JP6922339B2 - Supercharger - Google Patents
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Description
本発明は、過給機に関するものである。 The present invention relates to a supercharger.
インペラの周囲に二重のスクロールを配置したツインスクロールタービンを備えた過給機が知られている。例えば、各特許文献に記載の過給機では、4気筒エンジンに接続された二系統のエキゾーストマニホールドが各スクロールに接続されている。エキゾーストマニホールドを通過した排ガスは、インペラに回転力を付与しながらインペラを通過し、排出流路から排出される。また、この種の過給機は、各エキゾーストマニホールドと排出流路とを接続する二本のバイパス流路と、バイパス流路を開閉するゲートバルブとを備えている。そして、エンジン高速運転条件下では、エンジン背圧制限により、ゲートバルブが開放され、バイパス流路からも排気が行われている。 A turbocharger equipped with a twin scroll turbine in which a double scroll is arranged around an impeller is known. For example, in the supercharger described in each patent document, two exhaust manifolds connected to a 4-cylinder engine are connected to each scroll. The exhaust gas that has passed through the exhaust manifold passes through the impeller while applying a rotational force to the impeller, and is discharged from the discharge flow path. Further, this type of turbocharger includes two bypass flow paths connecting each exhaust manifold and the discharge flow path, and a gate valve for opening and closing the bypass flow path. Under high-speed engine operation conditions, the gate valve is opened due to the engine back pressure limitation, and exhaust is also performed from the bypass flow path.
ツインスクロールタービンを備えた過給機において、レイアウト上の制約もあり、各スクロールの流路断面の面積が異なる場合がある。この種の形態において、エンジン背圧抑制のためバイパス流路から排気を行う際、バイパス流路から排気を行うと、流体が各スクロールを通過する際のエンジン背圧にばらつきが生じ、過給性能を低下させる可能性があった。 In a turbocharger equipped with a twin scroll turbine, the area of the flow path cross section of each scroll may be different due to layout restrictions. In this type of form, when exhausting from the bypass flow path to suppress engine back pressure, if exhausting is performed from the bypass flow path, the engine back pressure when the fluid passes through each scroll varies, resulting in supercharging performance. Could be reduced.
本発明は、バイパス流路を開いた状態での過給性能の低下を低減できる過給機を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a supercharger capable of reducing a decrease in supercharging performance when the bypass flow path is open.
本発明の一態様は、インペラを通過した流体の排出流路を備えた過給機であって、インペラの周囲に配置されると共に、流路断面の面積が異なる第1スクロール及び第2スクロールと、第1スクロールに接続された第1導入流路、及び第2スクロールに接続された第2導入流路と、第1導入流路と排出流路とに接続された第1バイパス流路、及び第2導入流路と排出流路とに接続された第2バイパス流路と、を備え、第1スクロールの流路断面の面積である第1スクロール断面積は、第2スクロールの流路断面の面積である第2スクロール断面積よりも大きく、第1バイパス流路の流路断面の面積である第1バイパス断面積は、第2バイパス流路の流路断面の面積である第2バイパス断面積よりも小さい、過給機である。 One aspect of the present invention is a supercharger provided with a flow path for discharging fluid that has passed through the impeller, and is a first scroll and a second scroll that are arranged around the impeller and have different cross-sectional areas of the flow path. , The first introduction flow path connected to the first scroll, the second introduction flow path connected to the second scroll, the first bypass flow path connected to the first introduction flow path and the discharge flow path, and A second bypass flow path connected to the second introduction flow path and the discharge flow path is provided, and the first scroll cross-sectional area, which is the area of the flow path cross section of the first scroll, is the flow path cross section of the second scroll. The first bypass cross-sectional area, which is larger than the area of the second scroll cross-section and is the area of the flow path cross-section of the first bypass flow path, is the area of the flow path cross-section of the second bypass flow path, which is the second bypass cross-sectional area. A supercharger, smaller than.
