JP2017180365A - ターボ過給機付エンジン - Google Patents
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Abstract
【課題】複数のターボ過給機を設けつつ、エンジン周辺のレイアウトの自由度を高く確保する。【解決手段】オイル供給管70に、オイル導出部15に接続される共通管71と、共通管71の下流端に設けられる分岐部72と、分岐部72と各センターハウジング151,161とを個別に連結する複数の分岐管74,76とを設けるとともに、分岐管76に、上流側管部76aと、下流側管部76bと、接続部材76cとを設け、オイル供給管のうち接続部材76cを除く部分を金属製とする一方、接続部材76cを金属よりも柔軟な部材で形成し、オイル供給管70を、連結軸151,161と直交する方向から見たときに、各タービンハウジング154,164と重ならず、かつ、オイル供給管70の少なくとも一部が各センターハウジング151,161および各コンプレッサハウジング152,162と重なる位置に配置する。【選択図】図2
Description
本発明は、気筒が形成されたエンジン本体を備えるとともに、コンプレッサ、タービン、これらコンプレッサとタービンとを連結する連結軸およびこれらをそれぞれ収容するコンプレッサハウジング、タービンハウジング、センターハウジングを有するターボ過給機を複数備えるターボ過給機付エンジンに関する。
従来より、エンジンの加速性能を高めるために、排気通路に設けられたタービンと吸気通路に設けられてこのタービンにより回転駆動されるコンプレッサとこれらタービンとコンプレッサとを連結する連結軸とを有し、排気のエネルギーを利用して吸気を過給するターボ過給機を、エンジンに設けることが行われている。また、エンジンにこのターボ過給機を複数設けることも行われている。
例えば、特許文献1には、2つのターボ過給機を有するエンジンが開示されている。
特許文献1のエンジンでは、上下に2つのターボ過給機が並設されているとともに、これらターボ過給機のタービンハウジングどうしが互いに連結された状態で配置されている。
ここで、ターボ過給機には、その連結軸と軸受との間の部分を潤滑するために潤滑油を供給する必要がある。そのため、エンジンにターボ過給機を設ける場合には、エンジン本体に形成されたオイルギャラリ等とターボ過給機とを連結するパイプを設け、このパイプを介して潤滑油をターボ過給機に導入し、かつ、ターボ過給機からエンジン本体に潤滑油を戻す必要がある。
従って、ターボ過給機を複数設ける場合には、エンジン本体の周囲にこれらターボ過給機に加えてこのパイプも複数設けねばならず、レイアウトが困難になる。
本発明は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、エンジン周辺のレイアウトの自由度を高めることができるターボ過給機付エンジンを提供することにある。
前記課題を解決するために、本発明は、気筒が形成されたエンジン本体を備えるとともに、コンプレッサ、タービン、これらコンプレッサとタービンとを連結する連結軸およびこれらをそれぞれ収容するコンプレッサハウジング、タービンハウジング、センターハウジングを有するターボ過給機を複数備えるターボ過給機付エンジンであって、前記エンジン本体に形成されて、当該エンジン本体から前記各ターボ過給機に向けて潤滑油を導出するオイル導出部と、前記オイル導出部と前記各センターハウジングとを連通して、潤滑油を前記センターハウジングに供給するオイル供給管とを有し、前記オイル供給管は、前記オイル導出部に接続される共通管と、当該共通管の下流端に設けられる分岐部と、当該分岐部と前記各センターハウジングとを個別に連結する複数の分岐管とを有し、少なくとも一の前記分岐管は、前記分岐部に接続される上流側管部と、前記センターハウジングに接続される下流側管部と、これらを接続する接続部材とを有し、前記オイル供給管のうち前記接続部材を除く部分は金属製である一方、前記接続部材は、金属よりも柔軟な部材で形成されており、前記オイル供給管は、前記連結軸と直交する方向から見たときに、前記各タービンハウジングと重ならず、かつ、当該オイル供給管の少なくとも一部が前記各センターハウジングおよび前記各コンプレッサハウジングと重なる位置に配置されていることを特徴とする(請求項1)。
この発明によれば、エンジン本体に形成されたオイル導出部に共通管が接続され、この共通管の下流端に設けられた分岐部から各ターボ過給機に分岐管が分岐して潤滑油がこれらターボ過給機に供給されるようになっている。そのため、各ターボ過給機とエンジン本体とを個別に接続する場合に比べて管の数を少なく抑えることができ、レイアウトの自由度を高めることができる。
ただし、このように、各センターハウジングに接続される分岐管をともに分岐部に接続して分岐部から共通管が延びるように構成した場合において、これら部材をすべて金属製であって変形しにくい部材で構成すると、振動量や熱変形量の差に伴うターボ過給機どうしの位置ずれに伴ってこれら分岐管や共通管に過度の応力が加わるおそれがある。
これに対して、本発明では、前記のように、少なくとも一の分岐管の途中部分に設けられる接続部材が金属よりも柔軟な部材で形成されている。そのため、ターボ過給機どうしの振動量の差や熱膨張量の差によってこれらターボ過給機どうしの位置ずれが生じた場合であっても、この差を前記接続部材で吸収することができ、オイル供給管に過剰な応力が加わるのを抑制することができる。しかも、本発明では、この接続部材の材質自体が柔軟性を有するものとされているため、簡単な構成で前記応力を小さく抑えることができる。
