JPH01104925A - 可変容量型過給機 - Google Patents
可変容量型過給機Info
- Publication number
- JPH01104925A JPH01104925A JP62261538A JP26153887A JPH01104925A JP H01104925 A JPH01104925 A JP H01104925A JP 62261538 A JP62261538 A JP 62261538A JP 26153887 A JP26153887 A JP 26153887A JP H01104925 A JPH01104925 A JP H01104925A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle vane
- vane
- movable nozzle
- variable nozzle
- variable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract description 11
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Supercharger (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は可動ノズルベーンの開度を調節してタービン翼
車に導かれる排気ガスの流れを制御する可変容量型過給
機に係り、特に可動ノズルベーンに生じる異常回転トル
クを軽減したものに関する。
車に導かれる排気ガスの流れを制御する可変容量型過給
機に係り、特に可動ノズルベーンに生じる異常回転トル
クを軽減したものに関する。
[従来の技術]
第7図に示すように可変容量型過給機は、タービン車室
1内のタービン翼車2の外周に多数枚設けた可動ノズル
ベーン3を、図示しない可変リンクa梢によりその開度
を一様に調節して、スクロール部4からタービン翼車2
に導かれる排気ガスの流速及び方向を制御して、効率の
高い過給をエンジンの全回転域で得るようにしたもので
ある。
1内のタービン翼車2の外周に多数枚設けた可動ノズル
ベーン3を、図示しない可変リンクa梢によりその開度
を一様に調節して、スクロール部4からタービン翼車2
に導かれる排気ガスの流速及び方向を制御して、効率の
高い過給をエンジンの全回転域で得るようにしたもので
ある。
ところで、タービン車室1内の古都うで区画形成する最
狭スクロール部6近傍、特にその直近にある可動ノズル
ベーン3aには、他の部位にある可動ノズルベーン3と
異なり、静圧分布不均一に基づく大きなガス圧が背面に
肋<、このガス圧はピストンの往復動により脈動してい
るが、特に排気ブレーキを掛けるとその脈動が大きくな
り、これが可動ノズルベーン3aを操作する可変リンク
機構に損傷を与える。
狭スクロール部6近傍、特にその直近にある可動ノズル
ベーン3aには、他の部位にある可動ノズルベーン3と
異なり、静圧分布不均一に基づく大きなガス圧が背面に
肋<、このガス圧はピストンの往復動により脈動してい
るが、特に排気ブレーキを掛けるとその脈動が大きくな
り、これが可動ノズルベーン3aを操作する可変リンク
機構に損傷を与える。
すなわち、可動ノズルベーン3のリンクN )filは
、第8図、第9図に示すように、可動ノズルベーン3に
軸7を介して一体的に取り付けたフォーク8と、このフ
ォーク8の先端開口に係合させたスライダ9をピン10
止めしたリング11と、このリング11を矢印方向(第
9図)に回動する図示しないレバとから構成されている
。このなめ、大きなガス圧脈動が可動ノズルベーン3の
背面IFJRに顔くと、即ち、背打力が働くと、該ベー
ン3にこれを開こうとする矢印方向(第8図)の異常な
回転トルクが生じる。一般にはエンジンの排気ブレーキ
作動時に異常回転トルクは最大になる。
、第8図、第9図に示すように、可動ノズルベーン3に
軸7を介して一体的に取り付けたフォーク8と、このフ
ォーク8の先端開口に係合させたスライダ9をピン10
止めしたリング11と、このリング11を矢印方向(第
9図)に回動する図示しないレバとから構成されている
。このなめ、大きなガス圧脈動が可動ノズルベーン3の
背面IFJRに顔くと、即ち、背打力が働くと、該ベー
ン3にこれを開こうとする矢印方向(第8図)の異常な
回転トルクが生じる。一般にはエンジンの排気ブレーキ
作動時に異常回転トルクは最大になる。
この異常回転1−ルクが生じると、フォーク8の開口面
、スライダ面及びスライダ9とピン10間に摩擦力が生
じ、これらが摩耗する。これが繰り返されて摩耗がひど
くなるとリングに自励振動が生じ、排気ブレーキ作動時
以外でも損傷を受け、場合によっては溶接した軸7まで
やられてしまうことになる。
、スライダ面及びスライダ9とピン10間に摩擦力が生
じ、これらが摩耗する。これが繰り返されて摩耗がひど
くなるとリングに自励振動が生じ、排気ブレーキ作動時
以外でも損傷を受け、場合によっては溶接した軸7まで
やられてしまうことになる。
このため、可変リンク機構の一部をセラミックスにした
り、損傷の大きな箇所をチッ化処理したりして、耐摩耗
性を向上させる努力が払われているが、それでも決め手
