JPH066900B2 - Exhaust turbocharger - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、排気ターボ過給機のタービンケーシングに複
数の排気ガス導入口を形成し、該複数の排気ガス導入口
を適宜の弁装置によってエンジンの運転状態に応じて開
閉制御することにより上記タービンケーシング内におけ
る排気ガス通路の通路面積を可変とした排気ターボ過給
装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention forms a plurality of exhaust gas inlets in a turbine casing of an exhaust turbocharger, and uses the plurality of exhaust gas inlets by an appropriate valve device. The present invention relates to an exhaust turbocharger in which the passage area of the exhaust gas passage in the turbine casing is variable by controlling the opening / closing according to the operating state of the engine.

（従来技術） 従来の排気ターボ過給機においては、そのタービンケー
シングの内部に単一の排気通路を形成し且つ該排気通路
の通路面積を固定的に設定するとともに、エンジンの全
運転領域を通じて可及的に高水準のタービン効率が得ら
れるようにするという観点からタービン効率を決定する
Ａ／Ｒ値（但し、Ａ：タービンケーシングの排気ガス通
路の通路面積、Ｒ：タービンケーシングのスクロール部
の曲率半径）をエンジンの中速運転時の排気ガス量に応
じて設定するのが通例であった。(Prior Art) In a conventional exhaust turbocharger, a single exhaust passage is formed inside the turbine casing, the passage area of the exhaust passage is fixedly set, and the exhaust passage is allowed throughout the entire operating region of the engine. A / R value that determines the turbine efficiency from the viewpoint of obtaining an even higher level of turbine efficiency (where A is the passage area of the exhaust gas passage of the turbine casing, R is the curvature of the scroll portion of the turbine casing). It was customary to set the radius) according to the amount of exhaust gas when the engine is operating at medium speed.

ところが、このように、Ａ／Ｒ値をエンジンの中速運転
時に対応させて設定した場合には、エンジンの高速運転
領域においては排気ガス量が上記基準排気ガス量よりも
多くなるところから排気ガスの流通抵抗が増大し、排気
ガスのもつ排気エネルギーが十分に活用できず、しかも
エンジン側においてはその排圧が高まるところから燃焼
性が悪化してエンジン出力が十分に得られない等の問題
が発生し、これに対してエンジンの低速運転領域におい
ては排気ガス量が上記基準排気ガス量よりも少なくなる
ところから排気ガスの流速が低下し、タービンホイール
の回転が十分に得られずタービン効率が低下するという
問題が発生することになる。However, when the A / R value is set so as to correspond to the medium speed operation of the engine, the exhaust gas amount becomes larger than the reference exhaust gas amount in the high speed operation region of the engine. There is a problem that the flow resistance of the engine increases, the exhaust energy of the exhaust gas cannot be fully utilized, and on the engine side, the exhaust pressure increases, so the combustibility deteriorates and the engine output cannot be obtained sufficiently. On the other hand, in the low speed operation region of the engine, the flow rate of the exhaust gas decreases because the exhaust gas amount becomes smaller than the reference exhaust gas amount, and the turbine wheel rotation cannot be sufficiently obtained, and the turbine efficiency is reduced. There will be a problem of deterioration.

このような単一の排気ガス通路を有するタービンケーシ
ングを備えた排気ターボ過給機特有の欠点を改善するた
めに、例えば第１０図に示す如くタービンケーシング１
０１内の排気ガス通路を第１の排気ガス通路１０２と第
２の排気ガス通路１０３の２つの排気ガス通路に分割
し、この２つに分割された排気ガス通路１０２，１０３
のうち、第１の排気ガス通路１０２の排気ガス導入口１
０５を、エアアクチュエータ等の弁作動装置１０６によ
って作動せしめられる弁装置１０４によって開閉制御す
ることにより上記排気ガス通路の通路面積をエンジンの
運転状態に応じて可変とし、もってエンジンの全運転領
域を通じて高水準の過給性能を確保するとか（特開昭５
８−１８５２２号公報参照）、あるいは第１１図に示す
如くタービンケーシング２０１内に、それぞれ独立した
スクロール部をもつ第１のタービンホイール２０２と第
２のタービンホイール２０３の２つのタービンホイール
を嵌装してなる構造のタービン２００を備えるととも
に、該タービンケーシング２０１の排気ガス導入口側の
端面201aに締着されるエンジンの排気管２０４内の排気
ガス通路を、隔壁２０７によって上記第１のタービンホ
イール２０２側に連通する第１の排気ガス通路２０５と
第２のタービンホイール２０３側に連通する第２の排気
ガス通路２０６の２つの排気ガス通路に分割し、エンジ
ンの運転状態に応じて弁装置２０８を弁作動装置２０９
によって適宜に作動させて上記第２の排気ガス通路２０
６を、第１の排気ガス通路２０５と上記第２のタービン
ホイール２０３側とに択一的に連通させ、もってエンジ
ンの全運転域を通じて高水準の過給性能を得るようにす
る（特開昭５７−１０２５２１号公報参照）というよう
な技術の開発が試みられている。In order to improve the drawbacks peculiar to an exhaust turbocharger provided with a turbine casing having a single exhaust gas passage, for example, as shown in FIG.
The exhaust gas passage in 01 is divided into two exhaust gas passages, a first exhaust gas passage 102 and a second exhaust gas passage 103, and the exhaust gas passages 102, 103 divided into these two are formed.
Of the exhaust gas introduction port 1 of the first exhaust gas passage 102
05 is controlled by the valve device 104, which is operated by the valve operating device 106 such as an air actuator, so that the passage area of the exhaust gas passage can be changed in accordance with the operating state of the engine, so that it is high throughout the entire operating region of the engine. Is it necessary to secure a standard level of supercharging performance?
No. 8-18522), or as shown in FIG. 11, two turbine wheels, a first turbine wheel 202 and a second turbine wheel 203, each having an independent scroll portion are fitted in the turbine casing 201. The turbine 200 having the structure described above is provided, and the exhaust gas passage in the exhaust pipe 204 of the engine that is fastened to the end surface 201a of the turbine casing 201 on the exhaust gas introduction port side is divided by the partition wall 207 into the first turbine wheel 202. The first exhaust gas passage 205 that communicates with the second turbine wheel 203 side and the second exhaust gas passage 206 that communicates with the second turbine wheel 203 side are divided into two exhaust gas passages, and the valve device 208 is provided in accordance with the operating state of the engine. Valve actuation device 209
The second exhaust gas passage 20 is appropriately operated by
6 is selectively communicated with the first exhaust gas passage 205 and the second turbine wheel 203 side so as to obtain a high level of supercharging performance throughout the entire operating range of the engine (Japanese Patent Laid-Open Publication No. Sho-06-26). No. 57-102521) has been attempted.

ところが、これら各公知例のものにおいては、弁作動装
置１０６が高温雰囲気中に晒されたり（第１０図にしめ
すものの場合）、あるいは弁作動装置２０６が高温雰囲
気中に晒され且つ直接排気管２０４に固定されたり（第
１１図に示すものの場合）するなど該弁作動装置１０
６，２０９が比較的熱条件の厳しい状態下におかれるに
もかかわらず該弁作動装置１０６，２０９に対して何ら
熱に対する有効な対策が講じられていなかったため、熱
劣化等により該弁作動装置１０６，２０９の耐久性が低
下し、しかも特に該弁作動装置１０６，２０９がダイヤ
フラム式機構を備えたものである場合には、ダイヤフラ
ムとして超耐熱性の高級ゴムベローズを使用したりある
いは金属ベローズを使用したりしなければならないなど
のためコストアップになるという問題があった。However, in each of these known examples, the valve operating device 106 is exposed to a high temperature atmosphere (in the case shown in FIG. 10), or the valve operating device 206 is exposed to a high temperature atmosphere and the exhaust pipe 204 is directly exposed. The valve actuation device 10 such as being fixed to (in the case shown in FIG. 11)
Although the valves 6 and 209 are placed under relatively severe heat conditions, no effective measures against heat have been taken for the valve actuators 106 and 209. When the durability of 106, 209 is low, and especially when the valve operating device 106, 209 has a diaphragm type mechanism, a super heat resistant high-grade rubber bellows or a metal bellows is used as the diaphragm. There was a problem that the cost would increase because it would have to be used.

（発明の目的） 本発明は上記従来技術の項で指摘した問題点を解決ある
いは改善しようとするもので、排気ガス導入口を開閉す
る弁装置を、排気管あるいはタービンケーシング側に取
付けたアクチュエータを有する弁作動装置によって作動
制御するようにしたものにおいて、上記アクチュエータ
を含む弁作動装置の耐久性の向上とコストの低廉化を図
ることを目的としてなされたものである。(Object of the invention) The present invention is intended to solve or improve the problems pointed out in the above-mentioned prior art. An actuator having a valve device for opening and closing an exhaust gas inlet port attached to an exhaust pipe or a turbine casing side is provided. This is intended to improve the durability and reduce the cost of the valve actuating device including the above actuator, which is controlled by the valve actuating device.

