JP6428670B2 - エンジンの過給装置 - Google Patents
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Description
図1及び図2に、本発明を適用したターボ過給機5(過給装置)を搭載したエンジンの一例を示す。このエンジンは、自動車に搭載される直列4気筒の4サイクルエンジンであり、シリンダブロック1aや、その上に組み付けられたシリンダヘッド1bなどで構成されたエンジン本体1を備えている。シリンダヘッド1bには、排気弁装置2と、ターボ過給機5とが一体に組み付けられている。
図3は、タービン5aの側から見た排気弁装置2を示している。排気弁装置2は、エンジン本体1から排出される排気ガスの流路の断面積を変更することにより、ターボ過給機5に導入される排気ガスの流速や動圧を変更させるものであり、シリンダヘッド1bの前面にボルトにより固定されている。
ターボ過給機5は、タービン5aや図外のコンプレッサ(吸気通路内に配設)などで構成されている。図1、図2に示すように、タービン5aは、排気弁装置2を介してシリンダヘッド1bに組み付けられており、タービンハウジング50、タービンホイール60などで構成されている。
タービン導入路51は、独立排気通路14,15,16、及び上流側排気通路24,25,26を通じて、気筒C1〜C4から排出される排気ガスをタービンスクロール52に導入する通路である。タービン導入路51の下流側の端部は、タービンスクロール52の入口55に接続されており、タービン導入路51の上流側の端部は、取付面21bに開口する低速用通路24c,25c,26c及び高速用通路24b,25b,26bと接続されている。
ウェストゲート通路70は、排気圧が過剰にタービン5aに作用しないように、また、排気ガスの通路抵抗の異常な増大による掃気性の悪化を防止するために、タービンスクロール52を迂回して排気ガスを流すバイパス通路である。ウェストゲート通路70は、排気ガスの多い高速運転領域において、排気ガス量が所定の上限設定値以上になった場合に使用される。
2 排気弁装置
5 ターボ過給機
5a タービン
11 排気ポート
14 第1独立排気通路
15 第2独立排気通路
16 第3独立排気通路
18 EGR下流側通路
22 排気可変バルブ
24 第1上流側排気通路
24a 共通通路
24b 高速用通路
24c 低速用通路
25 第2上流側排気通路
25a 共通通路
25b 高速用通路
25c 低速用通路
26 第3上流側排気通路
26a 共通通路
26b 高速用通路
26c 低速用通路
28 EGR中間通路
50 タービンハウジング
50a EGR上流側通路
51 タービン導入路
52 タービンスクロール
53 タービン導出路
56 仕切壁部
57 第1導入路
58 第2導入路
59 合流部
60 タービンホイール
61 連結軸
70 ウェストゲート通路
71 タービン導出スペース
73 ウェストゲートバルブ
511 ガス集合部
512 スロート部
512a 内側面
513 ストレート部
A 回転軸
C1〜C4 気筒
R 設定回転数
S 接線
Claims (4)
- タービンを備えたエンジンの過給装置であって、
前記タービンは、
前記エンジンの各気筒から排出される排気ガスを導入するタービン導入路と、
前記タービン導入路の下流側に連なって排気ガスを旋回させるタービンスクロールと、
前記タービンスクロールに収容されていて、排気ガスによって回転軸を中心に回転されるタービンホイールと、
前記タービンスクロールに連通し、当該タービンスクロールから排出される排気ガスが流れるタービン導出路と、
前記タービン導入路から分岐して前記タービン導出路に連通し、前記タービンスクロールを迂回して排気ガスを流すウェストゲート通路と、
前記エンジンの作動状態に応じて前記ウェストゲート通路の流路を開閉するウェストゲートバルブと、
を有し、
前記タービン導入路は、
上流側に配置されて排気ガスが集合するガス集合部と、
前記ガス集合部に連なって下流側が窄まるように形成されたスロート部と、
前記スロート部と前記タービンスクロールの入口との間に連なる、流路断面積が略一定のストレート部と、
を有し、
前記ウェストゲート通路が、前記スロート部から分岐するとともに、前記ストレート部と平行に配設されている過給装置。 - 請求項1に記載の過給装置において、
前記ウェストゲート通路が、前記スロート部の下流側から分岐している過給装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の過給装置において、
前記ウェストゲート通路は、前記タービンスクロールの入口の近傍で前記タービン導出路に連通し、
前記ウェストゲート通路の出口に前記ウェストゲートバルブが設置されている過給装置。 - 請求項1〜請求項3のいずれか一つに記載の過給装置において、
前記タービン導入路は、仕切壁部により、前記タービンスクロールに内周側から排気ガスを導入する第1導入路と、前記タービンスクロールに外周側から排気ガスを導入する第2導入路と、に区画され、
前記第2導入路の上流側には、流路断面積を変化させることによって当該第2導入路への排気ガスの導入量を変化させる排気可変バルブが設けられ、
前記ウェストゲート通路が、前記第2導入路に設けられている過給装置。
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