JP3918260B2

JP3918260B2 - Exhaust gas recirculation system for turbochargers

Info

Publication number: JP3918260B2
Application number: JP31948597A
Authority: JP
Inventors: 敬之山田
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1997-11-20
Filing date: 1997-11-20
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2017-11-20
Also published as: JPH11153037A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ターボチャージャ付エンジンにおいて、エンジンから排出された排ガスの一部をエンジン吸気側に供給して排気中のＮＯ_X 低下を図るためのターボチャージャの排気再循環装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等のエンジンの排ガスを浄化させる方式の１つとして、排気再循環（ＥＧＲと称す）方式がある。かかる排気再循環方式は、排ガスの一部を排気系から取り出し、再びエンジンの吸気系に戻して燃焼混合気に加えるものであり、これにより、燃焼混合気中の不活性ガス（Ｈ₂ Ｏ、Ｎ₂ 、ＣＯ₂ 等）の割合が増加し、燃焼温度が下がることによってＮＯ_X の発生が抑えられることになる。しかしながら、あまり多量の排ガスを再循環させると、燃焼が不安定になり、ＨＣレベルが増大して燃費も悪くなるので、達成目標ＮＯ_X レベルとエンジンの安定度が両立する範囲内で排気再循環量を制御することが必要となる。
【０００３】
上記排気再循環方式をターボチャージ付きのエンジンに採用した場合の例としては、図６に示す如きものがある（実開平１−１７３４４５号）。すなわち、タービン２とコンプレッサ３とを軸受ケーシング４を介して一体化させてなるターボチャージャ１における上記タービン２を、エンジン５の排気通路となる排気マニホールド６に接続し、エンジン５の排気によってタービン２を駆動することによりコンプレッサ３を駆動し、圧縮した吸気を吸気通路７を通してエンジン５に給気するようにしてある構成において、上記排気マニホールド６と吸気通路７の下流段部との間に循環通路８を設けて、エンジン５の排ガスＧの一部を循環通路８を通すことにより、吸気通路７に導いて再循環させられるようにし、かつ、上記循環通路８の入口部と出口部に、制御器９にて開閉制御される制御弁１０と１１を設けた構成としてある。
【０００４】
ところが、上記従来方式の場合、コンプレッサ３により圧力が高められた吸気通路７に循環通路８の出口部が接続してあるので、圧力関係によっては、排気が逆流してしまうことがあり、排気を適正に合流させることができないという問題がある。
【０００５】
そのため循環通路８をコンプレッサ３の上流側に接続させたり、コンプレッサ３のインペラの背面側であって負圧域に導入するようにしたものもある（特開平４−１１２９５７号）。しかし、この場合、コンプレッサインペラが汚れ、ターボチャージャ１の性能が低下してしまうし、さらに、排気に脈動があると、圧力波がコンプレッサインペラに伝わって、共振を惹き起すおそれがある。
【０００６】
かかる問題を解決するため特開平６−７４１０１号には図７に示す排気再循環装置が開示されている。図７において、図６に示したと同様に、タービン２とコンプレッサ３とを軸受ケーシング４を介して一体化させてなるターボチャージャ１をエンジン５に装備させ、該エンジン５の排ガスＧの一部を、上記コンプレッサ３から吐出されてエンジン５に給気される吸気系に、循環通路８によって戻すようにしてある排気再循環装置において、上記コンプレッサ３を構成するコンプレッサインペラ１２と該コンプレッサインペラ１２の外周部に位置するコンプレッサハウジング１３内のスクロール１４との間に形成されたディフューザ１５の部分に、上記循環通路８からの排ガスＧを導入させられるようにする。
【０００７】
上記コンプレッサハウジング１３の一部であって、ディフューザ１５を形成するために対向配置されたディフューザ形成壁１６と１７のうち、軸受ケーシング４側のディフューザ形成壁１６中に、環状のチャンバ１８を形成し、かつ、該チャンバ１８と連通するように、上記循環通路８の出口部をディフューザ形成壁１６の外側壁部に接続し、さらに、上記ディフューザ形成壁１６の内側壁部に、上記チャンバ１８の内周部とディフューザ１５とを連通させるためのスリット１９を設けて、上記循環通路８からチャンバ１８内に入れられた排ガスＧが、スリット１９を通ってディフューザ１５の部分に導入させられるようにした構成とする。
【０００８】