さらに、本発明では、オイル供給管が、連結軸と直交する方向から見たときに、各タービンハウジングと重ならず、かつ、オイル供給管の少なくとも一部が各センターハウジングおよび各コンプレッサハウジングと重なる位置に配置されている。そのため、各タービンハウジングからオイル供給管に熱害が加えられるのを抑制することができ、オイル供給管に加えられる応力をより確実に小さくすることができる。
本発明において、前記共通管の上流端は、複数の締結部材によって前記エンジン本体に締結されているのが好ましい(請求項2)。
このようにすれば、共通管ひいてはオイル供給管が強固にエンジン本体に固定される。従って、ターボ過給機の振動や熱膨張に伴ってオイル供給管が変位しても、オイル供給管とエンジン本体との締結をより確実に維持することができる。
また、本発明において、前記タービンハウジングの少なくとも一つは、板金製であるのが好ましい(請求項3)。
このようにタービンを板金製とした場合には、タービンを鋳物製とした場合よりも熱による変形量が大きくなりターボ過給機どうしの位置ずれが大きくなりやすい。これに対して、本発明では、接続部分によってこの位置ずれを吸収することができるため、タービンを板金製として軽量化および低コストとしながらオイル供給管に加えられる応力を小さく抑えることができる。
また、本発明において、前記ターボ過給機として上下に並ぶ2つのターボ過給機を備え、前記オイル導出部は、前記エンジン本体のうち下側に位置するターボ過給機の下方に形成されており、前記分岐部は、前記下側のターボ過給機の前記コンプレッサハウジングの下側部分と対向する位置に配置されており、前記下側のターボ過給機の前記センターハウジングに潤滑油を供給するオイル供給管は、このセンターハウジングの下部に接続されているのが好ましい(請求項4)。
このようにすれば、オイル導出部と分岐部との距離、および、分岐部と下側のターボ過給機のうちオイル供給管が接続される部分との距離を短くすることができ、オイル供給管の長さを短くして、レイアウトの自由度をより一層高めることができる。
本発明によれば、複数のターボ過給機を設けつつ、エンジン周辺のレイアウトの自由度を高く確保できるターボ過給付エンジンを提供することができる。
(1)エンジンの全体構成
図1は、本発明の一実施形態にかかるターボ過給付エンジンの全体構成を概略的に示した図である。本図に示されるエンジンは、走行用の動力源として車両に搭載された4サイクルエンジンであり、紙面に直交する方向に並ぶ複数(例えば4つ)の気筒2を有する直列多気筒型のエンジン本体1と、エンジン本体1に燃焼用の空気を導入するための吸気通路20と、エンジン本体1で生成された燃焼ガス(排気)を排出するための排気通路30と、排気通路30を流通する排気によりそれぞれ駆動される第1ターボ過給機50および第2ターボ過給機60とを備えている。このように、本実施形態では、エンジンに2つのターボ過給機50,60が設けられている。
図1は、本発明の一実施形態にかかるターボ過給付エンジンの全体構成を概略的に示した図である。本図に示されるエンジンは、走行用の動力源として車両に搭載された4サイクルエンジンであり、紙面に直交する方向に並ぶ複数(例えば4つ)の気筒2を有する直列多気筒型のエンジン本体1と、エンジン本体1に燃焼用の空気を導入するための吸気通路20と、エンジン本体1で生成された燃焼ガス(排気)を排出するための排気通路30と、排気通路30を流通する排気によりそれぞれ駆動される第1ターボ過給機50および第2ターボ過給機60とを備えている。このように、本実施形態では、エンジンに2つのターボ過給機50,60が設けられている。
第1ターボ過給機50は、排気により駆動される第1タービン(タービン)54と、第1タービン54により回転駆動される第1コンプレッサ(コンプレッサ)52と、これらを連結してこれらと一体に回転する第1連結軸(連結軸)51とを有する。第1タービン54および第1コンプレッサ54は、それぞれ連結軸51の軸方向両端に設けられている。また、第1ターボ過給機50は、これら連結軸51、タービン54、コンプレッサ54をそれぞれ内側に収容する第1センターハウジング151、第1タービンハウジング154、第1コンプレッサハウジング152を有する(図2参照)。
同様に、第2ターボ過給機60は、第2タービン(タービン)64と、第2コンプレッサ(コンプレッサ)62と、これらを連結する第2連結軸61と、これらをそれぞれ収容する第2センターハウジング161と、第2タービンハウジング164と、第2コンプレッサハウジング162とを有する。
第2ターボ過給機60は、第1ターボ過給機50よりも大型であり、第2タービン64および第2コンプレッサ62は、第1コンプレッサ52および第1タービン54よりも容量が大きく設定されている。
ここで、第1タービンハウジング154が鋳物であるのに対して、第2タービンハウジング164は板金製であり、両方のタービンハウジングを鋳物で形成する場合に比べて、ターボ過給機50,60全体での軽量化が実現されているとともに、コストが低く抑えられるようになっている。
エンジン本体1には、各気筒2に対応して、吸気通路20から供給される空気(吸気)を各気筒2に導入するための吸気ポート7と、各気筒2で生成された排気を排気通路30に導出するための排気ポート8と、吸気ポート7を開閉可能に閉鎖する吸気弁9と、排気ポート8を開閉可能に閉鎖する排気弁10とがそれぞれ設けられている。