従来、二つのスクロールの流路断面の面積差に配慮してバイパス流路の流路断面の面積を設計し、その結果、過給性能の低下を低減するという着想は無かった。一方で、本発明の一態様では、第2スクロールよりも第1スクロールの方が流路断面の面積は大きく、一方で、第1スクロールに対応する第1バイパス流路の方が第2バイパス流路よりも流路断面の面積が小さくなる。つまり、第1バイパス流路の方が第2バイパス流路よりも流路断面の面積が大きい場合や、第1バイパス流路及び第2バイパス流路の両方の流路断面の面積が同じ場合に比べ、第1バイパス流路及び第2バイパス流路を開いた状態において、第1スクロールまたは第2スクロールを通過する際のエンジン背圧のばらつきは減り、過給性能の低下を低減できる。 Conventionally, there has been no idea of designing the area of the flow path cross section of the bypass flow path in consideration of the area difference of the flow path cross sections of the two scrolls, and as a result, reducing the deterioration of the supercharging performance. On the other hand, in one aspect of the present invention, the area of the flow path cross section of the first scroll is larger than that of the second scroll, while the first bypass flow path corresponding to the first scroll has the second bypass flow. The area of the flow path cross section is smaller than that of the road. That is, when the area of the flow path cross section of the first bypass flow path is larger than that of the second bypass flow path, or when the area of the flow path cross section of both the first bypass flow path and the second bypass flow path is the same. By comparison, in the state where the first bypass flow path and the second bypass flow path are open, the variation in the engine back pressure when passing through the first scroll or the second scroll is reduced, and the deterioration of the supercharging performance can be reduced.
いくつかの態様において、第1スクロールは、ハブ側スクロールであり、第2スクロールは、シュラウド側スクロールとすることができる。流路断面の面積が小さい第2スクロールをシュラウド側スクロールとした方が省スペース化に有利な場合がある。 In some embodiments, the first scroll may be a hub-side scroll and the second scroll may be a shroud-side scroll. It may be advantageous to save space if the second scroll having a small cross-sectional area of the flow path is used as the scroll on the shroud side.
いくつかの態様において、第1スクロール断面積、及び第2スクロール断面積は、それぞれ入口部分の流路断面の面積であり、第1バイパス断面積、及び第2バイパス断面積は、それぞれ出口部分の流路断面の面積であり、第1スクロール断面積及びインペラのスロート面積により導出される第1流入時有効面積と、第2スクロール断面積及びインペラのスロート面積により導出される第2流入時有効面積との差に比べ、第1流入時有効面積及び第1バイパス断面積の合計と、第2流入時有効面積及び第2バイパス断面積の合計との差の方が小さい過給機とすることができる。第1流入時有効面積及び第2流入時有効面積を導出することで、エンジン背圧のばらつきの低減の程度を、定量的に評価し易くなり、より確実にエンジン背圧のばらつきを低減できるようになり、過給性能の低下を低減できる。 In some embodiments, the first scroll cross-sectional area and the second scroll cross-sectional area are the areas of the flow path cross-sections of the inlet portion, respectively, and the first bypass cross-sectional area and the second bypass cross-sectional area are of the exit portion, respectively. The area of the flow path cross section, which is the first effective area at the time of inflow derived from the first scroll cross-sectional area and the throat area of the impeller, and the second effective area at the time of inflow derived from the second scroll cross-sectional area and the throat area of the impeller. The difference between the total effective area at the time of inflow and the first bypass cross-sectional area and the total effective area at the time of the second inflow and the total cross-sectional area of the second bypass is smaller than the difference between the above and the supercharger. can. By deriving the first effective area at the time of inflow and the second effective area at the time of inflow, it becomes easier to quantitatively evaluate the degree of reduction of the variation in the engine back pressure, and the variation in the engine back pressure can be reduced more reliably. Therefore, the decrease in supercharging performance can be reduced.