上記ディフューザ形成壁１６は、軸受ケーシング４とは別体としてあり、かつ、スリット１９の幅を調整できるように、ディフューザ１５を直接的に形成する内側面板部１６ａを、ボルト２０の着脱によって取替可能に構成してある。なお、２１はディフューザ形成壁１６の内周部に一体連設したシールプレートを示す。
【０００９】
エンジン５の排気マニホールド６（図６参照）から排出された排気ガスＧの一部は、循環通路８を通ってコンプレッサ３側に導かれ、ディフューザ形成壁１６中のチャンバ１８内に一旦入れられた後、内周部のスリット１９を通りディフューザ１５に導入される。
【００１０】
エンジン５の排ガスが比較的圧力の低いコンプレッサ３のディフューザ１５部分に導入されるため、コンプレッサ３の圧力により妨げられることなく吸気系に戻される。この際、上記ディフューザ１５は、コンプレッサインペラ１２の後流に位置するため、コンプレッサインペラ１２が汚されることはない。さらに、上記ディフューザ１５部に導入される排ガスは、その前に、ディフューザ形成壁１６中のチャンバ１８内に入れられるため、脈動があっても、チャンバ１８にて脈動圧が緩衝されることにより、コンプレッサインペラ１２の共振現象が防止される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
還流する排ガス量を多くするように制御するためには、吸気より排ガスの圧力を十分高くする必要がある。また、コンプレッサ３のスクロール１４は、巻き始め点である舌部を０として、周方向に直線状に滑らかに面積が拡大するように設計することが望ましいが、設計上の制約があるため必ずしもそのようになっていない。その影響を受けて、ディフューザ１５内のインペラ１２出口近傍の周方向の静圧分布は一様でないため、上述のように還状のスリット１９を設けた構造では、還流する排ガス量を制限する要因になっている。さらに、コンプレッサ３の設計点では、ディフューザ１５内の周方向の圧力分布は一様に近くなっているが、設計点から離れた使用範囲では、圧力分布の不均一性は著しくなる。
【００１２】
本発明は、上記特開平６−７４１０１号に開示された発明の改良に係り、スクロール１４の舌部に対応して、ディフューザ１５内に低圧の領域が存在していることに鑑み案出されたもので、エンジンの全使用範囲にわたって十分な量の排気再循環が可能なターボチャージャの排気再循環装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のターボチャージャの排気再循環装置は、タービンとコンプレッサとを一体化させてなるターボチャージャをエンジンに装備させ、該エンジンの排ガスの一部を上記コンプレッサから吐出されてエンジンに給気される吸気系に循環通路により戻すようにしてある排気再循環装置において、上記コンプレッサのディフューザの１側面を形成するシールプレート壁中にチャンバを形成して該チャンバに上記循環通路の出口部を接続し、かつ、上記シールプレートに上記チャンバとディフューザの内周側とを連通させるための円弧状のスリットを設けてなり、スクロールの舌部に対応して、ディフューザ内に発生する低圧領域内に円弧状のスリットが延在するように、円弧の中心角を決めたものである。なお、舌部とは、スクロールの巻き始め点をいう。
【００１４】
上記円弧状スリットの中心角は、始点と終点とがそれぞれ舌部位置のインペラ回転方向上流側に０〜３０゜、下流側に９０〜１５０゜の範囲にあるのが好ましい。
【００１５】
上記円弧状スリットは、半径方向に並んで２条設けられていてもよい。
【００１６】
上記円弧状スリットは、幅が中央部で広く両端部に向って狭くなっている弦月形状であってもよい。
【００１７】
上記円弧状スリットのディフューザ内半径方向の位置は、インペラの半径の１．１〜１．６倍の範囲にあるのが好ましい。
【００１８】
次に本発明の作用を説明する。
一般にターボチャージャ付エンジンにおいて、エンジンの低速高負荷（トルク）領域では、エンジンの給気圧力が排気圧力を上回るため、ＥＧＲが不可能になる。そのため先に述べたようにエンジン排気を環状のスリットを通して静圧の低いディフューザに戻すようにすることが行われている。しかし、その場合でも極端な低速高負荷領域では、圧力差がほとんど無いか逆にディフューザ側の方がわずかに高圧になり、その領域ではＥＧＲができなくなる。
【００１９】
一方ディフューザからスクロールに流出する空気の流速は、周方向で一様ではなく、上記流速の速い部分では、ディフューザ内の静圧が低く上記流速の遅い部分ではディフューザ内の静圧が高い。図８はディフューザ内の静圧の圧力分布の測定結果を示している。縦軸は、ディフューザ内の静圧とスクロール出口の静圧（Ｐｂ２）との比、横軸は周方向の角度である。そして実線でインペラ外周に近い部分、点線でインペラの外周から離れた部分の圧力比を示している。ここで、Ｐｄ１はディフューザ内の半径方向の位置がインペラの半径の１．１５倍の位置の圧力であり、Ｐｄ２は同じく１．６３倍の位置の圧力である。実線および点線の４角印はサージ直前の低流量、３角印は効率最大の流量（設計流量）、丸印はチョーク直前の大流量のときの測定値を示している。なお、ターボチャージャの回転数は、１００．０００rpm 、舌部の位置は周方向の角度が３９゜である。図からわかるように、舌部の略３５゜下流測（グラフ上で７５゜の位置）を中心に上、下流側にそれぞれ６０゜の範囲が低圧になっている。また、実線は点線より低圧になっている。