吸気通路20は、各吸気ポート7に繋がるように設けられている。吸気通路20には、上流側から順に、エアクリーナ21、第2コンプレッサ62、第1コンプレッサ52、インタークーラ22、スロットルバルブ23が設けられている。なお、第1コンプレッサハウジング162および第2コンプレッサハウジング152は、それぞれ吸気通路20の一部を構成する。
また、吸気通路20には、第1コンプレッサ52をバイパスする吸気側バイパス通路122と、これを開閉する吸気側バイパス弁25が設けられている。
排気通路30は、エンジン本体1の各排気ポート11に繋がるように設けられている。排気通路30には、上流側から順に、第1タービン54、第2タービン64、触媒装置90が設けられている。触媒装置90は、例えば、酸化触媒、三元触媒、DPFを有している。
排気通路30には、第1タービン54をバイパスする排気バイパス通路132と、これを開閉する排気バイパス弁35が設けられている。さらに、排気通路30には、第2タービン64をバイパスするウエストゲート用通路38と、これを開閉するウエストゲートバルブ39とが設けられている。
また、本実施形態のエンジンは、エンジン本体1から排出された排気の一部すなわちEGRガスを吸気に還流させるEGR装置40を有している。EGR装置40は、排気通路30と吸気通路20とをそれぞれ連通するEGR通路41と、これを開閉するEGRバルブ42とを有する。
このように構成されたエンジンでは、例えば、排気流量の多い運転条件では、吸気および排気が排気バイパス通路132および吸気バイパス通路122を通過するように、排気バイパス弁35と吸気バイパス弁25とが開弁されて、主として第2ターボ過給機60によって過給が行われる一方、排気流量の少ない運転条件では、排気バイパス弁35と吸気バイパス弁25とが閉弁されて排気バイパス通路132および吸気バイパス通路122が閉鎖され、第1ターボ過給機50に吸気および排気が導入されて、第1ターボ過給機50と第2ターボ過給機60とによって過給が行われる。さらに、排気流量が最大およびその付近となる運転条件では、ウエストゲートバルブ39が開弁される。
(2)ターボ過給機周辺構造
次に、ターボ過給機50,60の配置について説明する。図2は、エンジン本体1周辺を気筒配列方向と直交する方向から見た正面図である。すなわち、各気筒2は図2における左右方向に並んでいる。以下、図2における左右方向を単に左右方向といい、図2の右、左をそれぞれ単に右、左という。また、図2の紙面と直交する方向を前後方向といい、紙面手前側を後側、反対側を前側という。
次に、ターボ過給機50,60の配置について説明する。図2は、エンジン本体1周辺を気筒配列方向と直交する方向から見た正面図である。すなわち、各気筒2は図2における左右方向に並んでいる。以下、図2における左右方向を単に左右方向といい、図2の右、左をそれぞれ単に右、左という。また、図2の紙面と直交する方向を前後方向といい、紙面手前側を後側、反対側を前側という。
図2に示すように、エンジン本体1は内側に気筒2が形成されたシリンダブロック11と、シリンダブロック11の上方に配置されたシリンダヘッドを覆うヘッドカバー12とを有している。また、シリンダブロック11の下方には、オイルパン13が設けられている。
第1ターボ過給機50と第2ターボ過給機60とは、エンジン本体1の後方に、上下に並んで配置されている。図2に示した例では、これらターボ過給機50、60は、ヘッドカバー12の上端とほぼ同じ高さからシリンダブロック11の上下中央付近までの領域において、エンジン本体1の後方左寄りの位置に配置されている。本実施形態では、上側のターボ過給機が大型の第2ターボ過給機60であり、下側のターボ過給機が小型の第1ターボ過給機50である。
これらターボ過給機50,60は、各連結軸51,61が左右すなわち気筒配列方向に延びて、各連結軸51,61の左右両端にそれぞれコンプレッサ52,62とタービン54,64とが配置されている。また、コンプレッサ52,62どうしが左右同じ側に位置し、タービン54,64どうしが左右同じ側に位置するように配置されている。具体的には、各コンプレッサ52,62は、それぞれ連結軸51,61の左側に位置し、各タービン54,62は連結軸51,61の右側に位置している。
これらターボ過給機50,60は、互いに連結されている。具体的には、ターボ過給機50,60単体を示した図7のように、第2ターボ過給機60の第2タービンハウジング164と、第1ターボ過給機50の第1タービンハウジング154とがボルトにより連結され、第2ターボ過給機60の第2コンプレッサハウジング162と、第1ターボ過給機50の第1コンプレッサハウジング152とが互いに連結されている。
そして、図7の矢印Y1で示すように、吸気は第2コンプレッサ62を通過した直後に第1コンプレッサ52に流入し、その後エンジン本体1に向かうようになっている。一方、図7の矢印Y2で示すように、排気は第1タービン54を通過した直後に第2タービン64に流入し、その後、触媒装置90に流入するようになっている。なお、図2に示すように、触媒装置90は各タービン54,62の左側に上下に延びる姿勢で配置されている。
(3)潤滑油経路
次に、各ターボ過給機50,60に潤滑油を供給するための構造について説明する。
次に、各ターボ過給機50,60に潤滑油を供給するための構造について説明する。
すなわち、各ターボ過給機50,60には潤滑油が供給される。具体的には、各ターボ過給機50,60は、センターハウジング151,161の内側において連結軸51,52を回転可能に支持する軸受(不図示)を有しており、これら連結軸51,52と軸受との間に潤滑油が供給される。
まず、潤滑油の全体の経路について図2等を用いて簡単に説明する。