がつかず、このような面からのハード上の対応には今や
限界が来ている。
り、損傷の大きな箇所をチッ化処理したりして、耐摩耗
性を向上させる努力が払われているが、それでも決め手
がつかず、このような面からのハード上の対応には今や
限界が来ている。
[発明が解決しようとする問題点」
上記したように、従来のものでは、エンジンの排気ブレ
ーキ作動時に、最狭スクロール部近傍の可動ノズルベー
ンに大きな異常回転トルクが生じ、これが繰り返される
と可変リンク機WFrを損傷するという致命的な欠陥が
あり、これの対応策であるリンクn横の耐摩耗性の改善
には、限界があった。
ーキ作動時に、最狭スクロール部近傍の可動ノズルベー
ンに大きな異常回転トルクが生じ、これが繰り返される
と可変リンク機WFrを損傷するという致命的な欠陥が
あり、これの対応策であるリンクn横の耐摩耗性の改善
には、限界があった。
本発明の目的は、可動ノズルベーンへの背打力そのもの
を低減させることによって、上記した従来技術の欠点を
解消して、可動ノズルベーンの異常回転トルクを低減す
ることができる可変容量型過給機を提供することにある
。
を低減させることによって、上記した従来技術の欠点を
解消して、可動ノズルベーンの異常回転トルクを低減す
ることができる可変容量型過給機を提供することにある
。
[問題点を解決するための手段]
本発明のり変容量型過給機は、タービン車室内のタービ
ン翼車外周に設けた可動ノズルベーンの開度を調節して
スクロール部からタービン翼車に導かれる排気ガスの流
れを制御する可変容量型過給機において、最狭スフ1フ
ール部近傍にある上記可動ノズルベーンに加わる周期的
なガス圧を低減するなめに該可動ノズルベーンの受圧面
積を小さくしたものである。
ン翼車外周に設けた可動ノズルベーンの開度を調節して
スクロール部からタービン翼車に導かれる排気ガスの流
れを制御する可変容量型過給機において、最狭スフ1フ
ール部近傍にある上記可動ノズルベーンに加わる周期的
なガス圧を低減するなめに該可動ノズルベーンの受圧面
積を小さくしたものである。
ここで、可動ノズルベーンの面積は、可動ノズルベーン
の性能が成り立つ範囲で小さくでき、小さくするための
手段としては、切除、切欠、あるいは穿孔等がある。
の性能が成り立つ範囲で小さくでき、小さくするための
手段としては、切除、切欠、あるいは穿孔等がある。
[作 用]
可動ノズルベーンの受圧面積が小さいと、ガス圧が受圧
面積に比例して減少するため、これにがかる周期的な加
振力が低減する。したがって、エンジンの排気ブレーキ
作動時であっても可動ノズルベーンに大きな異常回転ト
ルクが生じることが無い。
面積に比例して減少するため、これにがかる周期的な加
振力が低減する。したがって、エンジンの排気ブレーキ
作動時であっても可動ノズルベーンに大きな異常回転ト
ルクが生じることが無い。
[実施例]
以下、本発明の一実施例を第1図〜第6図を用いて説明
する。
する。
第1図は本発明の可変容量型過給機例を示す。
1はタービン車室であり、その内部にはスクロール部4
が形成され、その中心にタービン翼車2が配設されてい
る。このタービン翼車2の外周に、可変ノズルベーン3
が多数設けられている。この可変ノズルベーン3はリン
グ11.スライダ9゜フォーク8等から構成される可変
リンク機構によって開度が調節され、スクロール部4か
らタービン翼車2に導かれる排気ガスの流速や方向を制
御する。
が形成され、その中心にタービン翼車2が配設されてい
る。このタービン翼車2の外周に、可変ノズルベーン3
が多数設けられている。この可変ノズルベーン3はリン
グ11.スライダ9゜フォーク8等から構成される可変
リンク機構によって開度が調節され、スクロール部4か
らタービン翼車2に導かれる排気ガスの流速や方向を制
御する。
これら多数の可変ノズルベーン3のうち、特に排気ガス
導入口の奥に形成されている舌部5によって区画形成さ
れ、スクロール部4の断面積が一韓小となる最狭スクロ
ール部6の近傍にある可変ノズルベーン3aの受圧面積
を小さくしである。図示例では、特に大きな異常回転ト
ルクが生じる最狭スクロール部5の直近にある1枚の可
変ノズルベーン3aのみの受圧面積を小さくしであるが
、これと隣接する両側の可変ノズルベーン3b。
導入口の奥に形成されている舌部5によって区画形成さ
れ、スクロール部4の断面積が一韓小となる最狭スクロ
ール部6の近傍にある可変ノズルベーン3aの受圧面積
を小さくしである。図示例では、特に大きな異常回転ト
ルクが生じる最狭スクロール部5の直近にある1枚の可
変ノズルベーン3aのみの受圧面積を小さくしであるが
、これと隣接する両側の可変ノズルベーン3b。
3cも同様に小さくしてもよい。
また、受圧面積を小さくするなめに、当該可変ノズルベ
ーン3aのリーディングエツジ[Eを切除しであるが、
第2図に示すように、トレイリングエツジ■[を切除し
ても、あるいは両エツジLE、TEを同時に切除するよ
うにしてもよい。
ーン3aのリーディングエツジ[Eを切除しであるが、
第2図に示すように、トレイリングエツジ■[を切除し
ても、あるいは両エツジLE、TEを同時に切除するよ
うにしてもよい。
リーディングエツジを切除した例を第3図に、トレイリ
ングエツジを切除しな例を第4図に、また両エツジを切