【００２０】
本発明では、スクロール舌部の影響によるディフューザ内の圧力の不均一を利用して、ディフューザ内の低圧の領域に排ガスを再循環するようにしたので、従来の環状のスリットで行うＥＧＲでは実現できなかったようなエンジンの低速・高負荷領域でもＥＧＲを行うことができ、したがって、エンジンの全使用範囲にわたって十分な量のＥＧＲを行うことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の排気再循環装置を付けたターボチャージャの断面図である。図２は、シールプレートＡをコンプレッサ入口側から見た図である。図３ないし図５は、シールプレートＢのコンプレッサ入口側から見た図である。これらの図において、従来技術として説明したものと同様の部分については、同じ付号を付しており重複した説明は省略する。
【００２２】
図１において３０はディフューザ１５の１側面（タービン２側）を形成するシールプレートである。シールプレート３０はタービン２側のシールプレートＡ３０ａとスクロール１４側のシールプレートＢ３０ｂとからなり、シールプレートＡ３０ａにシールプレートＢ３０ｂが嵌め込まれている。シールプレートＡには偃月刀状の溝３２ａが設けられており、シールプレートＡ３０ａにシールプレートＢ５０ｂを嵌め込むと溝３２ａの部分がチャンバ３２になる。チャンバ３２には、循環通路出口８ａを介して循環通路８が連通している。図３に示すようにシールプレートＢ３０ｂには、円弧状のスリット３３が穿設されており、チャンバ３２とディフューザ１５の内周側とを連通している。図３ではスリット３３は、舌部位置３４から始まり、コンプレッサ３中心の真下の位置まで延在している。なお、このスリットは、図４に示すように半径方向に並んで２条設けてもよいし、図５に示すように幅が中央部で広く両端部に向って狭くなっている弦月形状であってもよい。また、これらの例では、スリット３３の始点は舌部の上流側３０°の位置になっている。スリットを図４、図５に示す形状にしたのは、ディフューザ１５内の圧力が最も低くなる位置で通路幅を大きくすることにより再循環がスムーズに行われることが期待できるからである。
【００２３】
次に本実施形態の作用を説明する。舌部の影響を受けて、ディフューザ１５内は、インペラ回転方向上流側に０〜３０゜、下流側に９０〜１５０゜範囲で低圧になっており、特にインペラ１２の外周に近い部分で圧力が低くなっている。その部分にスリット３３を開口させて、チャンバ３２から排気ガスＧを流入させているので、エンジン５の使用全範囲にわたってＥＲＧをスムーズに行うことが可能になる。
【００２４】
本発明は以上述べた実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００２５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のターボチャージャの排気再循環装置は、ディフューザ内でスクロール舌部の影響を受けて、周方向に低圧になる領域に排気を再循環させるようにしたので、エンジンの全使用範囲にわたって十分なＥＲＧを行うことができるなど優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＥＧＲ装置を設けた、ターボチャージャの断面図である。
【図２】シールプレートＡの側面図である。
【図３】シールプレートＢの側面図である。
【図４】シールプレートＢの側面図である。
【図５】シールプレートＢの側面図である。
【図６】従来のＥＧＲ装置の説明図である。
【図７】従来のＥＧＲ装置付ターボチャージャ部分断面図である。
【図８】ディフューザ内の圧力分布測定結果のグラフである。
【符号の説明】
１ターボチャージャ
２タービン
３コンプレッサ
５エンジン
１２インペラ
１４スクロール
１５ディフューザ
３０シールプレート
３２チャンバ
３３スリット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention, in an engine with a turbocharger, an exhaust recirculation system of the turbocharger to a portion of the exhaust gas discharged from the engine is supplied to the engine intake side achieve NO _X reduction in the exhaust gas.
