JP5115648B2 - 2ターボ過給システムにおけるタービンハウジングの取付構造 - Google Patents
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Description
また、上記の構成によれば、排気通路を間に挟んだ状態で、第1タービンハウジングにおける第1排気入口の近傍と、第2タービンハウジングにおける第2排気入口の近傍とが締結具によって相互に締結されると、上述したように、第1タービンハウジング及び第2タービンハウジングがそれぞれ排気通路に取付けられる。これに加え、上記締結に伴い、排気通路の近傍に設けられた連通管が、第1タービンハウジング及び第2タービンハウジングによって挟み込まれる。よって、第1タービンハウジングの第1排気出口と、第2タービンハウジングの排気副入口とが、上記連通管によって連通された状態となる。表現を変えると、第1タービンハウジング及び第2タービンハウジングが連通管に取付けられた状態となる。
従って、第1タービンハウジングにおける第1排気出口の近傍部分を連通管に直接締結するための構造が不要となる。同様に、第2タービンハウジングにおける排気副入口の近傍部分を連通管に直接締結するための構造も不要となる。これに伴い、連通管には、締結具により第1タービンハウジングが直接締結される箇所も、第2タービンハウジングが直接締結される箇所も不要となる。その不要となった分、第1タービンハウジングの連通管に対する取付構造、及び第2タービンハウジングの連通管に対する取付構造が簡素なものとなり、排気通路に対する両タービンハウジングの両取付構造の占めるスペースが小さくなる。よって、2ターボ過給システムのエンジンに対する搭載性がより一層向上する。
なお、上記のように第1排気出口及び排気副入口が連通管によって連通されると、第1タービンハウジング内を通過した排気は第1排気出口から出た後に、連通管を流れ、排気副入口を通じて、第2タービンハウジング内へ流入することが可能となる。この場合には、第2タービンハウジング内の第2タービンに排気を供給する経路として、上述した排気通路の第2排気導出口→第2タービンハウジングの第2排気入口のほかに、排気通路の第1排気導出口→第1タービンハウジングの第1排気入口→第1排気出口→連通管→第2タービンハウジングの排気副入口が加わることとなる。
上記の構成によれば、第1分岐管部及び第2分岐管部は、集合部内における排気の流れ方向に対し直交する同一面上に位置することとなる。そのため、両分岐管部が上記とは異なる方向へ延びている場合(例えば、集合部内における排気の流れ方向に対し傾斜している場合)に比べ、両タービンハウジングの排気通路に対する取付構造が、上記排気の流れ方向について占めるスペースはさらに小さくなる。よって、2ターボ過給システムのエンジンへの搭載性が一層向上する。
図1は、複数の気筒(シリンダ)11を有するエンジン12に適用された(直列)2段ターボ過給システムの概念的な構成を示している。エンジン12には、吸気通路13及び排気通路14がそれぞれ接続されている。吸気通路13の下流部は、エンジン12に取付けられた吸気マニホルド15によって構成されている。吸気通路13は、吸気マニホルド15において複数に分岐されており、これらの分岐部分を通じて、空気がエンジン12の気筒11毎の燃焼室17に分配して供給される。各燃焼室17では、前記空気と、燃料噴射弁(図示略)等によって供給された燃料との混合気が燃焼される。一方、排気通路14の上流部は、エンジン12に取付けられた排気マニホルド50によって構成されている。排気通路14は、排気マニホルド50において1つにまとめられており、気筒11毎の燃焼室17からの排気が排気マニホルド50内を流れる過程で1箇所に集められる。
なお、排気バイパス弁43及び吸気バイパス弁45として、閉弁及び開弁の中間の状態にすることのできるタイプが用いられてもよい。この場合、例えば、エンジン12の回転速度が中間の領域(中回転域)では、排気バイパス弁43及び吸気バイパス弁45を上記中間の状態(中間の開度)にすることで、高圧段ターボ過給機20及び低圧段ターボ過給機30の両者が作動し、中回転域でも適切な過給圧が得られる。また、エンジン12の上記回転速度とは異なるパラメータ、例えばエンジン負荷に応じて排気バイパス弁43及び吸気バイパス弁45が作動されてもよい。
図6に示すように、第1分岐管部53の下方に第1ガスケット61を位置させ、連通管57の下方に第3ガスケット66を位置させる。第1フランジ27を上側に位置させた状態の第1タービンハウジング24の第1排気入口25を、第1分岐管部53の第1排気導出口55に接近させる。第1排気出口26を連通管57に接近させる。また、第2分岐管部54の上方に第2ガスケット62を位置させ、連通管57の上方に第4ガスケット67を位置させる。第2フランジ37を下側に位置させた状態の第2タービンハウジング34の第2排気入口35を、第2分岐管部54の第2排気導出口56に接近させる。排気副入口39を連通管57の上端に接近させる。これら接近により、排気マニホルド50における集合部52、両分岐管部53,54及び連通管57が、それらの上下両側から、ガスケット62,67及びガスケット61,66を介して、第2タービンハウジング34及び第1タービンハウジング24によって挟み込まれる。