エンジン本体1の内側には潤滑油が流通するオイルギャラリ(不図示)が形成されており、オイルポンプ(不図示)によってオイルパン13からこのオイルギャラリに潤滑油が供給される。エンジン本体1の外側壁には、このオイルギャラリと連通して潤滑油を外部に導出するオイル導出部15が形成されている。このオイル導出部15と各ターボ過給機50,60のセンターハウジング151,161とは、オイル供給管70によって連通されている。そして、オイルギャラリを流通する潤滑油の一部が、このオイル導出部15とオイル供給管70を通って、各センターハウジング151,161の内側に収容された軸受に供給される。
また、シリンダブロック11の外側壁には、シリンダブロック11の内側に形成されたクランク室と連通するオイル還流部16が形成されている。そして、このオイル還流部16と各センターハウジング151,161とは、リターンパイプ80によって連通されており、各ターボ過給機50,60の軸受を潤滑した後の使用済の潤滑油は、リターンパイプ80およびオイル還流部16を介してクランク室に導入されてオイルパン13に戻る。
次に、前記オイル供給管70等の詳細構造について説明する。
本実施形態では、エンジン本体1からターボ過給機50,60に向けてオイルを導出するオイル導出部15は、シリンダブロック11の左端部の上下略中央付近に形成されている。オイル導出部15は、正面視で第1コンプレッサ52のすぐ下方となる位置にあり、第1コンプレッサ52と近接した位置に配置されている。
本実施形態では、この1つのオイル導出部15から2つのセンターハウジング151,161にオイルを供給するように構成されており、このオイルを供給するためのオイル供給管70は、その途中で分岐して、第1センターハウジング151と、第2センターハウジング161に向かって延びている。
具体的には、オイル供給管70は、オイル導出部15に接続される共通管71と、この共通管71の下流端に設けられた分岐部72と、この分岐部72から第1センターハウジング151と、第2センターハウジング161とに向かってそれぞれ個別に延びる第1オイル分岐管(分岐管)74と、第2オイル分岐管(分岐管)76とを有している。
共通管71の上流端には、シリンダブロック11に沿って左右に延びるフランジ171が設けられている。このフランジ171には、2つの貫通孔171aが形成されており、シリンダブロック11には、これら貫通孔171aに対応する2つのボルト孔(不図示)が形成されている。共通管71ひいてはオイル供給管70は、2本のボルト190,190がそれぞれこれら貫通孔171aに挿通された状態でシリンダブロック11のボルト孔に螺合することで、シリンダブロック11に締結されている。
このように、本実施形態では、ボルト190が請求項に係る締結部材として機能し、これら2本のボルト190,190によって、オイル供給管70が強固にシリンダブロック11に締結されている。
図3は、エンジン本体1等を省略してターボ過給機50,60周辺を示した図であって左斜め下側からこれらを見た図である。
この図3および図2に示すように、分岐部72は、オイル導出部15に比較的近い位置に配置されており、これにより、オイル導出部15から分岐部72まで延びる共通管71の長さは比較的短く抑えられている。具体的には、分岐部72は、第1コンプレッサ52の左側部分の下部の後方に配置されている。
分岐部72は、オイル導出部15から左斜め上方に位置している。これに伴い、共通管71はオイル導出部15から分岐部72に向かって、左側すなわちタービン54,64から離間する側に延びている。そして、図2に示す状態において、共通管71は、各タービンハウジング154,164と重ならない位置に配置されている。具体的には、共通管71は、オイル導出部15から上方に延びた後左に折れ曲がり、その後わずかに下方に延びた後、左斜め上方に延びている。
共通管71は、鋼製の管状部材である。また、共通管71の上流端に設けられた前記フランジ171も鋼製である。
図4は、分岐部72の概略拡大図である。この図5に示すように、分岐部72の内側には上下に延びる通路とこれと直交する通路とが互いに連通した状態で形成されており、分岐部72は3つの開口を有する。共通管71と、第1オイル分岐管74と、第2オイル分岐管76とは、これら開口にそれぞれ接続されており、共通管71から分岐部72に流入した潤滑油が分岐部72内において、第1オイル分岐管74と第2オイル分岐管76とに分岐する。
第1オイル分岐管74は、分岐部72から第1センターハウジング151に延びている。図5は、図2のV矢視図である。この図5に示すように、本実施形態では、第1オイル分岐管74は、第1センターハウジング151の外周壁の下部に接続されており、第1センターハウジング151内には、その下部から潤滑油が導入される。
具体的には、第1オイル分岐管74の下流端にはフランジ174が設けられており、第1オイル分岐管74は、このフランジ174を介して第1センターハウジング151の外周壁の下部に締結されている。本実施形態では、オイル導出部15とエンジン本体1との締結構造と同様に、第1オイル分岐管74のフランジ174も第1センターハウジング151の外周壁に2本のボルトで締結されている。
第1オイル分岐管74も、鋼製の管状部材である。第1オイル分岐管74は、第1コンプレッサハウジング152の後方を通って第1センターハウジング151まで配索されている。具体的には、第1オイル分岐管74は、分岐部72からわずかに前方に延びた後、前および下方に湾曲しながら左側に延びて、第1センターハウジング151の下方の位置から第1センターハウジング151の下部に向かって上方に延びている。