除した例を第5図に示す、ここで、どこまで切除が可能
であるかという問題が出て来る。
ングエツジを切除しな例を第4図に、また両エツジを切
除した例を第5図に示す、ここで、どこまで切除が可能
であるかという問題が出て来る。
全部を切除する、即ち可変ノズルベーン3aを1枚そっ
くり取り除くことは、排気ガス導入側に圧力が筒抜けと
なって、ベーン3,3間で形成されるノズルスロートが
維持できなくなるため不可である。したがって、可動ノ
ズルベーンの性能が成り立つ範囲内ということになるが
、少なくともリーディングエツジにしろ、トレイリング
エツジにしろ、軸7の手前まで可能であり、望ましくは
、ベーン3aを閉にしたとき隣接するベーン3と接触が
保てる範囲が良い。ノズル閉機能を確保するためである
。
くり取り除くことは、排気ガス導入側に圧力が筒抜けと
なって、ベーン3,3間で形成されるノズルスロートが
維持できなくなるため不可である。したがって、可動ノ
ズルベーンの性能が成り立つ範囲内ということになるが
、少なくともリーディングエツジにしろ、トレイリング
エツジにしろ、軸7の手前まで可能であり、望ましくは
、ベーン3aを閉にしたとき隣接するベーン3と接触が
保てる範囲が良い。ノズル閉機能を確保するためである
。
さて、上記のような構成において、所定の開度に保持さ
れている可動ノズルベーン3は、ガス静圧により、常に
開こうとする力を受ける。これは、可動ノズルベーン3
のモーメント中心が空気力学的必要性からトレイリング
エツジ側にあるからである。このベーン3を開こうとす
る力が、特にエンジンの排気ブレーキ作動時には、最狭
スクロール部6にあるベーン3aに大きな脈動となって
現われる。
れている可動ノズルベーン3は、ガス静圧により、常に
開こうとする力を受ける。これは、可動ノズルベーン3
のモーメント中心が空気力学的必要性からトレイリング
エツジ側にあるからである。このベーン3を開こうとす
る力が、特にエンジンの排気ブレーキ作動時には、最狭
スクロール部6にあるベーン3aに大きな脈動となって
現われる。
しかし、本実施例では、当該可動ノズルベーン3aのリ
ーディングエツジ側を切除して受圧面積を小さくしであ
るため、上記脈動を可及的に小さく抑えることができる
。これを第6図で説明する。
ーディングエツジ側を切除して受圧面積を小さくしであ
るため、上記脈動を可及的に小さく抑えることができる
。これを第6図で説明する。
排気ブレーキが作動するノズル開度10°〜20゜(全
開)のとき、リーディングエツジをカットした実線で示
す本実施例(第3図)の作用力(トルク)は、全熱カッ
トしていない点線で示す従来例のものよりも大幅に低減
しているのがわかる。また、第4図及び第5図の実施例
でも同様に低減しているのがわかる。特に、両エツジを
カットした第5図の実施例のものはその低減効果が最も
大きい。
開)のとき、リーディングエツジをカットした実線で示
す本実施例(第3図)の作用力(トルク)は、全熱カッ
トしていない点線で示す従来例のものよりも大幅に低減
しているのがわかる。また、第4図及び第5図の実施例
でも同様に低減しているのがわかる。特に、両エツジを
カットした第5図の実施例のものはその低減効果が最も
大きい。
なお、ここでいうトルクは第8図に示したように、ベー
ン3への背打力によって生じるフォーク8にΩくトルク
であり、作用力はこのトルクによりスライダ9がフォー
ク開口面に加える力である。
ン3への背打力によって生じるフォーク8にΩくトルク
であり、作用力はこのトルクによりスライダ9がフォー
ク開口面に加える力である。
このように、可動ノズルベーンのエツジを切除したので
、ベーンの受けるガス圧が減少し、したがって異常回転
トルクが大幅に・減る。その結果、フォーク8の開口面
、スライダ面及びスライダ9とピン10間に摩゛擦力が
生じて摩耗することが有効に回避できる。
、ベーンの受けるガス圧が減少し、したがって異常回転
トルクが大幅に・減る。その結果、フォーク8の開口面
、スライダ面及びスライダ9とピン10間に摩゛擦力が
生じて摩耗することが有効に回避できる。
[発明の効果]
本発明によれば、可動ノズルベーンの面積を小さくする
だけで、エンジンの排気ブレーキ作動時に特に生じる可
動ノズルベーンへの異常回転トルクを有効に低減でき、
したがって、可動ノズルベーンに加わる回転トルクによ
りもたらされる可変リンクa椙の損傷を有効に回避でき
る。
だけで、エンジンの排気ブレーキ作動時に特に生じる可
動ノズルベーンへの異常回転トルクを有効に低減でき、
したがって、可動ノズルベーンに加わる回転トルクによ
りもたらされる可変リンクa椙の損傷を有効に回避でき
る。
第1図は本発明に係る一実施例を示す可変容量型過給機
の一部破断した正面図、第2図は可動ノズルベーンの切
除部を示す説明図、第3図は可動ノズルベーンのリーデ
ィングエツジ切除例を示す説明図、第4図は同じくトレ
イリングエツジ切除例を示す説明図、第5図は同じくリ
ーディングエツジ及びトレイリングエツジの双方の切除
例を示す説明図、第6図は本発明の実施例である可動ノ
ズルベーンの各切除例と従来との比較を示した作用力・
ノズル開度特性図、第7図は従来例を示す可変容量型過
給機の正面図、第8図は同可変リンク機横を説明する斜