[0002]
[Prior art]
One of the methods for purifying exhaust gas from engines such as automobiles is an exhaust gas recirculation (referred to as EGR) method. Such an exhaust gas recirculation system is a method in which a part of exhaust gas is taken out from the exhaust system, returned to the engine intake system, and added to the combustion mixture, whereby an inert gas (H ₂ O, H ₂ O, N ₂ , CO _2, etc.) increase and the combustion temperature decreases, so that the generation of NO _x is suppressed. However, when recirculating the very large amount of exhaust gas, the combustion becomes unstable, because the HC level fuel consumption deteriorates increases, exhaust gas recirculation within the stability goals NO _X levels and engine are compatible It is necessary to control the amount.
[0003]
An example of the case where the exhaust gas recirculation method is adopted for an engine with a turbocharge is shown in FIG. 6 (Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-173445). That is, the turbine 2 in the turbocharger 1 in which the turbine 2 and the compressor 3 are integrated via the bearing casing 4 is connected to the exhaust manifold 6 serving as the exhaust passage of the engine 5, and the turbine 2 is exhausted by the exhaust of the engine 5. In the configuration in which the compressor 3 is driven to supply the compressed intake air to the engine 5 through the intake passage 7, and a circulation passage is provided between the exhaust manifold 6 and the downstream stage portion of the intake passage 7. 8 is provided so that a part of the exhaust gas G of the engine 5 passes through the circulation passage 8 so as to be led to the intake passage 7 to be recirculated, and the inlet portion and the outlet portion of the circulation passage 8 are controlled. The control valves 10 and 11 that are controlled to open and close by the vessel 9 are provided.
[0004]
However, in the case of the above-described conventional method, the outlet portion of the circulation passage 8 is connected to the intake passage 7 whose pressure has been increased by the compressor 3, so that depending on the pressure relationship, the exhaust may flow backward, There is a problem that it cannot be properly merged.
[0005]
For this reason, the circulation passage 8 may be connected to the upstream side of the compressor 3 or may be introduced into the negative pressure region on the back side of the impeller of the compressor 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 4-112957). However, in this case, the compressor impeller becomes dirty, and the performance of the turbocharger 1 is deteriorated. Further, if there is pulsation in the exhaust, the pressure wave may be transmitted to the compressor impeller and cause resonance.
[0006]
In order to solve this problem, JP-A-6-74101 discloses an exhaust gas recirculation device shown in FIG. In FIG. 7, as shown in FIG. 6, the engine 5 is equipped with a turbocharger 1 in which the turbine 2 and the compressor 3 are integrated via the bearing casing 4, and a part of the exhaust gas G of the engine 5 is removed. In the exhaust gas recirculation device configured to return to the intake system discharged from the compressor 3 and supplied to the engine 5 by the circulation passage 8, the compressor impeller 12 constituting the compressor 3 and the outer periphery of the compressor impeller 12 The exhaust gas G from the circulation passage 8 is introduced into a portion of the diffuser 15 formed between the compressor housing 13 and the scroll 14 located in the section.
[0007]
An annular chamber 18 is formed in the diffuser forming wall 16 on the side of the bearing casing 4 among the diffuser forming walls 16 and 17 which are part of the compressor housing 13 and are arranged to face each other to form the diffuser 15. And the outlet of the circulation passage 8 is connected to the outer wall of the diffuser forming wall 16 so as to communicate with the chamber 18, and the inner wall of the diffuser forming wall 16 is connected to the inner wall of the chamber 18. A configuration in which a slit 19 for communicating the peripheral portion and the diffuser 15 is provided so that the exhaust gas G introduced into the chamber 18 from the circulation passage 8 is introduced into the diffuser 15 through the slit 19. And
[0008]
The diffuser forming wall 16 is separate from the bearing casing 4, and the inner side plate portion 16 a directly forming the diffuser 15 is replaced by attaching or detaching the bolt 20 so that the width of the slit 19 can be adjusted. It is configured to be possible. Reference numeral 21 denotes a seal plate integrally connected to the inner peripheral portion of the diffuser forming wall 16.