いくつかの態様において、第1スクロール断面積をAa、第2スクロール断面積をAb、インペラのスロート面積をAi、第1流入時有効面積をAaf、及び第2流入時有効面積をAbfとした場合に、第1流入時有効面積であるAafは式(1)にて導出され、第2流入時有効面積であるAbfは式(2)にて導出される過給機とすることができる。
本発明のいくつかの態様によれば、バイパス流路を開いた状態での過給性能の低下を低減できる。 According to some aspects of the present invention, it is possible to reduce a decrease in supercharging performance when the bypass flow path is open.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
過給機2は、例えば、船舶や車両等の過給機システム1に組み込まれて適用される。図1に示されるように、例えば、4気筒(多気筒)のエンジン(内燃機関)Eの過給機システム1は、エンジンEの各気筒Eaに吸入空気を分配するためのインテークマニホールド3と、各気筒Eaの排気ポートに接続され、各排気ポートから排出された排ガスGを二系統に集約して排出するエキゾーストマニホールド4と、を備えている。また、過給機2は、吸入経路1aを介してインテークマニホールド3に接続されたコンプレッサ5と、エキゾーストマニホールド4に接続されたツインスクロールタービン6とを備えている。コンプレッサ5とインテークマニホールド3とを接続する吸入経路1aには、インタークーラーやスロットルバルブ等が配置されている。
The
コンプレッサ5は、コンプレッサハウジング5aと、コンプレッサハウジング5aに収納されたコンプレッサ翼車5bと、を備え、ツインスクロールタービン6は、タービンハウジング7と、タービンハウジング7に収納されたタービン翼車(インペラ)8とを備えている。タービン翼車8は回転軸21の一方の端部に設けられており、コンプレッサ翼車5bは回転軸21の他方の端部に設けられている。タービンハウジング7とコンプレッサハウジング5aとの間には、軸受ハウジング(図示省略)が設けられている。回転軸21は、軸受を介して軸受ハウジングに回転可能に支持されており、回転軸21、コンプレッサ翼車5b及びタービン翼車8が一体の回転体として回転軸線Xを中心に回転する。
The
コンプレッサハウジング5aには、吸入部5c及び排出部5dが設けられている。タービン翼車8が回転すると、回転軸21を介してコンプレッサ翼車5bが回転する。回転するコンプレッサ翼車5bは、吸入部5cを通じて空気等の外部の流体(流体)を吸入し、圧縮して排出部5dから排出する。排出部5dから排出された圧縮流体は、吸入経路1a及びインテークマニホールド3を介してエンジンEに供給される。
The
タービンハウジング7は、エキゾーストマニホールド4の二つの経路4a,4bのそれぞれに接続された二つの排ガス導入流路7a,7bと、タービン翼車8を通過した排ガスG(流体)が流出する排ガス排出流路(排出流路)7cと、を備えている。エンジンEから排出された排ガスGは、エキゾーストマニホールド4を通過してタービンハウジング7内に流入し、タービン翼車8を回転させ、その後、排ガス排出流路7cを通過してタービンハウジング7外に流出する。
The
タービンハウジング7には、各排ガス導入流路7a,7bを通過する排ガスGの一部を分流して排ガス排出流路7cに排出する二つのバイパス流路7d,7eが設けられている。各バイパス流路7d,7eは、それぞれ排ガス導入流路7a,7bと排ガス排出流路7cとに接続されている。バイパス流路7d,7eの出口部分、つまり、排ガス排出流路7cに接続された端部には、バイパス流路7d,7eの出口を開閉して流量を調整するウエストゲートバルブ9が設けられている。
The
図2、図3、及び図4に示されるように、タービンハウジング7には、各排ガス導入流路7a,7bに接続された二つのスクロール11,12が設けられている。二つのスクロール11,12は、それぞれノズル13(図3参照)を介してタービン翼車8の収容室7f内に連通し、タービン翼車8の収容室7fは排ガス排出流路7cに連通している。二つのスクロール11,12は、回転軸線X方向において、互いに重なるように設けられており、回転軸21の軸受ハウジング側(コンプレッサ5側)のスクロールは、ハブ側スクロール11であり、反対側のスクロールはシュラウド側スクロール12である。なお、ハブ側スクロールはリア側スクロール、シュラウド側スクロールはフロント側スクロールと呼ばれることもある。
As shown in FIGS. 2, 3 and 4, the
ハブ側スクロール11とシュラウド側スクロール12とは、基本的な形態は共通するので、ハブ側スクロール11を代表して説明する。ハブ側スクロール11は、タービン翼車8の回転方向に沿うように略螺旋状の曲線を描き、排ガスGの流れ方向を基準にした場合の上流側から下流側にかけて漸次縮径した流路を形成している。ハブ側スクロール11の下流端は、再び上流側に接続され、排ガスGの再循環流を形成する合流部になっている。本実施形態において、合流部を形成する開口のうち、最も上流側となる一部分は舌部11aである。舌部11aよりも上流側の部分には、タービン翼車8の収容室7fに連通するノズル13は設けられておらず、従って、舌部11aが設けられた部位は、ハブ側スクロール11の入口部分である。