そして、第1オイル分岐管74は、分岐部72と第1センターハウジング151との間であって、図2に示す状態すなわち後方(連結軸51,61の延出方向である左右方向と直交する方向)から見た状態において、第1タービンハウジング154および第2タービンハウジング164から離間した位置、かつ、第1コンプレッサハウジング152と重なる位置に配索されている。
ここで、前記のように、分岐部72は、第1コンプレッサ52の下部後方に位置しており、分岐部72と第1センターハウジング151の下部との距離は比較的短い。そのため、これらの間で延びる第1オイル分岐管74の長さは短く抑えられている。
第2オイル分岐管76は、分岐部72から第2センターハウジング161まで延びている。図6は、図2のVI矢視図である。この図6に示すように、本実施形態では、第2オイル分岐管76は、第2センターハウジング161の外周壁の上部に接続されており、第2センターハウジング161内には、その上部から潤滑油が導入される。
具体的には、第2オイル分岐管76の下流端にはフランジ176が設けられており、このフランジ176を介して第2オイル分岐管76は、第2センターハウジング161の外周壁の上部に締結されている。この第2オイル分岐管76のフランジ176も第2センターハウジング161の外周壁に2本のボルトで締結されている。
第2オイル分岐管76は、第1コンプレッサハウジング152および第2コンプレッサハウジング162の後方を通って第2センターハウジング161まで配索されている。具体的には、分岐部72から左斜め上方に延びた後、ほぼまっすぐに上方に延び、その後、右斜め下方に向かってわずかに傾斜した後、わずかに右斜め上方に延び、さらにその後、左に傾斜しながら上方に延びて第2センターハウジング161の上方に至る。そして、第2オイル分岐部76は、その後、第2センターハウジング161の上部に向かって下方に延びている。
そして、第2オイル分岐管76は、図2に示す状態すなわち後方から見た状態において、第1タービンハウジング154および第2タービンハウジング164から左側に離間した位置、かつ、第1コンプレッサハウジング152および第2コンプレッサハウジング162と重なる位置に配索されている。
ここで、前記のように、共通管71と第1オイル分岐管72とは、それぞれ、鋼製であるが、第2オイル分岐管76は、鋼製の管状部材とこれよりも柔軟な管状部材とで構成されている。
具体的には、第2オイル分岐管76は、分岐部72に接続される上流管(上流側管部)76aと、第2センターハウジング161に接続される下流管(下流側管部)76bと、これら上流管76aと下流管76bとを接続する接続管(接続部材)76cとで構成されている。そして、上流管76aと下流管76bとが、鋼製の管であるのに対して、接続管76cが柔軟な部材からなる管で構成されている。本実施形態では、接続管76cは、ゴム製のホースからなる。この接続管76cの外径は、上流管76aおよび下流管76bの外径よりもわずかに大きく設定されている。
ゴム製の接続管76cは、その上下流方向の両端部分の内側にそれぞれ上流管76aの下流端と下流管76bの上流端とが挿通された状態で、固定部材により、これら上流管76aおよび下流管76bと連結されている。
本実施形態では、接続管76cは、第2オイル分岐管76のうち、第1コンプレッサハウジング152と第2コンプレッサハウジング154との中間付近を通る部分を構成している。より詳細には、接続管76cは、図2に示すように、上下方向について、第1センターハウジング151よりも上方かつ第2センターハウジング162よりも下方となる位置であって、第1コンプレッサハウジング152内に収容されている第1コンプレッサ52よりも上方、かつ、第2コンプレッサハウジング162内に収容されている第2コンプレッサ62よりも下方に配置されている。
図2に示す例では、上流管76aは、分岐部72から左斜め上方に延びた後、ほぼまっすぐに上方に延びる部分を構成している。接続管76cは、このまっすぐ上方に延びる部分の一部と、その後、右斜め下方に向かってわずかに傾斜する部分を構成している。そして、下流管76cは、その後、わずかに右斜め上方に延びた後、左に傾斜しながら上方に延びて第2センターハウジング161の上方に至り、その後、第2センターハウジング161の上部に向かって下方に延びる部分を構成している。
次にオイルリターンパイプについて説明する。
前記のように、使用済の潤滑油は、リターンパイプ80およびオイル還流部16を介してクランク室に導入される。
図2に示すように、本実施形態では、オイル還流部16は、シリンダブロック11のうちオイル導出部15の右斜め下方の位置であって、第1タービンハウジング154よりも下方の位置に形成されている。
リターンパイプ80は、オイル還流部16に接続される排出部81と、排出部81と第1センターハウジング151とに接続される第1リターンパイプ82と、排出部81と第2センターハウジング161とに接続される第2リターンパイプ84とを有する。
排出部81は、フランジ181を介して2本のボルトでシリンダブロック11に締結されている。排出部81は、2本の排出管81a,81bを有し、リターン側分岐部81内において、これら2本の排出管81a,81bの下流端部とオイル還流部16とが連通するように構成されている。各排出部管81a,81bは、それぞれ第1リターンパイプ82、第2リターンパイプ84とそれぞれ接続されている。
