,若阀45远离阀座面46而开阀,则废气的一部分从第二涡轮涡旋流路36通过废气旁通阀流路44向喷出流路34流出。由此抑制涡轮T(增压器TC)的过度旋转。
废气旁通阀流路44相对于第一涡轮涡旋流路35分离,且不与第一涡轮涡旋流路35连接。也就是说,废气旁通阀流路44不向第一涡轮涡旋流路35开口。例如,也考虑废气旁通阀流路44向第一涡轮涡旋流路35及第二涡轮涡旋流路36双方开口的情况。在该情况下,在第一涡轮涡旋流路35中,因废气旁通阀流路44的开口部的影响,废气的流动变得紊乱。因此,会产生废气的压力损失。通过使废气旁通阀流路44仅向第二涡轮涡旋流路36开口,来抑制废气的压力损失。在废气旁通阀流路44向第一涡轮涡旋流路35及第二涡轮涡旋流路36双方开口的情况下,废气有可能从第一涡轮涡旋流路35向第二涡轮涡旋流路36漏出。通过使废气旁通阀流路44仅在第二涡轮涡旋流路36开口,来避免这样的废气的漏出。
第二涡轮涡旋流路36与第一涡轮涡旋流路35相比,在预定的运转条件下涡轮效率较低。在废气的流量过多时,废气仅从涡轮效率较低的一方的第二涡轮涡旋流路36向废气旁通阀流路44流出。由此有效地使用涡轮效率较高的一方的第一涡轮涡旋流路35。
如上所述,第二涡轮涡旋流路36的流路截面积比第一涡轮涡旋流路35的流路截面积小。因此,第一涡轮涡旋流路35与第二涡轮涡旋流路36相比,涡轮效率高的运转区域较大。由于废气仅从第二涡轮涡旋流路36向废气旁通阀流路44流出,所以在大范围的运转区域内,抑制涡轮效率的降低。
如上所述,废气旁通阀流路44向第二涡轮涡旋流路36及喷出流路34开口。第二涡轮涡旋流路36位于比第一涡轮涡旋流路35更远离轴承壳体22或轴承27的一侧。因此,第二涡轮涡旋流路36比第一涡轮涡旋流路35更接近喷出流路34,从而废气旁通阀流路44的设置变得容易。但是,第二涡轮涡旋流路36也可以位于比第一涡轮涡旋流路35更接近轴承壳体22或轴承27的一侧。
图7是用于说明变形例的图。与上述的实施方式相同,变形例的第一涡轮涡旋流路135(另一方的涡轮涡旋流路)与第一上游路8连通。第二上游路10与第二涡轮涡旋流路136(一方的涡轮涡旋流路)连通。如图7所示,在变形例中,第二涡轮涡旋流路136位于比第一涡轮涡旋流路135更靠旋转轴28的径向的内侧。第二涡轮涡旋流路136在涡轮叶轮29的径向的外侧大致遍及半周地延伸。第二涡轮涡旋流路136大致遍及半周地与涡轮叶轮29在径向上对置。
第一涡轮涡旋流路135在涡轮叶轮29的径向的外侧大致遍及整周地延伸。在第一涡轮涡旋流路135中的涡轮叶轮29的大致半周部分与涡轮叶轮29之间夹有第二涡轮涡旋流路136。第一涡轮涡旋流路135遍及作为不存在第二涡轮涡旋流路136的剩余部分的大致半周地在径向上与涡轮叶轮29对置。
在涡轮壳体24形成有两个舌部142、143。舌部142设于第一涡轮涡旋流路135的下游部135a。舌部142将第一涡轮涡旋流路135的下游部135a与第二涡轮涡旋流路136的上游部136b分隔。舌部143设于第二涡轮涡旋流路136的下游部。舌部143将第二涡轮涡旋流路136的下游部136a与第一涡轮涡旋流路135的上游部135b分隔。
舌部142、143配置于相互在涡轮叶轮29的旋转方向上错开180度的位置。但是,舌部143相对于舌部142在涡轮叶轮29的旋转方向上的位置不同即可。这样,涡轮T是所谓的双涡旋涡轮。
此处,对第二涡轮涡旋流路136位于比第一涡轮涡旋流路135更靠旋转轴28的径向的内侧的情况进行了说明。但是,第二涡轮涡旋流路136也可以位于比第一涡轮涡旋流路135更靠旋转轴28的径向的外侧。
图8是变形例的与图5对应的位置的剖视图。如图8所示,第二涡轮涡旋流路136的流路截面积比第一涡轮涡旋流路135的流路截面积小。在涡轮壳体24形成有废气旁通阀流路44。废气旁通阀流路44向第二涡轮涡旋流路136及喷出流路34开口。
废气旁通阀流路44具有阀室44a、第一贯通孔44b以及第二贯通孔44c。废气旁通阀流路44的结构与上述废气旁通阀流路44的结构实质上相同。设于阀室44a的阀45例如通过由促动器构成的未图示的驱动机构进行开闭。若阀45开阀,则废气的一部分从第二涡轮涡旋流路136通过废气旁通阀流路44向喷出流路34流出。由此抑制涡轮T的过度旋转。
在变形例中,也与上述的实施方式相同,通过使废气旁通阀流路44仅向第二涡轮涡旋流路136开口,来抑制废气的压力损失。第二涡轮涡旋流路136与第一涡轮涡旋流路135相比,在预定的运转条件下涡轮效率较低。与上述的实施方式相同,有效地使用涡轮效率较高的一方的第一涡轮涡旋流路135。
如上所述,第二涡轮涡旋流路136的流路截面积比第一涡轮涡旋流路135的流路截面积小。因此,第一涡轮涡旋流路135与第二涡轮涡旋流路136相比,涡轮效率高的运转区域较大。由于废气仅从第二涡轮涡旋流路136向废气旁通阀流路44流出,所以在大范围的运转区域内,抑制涡轮效率的降低。
以上,参照附图对本公开的一个实施方式进行了说明,但当然本公开不限定于该实施方式。只要是本领域技术人员,在权利要求书所记载的范畴内,显然能够想到各种变更例或修改例,这些变更例或修正例当然也属于本公开的技术范围。
例如,在上述的实施方式及变形例中,以增压器TC的涡轮T为例进行了说明。但是,也可以使用组装于增压器TC以外的装置的涡轮T、单体的涡轮T。
在上述的实施方式及变形例中,对涡轮T包括第一上游路8、第二上游路10、排气管13以及废气旁通阀流路14的情况进行了说明。但是,第一上游路8、第二上游路10、排气管13以及废气旁通阀流路14也可以与涡轮T相独立地设置。