Since the hub-
ハブ側スクロール11の流路断面のうち、舌部11aを通る仮想の平面で切断した場合の流路断面はハブ側スクロール11の入口部分の流路断面である。より詳細に説明すると、微視的には舌部11aは曲面を有する部位であり、舌部11aに接する接平面を仮定し、その接平面上に投影されるハブ側スクロール11の流路断面を想定した場合に、面積が最も小さくなる流路断面はハブ側スクロール11の入口部分の流路断面である。ハブ側スクロール11の入口部分の流路断面は、ハブ側スクロール11の流路断面を代表する流路断面(ハブ側代表断面)Saである(図5の(b)図、図6参照)。
Of the flow path cross sections of the
シュラウド側スクロール12についても、ハブ側スクロール11と同様に考えることができ、舌部12aに接する接平面を仮定し、その接平面上に投影されるシュラウド側スクロール12の流路断面を想定した場合に、面積が最も小さくなる流路断面はシュラウド側スクロール12の入口部分の流路断面である。シュラウド側スクロール12の入口部分の流路断面は、シュラウド側スクロール12の流路断面を代表する流路断面(シュラウド側代表断面)Sbである(図5の(a)図、図6参照)である。
The shroud-
ハブ側代表断面Saとシュラウド側代表断面Sbとを比較した場合に、本実施形態では、ハブ側代表断面Saの面積の方が、シュラウド側代表断面Sbの面積よりも大きい。なお、ハブ側代表断面Saとシュラウド側代表断面Sbとを比較して得られる双方の相関性は、他の部分の流路断面同士、例えば、舌部11a,12aを基準にして同じ回転角だけずらした位置での流路断面同士を比較した場合にも同様の結論が導かれる。つまり、本実施形態において、ハブ側スクロール11の流路断面の面積である第1スクロール断面積は、シュラウド側スクロール12の流路断面の面積である第2スクロール断面積よりも大きい。
When comparing the hub-side representative cross-section Sa and the shroud-side representative cross-section Sb, in the present embodiment, the area of the hub-side representative cross-section Sa is larger than the area of the shroud-side representative cross-section Sb. The correlation between the hub-side representative cross-section Sa and the shroud-side representative cross-section Sb is only the same rotation angle with respect to the flow path cross-sections of other portions, for example, the
上述の通り、各排ガス導入流路7a,7bは、それぞれハブ側スクロール11またはシュラウド側スクロール12に接続されている。より詳細に説明すると、ハブ側スクロール11の入口部分、つまり舌部11aよりも上流側となる流路はハブ側スクロール11に接続された排ガス導入流路7aであり、シュラウド側スクロール12の入口部分、つまり舌部12aよりも上流側となる流路はシュラウド側スクロール12に接続された排ガス導入流路7bである。以下、説明の便宜上、ハブ側スクロール11に接続された排ガス導入流路を第1導入流路7aと称し、シュラウド側スクロール12に接続された排ガス導入流路を第2導入流路7bと称する。
As described above, the exhaust
第1導入流路7a及び第2導入流路7bには、それぞれバイパス流路7d,7eが接続されている。以下、説明の便宜上、第1導入流路7aに接続されたバイパス流路を第1バイパス流路7dと称し、第2導入流路7bに接続されたバイパス流路を第2バイパス流路7eと称する。第1バイパス流路7dの流路断面Sx(図4参照)の面積である第1バイパス断面積と第2バイパス流路7eの流路断面Syの面積である第2バイパス断面積とを比較した場合に、第1バイパス断面積の方が、第2バイパス断面積よりも小さくなっている。なお、本実施形態では、ウエストゲートバルブ9によって開閉される出口端の断面を、それぞれ第1バイパス流路7dの流路断面Sx及び第2バイパス流路7eの流路断面Syとして比較しているが、第1バイパス流路7dの最も流路面積が小さくなる部分の断面と、第2バイパス流路7eの最も流路面積が小さくなる部分の断面とを比較してもよい。
ここで、ハブ側代表断面Sa及びシュラウド側代表断面Sbの各面積と、第1バイパス流路7dの流路断面Sx及び第2バイパス流路7eの流路断面Syの各面積との関係について、より詳しく説明する。