（目的を達成するための手段） 本発明は上記の目的を達成するための手段として、複数
の排気ガス導入口が形成されたタービンケーシングと、
上記複数の排気ガス導入口に排気ガスを導くよう上記タ
ービンケーシングに接続される共通の排気管と、上記タ
ービンケーシングの排気ガス導入口側端面を弁座面とし
てエンジンの運転状態に応じて少なくとも１つの上記排
気ガス導入口を開閉させる弁装置と、上記排気管あるい
はタービンケーシングにブラケットを介して固定支持さ
れたアクチュエータを有し上記弁装置を作動させる弁作
動装置とを備えるとともに、上記排気管あるいはタービ
ンケーシングの外側にはこれを覆う排気管用インシュレ
ータがその取付部を該排気管あるいはタービンケーシン
グと上記ブラケットの一端との間に挟着せしめた状態で
取り付けられ、また上記アクチュエータの外側にはこれ
を覆うアクチュエータ用インシュレータがその取付部を
上記アクチュエータと上記ブラケットの他端との間に挟
着せしめた状態で取付けられていることを特徴してい
る。(Means for Achieving the Purpose) The present invention, as a means for achieving the above object, includes a turbine casing having a plurality of exhaust gas introduction ports,
A common exhaust pipe connected to the turbine casing so as to guide the exhaust gas to the plurality of exhaust gas introduction ports, and an exhaust gas introduction port side end surface of the turbine casing as a valve seat surface depending on the operating state of the engine. A valve device for opening and closing the two exhaust gas introduction ports, and a valve operating device for operating the valve device having an actuator fixedly supported on the exhaust pipe or the turbine casing via a bracket, and the exhaust pipe or An exhaust pipe insulator covering the turbine casing is attached to the outside of the turbine casing with its attachment portion being sandwiched between the exhaust pipe or the turbine casing and one end of the bracket, and is attached to the outside of the actuator. The actuator insulator that covers the mounting portion of the actuator It is characterized in that mounted in a state of closing dressing interposed between the other end of the bracket with.

（作 用） 本発明では上記の手段により、 (1)排気管あるいはタービンケーシング側から弁作動装
置のアクチュエータ側への輻射熱が、排気管用インシュ
レータとアクチュエータ用インシュレータとにより二段
階に遮断され、該アクチュエータの上記輻射熱による昇
温が可及的に抑制され、 (2)排気管あるいはタービンケーシング側からアクチュ
エータ側への熱伝導による伝熱が行なわれる場合、その
伝導熱は排気管用インシュレータからブラケットを介
し、さらにアクチュエータ用インシュレータを介してア
クチュエータ側に伝熱される伝熱経路をとるため、該各
インシュレータ及びブラケットにおける放熱により実際
にアクチュエータに伝達される伝熱量は少ならしめら
れ、該アクチュエータの熱伝導による昇温が可及的に抑
制される、 等の作用が得られるものである。(Operation) In the present invention, by the above means, (1) radiant heat from the exhaust pipe or turbine casing side to the actuator side of the valve operating device is blocked in two stages by the exhaust pipe insulator and the actuator insulator, and the actuator The temperature rise due to the above radiant heat is suppressed as much as possible, and (2) when heat is transferred by heat conduction from the exhaust pipe or turbine casing side to the actuator side, the conduction heat passes from the exhaust pipe insulator through the bracket, Further, since the heat transfer path for transferring heat to the actuator side via the actuator insulator is taken, the amount of heat transfer actually transferred to the actuator due to heat dissipation in each of the insulators and brackets is reduced, and the heat transfer of the actuator increases. Temperature is suppressed as much as possible, etc. One in which action can be obtained.

（実施例） 以下、第１図ないし第９図を参照して本発明の好適な実
施例を説明する。(Embodiment) A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 9.

（構 成） 第１図ないし第３図には本発明の実施例に係る排気ター
ボ過給装置が示されており、図中符号１はエンジン本
体、２は排気ターボ過給機（後に詳述する）であり、該
排気ターボ過給機２はガスケット３（第３図参照）を介
して排気管４（後に詳述する）に固定されている。(Structure) FIGS. 1 to 3 show an exhaust turbocharger according to an embodiment of the present invention. In the drawings, reference numeral 1 is an engine body, 2 is an exhaust turbocharger (detailed later). The exhaust gas turbocharger 2 is fixed to an exhaust pipe 4 (described later in detail) via a gasket 3 (see FIG. 3).

排気ターボ過給機２は、第１図に示す如くタービンホイ
ール（図示省略）を内蔵したタービンケーシング２１
（後に詳述する）と、コンプレッサホイール（図示省
略）を内蔵したコンプレッサケーシング２２とをセンタ
ーケーシング２３を介して連結して構成されている。The exhaust turbocharger 2 has a turbine casing 21 having a turbine wheel (not shown) built therein as shown in FIG.
(Detailed later) and a compressor casing 22 incorporating a compressor wheel (not shown) are connected via a center casing 23.

タービンケーシング２１は、第１図並びに第３図ないし
第５図に示す如くその内部に形成されたスクロール状の
排気ガス通路を、スクロール方向に延設された隔壁２６
によって、該タービンケーシング２１の軸方向に並ぶ２
つの排気ガス通路即ち、該隔壁２６の一方側に位置する
断面長円状の第１の排気ガス通路２７と、該隔壁２６の
他方側に位置し且つ上記第１の排気ガス通路２７より通
路面積の小さい断面長円状の第２の排気ガス通路２８の
左右２つの排気ガス通路に分割している。この２つの排
気ガス通路２７，２８は、ともにその排気ガス上流側の
開口端で構成される排気ガス導入口２９，３０を、排気
管４側への衝合面として作用するタービンケーシング２
１の排気ガス上流側の端面21a上に開口させている。
尚、この２つの排気ガス導入口２９，３０のうち、第１
の排気ガス導入口２９はエンジンの全運転域を通して常
開とされるが、第２の排気ガス導入口３０は、後述する
弁装置６によって排気ガスの流量の少ないエンジンの低
速運転時には閉塞され、排気ガスの流量の多いエンジン
の高速運転時には開口される。従って、エンジンの低速
運転時には第１の排気ガス導入口２９のみが開口し、排
気ガスは第１の排気ガス通路２７を通ってタービンケー
シング２１のスクロール部21b側に導入され、これに対
してエンジンの高速運転時には第１の排気ガス導入口２
９と第２の排気ガス導入口３０の両方が開口しており、
排気ガスは第１の排気ガス通路２７と第２の排気ガス通
路２８の両方からタービンケーシング２１のスクロール
部21b側に導入されることとなる。The turbine casing 21 has a partition wall 26 extending in the scroll direction with a scroll-shaped exhaust gas passage formed therein as shown in FIG. 1 and FIGS. 3 to 5.
2 arranged in the axial direction of the turbine casing 21
One exhaust gas passage, that is, a first exhaust gas passage 27 having an oval cross section located on one side of the partition wall 26, and a passage area from the first exhaust gas passage 27 located on the other side of the partition wall 26. The second exhaust gas passage 28 having a small oval cross section is divided into two exhaust gas passages on the left and right. The two exhaust gas passages 27, 28 are such that the exhaust gas inlets 29, 30 both of which are open ends on the upstream side of the exhaust gas act as an abutment surface for the exhaust pipe 4 side.
No. 1 is opened on the end face 21a on the upstream side of the exhaust gas.
The first of the two exhaust gas inlets 29, 30
The exhaust gas introduction port 29 is normally opened throughout the entire operating region of the engine, but the second exhaust gas introduction port 30 is closed by the valve device 6 described later during low speed operation of the engine with a small exhaust gas flow rate, It is opened during high-speed operation of an engine with a large exhaust gas flow rate. Therefore, during low-speed operation of the engine, only the first exhaust gas introduction port 29 is opened, and the exhaust gas is introduced to the scroll portion 21b side of the turbine casing 21 through the first exhaust gas passage 27. First exhaust gas inlet 2 during high-speed operation of
9 and the second exhaust gas inlet 30 are both open,
The exhaust gas is introduced into the scroll portion 21b side of the turbine casing 21 from both the first exhaust gas passage 27 and the second exhaust gas passage 28.

又、この場合、この実施例においてはタービンケーシン
グ２１の端面21aのうち、上記隔壁２６の端面26aを含め
た上記第２の排気ガス導入口３０の口縁部に位置する略
長円環状部分を後述する弁装置６に対する弁座面３３と
している。Further, in this case, in this embodiment, the substantially oval portion of the end surface 21a of the turbine casing 21 located at the edge of the second exhaust gas introduction port 30 including the end surface 26a of the partition wall 26 is disposed. It is a valve seat surface 33 for a valve device 6 described later.