(1)排気通路14の一部を構成する排気マニホルド50として、排気の流れ方向の同位置(集合部52)において互いに異なる方向に向けて開口する第1排気導出口55及び第2排気導出口56を有するものを用いている。そして、第1排気入口25を第1排気導出口55に接近させ、かつ、第2排気入口35を第2排気導出口56に接近させた状態で、第1タービンハウジング24における第1排気入口25の近傍と、第2タービンハウジング34における第2排気入口35の近傍とを、締結具63を用いて相互に締結するようにしている。
・締結具63の一部を構成するボルト64として、第1タービンハウジング24及び第2タービンハウジング34の一方に植え込まれ、他方に挿通される、いわゆるスタッドボルトを用いてもよい。この場合には、第1フランジ27及び第2フランジ37を省略することが可能である。
Claims (5)
- 排気マニホルドに設けられ、エンジンから排出された排気を集める集合部から分岐して延び、自身の下流端に第1排気導出口を有する第1分岐管部と、
前記集合部から分岐して、前記第1分岐管部とは異なる方向へ延び、自身の下流端に第2排気導出口を有し、前記第1分岐管部とともに、前記集合部に集められた前記排気を二つに分ける第2分岐管部と、
前記第1排気導出口よりも排気下流側に設けられる第1タービンハウジングであって、前記第1タービンハウジングは第1排気入口と第1タービンとを有し、前記第1タービンは前記第1排気入口を通じて導入される前記排気により回転されることと、
前記第2排気導出口よりも排気下流側に設けられる第2タービンハウジングであって、前記第2タービンハウジングは第2排気入口と第2タービンとを有し、前記第2タービンは、前記第2排気入口を通じて排気が導入されたときには、その排気により回転されることと、
前記第1分岐管部及び前記第2分岐管部を前記第1タービンハウジング及び前記第2タービンハウジングにより挟み込み、前記第1排気入口を前記第1排気導出口に接近させ、かつ、前記第2排気入口を前記第2排気導出口に接近させた状態で、前記第1タービンハウジングにおける前記第1排気入口の近傍と、前記第2タービンハウジングにおける前記第2排気入口の近傍とを相互に締結する締結具と
を備え、
前記第1タービンハウジングにおける前記第1排気導出口に向かう箇所には、同第1タービンハウジング内を通過した排気の出口である第1排気出口が開口され、
前記第2タービンハウジングにおける前記第2排気導出口に向かう箇所であって、前記第2排気入口とは異なる箇所には、同第2タービンハウジング内への排気の別の入口である排気副入口が開口され、
前記第1分岐管部及び前記第2分岐管部の近傍には、前記第1タービンハウジング及び前記第2タービンハウジングが前記締結具にて締結されることにより、前記第1排気出口及び前記排気副入口を連通させる連通管が設けられていることを特徴とする、2ターボ過給システムにおけるタービンハウジングの取付構造。 - 前記排気マニホルドは、気筒毎の燃焼室からの排気が流れる複数の配管と同配管が集められた集合部とを備え、
前記連通管は、前記燃焼室と2つの前記配管と前記集合部に囲まれる位置に配設される請求項1記載の2ターボ過給システムにおけるタービンハウジングの取付構造。 - 前記第1分岐管部及び前記第2分岐管部は、前記集合部内における排気の流れ方向に対し直交した状態で互いに反対方向へ延びて直線状をなすものである、請求項1又は2に記載の2ターボ過給システムにおけるタービンハウジングの取付構造。
- 前記第1タービンハウジングにおける前記第1排気入口の周りには第1フランジが設けられ、前記第2タービンハウジングにおける前記第2排気入口の周りには第2フランジが設けられており、
前記第1フランジ及び前記第2フランジにおいて、前記第1タービンハウジング及び前記第2タービンハウジングの前記締結具による締結が行なわれている、請求項1〜3のいずれか1つに記載の2ターボ過給システムにおけるタービンハウジングの取付構造。 - 前記締結具は、ボルトと、同ボルトに螺合されることにより同ボルトとともに前記第1タービンハウジング及び前記第2タービンハウジングを締結するナットとからなる、請求項1〜4のいずれか1つに記載の2ターボ過給システムにおけるタービンハウジングの取付構造。
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