Here, regarding the relationship between the areas of the hub side representative cross section Sa and the shroud side representative cross section Sb, and the respective areas of the flow path cross section Sx of the first
例えば、ハブ側代表断面Saの面積を第1スクロール断面積(Aa)、シュラウド側代表断面Sbの面積を第2スクロール断面積(Ab)とし、また、タービン翼車8のスロート面積を(Ai)とする。また、ハブ側スクロール11を通過する排ガスGがタービン翼車8を通過する際の有効面積を第1流入時有効面積(Aaf)、及びシュラウド側スクロール12を通過する排ガスGがタービン翼車8を通過する際の有効面積を第2流入時有効面積(Abf)とした場合に、第1流入時有効面積(Aaf)は式(1)にて導出され、第2流入時有効面積(Abf)は式(2)にて導出される。
For example, the area of the hub-side representative cross-section Sa is the first scroll cross-section (Aa), the area of the shroud-side representative cross-section Sb is the second scroll cross-section (Ab), and the throat area of the
ここで、タービン翼車8のスロート面積(Ai)について、図7を参照して説明する。図7に示される通り、タービン翼車8の出口シュラウド径を「D4s」とし、タービン翼車8の出口ハブ径を「D4h」とし、タービン翼車8の出口シュラウド側の羽根角を「β4s」とする。この場合に、スロート面積(Ai)は式(3)にて定義される値である。
Here, the throat area (Ai) of the
また、第1バイパス断面積(Ba)、第2バイパス断面積(Bb)とした場合に、第1流入時有効面積(Aaf)と第2流入時有効面積(Abf)との差に比べ、第1流入時有効面積(Aaf)及び第1バイパス断面積(Ba)の合計と、第2流入時有効面積(Abf)及び第2バイパス断面積(Bb)の合計との差の方が小さくなっている。つまり、この関係は、以下の式(4)の条件を満たすことを意味する。この条件を満たすということは、第1流入時有効面積(Aaf)と第2流入時有効面積(Abf)との間に、エンジン背圧(「エンジン排圧」ともいう)のばらつきを生じさせる程度の差があったとしても、少なくとも、その差の一部を第1バイパス断面積(Ba)及び第2バイパス断面積(Bb)の差によって吸収できるという技術的意義を有することを意味する。 Further, when the first bypass cross-sectional area (Ba) and the second bypass cross-sectional area (Bb) are used, the first effective area at the time of inflow (Aaf) and the second effective area at the time of inflow (Abf) are compared with each other. The difference between the total of the 1 effective inflow area (Aaf) and the 1st bypass cross-sectional area (Ba) and the total of the 2nd inflow effective area (Abf) and the 2nd bypass cross-sectional area (Bb) is smaller. There is. That is, this relationship means that the condition of the following equation (4) is satisfied. Satisfying this condition means that the engine back pressure (also referred to as "engine exhaust pressure") varies between the first effective area at inflow (Aaf) and the second effective area at inflow (Abf). Even if there is a difference between the two, it means that at least a part of the difference can be absorbed by the difference between the first bypass cross-sectional area (Ba) and the second bypass cross-sectional area (Bb).