[0009]
A part of the exhaust gas G discharged from the exhaust manifold 6 (see FIG. 6) of the engine 5 is led to the compressor 3 side through the circulation passage 8 and once put in the chamber 18 in the diffuser forming wall 16. After that, it is introduced into the diffuser 15 through the slit 19 on the inner periphery.
[0010]
Since the exhaust gas of the engine 5 is introduced into the diffuser 15 portion of the compressor 3 having a relatively low pressure, the exhaust gas is returned to the intake system without being hindered by the pressure of the compressor 3. At this time, since the diffuser 15 is located downstream of the compressor impeller 12, the compressor impeller 12 is not contaminated. Furthermore, since the exhaust gas introduced into the diffuser 15 part is put into the chamber 18 in the diffuser forming wall 16 before that, even if there is pulsation, the pulsation pressure is buffered in the chamber 18, The resonance phenomenon of the compressor impeller 12 is prevented.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In order to control to increase the amount of exhaust gas to be recirculated, it is necessary to make the exhaust gas pressure sufficiently higher than the intake air. In addition, the scroll 14 of the compressor 3 is desirably designed so that the tongue portion, which is the winding start point, is set to 0 and the area is smoothly expanded linearly in the circumferential direction. Not like that. As a result, the circumferential static pressure distribution in the vicinity of the outlet of the impeller 12 in the diffuser 15 is not uniform. Therefore, in the structure in which the return slit 19 is provided as described above, the amount of the exhaust gas to be recirculated is limited. It has become. Furthermore, the pressure distribution in the circumferential direction in the diffuser 15 is uniformly close at the design point of the compressor 3, but the non-uniformity of the pressure distribution becomes significant in the use range away from the design point.
[0012]
The present invention relates to the improvement of the invention disclosed in the above-mentioned JP-A-6-74101, and has been devised in view of the existence of a low-pressure region in the diffuser 15 corresponding to the tongue portion of the scroll 14. Therefore, an object of the present invention is to provide an exhaust gas recirculation device for a turbocharger capable of a sufficient amount of exhaust gas recirculation over the entire use range of the engine.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an exhaust gas recirculation apparatus for a turbocharger according to the present invention is equipped with a turbocharger in which a turbine and a compressor are integrated, and a part of the exhaust gas of the engine is discharged from the compressor. In the exhaust gas recirculation apparatus configured to return to the intake system supplied to the engine by the circulation passage, a chamber is formed in a seal plate wall forming one side surface of the diffuser of the compressor, and the circulation passage is formed in the chamber. And an arc-shaped slit for connecting the chamber and the inner peripheral side of the diffuser to the seal plate, and is generated in the diffuser corresponding to the tongue of the scroll. The center angle of the arc is determined so that the arc-shaped slit extends in the low pressure region. The tongue means the scroll start point.
[0014]
The center angle of the arc-shaped slit is preferably such that the start point and the end point are in the range of 0 to 30 ° on the upstream side of the impeller rotation direction of the tongue portion and 90 to 150 ° on the downstream side.
[0015]
Two arcuate slits may be provided side by side in the radial direction.
[0016]
The arcuate slit may have a chordal shape with a width that is wide at the center and narrows toward both ends.
[0017]
The position of the arcuate slit in the radial direction in the diffuser is preferably in the range of 1.1 to 1.6 times the radius of the impeller.
[0018]
Next, the operation of the present invention will be described.
In general, in an engine with a turbocharger, EGR is impossible in the low-speed and high-load (torque) region of the engine because the supply pressure of the engine exceeds the exhaust pressure. Therefore, as described above, the engine exhaust is returned to the diffuser having a low static pressure through the annular slit. However, even in that case, in an extremely low speed and high load region, there is almost no pressure difference, or conversely, the diffuser side has a slightly higher pressure, and EGR cannot be performed in that region.