視図、第9図は同じく平面図である。 図中、1はタービン車室、2はタービン翼車、3は可動
ノズルベーン、3aは最狭スクロール部直近にある可動
ノズルベーン、4はスクロール部、6は最狭スクロール
部である。 特許出願人 石川島播磨重工業株式会社代理人弁理士
絹 谷 信 雄第6図 第8図 第9図
の一部破断した正面図、第2図は可動ノズルベーンの切
除部を示す説明図、第3図は可動ノズルベーンのリーデ
ィングエツジ切除例を示す説明図、第4図は同じくトレ
イリングエツジ切除例を示す説明図、第5図は同じくリ
ーディングエツジ及びトレイリングエツジの双方の切除
例を示す説明図、第6図は本発明の実施例である可動ノ
ズルベーンの各切除例と従来との比較を示した作用力・
ノズル開度特性図、第7図は従来例を示す可変容量型過
給機の正面図、第8図は同可変リンク機横を説明する斜
視図、第9図は同じく平面図である。 図中、1はタービン車室、2はタービン翼車、3は可動
ノズルベーン、3aは最狭スクロール部直近にある可動
ノズルベーン、4はスクロール部、6は最狭スクロール
部である。 特許出願人 石川島播磨重工業株式会社代理人弁理士
絹 谷 信 雄第6図 第8図 第9図
Claims (1)
- タービン車室内のタービン翼車外周に設けた可動ノズ
ルベーンの開度を調節してスクロール部からタービン翼
車に導かれる排気ガスの流れを制御する可変容量型過給
機において、最狭スクロール部近傍にある上記可動ノズ
ルベーンに加わる周期的なガス圧を低減するために該可
動ノズルベーンの受圧面積を小さくしたことを特徴とす
る可変容量型過給機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62261538A JPH01104925A (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 可変容量型過給機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62261538A JPH01104925A (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 可変容量型過給機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01104925A true JPH01104925A (ja) | 1989-04-21 |
Family
ID=17363289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62261538A Pending JPH01104925A (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 可変容量型過給機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01104925A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999000590A1 (de) * | 1997-06-26 | 1999-01-07 | Daimlerchrysler Ag | Brennkraftmaschinen-turbolader-system |
WO1999000589A1 (de) * | 1997-06-26 | 1999-01-07 | Daimler-Benz Aktiengesellschaft | Brennkraftmaschinen-turbolader-system |
JP2016191382A (ja) * | 2016-05-31 | 2016-11-10 | ボルボ ラストバグナー アーベー | ガス流を制御するための装置、排気後処理システム、及び車両を推進するシステム |
-
1987
- 1987-10-19 JP JP62261538A patent/JPH01104925A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999000590A1 (de) * | 1997-06-26 | 1999-01-07 | Daimlerchrysler Ag | Brennkraftmaschinen-turbolader-system |
WO1999000589A1 (de) * | 1997-06-26 | 1999-01-07 | Daimler-Benz Aktiengesellschaft | Brennkraftmaschinen-turbolader-system |
US6256991B1 (en) | 1997-06-26 | 2001-07-10 | Daimlerchrysler Ag | Turbocharger system for internal combustion engine |
JP2016191382A (ja) * | 2016-05-31 | 2016-11-10 | ボルボ ラストバグナー アーベー | ガス流を制御するための装置、排気後処理システム、及び車両を推進するシステム |
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