在上述的实施方式及变形例中,对废气旁通阀流路14与排气管13连接的情况进行了说明。但是,废气旁通阀流路14也可以与喷出流路34连接。
在上述的实施方式及变形例中,对废气旁通阀流路44向第二涡轮涡旋流路36、136开口的情况进行了说明。但是,废气旁通阀流路44只要与第二涡轮涡旋流路36、136连通即可,例如,也可以向第二导入路40开口。
在上述的实施方式及变形例中,对设置废气旁通阀流路14的情况进行了说明。在该情况下,第一上游路8的废气从废气旁通阀流路14向排气管13流出,从而进一步抑制涡轮T的过度旋转。并且,第一上游路8的流路截面积比第一涡轮涡旋流路35、135的流路截面积大。由于废气旁通阀流路14向第一上游路8开口,所以与废气旁通阀流路14向第一涡轮涡旋流路35、135开口的情况相比,由开口部引起的废气的流动的紊乱的影响较小。
在上述的实施方式中,对涡轮T为双涡旋涡轮的情况进行了说明。在该情况下,在第一涡轮涡旋流路35和第二涡轮涡旋流路36中,涡轮叶轮29的旋转方向的位置没有差异。因此,即使废气向废气旁通阀流路44流出而第二涡轮涡旋流路36的流量相对于第一涡轮涡旋流路35的流量产生变化,涡轮叶轮29的旋转轴也难以晃动。
在上述的实施方式及变形例中,对第二涡轮涡旋流路36、136的流路截面积比第一涡轮涡旋流路35、135的流路截面积小的情况进行了说明。但是,第二涡轮涡旋流路36、136的流路截面积也可以比第一涡轮涡旋流路35、135的流路截面积大。第二涡轮涡旋流路36、136的流路截面积也可以与第一涡轮涡旋流路35、135的流路截面积大致相等。
在上述的实施方式及变形例中,对EGR流路11向第二上游路10开口的情况进行了说明。在该情况下,在位于流路截面积较小的第二涡轮涡旋流路36、136的上游的第二上游路10中,排气压力比第一上游路8的排气压力高。例如,在低负载区域内,EGR阀12开阀,废气高效地从排气压力较高的第二上游路10向EGR流路11流出。在高负载区域内,阀45开阀,废气高效地从排气压力较高的第二涡轮涡旋流路36、136向废气旁通阀流路44流出。但是,EGR流路11也可以不向第二上游路10开口。
产业上的可利用性
本公开能够利用于涡轮以及增压器。
符号的说明
8—第一上游路,10—第二上游路,11—EGR流路,13—排气管(下游侧流路),14—废气旁通阀流路(第二废气旁通阀流路),29—涡轮叶轮,34—喷出流路(下游侧流路),35—第一涡轮涡旋流路(另一方的涡轮涡旋流路),35a—下游部,36—第二涡轮涡旋流路(一方的涡轮涡旋流路),42—舌部,43—舌部,44—废气旁通阀流路(第一废气旁通阀流路),45—阀,135—第一涡轮涡旋流路(另一方的涡轮涡旋流路),135a—下游部,136—第二涡轮涡旋流路(一方的涡轮涡旋流路),136a—下游部,142—舌部,143—舌部,S—收纳空间,T—涡轮,TC—增压器。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修改后)一种涡轮,其特征在于,具备:
涡轮叶轮,其被收纳于收纳空间;
两个涡轮涡旋流路,其与上述收纳空间连接;
第一废气旁通阀流路,其与一方的上述涡轮涡旋流路连通,且相对于另一方的上述涡轮涡旋流路分离;
阀,其开闭上述第一废气旁通阀流路;
第一上游路,其与上述另一方的涡轮涡旋流路的上游侧连接;
下游侧流路,其位于比上述涡轮叶轮更靠下游,且与上述收纳空间连通;以及
第二废气旁通阀流路,其与上述第一上游路及上述下游侧流路连接。
2.(删除)
3.(修改后)根据权利要求1所述的涡轮,其特征在于,
设于上述两个涡轮涡旋流路各自的下游部的舌部的在上述涡轮叶轮的旋转方向上的位置彼此不同。
4.(修改后)根据权利要求1所述的涡轮,其特征在于,
设于上述两个涡轮涡旋流路各自的下游部的舌部的在上述涡轮叶轮的旋转方向上的位置彼此相同。
5.(修改后)根据权利要求1、3、4任一项中所述的涡轮,其特征在于,
上述一方的涡轮涡旋流路的流路截面积比上述另一方的涡轮涡旋流路的流路截面积小。
6.根据权利要求5所述的涡轮,其特征在于,
具备EGR流路所开口的第二上游路,该第二上游路位于比上述涡轮更靠上游,且与上述一方的涡轮涡旋流路连通。
7.(修改后)一种增压器,其特征在于,
具备权利要求1、3至6任一项中所述的涡轮。
Claims (7)
1.一种涡轮,其特征在于,具备:
涡轮叶轮,其被收纳于收纳空间;
两个涡轮涡旋流路,其与上述收纳空间连接;
第一废气旁通阀流路,其与一方的上述涡轮涡旋流路连通,且相对于另一方的上述涡轮涡旋流路分离;以及
阀,其开闭上述第一废气旁通阀流路。
2.根据权利要求1所述的涡轮,其特征在于,具备:
第一上游路,其与上述另一方的涡轮涡旋流路的上游侧连接;
下游侧流路,其位于比上述涡轮叶轮更靠下游,且与上述收纳空间连通;以及
第二废气旁通阀流路,其与上述第一上游路及上述下游侧流路连接。
3.根据权利要求1或2所述的涡轮,其特征在于,
设于上述两个涡轮涡旋流路各自的下游部的舌部的在上述涡轮叶轮的旋转方向上的位置彼此不同。
4.根据权利要求1或2所述的涡轮,其特征在于,
设于上述两个涡轮涡旋流路各自的下游部的舌部的在上述涡轮叶轮的旋转方向上的位置彼此相同。
5.根据权利要求1至4任一项中所述的涡轮,其特征在于,
上述一方的涡轮涡旋流路的流路截面积比上述另一方的涡轮涡旋流路的流路截面积小。
6.根据权利要求5所述的涡轮,其特征在于,
具备EGR流路所开口的第二上游路,该第二上游路位于比上述涡轮更靠上游,且与上述一方的涡轮涡旋流路连通。