[0019]
On the other hand, the flow velocity of the air flowing out from the diffuser to the scroll is not uniform in the circumferential direction, and the static pressure in the diffuser is low in the portion where the flow velocity is fast and the static pressure in the diffuser is high in the portion where the flow velocity is slow. FIG. 8 shows the measurement result of the static pressure distribution in the diffuser. The vertical axis represents the ratio between the static pressure in the diffuser and the static pressure (Pb2) at the scroll outlet, and the horizontal axis represents the angle in the circumferential direction. The solid line shows the pressure ratio of the portion close to the outer periphery of the impeller, and the dotted line shows the pressure ratio of the portion away from the outer periphery of the impeller. Here, Pd1 is the pressure at a position in the diffuser in the radial direction of 1.15 times the radius of the impeller, and Pd2 is the pressure at the same position of 1.63 times. The solid and dotted squares indicate the low flow rate immediately before the surge, the squares indicate the maximum efficiency flow rate (design flow rate), and the circles indicate the measured values at the high flow rate immediately before the choke. The rotational speed of the turbocharger is 100.000 rpm, and the circumferential position of the tongue is 39 °. As can be seen from the figure, the range of 60 ° is low on the upstream side and the downstream side is approximately 35 ° downstream (position of 75 ° on the graph). The solid line is at a lower pressure than the dotted line.
[0020]
In the present invention, the exhaust gas is recirculated to the low pressure region in the diffuser by utilizing the non-uniform pressure in the diffuser due to the influence of the scroll tongue, so this can be realized by the EGR performed by the conventional annular slit. EGR can be performed even in a low-speed / high-load region of the engine that has not been present, and therefore a sufficient amount of EGR can be performed over the entire use range of the engine.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a turbocharger equipped with an exhaust gas recirculation device of the present invention. FIG. 2 is a view of the seal plate A as viewed from the compressor inlet side. 3 to 5 are views of the seal plate B as viewed from the compressor inlet side. In these drawings, the same parts as those described as the prior art are given the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.
[0022]
In FIG. 1, reference numeral 30 denotes a seal plate that forms one side surface (the turbine 2 side) of the diffuser 15. The seal plate 30 includes a seal plate A30a on the turbine 2 side and a seal plate B30b on the scroll 14 side, and the seal plate B30b is fitted into the seal plate A30a. The seal plate A is provided with a scissors-shaped groove 32a. When the seal plate B50b is fitted into the seal plate A30a, the portion of the groove 32a becomes the chamber 32. The circulation passage 8 communicates with the chamber 32 via a circulation passage outlet 8a. As shown in FIG. 3, an arc-shaped slit 33 is formed in the seal plate B <b> 30 b, and the chamber 32 communicates with the inner peripheral side of the diffuser 15. In FIG. 3, the slit 33 starts from the tongue position 34 and extends to a position just below the center of the compressor 3. As shown in FIG. 4, the slits may be provided in two rows aligned in the radial direction, or as shown in FIG. 5, in the form of a crescent moon whose width is wide at the center and narrows toward both ends. There may be. In these examples, the starting point of the slit 33 is 30 ° upstream of the tongue. The reason why the slits are formed as shown in FIGS. 4 and 5 is that recirculation can be expected to be smoothly performed by increasing the passage width at the position where the pressure in the diffuser 15 is lowest.
[0023]
Next, the operation of this embodiment will be described. Under the influence of the tongue, the inside of the diffuser 15 has a low pressure in the range of 0 to 30 ° upstream of the impeller rotation direction and 90 to 150 ° downstream, and the pressure is particularly close to the outer periphery of the impeller 12. It is low. Since the slit 33 is opened in that portion and the exhaust gas G is introduced from the chamber 32, ERG can be smoothly performed over the entire range of use of the engine 5.
[0024]
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
[0025]
【The invention's effect】
As described above, the exhaust gas recirculation device of the turbocharger according to the present invention is configured to recirculate the exhaust gas in the region where the pressure is reduced in the circumferential direction due to the influence of the scroll tongue in the diffuser. It has excellent effects such as sufficient ERG over the entire usage range.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a turbocharger provided with an EGR device of the present invention.
FIG. 2 is a side view of a seal plate A. FIG.
3 is a side view of a seal plate B. FIG.
4 is a side view of a seal plate B. FIG.
5 is a side view of a seal plate B. FIG.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a conventional EGR device.
FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a conventional turbocharger with an EGR device.
FIG. 8 is a graph showing a measurement result of pressure distribution in the diffuser.