このように、タービンケーシング２１の端面21aの一部
を弁装置６の弁座面３３とすると、該第２の排気ガス導
入口３０が排気ガスの流通方向に対向して開口すること
となる。このため、弁装置６の開弁状態時には、排気ガ
スは迂回することなくほぼ直線状に低流通抵抗でもって
スムーズにタービンケーシング２１側に流入し、該排気
ガス流が迂回流となる場合に比して流通抵抗の減少分だ
けタービン効率が向上せしめられることになる。また、
この場合第２の排気ガス導入口３０の開口部の全域が排
気ガスの流通路として有効に機能可能であり、従って、
例えば排気ガスの流量を一定とした場合には、排気ガス
の流通方向と第２の排気ガス導入口３０の軸心方向とが
交差するような構造のものに比して該第２の排気ガス導
入口３０の口径を小さくしたりまたこれに伴って弁装置
６も小さくできるなど、装置のコンパクト化という点に
おいて有利である。As described above, when a part of the end surface 21a of the turbine casing 21 is used as the valve seat surface 33 of the valve device 6, the second exhaust gas introduction port 30 is opened to face the exhaust gas flowing direction. For this reason, when the valve device 6 is in the open state, the exhaust gas flows straight into the turbine casing 21 side with a low flow resistance without detour, and the exhaust gas flow becomes a detour flow as compared with the case where the exhaust gas flow becomes a detour flow. Then, the turbine efficiency will be improved by the amount of reduction in the flow resistance. Also,
In this case, the entire area of the opening of the second exhaust gas introduction port 30 can effectively function as the exhaust gas flow passage, and therefore,
For example, when the flow rate of the exhaust gas is constant, the second exhaust gas is compared with a structure in which the flow direction of the exhaust gas and the axial direction of the second exhaust gas introduction port 30 intersect. This is advantageous in that the size of the introduction port 30 can be made smaller and the valve device 6 can be made smaller accordingly.

さらに、弁座面３３の平面方向が排気ガスの流通方向に
略直交する方向とされているため、該弁座面３３の平面
方向と排気ガスの流通方向とが略平行とされた場合に比
して該弁座面３３におけるシール性が良好であり（即
ち、後述する弁装置６の弁プレート６１が上記弁座面３
３に着座したとき、両者間のシール面の延出方向が排気
ガスの流通方向と直交しそれだけ該シール面に沿って洩
出する排気ガスの流通抵抗が増大するため）、それだけ
排気ガスの流通制御が確実に行なわれることとなる。Furthermore, since the plane direction of the valve seat surface 33 is substantially orthogonal to the flow direction of the exhaust gas, compared to the case where the plane direction of the valve seat surface 33 and the flow direction of the exhaust gas are substantially parallel to each other. The valve seat surface 33 has a good sealing property (that is, the valve plate 61 of the valve device 6 described later has the above-mentioned valve seat surface 3
When seated at 3, the extending direction of the sealing surface between the two is orthogonal to the flowing direction of the exhaust gas and the flow resistance of the exhaust gas leaking out along the sealing surface increases accordingly. The control is surely performed.

また、タービンケーシング２１には隔壁２６が形成され
ているため、該隔壁２６を有しない構造のタービンケー
シングの場合に比してその構造が複雑で且つ不整定な熱
変形も多くなるわけであるが、この実施例のものにおい
ては、後述する如く弁装置６を該タービンケーシング２
１側にではなく該タービンケーシング２１に比べて比較
的構造が簡単であり不整定な熱変形が生じにくい排気管
４側に設けるようにしているため、弁装置６を備えた排
気ターボ過給装置のタービンケーシングであるにもかか
わらず該タービンケーシング２１の構造の複雑化を最小
限度に抑えることが可能であり、またそれにより形状の
大型化も可及的に抑制されることとなる。In addition, since the partition wall 26 is formed in the turbine casing 21, the structure is complicated and indefinite thermal deformation is increased as compared with a turbine casing having a structure without the partition wall 26. In this embodiment, the valve device 6 is installed in the turbine casing 2 as described later.
The exhaust turbocharger equipped with the valve device 6 is provided not on the first side but on the exhaust pipe 4 side, which has a relatively simple structure compared to the turbine casing 21 and in which irregular thermal deformation does not easily occur. Although the turbine casing is a turbine casing, it is possible to minimize the complication of the structure of the turbine casing 21, and thereby to suppress the enlargement of the shape as much as possible.

尚、第１図において符号３１は、タービンケーシング２
１の側部に設けられた公知の構造をもつウェストゲート
バルブであり、該ウェストゲートバルブ３１はエンジン
の吸気圧（過給圧）を受けて作動する第１アクチュエー
タ８により開閉制御される。In FIG. 1, reference numeral 31 indicates the turbine casing 2
1 is a wastegate valve having a well-known structure provided on the side of the wastegate valve 1. The wastegate valve 31 is controlled to open and close by a first actuator 8 which operates by receiving intake pressure (supercharging pressure) of the engine.

排気管４は、第１図ないし第３図に示す如くエンジン本
体１の各気筒の排気ポート（図示省略）に対して略水平
方向に向けて接続される４本の分岐管４１Ａ，４１Ｂ・
・よりなる分岐管部４１と、該各分岐管４１Ａ，４１Ｂ
・・をその排気ガス下流端部において集合させながら該
分岐管部４１から該分岐管部４１に対して直交する方向
に延出する集合管部４２とを一体形成して構成されてお
り、その分岐管側の端面4aをエンジン本体１側に衝合さ
せた状態で該エンジン本体１の側部に締着固定されると
ともに、集合管部４２側の端面4b(即ち、集合管部４２
の上端面42a)には、第３図及び第４図に示す如く上記排
気ターボ過給機２のタービンケーシング２１がガスケッ
ト３を介して衝合固定されている。The exhaust pipe 4 is connected to the exhaust ports (not shown) of each cylinder of the engine body 1 in a substantially horizontal direction as shown in FIGS. 1 to 3, and has four branch pipes 41A, 41B.
.Branch pipe section 41 and each of the branch pipes 41A and 41B
··································································· s exhaust gas downstream end portion thereof and extending from the branch pipe portion 41 in a direction orthogonal to the branch pipe portion 41. The end face 4a on the side of the branch pipe side is tightened and fixed to the side part of the engine body 1 in a state of abutting against the side of the engine body 1, and the end face 4b on the side of the collecting pipe part 42 (that is, the collecting pipe part 42).
As shown in FIGS. 3 and 4, the turbine casing 21 of the exhaust turbocharger 2 is abutted and fixed to the upper end surface 42a) of the exhaust turbocharger 2 through a gasket 3.

この排気管４の集合管部４２の排気ガス上流側端部に位
置して上記分岐管部４１に連続する連続部４６は、第４
図において投影線₁及び第５図において想像線₂でそ
れぞれ示す如く該排気管４の端面4bに上記タービンケー
シング２１を締着固定した状態において、上下方向にお
いて（即ち、排気ガスの流通方向において）上記タービ
ンケーシング２１の上記第１の排気ガス導入口２９と第
２の排気ガス導入口３０を同時にしかも該各排気ガス導
入口２９，３０の開口方向に沿う方向において臨み得る
ような開口面積及び開口方向をもつ断面略正方形状開口
とされている。従って、集合管部４２内の排気ガス集合
通路４３と、上記第１の排気ガス通路２７と第２の排気
ガス通路２８によりなるタービンケーシング２１側の排
気ガス通路とが略同軸状に連続することになり、排気管
４内をその分岐管部４１側から集合管部４２側に流通す
る排気ガスＧは、上記連続部４６に案内されて該集合管
部４２内をその軸心方向に沿って直線状に流通し、上記
タービンケーシング２１の第１の排気ガス導入口２９と
第２の排気ガス導入口３０側にほとんど流通抵抗を生じ
ることなくスムーズに導入せしめられることになる。The continuous portion 46 located at the exhaust gas upstream side end of the collecting pipe portion 42 of the exhaust pipe 4 and continuous with the branch pipe portion 41 is the fourth portion.
In the state in which the turbine casing 21 is fastened and fixed to the end surface 4b of the exhaust pipe 4 as indicated by a projection line _{1 in} the drawing and an imaginary line ₂ in FIG. 5, respectively, in the vertical direction (that is, in the exhaust gas flow direction). An opening area and an opening such that the first exhaust gas introduction port 29 and the second exhaust gas introduction port 30 of the turbine casing 21 can be seen at the same time and in the direction along the opening direction of the exhaust gas introduction ports 29, 30. The opening has a substantially square cross section with a direction. Therefore, the exhaust gas collecting passage 43 in the collecting pipe portion 42 and the exhaust gas passage on the turbine casing 21 side formed by the first exhaust gas passage 27 and the second exhaust gas passage 28 are substantially coaxially continuous. The exhaust gas G flowing in the exhaust pipe 4 from the side of the branch pipe 41 to the side of the collecting pipe 42 is guided by the continuous portion 46 along the axial direction of the collecting pipe 42. It flows in a straight line, and can be smoothly introduced to the first exhaust gas introduction port 29 and the second exhaust gas introduction port 30 side of the turbine casing 21 with almost no flow resistance.

さらに、この排気管４は、その集合管部４２の側壁のう
ち、上記タービンケーシング２１の上記第２の排気ガス
導入口３０に対向する側の側壁４８を、上記連続部４６
より上記端面4b側寄り位置において外方に適宜量だけ膨
出させて、その内部に上記排気ガス集合通路４３に連続
してその側方に位置し且つその一端が上記端面4b上に開
口する適宜大きさの拡張スペース４５をもつ拡張部４４
としている。この拡張部４４は、後述する弁装置６の取
付け及び収納スペースとして機能する。Further, in the exhaust pipe 4, among the side walls of the collecting pipe portion 42, the side wall 48 of the turbine casing 21 facing the second exhaust gas introduction port 30 is provided with the continuous portion 46.
From the position closer to the end face 4b, bulges outward by an appropriate amount, and inside thereof is positioned continuously to the side of the exhaust gas collecting passage 43 and one end thereof is opened on the end face 4b. Expansion part 44 having expansion space 45 of a size
I am trying. The expansion portion 44 functions as a space for mounting and accommodating the valve device 6 described later.