7.一种增压器,其特征在于,
具备权利要求1至6任一项中所述的涡轮。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019075015 | 2019-04-10 | ||
JP2019-075015 | 2019-04-10 | ||
PCT/JP2020/014893 WO2020209146A1 (ja) | 2019-04-10 | 2020-03-31 | タービンおよび過給機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113661314A true CN113661314A (zh) | 2021-11-16 |
Family
ID=72751101
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202080027244.2A Pending CN113661314A (zh) | 2019-04-10 | 2020-03-31 | 涡轮以及增压器 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220003151A1 (zh) |
JP (1) | JPWO2020209146A1 (zh) |
CN (1) | CN113661314A (zh) |
DE (1) | DE112020001851T5 (zh) |
WO (1) | WO2020209146A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020179107A1 (ja) * | 2019-03-06 | 2020-09-10 | 株式会社Ihi | タービン |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070089415A1 (en) * | 2003-07-29 | 2007-04-26 | Kiyohiro Shimokawa | Turbocharger |
JP2007154703A (ja) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Mazda Motor Corp | 過給機付きエンジンの排気ガス温度制御装置 |
US20080098733A1 (en) * | 2006-10-31 | 2008-05-01 | International Engine Intellectual Property Company, Llc | Exhaust gas throttle for divided turbine housing turbocharger |
US20140294577A1 (en) * | 2012-01-11 | 2014-10-02 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Scroll structure of turbine housing |
JP2017516016A (ja) * | 2014-05-19 | 2017-06-15 | ボーグワーナー インコーポレーテッド | 非対称デュアル渦巻きを通じる燃料節約及びegr活用のためにパルスエネルギー分離を最適化するデュアル渦巻きターボチャージャ |
WO2018151267A1 (ja) * | 2017-02-16 | 2018-08-23 | 株式会社Ihi | 過給機 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4245953A (en) * | 1979-01-18 | 1981-01-20 | General Motors Corporation | Engine turbocharger with cartridge wastegate valve |
JPS6321329A (ja) * | 1986-07-14 | 1988-01-28 | Mazda Motor Corp | エンジンの排気装置 |
JPS63117124A (ja) * | 1986-11-05 | 1988-05-21 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ツインスクロ−ルタ−ボチヤ−ジヤ付エンジン |
JP4548237B2 (ja) | 2005-06-17 | 2010-09-22 | トヨタ自動車株式会社 | ターボチャージャのツインスクロールタービンハウジング |
DE102008039086A1 (de) * | 2008-08-21 | 2010-02-25 | Daimler Ag | Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs |
JP6881219B2 (ja) | 2017-10-18 | 2021-06-02 | トヨタ自動車株式会社 | 衝突前制御装置及び衝突前制御方法 |
-
2020
- 2020-03-31 CN CN202080027244.2A patent/CN113661314A/zh active Pending
- 2020-03-31 WO PCT/JP2020/014893 patent/WO2020209146A1/ja active Application Filing