第1リターンパイプ82は、第1センターハウジング151から潤滑油を導出するための管状部材であり、第1センターハウジング152の外周壁の下部に接続されている。ここで、本実施形態では、前記のように、第1オイル分岐管74も第1センターハウジング152の外周壁の下部に接続されている。これに伴って、本実施形態では、図5に示すように、第1オイル分岐管74の下流端に設けられたフランジ174に、第1オイル分岐管74の下流端とともに第1リターンパイプ82の上流端も接続されており、これら第1オイル分岐管74と第1リターンパイプ82とは、ともにこのフランジ174を介して第1センターハウジング152の外周壁に締結されている。
第2リターンパイプ84は、第2センターハウジング161から潤滑油を導出するための管状部材であり、第2センターハウジング161の外周壁の下部に接続されている。この第2リターンパイプ84も、図2に示すように、その上流端に設けられたフランジ184が2つのボルトによって第2センターハウジング161の外周壁に締結されることで、第2センターハウジング161の外周壁に固定されている。
なお、本実施形態では、第1リターンパイプ82の中間部分であって第1リターンパイプ82のうち上流側に位置する部分と下流側に位置する部分とを連結する部分はゴム製の管とされ、他の部分は鋼製の管で構成されている。
同様に、本実施形態では、第2リターンパイプ84の中間部分もゴム製の管とされ、他の部分は鋼製の管で構成されている。また、本実施形態では、第2リターンパイプ84の下流側部分は、互いにフランジを介して接続される2つの管に分割されている。
(4)作用等
以上のように、本実施形態に係るターボ過給機付エンジンでは、各センターハウジング151,161にそれぞれ接続される各オイル供給管74,76が、分岐部72を介して共通管71に接続され、この共通管71とオイル導出部15とが接続されている。すなわち、エンジン本体1には各センターハウジング151,161に潤滑油を供給するためのオイル導出部15が1つだけ形成され、かつ、このオイル導出部15には、1本の共通管71が接続されて、この共通管71の上流端から初めて2つのセンターハウジング151,161に向けて2本のオイル供給管74,76が延びるように構成されている。そのため、各センターハウジング151,161とエンジン本体1とを個別に接続する場合に比べて、オイル導出部の数および管の数を少なく抑えることができ(全管の合計長さを短く抑えることができ)、エンジン本体1周辺のレイアウトの自由度を高めることができる。
以上のように、本実施形態に係るターボ過給機付エンジンでは、各センターハウジング151,161にそれぞれ接続される各オイル供給管74,76が、分岐部72を介して共通管71に接続され、この共通管71とオイル導出部15とが接続されている。すなわち、エンジン本体1には各センターハウジング151,161に潤滑油を供給するためのオイル導出部15が1つだけ形成され、かつ、このオイル導出部15には、1本の共通管71が接続されて、この共通管71の上流端から初めて2つのセンターハウジング151,161に向けて2本のオイル供給管74,76が延びるように構成されている。そのため、各センターハウジング151,161とエンジン本体1とを個別に接続する場合に比べて、オイル導出部の数および管の数を少なく抑えることができ(全管の合計長さを短く抑えることができ)、エンジン本体1周辺のレイアウトの自由度を高めることができる。
特に、本実施形態では、オイル導出部15が第1コンプレッサハウジング152の下方に形成され、かつ、分岐部72が第1コンプレッサハウジング152の下部後方であって第1コンプレッサハウジング152の下側部分と対向する位置に配置されるとともに、第1オイル分岐管74が第1センターハウジング151の外周壁の下部に接続されている。そのため、第1オイル分岐管76の長さを短くして、オイル供給管70全体の長さをより確実に短くすることができる。
しかも、本実施形態では、第2オイル分岐管76の途中部分に設けられた接続管76cが、ゴム製であって鋼(金属)よりも柔軟な部材で形成されている。そのため、前記のように、各センターハウジング151,161に接続される各オイル分岐管74,76をともに分岐部72および共通管71に接続しつつ、ターボ過給機50,60どうしの振動量の差や熱膨張量の差に伴う各オイル分岐管74,76の位置ずれを接続管76cが変形することで吸収することができ、オイル供給管70に過剰な応力が加わるのを抑制することができる。
すなわち、例えば、第1タービンハウジング154と第2タービンハウジング164との熱膨張量が異なり、第2タービンハウジング164の位置が第1タービンハウジング154に対してずれた場合、これに伴って、第2オイル分岐管76のうち第2センターハウジング161に接続されている部分の位置もずれる。このとき、仮に、第2オイル分岐管76の全体が鋼製である場合には、第2オイル分岐管76全体が変位しようとする。しかしながら、第2オイル分岐管76は、分岐部72を介して第2センターハウジング161に接続されており、第2オイル分岐管76の移動は第1オイル分岐管74によって規制されている。そのため、この場合には、第1オイル分岐管74あるいは第2オイル分岐管76に過剰な応力が加わることになる。また、仮に、第2オイル分岐管76の全体が鋼製であると場合において、第1オイル分岐管76の位置が第2オイル分岐管74に対して相対的にずれたときには、第2オイル分岐管76が分岐部72を介して第1オイル分岐管76の変位を規制することになる。そのため、このときにも、やはり、第1オイル分岐管74あるいは第2オイル分岐管76に過剰な応力が加わることになる。