弁装置６は、第４図ないし第７図に示す如く上記排気管
４の拡張部４４に取付けられて上記タービンケーシング
２１の第２の排気ガス導入口３０を開閉制御するもので
あって、特にこの実施例においては後述する如く該弁装
置６を揺動型の弁装置としている。即ち、弁装置６は、
第５図に示す如く上記排気管４の拡張部４４のしかも上
記タービンケーシング２１の第２の排気ガス導入口３０
の長軸方向において対向する一対の側壁のうち反エンジ
ン本体１側に位置する側壁４７を内外方向に（換言すれ
ば、上記第２の排気ガス導入口３０の長軸方向に平行な
方向に）貫通して設けられた軸受筒６６にその作動中心
軸６５を回転自在に支承せしめた弁支持体６２と、該弁
支持体６２の揺動端62aに形成した弁押えプレート６３
に対して一対の連結ピン６７，６８を介して浮動自在に
支持された弁体６１とを有している。The valve device 6 is attached to the expanded portion 44 of the exhaust pipe 4 as shown in FIGS. 4 to 7, and controls the opening and closing of the second exhaust gas introduction port 30 of the turbine casing 21. In this embodiment, the valve device 6 is a swing type valve device as described later. That is, the valve device 6 is
As shown in FIG. 5, the second exhaust gas introduction port 30 of the expanded portion 44 of the exhaust pipe 4 and the turbine casing 21 is also provided.
Of the pair of side walls opposed to each other in the longitudinal direction of the side wall 47 located on the side opposite to the engine body 1 inward and outward directions (in other words, in the direction parallel to the longitudinal direction of the second exhaust gas introduction port 30). A valve support 62 having an operating center shaft 65 rotatably supported by a bearing cylinder 66 provided therethrough, and a valve retainer plate 63 formed on a swing end 62a of the valve support 62.
On the other hand, it has a valve body 61 which is supported by a pair of connecting pins 67 and 68 in a freely floating manner.

この弁体６１は、第５図に示す如く上記タービンケーシ
ング２１の端面21aの第２の排気ガス導入口３０の口縁
部に形成される上記弁座面３３に衝合せしめられた状態
において、少なくとも上記第２の排気ガス導入口３０を
閉塞し且つ上記タービンケーシング２１の隔壁２６の端
面26aを覆うことのできるような大きさをもつ長円形プ
レートとされており、しかもその長軸方向中央部には該
弁体６１をその厚さ方向に貫通する適宜口径の通気孔７
１が形成されている。As shown in FIG. 5, the valve body 61 is abutted against the valve seat surface 33 formed at the edge of the second exhaust gas introduction port 30 of the end surface 21a of the turbine casing 21, At least the second exhaust gas introducing port 30 is closed and the end face 26a of the partition wall 26 of the turbine casing 21 is covered with an oval plate having a size such that its central portion in the longitudinal direction. The valve body 61 has a ventilation hole 7 of an appropriate diameter that penetrates the valve body 61 in its thickness direction.
1 is formed.

このように、弁装置６の閉弁状態において上記隔壁２６
の端面26aが弁体６１によって覆蓋されるように構成し
た場合には、後述する如く該隔壁２６の熱酸化あるいは
クラック発生等の熱劣化現象が可及的に抑制され且つ排
気ガスの流通抵抗も低減されることになる。Thus, when the valve device 6 is closed, the partition wall 26 is
When the end face 26a of the partition wall 26 is covered with the valve body 61, thermal deterioration phenomenon such as thermal oxidation or crack generation of the partition wall 26 is suppressed as much as described later, and exhaust gas flow resistance is also reduced. Will be reduced.

即ち、弁装置６の閉弁状態において弁体６１によって隔
壁２６の端面26aを覆蓋するようにすると該端面26a部分
が高温の排気ガスに直接に晒される頻度が、該端面26a
がエンジンの全運転域を通じて排気ガスに直接晒される
ように構成されたものに比して大幅に低減され（尚、エ
ンジンの全運転域を通して弁装置６が閉弁状態とされる
割合は通常、約７０〜８０％と高率である）、それだけ
該隔壁２６の端面近傍における熱酸化が可及的に防止さ
れる。That is, when the valve body 61 covers the end surface 26a of the partition wall 26 in the closed state of the valve device 6, the frequency at which the end surface 26a is directly exposed to high-temperature exhaust gas varies.
Is significantly reduced as compared to that which is configured to be directly exposed to exhaust gas over the entire operating range of the engine (note that the rate at which the valve device 6 is closed over the entire operating range of the engine is usually This is as high as about 70 to 80%), so that thermal oxidation in the vicinity of the end face of the partition wall 26 is prevented as much as possible.

また、該隔壁２６の温度上昇が抑制されるところから、
該隔壁２６の端面近傍における熱応力に起因するクラッ
ク発生が未然に防止されることになり、これらのことか
らタービンケーシング２１の耐久性が向上せしめられる
こととなる。さらに、上記の如く隔壁２６の端面近傍に
おける熱酸化及びクラック発生が防止されるところから
該隔壁２６の厚さ寸法を薄くすることが可能である。In addition, since the temperature rise of the partition wall 26 is suppressed,
The occurrence of cracks due to thermal stress in the vicinity of the end surface of the partition wall 26 is prevented in advance, which improves the durability of the turbine casing 21. Further, since the thermal oxidation and the generation of cracks near the end face of the partition wall 26 are prevented as described above, the thickness dimension of the partition wall 26 can be reduced.

従って、それだけタービンケーシング２１の軽量化及び
コンパクト化が促進されるとともに、隔壁２６が薄肉化
された分だけ弁装置６の開弁状態時における排気ガスの
流通抵抗が低減せしめられ、過給性能の向上を図る上に
おいて好都合である。Therefore, the turbine casing 21 can be made lighter and more compact, and the partition wall 26 can be made thinner to reduce the flow resistance of the exhaust gas when the valve device 6 is in the open state, thereby improving the supercharging performance. It is convenient for improvement.

一方、この弁体６１と上記弁支持体６２の弁押えプレー
ト６３とを連結する上記一対の連結ピン６７，６８は第
６図及び第７図に示す如く弁体６１に対して該弁体６１
の長軸方向に適宜離間して固着されており、その上面61
a側に突出した嵌合軸部67a,68aをそれぞれ上記弁支持体
６２の弁押えプレート６３に形成したピン受孔７２，７
２に遊動自在に嵌入せしめている。On the other hand, the pair of connecting pins 67 and 68 for connecting the valve body 61 and the valve holding plate 63 of the valve support body 62 to the valve body 61 as shown in FIGS. 6 and 7.
The upper surface 61 of the upper surface 61 is appropriately separated and secured in the long axis direction of the
Pin receiving holes 72, 7 formed on the valve holding plate 63 of the valve support 62 with fitting shaft portions 67a, 68a protruding toward the a side, respectively.
It is loosely fitted in 2.

又、この一対の連結ピン６７，６８の上記嵌合軸部67a,
68aの長さ寸法は、上記弁体６１と弁押えプレート６３
とを相互に浮動自在に支持できるように、上記弁押えプ
レート６３の厚さ寸法より適宜寸法だけ長寸とされてい
る。このため、弁装置６をその閉弁状態（第６図に図示
する状態）から開弁させる場合には、その開弁作動初期
において第７図に示す如く弁体６１と弁押えプレート６
３の間に、上記通気孔７１に連通する平行な隙間７４が
形成され、上記タービンケーシング２１の第２の排気ガ
ス通路２８と排気管４の排気ガス集合通路４３とが上記
通気孔７１及び隙間７４を介して相互に連通せしめられ
ることとなる。Further, the fitting shaft portions 67a of the pair of connecting pins 67 and 68,
The length dimension of 68a is the same as the valve body 61 and the valve retainer plate 63.
The thickness of the valve retainer plate 63 is appropriately longer than the thickness of the valve retainer plate 63 so that they can be freely floated. Therefore, when the valve device 6 is opened from its closed state (the state shown in FIG. 6), as shown in FIG.
3, a parallel gap 74 communicating with the vent hole 71 is formed, and the second exhaust gas passage 28 of the turbine casing 21 and the exhaust gas collecting passage 43 of the exhaust pipe 4 are connected to the vent hole 71 and the gap. They are communicated with each other via 74.

