JPH08177509A - 排気ターボ過給機の可変容量タービン - Google Patents
排気ターボ過給機の可変容量タービンInfo
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- JPH08177509A JPH08177509A JP6335390A JP33539094A JPH08177509A JP H08177509 A JPH08177509 A JP H08177509A JP 6335390 A JP6335390 A JP 6335390A JP 33539094 A JP33539094 A JP 33539094A JP H08177509 A JPH08177509 A JP H08177509A
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- guide vane
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Supercharger (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
Abstract
シングとタービン入口ガイドベーンの自由端側端部の隙
間を一定に保持することにより、排気ガスエネルギーを
有効に利用するタービン効率の高い排気ターボ過給機の
可変容量タービンを提供するにある。 【構成】 本発明の排気ターボ過給機の可変容量タービ
ンは、タービン翼車7への排気ガスの入口部に配設され
支持軸の軸線を中心とする回動が可能な入口ガイドベー
ン5と、該ガイドベーンの自由端側端部との間に微小な
隙間を形成してタービンケーシング6内面に設けられた
嵌設穴に緩く嵌め込まれたプレート4と、前記入口ガイ
ドベーンより上流の排気ガス通路に配設されその一端に
前記プレートが固着されるプレート支持ボルト3とを有
してなり、該プレート支持ボルトと前記入口ガイドベー
ンは熱膨張係数が同一の素材で作成されていることを特
徴とする。
Description
容量タービンに関する。技術の共通性から半径流形のガ
スタービンにも適用可能である。
機関回転数を増すことなく、出力を増大させることが可
能であり、中型ないし大型のディーゼル機関では、排気
ガスのエネルギによって空気圧縮機の駆動仕事をまかな
う排気タービン過給機が用いられている。排気タービン
過給機は圧縮機とタービンによって構成され、タービン
には小型のものには半径流形、大型のものには軸流形が
用いられ、排気ガスエネルギの有効利用のため、圧縮機
のディフューザ、タービンのノズル/入口ガイドベーン
の両者またはいずれか一方を可動にした可変容量過給機
が使用されている。
分縦断面図を示す。図3において、1は排気ガスの通
路、2はベーン支持体、5は入口ガイドベーン、6はタ
ービンケーシング、7はタービン翼車、8はリンクであ
る。図を参照してその構成と作用について説明する。可
変容量タービンには、タービン翼車7外側の排気ガス入
口部に複数枚の回動可能なガイドベーン5が配設されて
いる。リンク8により該ガイドベーン5をその軸線を中
心として回動させ、その開き角度を制御することによっ
て、タービンの容量を変化させることができる。
入された排気ガスはタービンケーシング6の通路1を通
って、ガイドベーン5により加速されタービン翼車7を
駆動する。なお、前記ガイドベーン5の自由端側端部と
タービンケーシング6の間には、両者の熱膨張の差を見
込んだ隙間Cを設けておく必要があり、ガイドベーン5
の開度はリンク8を介して外部から遠隔制御される。
分縦断面図を示す。図4において符号1,2および5〜
8で示した要素の名称と作用は、図3に示した第1従来
例の場合と同様である。符号4,9,10で示されてい
る要素が第2実施例で新規に適用された要素で、4はプ
レート、9は段付きピン、10は板ばねである。
るが、第1従来例での問題点であるガイドベーン5の自
由端側端部とケーシング6内面との間の隙間Cの調整機
構が設けられている。ケーシング6内面のガイドベーン
5の自由端側と対向する部位にはプレート4と板ばね1
0を嵌設させる穴が作成され、その穴径はプレート4の
外径より大きく両者の間には許容嵌合隙間が設けられて
いる。図4に見られるように、前記嵌設穴に緩く嵌め込
まれたプレート4は、段付きピン9を介してベーン支持
体2との間に支持され、プレート4は板ばね10のばね
力により、ガイドベーン5側に向かって押しつけられて
いる。
用は前記のとおりであるが次のようなことが解決を要す
る問題点として指摘されている。エンジンの負荷に変動
があると排気ガス温度は急激に変化する。排気ガスの温
度が上昇したとき、ガイドベーン5は熱容量が小さいの
ですぐに昇温し膨張するが、タービンケーシング6は熱
容量が大きいので、ガイドベーン5に較べて温度上昇も
膨張も遅れる。従って、ガイドベーン5の自由端側端部
とケーシング6の内壁面との間に、必要にして且つ充分
な隙間Cが確保されていないと、排気ガス温度が上昇し
たときガイドベーン5の先端がケーシング6の内壁面に
接触し、ガイドベーン5の回動が不可能になる。
するときは、ガイドベーン5の温度がケーシング6の温
度より先に低くなり、該ガイドベーンの自由端側端部の
隙間Cは定常状態のときより過大となる。過大な隙間C
の発生はタービン効率の低下を招くため何らかの隙間調
整機構を必要とする。なお、ガイドベーン5の素材とし
て、耐熱性が優れていても熱膨張率の高いオーステナイ
ト系の鋼材は使用できない。
ン5と段付きピン9の熱容量はほぼ同レベルであり、前
記の隙間調整機構の作用により、温度が上昇する際も低
下する際も隙間Cはほぼ設定幅で保たれる。しかしなが
ら、エンジンの排気ガスは高温であり、燃焼残滓物も含
まれている。このため、使用中にクリープによって板ば
ね10のプレート4に対する押し付け力が弱くなる。ま
た、プレート4と板ばね10を緩く嵌設させた穴とプレ
ート4の嵌合隙間に燃焼残滓物が付着してプレート4の
作動を妨げるようになり、ついには段付きピン9が熱膨
張によりプレート4を前記嵌設穴に押し込んだ位置で固
着する。このため、温度が定常の状態時にはガイドベー
ン5の自由端側端部の隙間Cが過大となり、タービン効
率が低下する。
潔な構成でタービンケーシングとタービン入口ガイドベ
ーンの自由端側端部の隙間を一定に保持することによ
り、排気ガスエネルギーを有効に利用するタービン効率
の高い排気ターボ過給機の可変容量タービンを提供する
にある。
機の可変容量タービンは、タービン翼車7への排気ガス
の入口部に配設され支持軸の軸線を中心とする回動が可
能な入口ガイドベーン5と、該ガイドベーンの自由端側
端部との間に微小な隙間を形成してタービンケーシング
6内面に設けられた嵌設穴に緩く嵌め込まれたプレート
4と、前記入口ガイドベーンより上流の排気ガス通路に
配設されその一端に前記プレートが固着されるプレート
支持ボルト3とを有してなり、該プレート支持ボルトと
前記入口ガイドベーンは熱膨張係数が同一の素材で作成
されていることを特徴とする。
タービンケーシング6内に導入される。導入された排気
ガスはガス通路1からタービン入口ガイドベーン5を経
てタービン翼車7に流入し、該翼車を駆動する。ガイド
ベーン5は自身の軸線を中心として回動するが、その開
き角度は外部から遠隔制御され、タービンの容量を変化
させることができる。プレート支持ボルト3とガイドベ
ーン5の素材は熱膨張係数が同じで、両者の熱容量もほ
ぼ同一であるから、温度が上昇するときも低下するとき
もガイドベーンの自由端側端部とプレート4の外側面の
間の隙間は一定に保たれる。
機の可変容量タービンの部分断面図を示す。図1におい
て1,2,4〜8で示した要素の名称は図3、図4の従
来例の場合と同様で、符号3で示した要素が新規の要素
である。1は排気ガスの通路、2はベーン支持体、3は
プレート支持ボルト、4はプレート、5は入口ガイドベ
ーン、6はタービンケーシング、7はタービン翼車、8
はリンクである。図を参照して実施例の構成と作用につ
いて説明する。
いない排気管路を介してタービンケーシング6内に導入
される。導入された排気ガスはガス通路1からタービン
入口ガイドベーン5を経てタービン翼車7へ流入し、該
翼車を駆動する。ガイドベーン5の自由端側端部とプレ
ート4の外表面の間の隙間調整要素として、プレート支
持ボルト3がガイドベーン5の上流側に配設され、ター
ビンケーシング6内面のガイドベーン5自由端側と対向
する部位にはプレート4を嵌設させる穴が作成されてい
る。
ガイドベーン5より上流側に配設され、その一端はベー
ン支持体2にねじで締結され、他端はケーシング6に作
成された穴に緩く嵌設されるプレート4にねじ/溶接に
よって固着される。なお、プレート支持ボルトの長さ
は、ガイドベーン5の自由端側端部とプレート4の外側
面との間に、適正な隙間を形成し得るように設定して作
成される。
ベーン5は熱膨張係数が同一の材料で作成する。プレー
ト支持ボルト3とガイドベーン5の熱容量差は小さいの
で同じ熱膨張となり、温度が上昇する場合も低下する場
合もガイドベーン5の自由端側端部とプレート4の外側
面との間の隙間は一定に保たれる。
の軸線を中心として図2に示すように回動するが、その
開き角度は外部から遠隔制御され、タービンの容量を変
化させることができる。また、タービンケーシング6に
形成されたプレート4を嵌設する穴の内周面はプレート
4の外周面をガイドする機能を負担しないので、前記両
周面の間には適正寸法の隙間を設けることができる。こ
のため、燃焼残滓物によってプレート4がケーシング6
の嵌設穴に固着するようなことはない。
た。 1.入口ガイドベーンの自由端側端部と、タービンケー
シングに形成した嵌設穴に嵌め込んだプレートの外側面
との間に設けた隙間が、経常的に一定に保たれるのでタ
ービン効率が高い。 2.タービンケーシングに形成したプレートを嵌設する
穴の内周面と、プレートの外周面との間には適正寸法の
隙間を設けることができるので、燃焼残滓物によってプ
レートがケーシングの嵌設穴に固着されるようなことは
ない。 3.入口ガイドベーン及びプレート支持ボルトの素材と
して、耐熱性が高く、熱膨張係数の高い、例えばハステ
ロイX等のオーステナイト系の耐熱鋼を使用できる。
容量タービンの部分断面図。
車7の斜視図。
図。
図。
持ボルト、4…プレート、5…入口ガイドベーン、6…
タービンケーシング、7…タービン翼車、8…リンク、
9…段付きピン、10…板ばね、C…隙間。
Claims (1)
- 【請求項1】 排気ターボ過給機の可変容量タービンで
あって、タービン翼車(7)への排気ガスの入口部に配
設され支持軸の軸線を中心とする回動が可能な入口ガイ
ドベーン(5)と、該ガイドベーンの自由端側端部との
間に微小な隙間を形成してタービンケーシング(6)内
面に設けられた嵌設穴に緩く嵌め込まれたプレート
(4)と、前記入口ガイドベーンより上流の排気ガス通
路に配設されその一端に前記プレートが固着されるプレ
ート支持ボルト(3)とを有してなり、該プレート支持
ボルトと前記入口ガイドベーンは熱膨張係数が同一の素
材で作成されていることを特徴とする排気ターボ過給機
の可変容量タービン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33539094A JP3664761B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 排気ターボ過給機の可変容量タービン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33539094A JP3664761B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 排気ターボ過給機の可変容量タービン |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH08177509A true JPH08177509A (ja) | 1996-07-09 |
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ID=18288012
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33539094A Expired - Lifetime JP3664761B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 排気ターボ過給機の可変容量タービン |
Country Status (1)
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---|---|
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- 1994-12-22 JP JP33539094A patent/JP3664761B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP3664761B2 (ja) | 2005-06-29 |
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