これに対して、本実施形態では、前記のように第2センターハウジング161の位置がずれても、接続管76cが変形することで、各センターハウジング161,151の位置ずれに合わせて各オイル分岐管74,76をより自由に変位させることができるため、各オイル分岐管74,76ひいてはオイル供給管70に過剰な応力が加わるのを抑制することができる。
特に、本実施形態では、前記のように、第2タービンハウジング164が板金製であるため、第2タービンハウジング164の熱による変形量が大きくなり、第2ターボ過給機60と第1ターボ過給機50との位置ずれが大きくなるが、この位置ずれを接続管76cにて吸収することができるため、第2タービンハウジング164を板金製として軽量化および低コスト化を実現しながらオイル供給管70に過剰な応力が加わるのを抑制することができる。
また、各ターボ過給機50,60の組み付け時の位置ずれも、同様に、接続管76cによって吸収することができる。
さらに、本実施形態では、前記のように、接続管76cはゴム製であって、その材質自体が柔軟性を有するように構成されている。そのため、例えば、接続管76cを金属製の蛇腹状の構造とする場合に比べて、簡単な構造で前記位置ずれを吸収することができる。また、接続管76cの外径の、第2オイル分岐管76およびオイル供給管70の他の鋼製の部分の外径に対する増加量を小さく抑えることができる。従って、レイアウト性の自由度を高く確保し、かつ、簡単な構成でオイル供給管70に加えられる応力を小さくすることができる。
また、本実施形態では、オイル供給管70とエンジン本体1(シリンダブロック11)とがフランジを介して2本のボルト190,190で締結されている。そのため、これらを強固に固定することができ、前記のように、オイル供給管70が変位、変形した場合にもこれらの間に隙間が生じるのをより確実に抑制することができる。同様に、本実施形態では、オイル供給管70と各センターハウジング151,161とがフランジを介して2本のボルトで締結されているため、これらの間に隙間が生じるのを抑制することができる。
また、本実施形態では、前記のように、共通管71、第1オイル分岐管74、第2オイル分岐管76は、それぞれ、図2に示す状態において、各タービンハウジング154,164と重ならない位置に配置されており、オイル供給管70は、各タービンハウジング154,164と重ならない位置に配置されている。具体的には、前記のように、図2に示す状態において、オイル供給管70は、第1オイル分岐管74が第1コンプレッサハウジング152と重なり、第2オイル分岐管76が各コンプレッサハウジング152、62および第2センターハウジング161と重なる位置に配置されている。従って、オイル供給管70が各タービンハウジング154,164から熱害を受けるのを抑制することができる。特に、接続管76cをゴム製としながら、これが高温となるのを抑制することができる。
(4)変形例
前記実施形態では、ターボ過給機50,60を2つ設けた場合について説明したが、ターボ過給機を3つ以上設けてもよい。また、ターボ過給機50,60は上下に並設されていなくてもよい。
前記実施形態では、ターボ過給機50,60を2つ設けた場合について説明したが、ターボ過給機を3つ以上設けてもよい。また、ターボ過給機50,60は上下に並設されていなくてもよい。
また、第1オイル分岐管74の中間部分をゴム製にしてもよい。
また、接続管76cは、鋼よりも柔軟な部材で形成されていればよく、ゴム製に限らない。例えば、他の合成樹脂(フッ素樹脂等)であってもよい。また、オイル供給管70のうち接続管76cを除く部分の材質は金属製であればよく、鋼に限らない。
1 エンジン本体
15 オイル導出部
50 第1ターボ過給機(ターボ過給機)
51 第1連結軸(連結軸)
52 第1コンプレッサ(コンプレッサ)
54 第1タービン(タービン)
60 第2ターボ過給機(ターボ過給機)
61 第2連結軸(連結軸)
62 第2コンプレッサ(コンプレッサ)
64 第2タービン(タービン)
70 オイル供給管
71 共通管
72 分岐部
74 第1オイル分岐管(分岐管)
76 第2オイル分岐管(分岐管)
76a 上流管(上流側管部)
76b 下流管(下流側管部)
76c 接続管(接続部材)
151 第1センターハウジング(センターハウジング)
152 第1コンプレッサハウジング(コンプレッサハウジング)
154 第1タービンハウジング(タービンハウジング)
161 第2センターハウジング(センターハウジング)
162 第2コンプレッサハウジング(コンプレッサハウジング)
164 第2タービンハウジング(タービンハウジング)
15 オイル導出部
50 第1ターボ過給機(ターボ過給機)
51 第1連結軸(連結軸)
52 第1コンプレッサ(コンプレッサ)
54 第1タービン(タービン)
60 第2ターボ過給機(ターボ過給機)
61 第2連結軸(連結軸)
62 第2コンプレッサ(コンプレッサ)
64 第2タービン(タービン)
70 オイル供給管
71 共通管
72 分岐部
74 第1オイル分岐管(分岐管)
76 第2オイル分岐管(分岐管)
76a 上流管(上流側管部)
76b 下流管(下流側管部)
76c 接続管(接続部材)
151 第1センターハウジング(センターハウジング)
152 第1コンプレッサハウジング(コンプレッサハウジング)
154 第1タービンハウジング(タービンハウジング)
161 第2センターハウジング(センターハウジング)
162 第2コンプレッサハウジング(コンプレッサハウジング)
164 第2タービンハウジング(タービンハウジング)
Claims (4)