従って、第６図に示す如く弁装置６をその閉弁状態から
矢印Ａ方向（第４図参照）に回動させて開弁させる場
合、その開弁操作開始時においては排気ガスの静圧及び
動圧が弁体６１の上面61a側に負荷されているため、該
弁体６１をこの排気ガスの圧力に抗して開作動させるた
めには大きな作動力が必要となるが、この実施例のもの
においては上記弁体６１が弁支持体６２に対して浮動自
在に支持され且つ該弁体６１に通気孔７１が形成されて
いるため、第７図に示す如く弁装置６の開弁初期におい
ては上記弁体６１と弁押えプレート６３とが離間して高
圧の排気ガス集合通路４３と低圧の第２の排気ガス通路
２８とが相互に連通される。Therefore, as shown in FIG. 6, when the valve device 6 is rotated from its closed state in the direction of arrow A (see FIG. 4) to open the valve, the static pressure of exhaust gas and Since dynamic pressure is applied to the upper surface 61a side of the valve body 61, a large actuating force is required to open the valve body 61 against the pressure of the exhaust gas. In this case, since the valve body 61 is supported so as to float with respect to the valve support body 62 and the vent hole 71 is formed in the valve body 61, at the initial stage of valve opening of the valve device 6 as shown in FIG. The valve body 61 and the valve pressing plate 63 are separated from each other so that the high-pressure exhaust gas collecting passage 43 and the low-pressure second exhaust gas passage 28 communicate with each other.

従って、排気ガスの一部が通気孔７１を通って第２の排
気ガス通路２８側に流入し、両者間の圧力差が可及的に
減少せしめられ（換言すれば、弁体６１に対する開弁方
向規制力が減少せしめられ）、該弁装置６をより小さい
作動力でスムーズ且つ迅速に開弁させることが可能とな
る。（即ち、後述する弁作動装置７の小形化が促進され
且つ作動中心軸６５あるいは軸受筒６６の耐摩耗性が向
上する）。Therefore, a part of the exhaust gas flows into the second exhaust gas passage 28 side through the ventilation hole 71, and the pressure difference between the two is reduced as much as possible (in other words, the valve opening with respect to the valve body 61). Since the direction regulating force is reduced), the valve device 6 can be smoothly and quickly opened with a smaller operating force. (That is, miniaturization of the valve actuating device 7, which will be described later, is promoted and wear resistance of the actuating central shaft 65 or the bearing sleeve 66 is improved).

さらに、この場合、弁押えプレート６３の各ピン受孔７
２，７２がそれぞれ連結ピン６７，６８の頭部67b,68b
によってそれぞれ略閉塞状態とされるため、排気ガス集
合通路４３から第２の排気ガス通路２８側へ流出する排
気ガスは、該各ピン受孔７２，７２を通ることなく弁体
６１と弁押えプレート６３との間の隙間７４から通気孔
７１側に流入することとなる。このため、弁機能上重要
な役割りを果たす上記各ピン受孔７２，７２の内周面が
高温の排気ガスに晒されて熱劣化し弁体６１と弁支持体
６２との間の遊動量が過大となって弁装置６の機能を損
ねるというようなことが未然に防止される。Further, in this case, each pin receiving hole 7 of the valve pressing plate 63
2 and 72 are heads 67b and 68b of the connecting pins 67 and 68, respectively.
The exhaust gas flowing from the exhaust gas collecting passage 43 to the second exhaust gas passage 28 side does not pass through the pin receiving holes 72, 72, and thus the valve body 61 and the valve holding plate are closed. It flows into the ventilation hole 71 side from the gap 74 between 63. Therefore, the inner peripheral surface of each of the pin receiving holes 72, 72, which plays an important role in the valve function, is exposed to high-temperature exhaust gas and thermally deteriorates, and the amount of looseness between the valve body 61 and the valve support body 62 is increased. Is prevented from being impaired and the function of the valve device 6 is impaired.

また、弁体６１と弁押えプレート６３とが相互に浮動自
在に連結されているため、例えば経年劣化により排気管
４とタービンケーシング２１との間に介在されたガスケ
ット３がへたったような場合とか、弁体６１あるいは弁
座面３３が長期の使用により摩滅したような場合でも弁
体６１が両者間の相対関係の変化状態に追従して浮動変
位し該弁体６１と弁座面３３との密着性即ち、シール性
が長期に亘って良好に維持されることになる。Further, since the valve body 61 and the valve retainer plate 63 are connected to each other in a freely floating manner, for example, in the case where the gasket 3 interposed between the exhaust pipe 4 and the turbine casing 21 is worn due to deterioration over time, Even when the valve body 61 or the valve seat surface 33 wears out due to long-term use, the valve body 61 floats and displaces following the changing state of the relative relationship between the two and the valve body 61 and the valve seat surface 33. The adhesiveness, that is, the sealing property is maintained satisfactorily for a long period of time.

さらに、この弁装置６においては、弁体６１と弁押えプ
レート６３とが一対の連結ピン６７，６８によって連結
されているため、該弁体６１と弁押えプレート６３との
平面方向における相対位置決めが容易で且つ一旦設定さ
れた相対位置が使用中ズレるというようなこともない
（弁体６１に対する位置決め機能の確保）。従って、弁
体６１を円形とすることなく長円形とすることが可能で
あり、該弁体６１を円形とする場合に比して、該弁体６
１をよりコンパクトとすることが可能である。Further, in the valve device 6, since the valve body 61 and the valve retainer plate 63 are connected by the pair of connecting pins 67 and 68, relative positioning of the valve body 61 and the valve retainer plate 63 in the plane direction can be performed. It is easy and the once set relative position does not shift during use (securing the positioning function for the valve element 61). Therefore, it is possible to make the valve body 61 oval without making it circular, and the valve body 6 can be made smaller than the case where the valve body 61 is made circular.
It is possible to make 1 more compact.

また、このような弁体６１の位置決めが容易であり且つ
その位置ズレが発生しないという利点は、上記の如く第
２の排気ガス導入口３０の開口形状を円形でなく長円形
に形成すること即ち、第２の排気ガス導入口３０と弁装
置６の上記作動中心軸６５との相対距離を可及的に小さ
く抑えた状態でしかも該第２の排気ガス導入口３０の開
口面積を可及的に大きくとることを可能ならしめるもの
であり、この結果、弁体６１あるいは第２の排気ガス導
入口３０を円形にする場合に比して該第２の排気ガス導
入口３０と上記作動中心軸６５との間隔即ち、弁支持体
６２のアーム長さを可及的に短くして該弁装置６の開弁
作動力を低下させることが可能となる（即ち、弁装置６
の軽快且つ円滑な作動が実現される）。In addition, the advantage that such positioning of the valve body 61 is easy and the positional deviation thereof does not occur is that the opening shape of the second exhaust gas introduction port 30 is formed into an oval shape instead of a circular shape as described above. , With the relative distance between the second exhaust gas inlet 30 and the operation center shaft 65 of the valve device 6 kept as small as possible, and the opening area of the second exhaust gas inlet 30 as much as possible. Therefore, as compared with the case where the valve body 61 or the second exhaust gas introduction port 30 is circular, the second exhaust gas introduction port 30 and the operation center shaft are made larger. 65, that is, the arm length of the valve support 62 is shortened as much as possible to reduce the valve opening actuation force of the valve device 6 (that is, the valve device 6).
Light and smooth operation of is realized).

即ち、この実施例のものにおいては、このように弁支持
体６２のアーム長さを短くできることと前述の如く弁体
６１に通気孔７１を形成したこととの相乗作用により、
弁装置６の開弁作動力がより一層軽減されるものであ
る。That is, in this embodiment, due to the synergistic action of the fact that the arm length of the valve support 62 can be shortened and the vent hole 71 is formed in the valve 61 as described above,
The valve opening actuation force of the valve device 6 is further reduced.

尚、この実施例においては、第６図及び第７図に示す如
く弁体６１に形成した通気孔７１を該弁体６１の浮動機
能を利用して開閉し、これによって弁装置６の開弁時の
作動力の軽減を図るようにしているが、本発明の他の実
施例においては、上記通気孔７１を形成することなく例
えば第８図及び第９図に示す如く一対の連結ピン６７，
６８を相互に長さの異なるピンで構成し、弁装置６の閉
弁状態時（第８図参照）には弁体６１の弁座面３３への
密着性を確保するとともに、その開作動初期（第９図参
照）においては上記一対の連結ピン６７，６８の長さ寸
法の違いを利用して弁体６１をその長軸方向の一方側か
ら開かせて該弁体６１と上記弁座面３３との間に傾斜状
の隙間７５を形成し、該隙間７５から排気ガスの一部を
第２の排気ガス通路２８側に逃がすようにすることもで
きる。In this embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7, the vent hole 71 formed in the valve body 61 is opened and closed by utilizing the floating function of the valve body 61, thereby opening the valve device 6. Although it is intended to reduce the operating force at the time, in another embodiment of the present invention, a pair of connecting pins 67, 67 as shown in FIG. 8 and FIG.
68 is composed of pins having mutually different lengths, and when the valve device 6 is in the closed state (see FIG. 8), it ensures the close contact with the valve seat surface 33 of the valve body 61 and at the initial stage of its opening operation. In (see FIG. 9), the valve body 61 and the valve seat surface are opened by opening the valve body 61 from one side in the longitudinal direction by utilizing the difference in the length dimension of the pair of connecting pins 67 and 68. It is also possible to form an inclined gap 75 with respect to 33 and allow a part of the exhaust gas to escape from the gap 75 to the second exhaust gas passage 28 side.