本実施形態において、上記の関係を満たすことによって享受できる作用、効果について説明する。まず、エンジンEからの排ガスGは、エキゾーストマニホールド4の各経路4a,4bを交互に通過し、ツインスクロールタービン6の第1導入流路7aまたは第2導入流路7bに導入される。第1導入流路7a及び第2導入流路7bに導入された排ガスGは、それぞれハブ側スクロール11またはシュラウド側スクロール12を交互に流れ、タービン翼車8を回転させた後、排ガス排出流路7cから排出される。
In this embodiment, the actions and effects that can be enjoyed by satisfying the above relationships will be described. First, the exhaust gas G from the engine E alternately passes through the
以上が基本的な排ガスGの流れであるが、例えば、エンジンEの高速運転条件下では、エンジン背圧制限により、ウエストゲートバルブ9は開放され、第1バイパス流路7d及び第2バイパス流路7eからも排気が行われる。
The above is the basic flow of the exhaust gas G. For example, under the high-speed operation condition of the engine E, the
ここで、例えば、ハブ側スクロールの流路断面の面積の方がシュラウド側スクロールの流路断面の面積よりも大きく、一方で、ハブ側スクロールに対応する第1バイパス流路の流路断面の面積とシュラウド側スクロールに対応する第2バイパス流路の流路断面の面積とが実質的に同じである形態を比較形態として検証する。比較形態に係る第1バイパス流路と第2バイパス流路とは、流路断面の面積が実質的に同じであるため、ハブ側スクロール及びシュラウド側スクロールの流路断面の面積差に起因して生じるエンジン背圧のばらつきに対し、低減させる機能はない。なお、第1バイパス流路及び第2バイパス流路の流路断面の面積が異なっていたとしても、第1バイパス流路の方が第2バイパス流路よりも大きい場合には、寧ろ、エンジン背圧のばらつきは大きくなる可能性がある。 Here, for example, the area of the flow path cross section of the hub side scroll is larger than the area of the flow path cross section of the shroud side scroll, while the area of the flow path cross section of the first bypass flow path corresponding to the hub side scroll. And the form in which the area of the cross section of the flow path of the second bypass flow path corresponding to the scroll on the shroud side is substantially the same are verified as a comparative form. Since the area of the flow path cross section of the first bypass flow path and the second bypass flow path according to the comparative embodiment are substantially the same, the area difference of the flow path cross sections of the hub side scroll and the shroud side scroll is caused. There is no function to reduce the variation in engine back pressure that occurs. Even if the cross-sectional areas of the first bypass flow path and the second bypass flow path are different, if the first bypass flow path is larger than the second bypass flow path, rather, the engine back Pressure variability can be large.
これに対し、本実施形態では、シュラウド側スクロール12よりもハブ側スクロール11の方が流路断面の面積は大きいが、ハブ側スクロール11に対応する第1バイパス流路7dの方がシュラウド側スクロール12に対応する第2バイパス流路7eよりも流路断面の面積が小さくなっている。その結果、程度の差はあるが、ハブ側スクロール11の通気時とシュラウド側スクロール12の通気時とで生じるエンジン背圧のばらつきを低減させるように機能する。その結果、エンジン背圧のばらつきに起因した過給性能の低下を低減できる。
On the other hand, in the present embodiment, the hub-
特に、本実施形態では、第1スクロール断面積Aa及びタービン翼車8のスロート面積Aiにより導出される第1流入時有効面積Aafと、第2スクロール断面積Ab及びタービン翼車8のスロート面積Aiにより導出される第2流入時有効面積Abfとの差に比べ、第1流入時有効面積Aaf及び第1バイパス断面積Baの合計と、第2流入時有効面積Abf及び第2バイパス断面積Bbの合計との差の方が小さくなっている。第1流入時有効面積Aaf及び第2流入時有効面積Abfを導出することで、エンジン背圧のばらつきの低減の程度を、定量的に評価し易くなり、より確実にエンジン背圧のばらつきを低減できるようになる。
In particular, in the present embodiment, the first effective inflow area Aaf derived from the first scroll cross-sectional area Aa and the throat area Ai of the
また、本実施形態では、シュラウド側スクロール12の流路断面の方が、ハブ側スクロール11の流路断面の面積よりも小さい。ハブ側スクロール11よりもシュラウド側スクロール12の方を小さくすることで、省スペース化に有利な場合がある。なお、本実施形態の変形形態として、シュラウド側スクロール12の流路断面の面積の方が、ハブ側スクロール11の流路断面の面積よりも大きくすることも可能である。この変形形態の場合、シュラウド側スクロール12に対応する第2バイパス流路の流路断面の面積の方が、ハブ側スクロール11に対応する第1バイパス流路の流路断面の面積よりも小さくする必要がある。
Further, in the present embodiment, the flow path cross section of the
本発明は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。また、上述した実施形態に記載されている技術的事項を利用して、各実施例の変形例を構成することも可能である。各実施形態の構成を適宜組み合わせて使用してもよい。 The present invention can be carried out in various forms having various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art, including the above-described embodiment. It is also possible to construct a modified example of each embodiment by utilizing the technical matters described in the above-described embodiment. The configurations of the respective embodiments may be combined and used as appropriate.