- 気筒が形成されたエンジン本体を備えるとともに、コンプレッサ、タービン、これらコンプレッサとタービンとを連結する連結軸およびこれらをそれぞれ収容するコンプレッサハウジング、タービンハウジング、センターハウジングを有するターボ過給機を複数備えるターボ過給機付エンジンであって、
前記エンジン本体に形成されて、当該エンジン本体から前記各ターボ過給機に向けて潤滑油を導出するオイル導出部と、
前記オイル導出部と前記各センターハウジングとを連通して、潤滑油を前記センターハウジングに供給するオイル供給管とを有し、
前記オイル供給管は、前記オイル導出部に接続される共通管と、当該共通管の下流端に設けられる分岐部と、当該分岐部と前記各センターハウジングとを個別に連結する複数の分岐管とを有し、
少なくとも一の前記分岐管は、前記分岐部に接続される上流側管部と、前記センターハウジングに接続される下流側管部と、これらを接続する接続部材とを有し、
前記オイル供給管のうち前記接続部材を除く部分は金属製である一方、前記接続部材は、金属よりも柔軟な部材で形成されており、
前記オイル供給管は、前記連結軸と直交する方向から見たときに、前記各タービンハウジングと重ならず、かつ、当該オイル供給管の少なくとも一部が前記各センターハウジングおよび前記各コンプレッサハウジングと重なる位置に配置されていることを特徴とするターボ過給機付エンジン。 - 請求項1に記載のターボ過給機付エンジンにおいて、
前記共通管の上流端は、複数の締結部材によって前記エンジン本体に締結されていることを特徴とするターボ過給機付エンジン。 - 請求項1または2に記載のターボ過給機付エンジンにおいて、
前記タービンハウジングの少なくとも一つは、板金製であることを特徴とするターボ過給機付エンジン。 - 請求項1〜3のいずれかに記載のターボ過給機付エンジンにおいて、
前記ターボ過給機として上下に並ぶ2つのターボ過給機を備え、
前記オイル導出部は、前記エンジン本体のうち下側に位置するターボ過給機の下方に形成されており、
前記分岐部は、前記下側のターボ過給機の前記コンプレッサハウジングの下側部分と対向する位置に配置されており、
前記下側のターボ過給機の前記センターハウジングに潤滑油を供給するオイル供給管は、このセンターハウジングの下部に接続されていることを特徴とするターボ過給機付エンジン。
Priority Applications (1)
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JP2016070775A JP2017180365A (ja) | 2016-03-31 | 2016-03-31 | ターボ過給機付エンジン |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112412621A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-02-26 | 湖南路捷道夫涡轮增压***有限公司 | 一种防漏油的涡轮增压器 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH025707A (ja) * | 1988-09-07 | 1990-01-10 | Daihatsu Motor Co Ltd | エンジン用オイルフイルタの取付構造 |
JP2010261583A (ja) * | 2009-04-10 | 2010-11-18 | Honda Motor Co Ltd | クランプ装置 |
JP2011127505A (ja) * | 2009-12-17 | 2011-06-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 板金タービンハウジング |
JP2012012988A (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Mazda Motor Corp | 車両用エンジンのターボ過給機の潤滑装置 |
-
2016
- 2016-03-31 JP JP2016070775A patent/JP2017180365A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH025707A (ja) * | 1988-09-07 | 1990-01-10 | Daihatsu Motor Co Ltd | エンジン用オイルフイルタの取付構造 |
JP2010261583A (ja) * | 2009-04-10 | 2010-11-18 | Honda Motor Co Ltd | クランプ装置 |
JP2011127505A (ja) * | 2009-12-17 | 2011-06-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 板金タービンハウジング |
JP2012012988A (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Mazda Motor Corp | 車両用エンジンのターボ過給機の潤滑装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112412621A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-02-26 | 湖南路捷道夫涡轮增压***有限公司 | 一种防漏油的涡轮增压器 |
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