尚、この第８図及び第９図の各部材は、第６図及び第７
図の各部材と同一構成を有するものであり、該第６図及
び第７図の各部材に付した符号と同じ符号を付すること
によりその詳細説明を省略する。The members shown in FIGS. 8 and 9 correspond to those shown in FIGS.
It has the same configuration as each member in the drawings, and the detailed description thereof will be omitted by giving the same reference numerals to the members in FIGS. 6 and 7.

一方、この弁装置６は、後述する弁作動装置７によって
上記作動中心軸６５を中心として矢印Ａ−Ｂ方向に回動
され、第４図において実線図示する閉弁位置と同図にお
いて鎖線図示（符号６′）する開弁位置の２位置に択一
的に位置決めされるわけであるが、この場合、弁装置６
の開弁位置においては該弁装置６が上記排気管４の拡張
スペース４５内に収納される（換言すれば、上記連続部
４６の投影線₁よりも拡張部４４側に位置する）よう
に、上記弁支持体６２のアーム長さあるいは作動中心軸
６５の取付位置等を適宜に設定している。On the other hand, the valve device 6 is rotated in the direction of arrow AB about the operation center shaft 65 by the valve actuating device 7 described later, and the valve closing position shown by the solid line in FIG. In this case, the valve device 6 is alternatively positioned at two valve opening positions designated by 6 ').
In the valve opening position of (1), the valve device 6 is housed in the expansion space 45 of the exhaust pipe 4 (in other words, located on the expansion part 44 side of the projection line ₁ of the continuous part 46). The arm length of the valve support 62 or the mounting position of the operation central shaft 65 is appropriately set.

このようにすることにより、弁装置６の開弁状態時にお
いて排気管４の排気ガス集合通路４３の通路面積が開弁
位置に位置決めされた弁装置６によって実質的に減殺さ
れるというようなことがなく、排気ガスの流通抵抗が可
及的に軽減されることになり、また弁装置６の閉弁状態
時においては弁装置６の弁支持体６２及び作動中心軸６
５（実質的には軸受筒６６）によって排気ガスが上記タ
ービンケーシング２１の端面21aのうち拡張スペース４
５に臨んで露出している部分に直接当たるのが可及的に
防止され、該端面21aの熱劣化が抑制される。このこと
から、該タービンケーシング２１の耐久性が向上せしめ
られることとなる。By doing so, the passage area of the exhaust gas collecting passage 43 of the exhaust pipe 4 is substantially reduced by the valve device 6 positioned at the valve open position when the valve device 6 is in the valve open state. Therefore, the flow resistance of the exhaust gas is reduced as much as possible, and when the valve device 6 is in the closed state, the valve support 62 of the valve device 6 and the operation center shaft 6
5 (substantially the bearing cylinder 66) causes the exhaust gas to expand into the expansion space 4 of the end surface 21a of the turbine casing 21.
It is prevented as much as possible to directly hit the exposed portion of the end face 21 and thermal deterioration of the end face 21a is suppressed. From this, the durability of the turbine casing 21 is improved.

さらに、弁装置６が、隔壁２６が形成されておらず比較
的構造が簡単で、そのため不整定な熱変形が少ない排気
管４側に設けられているため、構造が比較的複雑でその
ため不整定な熱変形が生じ易いタービンケーシング２１
側に弁装置６を設ける場合に比して該弁装置６の作動特
性に与える熱変形の影響が少なく、それだけ該弁装置６
の作動精度を高水準に維持することが可能となる。Further, since the valve device 6 has a relatively simple structure without the partition wall 26 and therefore is provided on the side of the exhaust pipe 4 where there is little indefinite thermal deformation, the structure is relatively complicated and therefore indefinite. Turbine casing 21 that is prone to thermal deformation
The effect of thermal deformation on the operating characteristics of the valve device 6 is smaller than that in the case where the valve device 6 is provided on the side, and the valve device 6 is accordingly less affected.
It is possible to maintain a high level of operating accuracy.

弁作動装置７は、上記弁装置６をエンジンの運転状態に
応じて開閉作動させるものであって、この実施例におい
ては第１図ないし第３図に示す如くエンジンの運転状態
に応じて適宜に供給制御されるエア圧力を受けてその作
動子１０を進退変位させるようにしたダイヤフラム式の
圧力応動機構を有する第２アクチュエータ９で構成して
おり、上記排気管４の集合管部４２の側方に後述する如
く略断熱的に取付けられている。The valve actuating device 7 opens and closes the valve device 6 according to the operating condition of the engine. In this embodiment, as shown in FIGS. 1 to 3, the valve operating device 7 is appropriately operated according to the operating condition of the engine. It is composed of a second actuator 9 having a diaphragm-type pressure responsive mechanism that moves the actuator 10 forward and backward in response to air pressure controlled to be supplied, and is located laterally of the collecting pipe portion 42 of the exhaust pipe 4. As described later, it is attached in a substantially adiabatic manner.

即ち、上記排気管４の集合管部４２には、略コ字状に折
曲形成された板材よりなる排気管用インシュレータ１２
が、上記集合管部４２の上記エンジン本体１側に対向す
る側面を除く他の三つの側面の外側を包囲する如く該集
合管部４２の外側から嵌合され且つ該集合管部４２の一
側部に膨出形成したインシュレータ取付部42bと該イン
シュレータ取付部42bに対向する該アクチュエータ用イ
ンシュレータ１１の一面側12aとを一対の取付ボルト１
５，１５によって締結することによって固定されてい
る。That is, in the collecting pipe portion 42 of the exhaust pipe 4, the exhaust pipe insulator 12 made of a plate material bent in a substantially U-shape.
Is fitted from the outside of the collecting pipe part 42 so as to surround the outside of the other three side faces of the collecting pipe part 42 except for the side face facing the engine body 1 side and one side of the collecting pipe part 42. A pair of mounting bolts 1 are formed by swelling the insulator mounting portion 42b and the one surface side 12a of the actuator insulator 11 facing the insulator mounting portion 42b.
It is fixed by fastening with 5,15.

さらに、この排気管用インシュレータ１２の取付けの
際、該排気管用インシュレータ１２とともに平板状のブ
ラケット１３が、その先端部13aを該排気管用インシュ
レータ１２の反エンジン本体１寄りの外端部より外方に
突出させた状態で上記取付ボルト１５，１５によって共
締め固定されている。即ち、上記排気管用インシュレー
タ１２の一側面12aは、上記集合管部４２のインシュレ
ータ取付部42bと上記ブラケット１３との間で挟着支持
された状態となっている。Further, when the exhaust pipe insulator 12 is attached, the flat plate-shaped bracket 13 is projected together with the exhaust pipe insulator 12 so that the tip end portion 13a thereof projects outward from the outer end portion of the exhaust pipe insulator 12 near the engine main body 1 side. In this state, they are fixed together by the mounting bolts 15 and 15. That is, the one side surface 12a of the exhaust pipe insulator 12 is sandwiched and supported between the insulator mounting portion 42b of the collecting pipe portion 42 and the bracket 13.

さらに、このブラケット１３の先端部13aには、本発明
を適用してその外周を略密閉容器状のアクチュエータ用
インシュレータ１１によって被包した上記第２アクチュ
エータ９が、該アクチュエータ用インシュレータ１１の
上記作動子１０側の一側面11aを上記ブラケット１３の
先端部13aと第２アクチュエータ９の前端面9aとの間に
挟んだ状態で一対の取付ボルト１６，１６によって締結
固定されている。従って、第２アクチュエータ９は、上
記排気管４の集合管部４２に対して上記アクチュエータ
用インシュレータ１１と排気管用インシュレータ１２の
２部材を介して略断熱的に固定されることとなる。Further, the second actuator 9 to which the present invention is applied to the tip portion 13a of the bracket 13 and the outer periphery of which is covered with an actuator insulator 11 in the shape of a substantially hermetic container is the actuator of the actuator insulator 11 described above. The one side surface 11a on the 10th side is fastened and fixed by a pair of mounting bolts 16 and 16 in a state of being sandwiched between the tip portion 13a of the bracket 13 and the front end surface 9a of the second actuator 9. Therefore, the second actuator 9 is substantially adiabatically fixed to the collecting pipe portion 42 of the exhaust pipe 4 through the two members of the actuator insulator 11 and the exhaust pipe insulator 12.

このようにして排気管４側に取付けられた第２アクチュ
エータ９の作動子１０には、リンクレバー６９，７０を
介して上記弁装置６の作動中心軸６５が連結されてお
り、該作動子１０が矢印ａ方向（第１図参照）に突出す
ることにより上記弁装置６が矢印Ａ方向（第４図参照）
に回動して上記第２図の排気ガス導入口３０が開口さ
れ、これに対して該作動子１０が矢印ｂ方向に後退する
ことにより上記弁装置６が矢印Ｂ方向に回動して上記第
２の排気ガス導入口３０が閉塞される。In this way, the operation central shaft 65 of the valve device 6 is connected to the actuator 10 of the second actuator 9 mounted on the exhaust pipe 4 side via the link levers 69 and 70. Is projected in the direction of arrow a (see FIG. 1) so that the valve device 6 is in the direction of arrow A (see FIG. 4).
2 to open the exhaust gas inlet port 30 of FIG. 2, and as the actuator 10 retracts in the direction of arrow b, the valve device 6 rotates in the direction of arrow B and The second exhaust gas introduction port 30 is closed.

このように、排気管４の外側に排気管用インシュレータ
１２が取付けられ、さらに該排気管用インシュレータ１
２とともに排気管４側に取付けられたブラケット１３の
先端部13aに、その周囲をアクチュエータ用インシュレ
ータ１１によって被包された第２アクチュエータ９をそ
の端面9aと該ブラケット先端部13aとの間に上記アクチ
ュエータ用インシュレータ１１を介在させた状態で共締
め固定すると、該各インシュレータ１１，１２の二段階
の遮熱作用により、排気管４側から第２アクチュエータ
９側に輻射熱が伝達されるのが可及的に防止される。ま
た、排気管４側から第２アクチュエータ９側への熱伝導
による伝熱が行われる場合、この排気管４側の熱は、排
気管用インシュレータ１２からブラケット１３及びアク
チュエータ用インシュレータ１１を介する伝熱経路を介
して伝達されることから、その伝達途中における上記各
インシュレータ１１，１２及びブラケット１３での放熱
により、上記第２アクチュエータ９側への実際の伝熱量
が可及的に低減され、該第２アクチュエータ９の温度上
昇が可及的に抑制されるとになる。Thus, the exhaust pipe insulator 12 is attached to the outside of the exhaust pipe 4, and the exhaust pipe insulator 1 is further attached.
A second actuator 9 having a periphery thereof covered with an actuator insulator 11 is provided on a tip portion 13a of a bracket 13 attached to the exhaust pipe 4 side together with the actuator 2 between the end surface 9a and the bracket tip portion 13a. When fixed together with the insulator 11 interposed, it is possible that radiant heat is transferred from the exhaust pipe 4 side to the second actuator 9 side by the two-stage heat shield effect of each insulator 11, 12. To be prevented. When heat is transferred from the exhaust pipe 4 side to the second actuator 9 side by heat conduction, the heat of the exhaust pipe 4 side is transferred from the exhaust pipe insulator 12 through the bracket 13 and the actuator insulator 11 to the heat transfer path. Since the heat is transferred via the heat exchanger, the amount of heat actually transferred to the second actuator 9 side is reduced as much as possible due to heat dissipation from the insulators 11 and 12 and the bracket 13 during the transfer. This means that the temperature rise of the actuator 9 is suppressed as much as possible.

また、上記の如く第２アクチュエータ９の全周をアクチ
ュエータ用インシュレータ１１によって被包すると、飛
石の衝突、汚泥あるいは雨水の付着等から該第２アクチ
ュエータ９を保護することができる。Further, by covering the entire circumference of the second actuator 9 with the actuator insulator 11 as described above, the second actuator 9 can be protected from collision of flying stones, adhesion of sludge or rainwater, and the like.

これらの相乗的効果として、該第２アクチュエータ９の
耐久性が向上するとことになる。As a synergistic effect of these, the durability of the second actuator 9 is improved.

さらに、上述の如く第２アクチュエータ９の昇温が可及
的に抑制されるところから、該第２アクチュエータ９の
ダイヤフラム（図示省略）の材質を比較的耐熱性の劣る
低級品とすることが可能であり、それだけ第２アクチュ
エータ９のコストの低廉化が促進される。Furthermore, since the temperature rise of the second actuator 9 is suppressed as described above, the material of the diaphragm (not shown) of the second actuator 9 can be a low-grade product having relatively poor heat resistance. Therefore, the cost reduction of the second actuator 9 is promoted accordingly.

また、弁装置６と該弁装置６を作動させる第２アクチュ
エータ９とをともに排気管４側に取付けるようにしてい
るため、排気ガスからの熱の影響を受けて排気管４が熱
変形を生じたような場合でも該排気管４に取付けられた
第２アクチュエータ９と弁装置６との相対関係をほぼ一
定に保つことができ、弁装置６の制御精度が常時高水準
に維持されることになる。また、弁装置６と第２アクチ
ュエータ９とがともに排気管４に取付けられているた
め、装置の分解組立時には該弁装置６と第２アクチュエ
ータ９とを相互に連動連結させたままこれを行なうこと
ができ、またその作動検査は装置の分解状態あるいは組
立状態のいずれの状態においてでも高精度で行なうこと
ができ、弁装置６と第２アクチュエータ９相互間の組立
精度及び組立性が良好ならしめられる。Further, since the valve device 6 and the second actuator 9 for operating the valve device 6 are both attached to the exhaust pipe 4 side, the exhaust pipe 4 is thermally deformed due to the influence of heat from the exhaust gas. Even in such a case, the relative relationship between the second actuator 9 attached to the exhaust pipe 4 and the valve device 6 can be kept substantially constant, and the control accuracy of the valve device 6 can always be maintained at a high level. Become. Further, since the valve device 6 and the second actuator 9 are both attached to the exhaust pipe 4, the disassembly and assembly of the device should be performed while the valve device 6 and the second actuator 9 are interlocked with each other. Further, the operation inspection can be performed with high accuracy in either the disassembled state or the assembled state of the device, and the assembling accuracy and the assemblability between the valve device 6 and the second actuator 9 are good. .

続いて、この排気ターボ過給装置の作動並びにその作用
を説明する。Next, the operation of the exhaust turbocharger and its operation will be described.

エンジンが運転されるとエンジン本体１側の各気筒から
排出される排気ガスＧは、排気管４の各分岐管４１Ａ，
４１Ｂ・・を介して集合管部４２に集められたのち、該
集合管部４２の排気ガス集合通路４３から排気ターボ過
給機２のタービンケーシング２１内の排気ガス通路即
ち、第１の排気ガス通路２７及び第２の排気ガス通路２
８内に導入され、その排気エネルギーでもってタービン
ホイールを駆動し、コンプレッサホイールによる吸入空
気の予圧作用（吸気過給）を行なわしめる。この際、エ
ンジンの運転状態に応じて弁装置６が開閉作動し、排気
ガスの導入形態が選択される。即ち、エンジンの運転状
態が排気ガスの流量の少ない低速運転領域にある場合に
は第２アクチュエータ９により上記弁装置６が開弁位置
（第４図、実線図示位置）に設定され、逆にエンジンの
運転状態が排気ガスの流量の多い高速運転領域にある場
合には第２アクチュエータ９により上記弁装置６が開弁
位置（第４図、鎖線図示位置）に設定される。従って、
排気ガスの排出量が少ないエンジンの低速運転領域にお
いては、第１の排気ガス通路２７のみから排気ガスがタ
ービンケーシング２１内に導入されるため、排気ガス量
が少ないにもかかわらず該排気ガスのタービンケーシン
グ２１内におけるガス流速が十分に確保され、タービン
ホイールの回転が高回転側に維持されてより低速域から
排気ターボ過給機２による過給効果を得ることが可能と
なる。When the engine is operated, the exhaust gas G discharged from each cylinder on the engine body 1 side is divided into each branch pipe 41A of the exhaust pipe 4,
After being collected in the collecting pipe portion 42 via 41B ..., From the exhaust gas collecting passage 43 of the collecting pipe portion 42 to the exhaust gas passage in the turbine casing 21 of the exhaust turbocharger 2, that is, the first exhaust gas. Passage 27 and second exhaust gas passage 2
8 is introduced into the compressor 8, and the exhaust energy thereof drives the turbine wheel to perform a pre-pressurizing action (intake supercharging) of intake air by the compressor wheel. At this time, the valve device 6 is opened and closed according to the operating state of the engine, and the introduction mode of the exhaust gas is selected. That is, when the operating state of the engine is in the low speed operating region where the flow rate of exhaust gas is small, the valve device 6 is set to the valve opening position (the position shown by the solid line in FIG. 4) by the second actuator 9, and conversely When the operating state is in the high-speed operating region where the flow rate of exhaust gas is high, the second actuator 9 sets the valve device 6 to the valve opening position (the position shown by the chain line in FIG. 4). Therefore,
In the low speed operation region of the engine in which the exhaust gas amount is small, the exhaust gas is introduced into the turbine casing 21 only from the first exhaust gas passage 27, so that the exhaust gas amount is small even though the exhaust gas amount is small. The gas flow velocity in the turbine casing 21 is sufficiently secured, the rotation of the turbine wheel is maintained on the high rotation side, and the supercharging effect by the exhaust turbocharger 2 can be obtained from a lower speed range.

さらに、この場合、排気ガス通路の通路面積が第１の排
気ガス通路２７と第２の排気ガス通路２８の両方が有効
とされている場合よりも絞られるため、タービンケーシ
ング２１の排気入口側での排気ガス圧力とスクロール部
出口での排気ガス圧力との差をより大きくとることがで
き（即ち、排気ガスの膨張比が上昇し）、より高水準の
過給性能が得られることとなる。Further, in this case, since the passage area of the exhaust gas passage is narrowed compared with the case where both the first exhaust gas passage 27 and the second exhaust gas passage 28 are effective, the exhaust gas passage side of the turbine casing 21 is The difference between the exhaust gas pressure and the exhaust gas pressure at the outlet of the scroll portion can be made larger (that is, the expansion ratio of the exhaust gas rises), and a higher level supercharging performance can be obtained.

一方、排気ガスの排出量が多いエンジンの高速運転領域
においては、第１の排気ガス通路２７と第２の排気ガス
通路２８の両方が開通されるため、この両者から同時に
多量の排気ガスがタービンケーシング２１内に大きな流
通抵抗を生じることなくスムーズに導入される。従っ
て、多量の排気ガスの排気エネルギーがタービンホイー
ルの駆動力として有効に活用されて過給性能が向上する
とともに、エンジン側においてはその排圧が低下せしめ
られるところからその燃焼性が良好となり、エンジンの
高出力化が実現されることになる。On the other hand, in the high-speed operation region of the engine in which the exhaust gas emission amount is large, both the first exhaust gas passage 27 and the second exhaust gas passage 28 are opened, so that a large amount of exhaust gas is simultaneously discharged from both of them. It is smoothly introduced into the casing 21 without causing a great flow resistance. Therefore, the exhaust energy of a large amount of exhaust gas is effectively utilized as the driving force of the turbine wheel to improve the supercharging performance, and the exhaust pressure on the engine side is reduced, so that the combustibility is improved, Higher output will be realized.

なお、本発明の弁装置６は、例えば排気ガス流量、エン
ジンへの吸入空気量等を直接検知して制御すれば良く、
あるいは比較的エンジン負荷の高い運転領域においてエ
ンジン回転数に応じて制御する等、その制御信号、制御
領域に限定されるものではない。The valve device 6 of the present invention may directly control, for example, the exhaust gas flow rate, the intake air amount to the engine, and the like,
Alternatively, it is not limited to the control signal and the control range, such as controlling according to the engine speed in the operating range where the engine load is relatively high.

（発明の効果） 本発明の排気ターボ過給装置は、複数の排気ガス導入口
が形成されたタービンケーシングと、上記複数の排気ガ
ス導入口に排気ガスを導くよう上記タービンケーシング
に接続される共通の排気管と、上記タービンケーシング
の排気ガス導入口側端面を弁座面としてエンジンの運転
状態に応じて少なくとも１つの上記排気ガス導入口を開
閉させる弁装置と、上記排気管あるいはタービンケーシ
ングにブラケットを介して固定支持されたアクチュエー
タを有し上記弁装置を作動させる弁作動装置とを備える
とともに、上記排気管あるいはタービンケーシングの外
側にはこれを覆う排気管用インシュレータがその取付部
を該排気管あるいはタービンケーシングと上記ブラケッ
トの一端との間に挟着せしめた状態で取り付けられ、ま
た上記アクチュエータの外側にはこれを覆うアクチュエ
ータ用インシュレータがその取付部を上記アクチュエー
タと上記ブラケットの他端との間に挟着せしめた状態で
取付けられていることを特徴している。(Effects of the Invention) The exhaust turbocharger of the present invention has a turbine casing having a plurality of exhaust gas inlets and a common casing connected to the turbine casing so as to guide the exhaust gas to the plurality of exhaust gas inlets. Exhaust pipe, a valve device for opening and closing at least one of the exhaust gas introduction ports according to the operating state of the engine using the exhaust gas introduction port side end surface of the turbine casing as a valve seat surface, and a bracket for the exhaust pipe or turbine casing. And a valve actuating device for actuating the valve device having an actuator fixedly supported via an exhaust pipe insulator covering the exhaust pipe or the turbine casing outside the exhaust pipe or the turbine casing. It is attached in a state of being sandwiched between the turbine casing and one end of the bracket, and An actuator insulator that covers the actuator is attached to the outside of the actuator in a state where the attachment portion is sandwiched between the actuator and the other end of the bracket.

従って、本発明の排気ターボ過給装置によれば、排気管
あるいはタービンケーシング側から弁作動装置のアクチ
ュエータ側への輻射熱が、排気管用インシュレータとア
クチュエータ用インシュレータとにより二段階に遮断さ
れ、該アクチュエータの上記輻射熱による昇温が可及的
に抑制され、弁作動装置が熱条件の非常に厳しい排気管
あるいはタービンケーシング側に取付けられているにも
かかわらず該弁作動装置の耐久性が向上せしめられると
いう効果が得られる。Therefore, according to the exhaust turbocharger of the present invention, the radiant heat from the exhaust pipe or the turbine casing side to the actuator side of the valve operating device is blocked in two stages by the exhaust pipe insulator and the actuator insulator, and the actuator It is said that the temperature rise due to the radiant heat is suppressed as much as possible, and the durability of the valve operating device is improved even though the valve operating device is attached to the exhaust pipe or the turbine casing side where the thermal conditions are very severe. The effect is obtained.

さらに、上記の如く弁作動装置の温度上昇が可及的に抑
制されるところから、該弁作動装置の構成材料として比
較的耐熱性の劣る安価な低級品を使用することが可能で
あり、それだけ弁作動装置延いては排気ターボ過給装置
のコストの低廉化が図れるという効果も得られる。Further, since the temperature rise of the valve actuator is suppressed as much as possible as described above, it is possible to use an inexpensive low-grade product having relatively poor heat resistance as a constituent material of the valve actuator. There is also an effect that the cost of the valve actuating device and the exhaust turbocharger can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は本発明の実施例に係る排気ターボ過給装置の正
面図、第２図は第１図のII−II矢視図、第３図は第１図
のIII−III矢視図、第４図は第３図のIV−IV断面図、第
５図は第４図のＶ−Ｖ断面図、第６図は第５図のVI−VI
断面図、第７図は第６図に示した弁装置の状態変化図、
第８図及び第９図は本発明の他の実施例に係る弁装置の
作動状態図、第１０図及び第１１図は従来の排気ターボ
過給装置の要部の構造説明図である。 １…エンジン本体 ２…ターボ過給機 ４…排気管 ６…弁装置 ７…弁作動装置 8,9…アクチュエータ 11,12…インシュレータ １３…ブラケット ２１…タービンケーシング ２２…コンプレッサケーシング ２３…センターケーシング ２６…隔壁 27,28…排気ガス通路 29,30…排気ガス導入口 ３１…ウェストゲートバルブ ３３…弁座面 ４１…分岐管部 ４２…集合管部 ４４…拡張部 ６１…弁体 ６２…弁支持体 ６３…弁押えプレート ６５…作動中心軸 ７１…通気孔1 is a front view of an exhaust turbocharger according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a II-II arrow view of FIG. 1, FIG. 3 is a III-III arrow view of FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3, FIG. 5 is a sectional view taken along the line VV in FIG. 4, and FIG. 6 is taken along the line VI-VI in FIG.
Sectional view, FIG. 7 is a state change diagram of the valve device shown in FIG. 6,
8 and 9 are operation state diagrams of a valve device according to another embodiment of the present invention, and FIGS. 10 and 11 are structural explanatory views of a main part of a conventional exhaust turbocharger device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine main body 2 ... Turbocharger 4 ... Exhaust pipe 6 ... Valve device 7 ... Valve operating device 8, 9 ... Actuator 11, 12 ... Insulator 13 ... Bracket 21 ... Turbine casing 22 ... Compressor casing 23 ... Center casing 26 ... Partition walls 27, 28 ... Exhaust gas passages 29, 30 ... Exhaust gas introduction port 31 ... Waste gate valve 33 ... Valve seat surface 41 ... Branch pipe portion 42 ... Collecting pipe portion 44 ... Expansion portion 61 ... Valve body 62 ... Valve support body 63 … Valve retainer plate 65… Operation center shaft 71… Ventilation hole

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】複数の排気ガス導入口が形成されたタービ
ンケーシングと、 上記複数の排気ガス導入口に排気ガスを導くよう上記タ
ービンケーシングに接続される共通の排気管と、 上記タービンケーシングの排気ガス導入口側端面を弁座
面としてエンジンの運転状態に応じて少なくとも１つの
上記排気ガス導入口を開閉させる弁装置と、 上記排気管あるいはタービンケーシングにブラケットを
介して固定支持されたアクチュエータを有し上記弁装置
を作動させる弁作動装置とを備えるとともに、 上記排気管あるいはタービンケーシングの外側にはこれ
を覆う排気管用インシュレータがその取付部を該排気管
あるいはタービンケーシングと上記ブラケットの一端と
の間に挟着せしめた状態で取り付けられ、 また上記アクチュエータの外側にはこれを覆うアクチュ
エータ用インシュレータがその取付部を上記アクチュエ
ータと上記ブラケットの他端との間に挟着せしめた状態
で取付けられていることを特徴とする排気ターボ過給装
置。1. A turbine casing having a plurality of exhaust gas inlets, a common exhaust pipe connected to the turbine casing to guide the exhaust gas to the plurality of exhaust gas inlets, and an exhaust gas of the turbine casing. It has a valve device that opens and closes at least one of the exhaust gas introduction ports according to the operating state of the engine with the gas introduction port side end face as a valve seat surface, and an actuator fixedly supported on the exhaust pipe or turbine casing via a bracket. A valve actuating device for actuating the valve device is provided, and an exhaust pipe insulator covering the exhaust pipe or the turbine casing is provided at the mounting portion between the exhaust pipe or turbine casing and one end of the bracket. Mounted on the outside of the actuator. Exhaust turbo supercharger, characterized in that mounted in a state of closing dressing sandwiched between the insulator actuator is the other end of the actuator and the bracket the mounting part covering the LES.