[Explanation of symbols]
1 Turbocharger 2 Turbine 3 Compressor 5 Engine 12 Impeller 14 Scroll 15 Diffuser 30 Seal plate 32 Chamber 33 Slit

Claims

タービンとコンプレッサとを一体化させてなるターボチャージャをエンジンに装備させ、該エンジンの排ガスの一部を上記コンプレッサから吐出されてエンジンに給気される吸気系に循環通路により戻すようにしてある排気再循環装置において、上記コンプレッサのディフューザの１側面を形成するシールプレート壁中にチャンバ形成して、該チャンバに上記循環通路の出口部を接続し、かつ、上記シールプレートに上記チャンバとディフューザの内周側とを連通させるための円弧状のスリットを設けてなり、スクロールの舌部に対応して、ディフューザ内に発生する低圧領域内に円弧状のスリットが延在するように、円弧の中心角を決めるとともに、円弧状のスリットは、半径方向に並んで２条設けられていることを特徴とするターボチャージャの排気再循環装置。Exhaust that is equipped with a turbocharger that integrates a turbine and a compressor and that returns a part of the exhaust gas from the engine to an intake system that is discharged from the compressor and supplied to the engine through a circulation passage In the recirculation device, a chamber is formed in a seal plate wall forming one side surface of the diffuser of the compressor, an outlet portion of the circulation passage is connected to the chamber, and the chamber and the diffuser are connected to the seal plate. The center angle of the arc is such that an arc-shaped slit for communicating with the peripheral side is provided, and the arc-shaped slit extends in the low pressure region generated in the diffuser corresponding to the tongue of the scroll. the decided Rutotomoni, arcuate slits, characterized in that provided two rows side by side in the radial direction Tabocha Manager of the exhaust gas recirculation system.

タービンとコンプレッサとを一体化させてなるターボチャージャをエンジンに装備させ、該エンジンの排ガスの一部を上記コンプレッサから吐出されてエンジンに給気される吸気系に循環通路により戻すようにしてある排気再循環装置において、上記コンプレッサのディフューザの１側面を形成するシールプレート壁中にチャンバ形成して、該チャンバに上記循環通路の出口部を接続し、かつ、上記シールプレートに上記チャンバとディフューザの内周側とを連通させるための円弧状のスリットを設けてなり、スクロールの舌部に対応して、ディフューザ内に発生する低圧領域内に円弧状のスリットが延在するように、円弧の中心角を決めるとともに、円弧状のスリットは、幅が中央部で広く、両端部に向かって狭くなっている弦月形状であることを特徴とするターボチャージャの排気再循環装置。Exhaust that is equipped with a turbocharger that integrates a turbine and a compressor and that returns a part of the exhaust gas from the engine to an intake system that is discharged from the compressor and supplied to the engine through a circulation passage In the recirculation device, a chamber is formed in a seal plate wall forming one side surface of the diffuser of the compressor, an outlet portion of the circulation passage is connected to the chamber, and the chamber and the diffuser are connected to the seal plate. The center angle of the arc is such that an arc-shaped slit for communicating with the peripheral side is provided, and the arc-shaped slit extends in the low pressure region generated in the diffuser corresponding to the tongue of the scroll. the decided Rutotomoni, arcuate slits, crescent moon shape der the wider at the center portion narrows toward both ends Exhaust gas recirculation system of the turbocharger, characterized in that.

上記円弧状のスリットの中心角は、始点と終点がそれぞれ舌部位置のインペラ回転方向上流側に０〜３０°、下流側に９０〜１５０°の範囲にある請求項１または請求項２記載のターボチャージャの排気再循環装置。 3. The center angle of the arc-shaped slit has a start point and an end point in the range of 0 to 30 ° on the upstream side in the impeller rotation direction of the tongue portion and 90 to 150 ° on the downstream side, respectively. Exhaust gas recirculation device for turbochargers.

上記円弧状のスリットのディフューザ内半径方向の位置は、インペラの半径の１．１〜１．６倍の範囲にある請求項１または請求項２記載のターボチャージャの排気再循環装置。 The exhaust gas recirculation device for a turbocharger according to claim 1 or 2, wherein a position of the arc-shaped slit in the radial direction in the diffuser is in a range of 1.1 to 1.6 times the radius of the impeller.