また、本発明は、自動車用過給機に適用されるものに限定されず、船舶その他に適用されてもよい。 Further, the present invention is not limited to those applicable to automobile superchargers, and may be applied to ships and the like.
2 過給機
8 タービン翼車(インペラ)
7a 第1導入流路
7b 第2導入流路
7c 排ガス排出流路(排出流路)
7d 第1バイパス流路
7e 第2バイパス流路
11 ハブ側スクロール(第1スクロール)
12 シュラウド側スクロール(第2スクロール)
Sa 流路断面(第1スクロールの流路断面)
Sb 流路断面(第2スクロールの流路断面)
Sx 流路断面(第1バイパス流路の流路断面)
Sy 流路断面(第2バイパス流路の流路断面)
G 排ガス(流体)
2
7a 1st
7d 1st
12 Shroud side scroll (2nd scroll)
Sa flow path cross section (first scroll flow path cross section)
Sb flow path cross section (second scroll flow path cross section)
Sx flow path cross section (flow path cross section of the first bypass flow path)
Sy flow path cross section (flow path cross section of the second bypass flow path)
G Exhaust gas (fluid)
Claims (4)
前記インペラの周囲に配置されると共に、流路断面の面積が異なる第1スクロール及び第2スクロールと、
前記第1スクロールに接続された第1導入流路、及び前記第2スクロールに接続された第2導入流路と、
前記第1導入流路と前記排出流路とに接続された第1バイパス流路、及び前記第2導入流路と前記排出流路とに接続された第2バイパス流路と、を備え、
前記第1スクロールの流路断面の面積である第1スクロール断面積は、前記第2スクロールの流路断面の面積である第2スクロール断面積よりも大きく、
前記第1バイパス流路の流路断面の面積である第1バイパス断面積は、前記第2バイパス流路の流路断面の面積である第2バイパス断面積よりも小さく、且つ、前記第1バイパス流路の出口から流出する流量は、前記第2バイパス流路の出口から流出する流量よりも小さい、過給機。 A turbocharger equipped with a fluid discharge flow path that has passed through an impeller.
The first scroll and the second scroll, which are arranged around the impeller and have different cross-sectional areas of the flow path,
A first introduction flow path connected to the first scroll and a second introduction flow path connected to the second scroll.
A first bypass flow path connected to the first introduction flow path and the discharge flow path, and a second bypass flow path connected to the second introduction flow path and the discharge flow path are provided.
The area of the first scroll cross section, which is the area of the flow path cross section of the first scroll, is larger than the area of the second scroll cross section, which is the area of the flow path cross section of the second scroll.
First bypass cross-sectional area is the area of the flow passage cross section of the first bypass flow path, rather smaller than the second bypass cross-sectional area is the area of the flow passage cross section of the second bypass passage, and the first A supercharger in which the flow rate flowing out from the outlet of the bypass flow path is smaller than the flow rate flowing out from the outlet of the second bypass flow path.
前記第1バイパス断面積、及び前記第2バイパス断面積は、それぞれ出口部分の流路断面の面積であり、
前記第1スクロール断面積及び前記インペラのスロート面積により導出される第1流入時有効面積と、前記第2スクロール断面積及び前記インペラのスロート面積により導出される第2流入時有効面積との差に比べ、
前記第1流入時有効面積及び前記第1バイパス断面積の合計と、前記第2流入時有効面積及び前記第2バイパス断面積の合計との差の方が小さい、請求項1または2記載の過給機。 The first scroll cross-sectional area and the second scroll cross-sectional area are the areas of the flow path cross sections of the inlet portions, respectively.
The first bypass cross-sectional area and the second bypass cross-sectional area are the areas of the flow path cross sections of the outlet portions, respectively.
The difference between the first effective area at the time of inflow derived from the first scroll cross-sectional area and the throat area of the impeller and the second effective area at the time of inflow derived from the second scroll cross-sectional area and the throat area of the impeller. compared,
The excess according to claim 1 or 2, wherein the difference between the total of the first effective area at the time of inflow and the first bypass cross-sectional area and the total of the second effective area at the time of inflow and the second bypass cross-sectional area is smaller. Feeder.
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