- 2020-03-31 DE DE112020001851.2T patent/DE112020001851T5/de active Pending
- 2020-03-31 JP JP2021513589A patent/JPWO2020209146A1/ja active Pending
-
2021
- 2021-09-20 US US17/479,298 patent/US20220003151A1/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070089415A1 (en) * | 2003-07-29 | 2007-04-26 | Kiyohiro Shimokawa | Turbocharger |
JP2007154703A (ja) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Mazda Motor Corp | 過給機付きエンジンの排気ガス温度制御装置 |
US20080098733A1 (en) * | 2006-10-31 | 2008-05-01 | International Engine Intellectual Property Company, Llc | Exhaust gas throttle for divided turbine housing turbocharger |
US20140294577A1 (en) * | 2012-01-11 | 2014-10-02 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Scroll structure of turbine housing |
JP2017516016A (ja) * | 2014-05-19 | 2017-06-15 | ボーグワーナー インコーポレーテッド | 非対称デュアル渦巻きを通じる燃料節約及びegr活用のためにパルスエネルギー分離を最適化するデュアル渦巻きターボチャージャ |
WO2018151267A1 (ja) * | 2017-02-16 | 2018-08-23 | 株式会社Ihi | 過給機 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE112020001851T5 (de) | 2021-12-30 |
WO2020209146A1 (ja) | 2020-10-15 |
JPWO2020209146A1 (zh) | 2020-10-15 |
US20220003151A1 (en) | 2022-01-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5018400B2 (ja) | 内燃機関の排気還流装置 | |
US8210793B2 (en) | Radial flow compressor for a turbo-supercharger | |
EP1853825B1 (en) | Turbocharger having compressor with ported second-stage shroud | |
US9618005B2 (en) | Variable nozzle unit and variable-geometry turbocharger | |
EP1585888B1 (en) | Turbocharger | |
JP5369723B2 (ja) | 遠心圧縮機 | |
US20170292381A1 (en) | Exhaust turbine for turbocharger | |
CN103850727B (zh) | 涡轮增压器的抽吸密封 | |
US10760437B2 (en) | Turbocharger with ported turbine shroud | |
WO2014109210A1 (ja) | 過給機 | |
CN113661314A (zh) | 涡轮以及增压器 | |
KR20130058689A (ko) | 배기가스 터보차저의 압축기 | |
US11378094B2 (en) | Centrifugal compressor | |
US6834500B2 (en) | Turbine for an exhaust gas turbocharger | |
WO2018230108A1 (ja) | 多段過給機 | |
WO2024053148A1 (ja) | タービン | |
US20230323891A1 (en) | Turbine and turbocharger | |
CN114846229A (zh) | 涡轮 | |
CN111512031A (zh) | 涡轮机 | |
JP7151866B2 (ja) | タービン | |
KR101579047B1 (ko) | 터보 과급기, 터빈 노즐 및 선박 | |
JP2023131315A (ja) | 過給機 | |
WO2021191338A1 (en) | Internal combustion engine system with exhaust gas flow control |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |