JPS6111463Y2 - - Google Patents
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- JPS6111463Y2 JPS6111463Y2 JP18342479U JP18342479U JPS6111463Y2 JP S6111463 Y2 JPS6111463 Y2 JP S6111463Y2 JP 18342479 U JP18342479 U JP 18342479U JP 18342479 U JP18342479 U JP 18342479U JP S6111463 Y2 JPS6111463 Y2 JP S6111463Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
本考案は内燃機関から排気ターボ過給機へ流出
する排気ガスの流れを制御する排気ガス流制御装
置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an exhaust gas flow control device for controlling the flow of exhaust gas flowing out from an internal combustion engine to an exhaust turbocharger.
排気ターボ過給機を用いた内燃機関は機関回転
数が低く負荷も低い状態では排気エネルギが小さ
いために過給圧力が低く、また回転数が高く負荷
も高い状態では排気エネルギが大きくなるために
過給圧力が過大となる。 In an internal combustion engine using an exhaust turbo supercharger, when the engine speed is low and the load is low, the exhaust energy is small, so the boost pressure is low, and when the engine speed is high and the load is high, the exhaust energy increases. Boost pressure becomes excessive.
このため前述の如き欠点を補うために排気エネ
ルギの小さい前者においては英国特許第925984号
明細書や第１図に示す如く排気ターボ過給機Ａの
タービンＢを２つの排気路Ba，Bbを有するもの
としてダクトＣに取付けられた排気ガス流制御装
置ＤのピストンＥによつて一方の排気路Baにの
み排気ガスを流してタービンＢに流入する排気ガ
スの流速を増大させて過給圧力を上昇させてい
た。 Therefore, in order to compensate for the above-mentioned drawbacks, in the former case where the exhaust energy is small, the turbine B of the exhaust turbo supercharger A is provided with two exhaust passages Ba and Bb, as shown in British Patent No. 925984 and Fig. 1. As a system, the piston E of the exhaust gas flow control device D attached to the duct C allows exhaust gas to flow only through one exhaust passage Ba, thereby increasing the flow velocity of the exhaust gas flowing into the turbine B, thereby increasing the boost pressure. I was letting it happen.
また排気エネルギの大きい後者においては第２
図に示す如くタービンＢに流入する排気ガスの一
部を排気ガス流制御装置ＤのピストンＥによつて
タービンＢの出口にバイパスさせてタービンＢに
流入する排気ガスを減少させて過給圧力を適正に
するようにしていた。 In addition, in the latter case where the exhaust energy is large, the second
As shown in the figure, a part of the exhaust gas flowing into the turbine B is bypassed to the outlet of the turbine B by the piston E of the exhaust gas flow control device D, thereby reducing the exhaust gas flowing into the turbine B and increasing the boost pressure. I tried to make it appropriate.
ところが、上記排気ガス流制御装置の排気ガス
の流れを制御するピストンは直接排気ガスにさら
されるものであるためにピストンを挿入したシリ
ンダとの間の適切な間〓が失なわれてステツクあ
るいは焼付きを生ずることがあつた。 However, since the piston that controls the flow of exhaust gas in the exhaust gas flow control device is directly exposed to exhaust gas, an appropriate distance between the piston and the cylinder into which it is inserted is lost, resulting in stick or burnout. Sometimes this caused some problems.
更に、特開昭53−76213号におけるターボ過給
装置では、圧縮空気を軸受ハウジング７０に供給
し、弁軸棒５３の外表面に沿つて流動させている
が、排気ガスに接触して最も高温となる弁円板５
１付近が冷却されることがないので、上述のよう
な不具合の発生は避けることができない。 Furthermore, in the turbocharger disclosed in JP-A No. 53-76213, compressed air is supplied to the bearing housing 70 and made to flow along the outer surface of the valve stem 53, but the compressed air comes into contact with the exhaust gas and reaches the highest temperature. The valve disc 5 becomes
Since the area around 1 is not cooled, the occurrence of the above-mentioned problems cannot be avoided.
また、実開昭54−44810号公報における排気ガ
ス逃し弁装置では、弁７の軸に形成した穴４，
５，６を介して圧縮空気を還流させているが、排
気ガスにさらされて最も温度の上昇する弁先端部
が中空でないので、特開装置と同様、上述のよう
な不具合の発生は避けることができない。 Furthermore, in the exhaust gas relief valve device disclosed in Japanese Utility Model Application Publication No. 54-44810, the hole 4 formed in the shaft of the valve 7,
Compressed air is recirculated through valves 5 and 6, but since the tip of the valve, which is exposed to exhaust gas and experiences the highest temperature rise, is not hollow, the occurrence of the above-mentioned problems should be avoided, as with the Japanese Patent Application. I can't.
本考案は上述の点に鑑みて案出したものであ
り、その目的は排気ターボ過給機のタービンに流
入する排気ガスの流れを制御する排気ガス流制御
装置のピストンのステツクあるいは焼付きを防止
して信頼性を向上せしめた排気ガス流制御装置を
提供することにあり、その要旨は２つの排気路又
は排気バイパス路を備えた排気ターボ過給機のタ
ービン入口近傍に設けられたシリンダ内に断熱空
間をもつライナを配設し、該ライナ内に中空のピ
ストンを嵌装せしめ、該ピストン内部にその先端
付近まで伸延するアダプタを配設し、圧縮機から
の加圧空気を前記シリンダ及びピストン内部を長
い流路をもつて還流せしめるようにしてなる排気
ガス流制御装置にあり、以下その一実施例を第３
図、第４図について説明する。 The present invention was devised in view of the above points, and its purpose is to prevent the piston of the exhaust gas flow control device that controls the flow of exhaust gas flowing into the turbine of the exhaust turbocharger from becoming stuck or seizing. The purpose of the present invention is to provide an exhaust gas flow control device with improved reliability. A liner having a heat insulating space is disposed, a hollow piston is fitted in the liner, an adapter extending to the vicinity of the tip of the piston is disposed inside the piston, and pressurized air from the compressor is transferred to the cylinder and the piston. The exhaust gas flow control device has a long flow path inside the exhaust gas flow control device.
4 will be explained.
１は排気管１１と吸気管１２とを備える内燃機
関、２は２つの排気路２１ａ，２１ｂに流入する
機関の排気管１１よりの排気ガスにより回転せし
められるタービン２１と、前記タービン２１によ
り回転軸２２を介して回転せしめられる圧縮機２
３とを備える排気ターボ過給機である。３は排気
管１１とタービン２１とを連結するダクトで、排
気管１１からその集合通路２１に流入した排気ガ
スを２つに分配して２つの排気路２１ａ，２１ｂ
に供給する一方の通路３１ａと他方の通路３１ｂ
と、両通路３１ａ，３１ｂを連通する連通口３２
とが形成されている。４は、排気ガス流制御装置
で、第４図に詳説する如くインシユレータ４１を
介してダクト３の壁面３３に装着されたシリンダ
４２と、前記シリンダ４２内に挿入されたライナ
４３と、前記ライナ４３内に摺動自在に嵌装され
た中空のピストン４４と、前記ピストン４４の内
面に取付けられ、開放した先端４５ａをピストン
４４の先端４４ａ付近まで伸延させ、その中間に
段差を有する円筒状のアダプタ４５と、一端を後
述のカバ４７の内端面又はニツプル５５の外周つ
ば部に当接し、他端を前記アダプタ４５の段部に
当接し、同アダプタ４５を介してピストン４４を
連通口３２の方向に付勢するスプリング４６と、
加圧空気を圧縮機２３の入口側に還流するための
孔５５ａを有するニツプル５５を取付けると共に
シリンダ４２を覆うように取付けられたカバ４７
とから形成されている。また排気ガス流制御装置
４はピストン４４がアダプタ４５を介してスプリ
ング４６に付勢されることによつてその連通口３
２を閉鎖する様に取付けられるとともに先端４４
ａに作用する排気ガスの圧力が設定値に達すると
スプリング４６の取付荷重に打勝つて連通口３２
を開放し集合通路３１から一方の通路３１ａに流
れている排気ガスを他方の通路３１ｂにも流すよ
うに設定されている。 1 is an internal combustion engine having an exhaust pipe 11 and an intake pipe 12; 2 is a turbine 21 rotated by exhaust gas from the exhaust pipe 11 of the engine flowing into two exhaust passages 21a and 21b; Compressor 2 rotated via 22
3. This is an exhaust turbo supercharger comprising: A duct 3 connects the exhaust pipe 11 and the turbine 21, and divides the exhaust gas flowing from the exhaust pipe 11 into the collective passage 21 into two exhaust passages 21a and 21b.
One passage 31a and the other passage 31b supplying
and a communication port 32 that communicates both passages 31a and 31b.
is formed. 4 is an exhaust gas flow control device, which includes a cylinder 42 attached to the wall surface 33 of the duct 3 via an insulator 41, a liner 43 inserted into the cylinder 42, and the liner 43, as detailed in FIG. A hollow piston 44 is slidably fitted inside the piston 44, and a cylindrical adapter is attached to the inner surface of the piston 44 and extends an open tip 45a to near the tip 44a of the piston 44, with a step in between. 45, one end is brought into contact with the inner end surface of a cover 47 or the outer peripheral collar of a nipple 55, which will be described later, and the other end is brought into contact with a stepped part of the adapter 45, and the piston 44 is moved in the direction of the communication port 32 through the adapter 45. a spring 46 that biases the
A cover 47 is attached to cover the cylinder 42 and a nipple 55 having a hole 55a for returning pressurized air to the inlet side of the compressor 23 is attached.
It is formed from. Further, the exhaust gas flow control device 4 is operated by the piston 44 being biased by the spring 46 via the adapter 45.
2 and the tip 44
When the pressure of exhaust gas acting on a reaches the set value, it overcomes the mounting load of the spring 46 and opens the communication port 32.
is opened so that the exhaust gas flowing from the collective passage 31 to one passage 31a also flows to the other passage 31b.
更に上記制御装置４にはシリンダ４２とライナ
４３との間およびライナ４３とピストン４４の間
に各々の接触面の両端側を除いて全周に亘つて断
熱空間４８，４９が形成されており、またピスト
ン４４とアダプタ４５間にも後端側（ピストンの
先端部４４ａと反対側）を除いて全周に亘つて空
間５０が形成されている。そしてシリンダ４２と
ライナ４３との間の断熱空間４８には圧縮器２３
から吸気管１２に供給される加圧空気の一部がシ
リンダ４２に取付けられたエルボ５１から供給さ
れるようになつている。 Further, in the control device 4, heat insulating spaces 48 and 49 are formed between the cylinder 42 and the liner 43 and between the liner 43 and the piston 44 over the entire circumference except for both ends of the respective contact surfaces. A space 50 is also formed between the piston 44 and the adapter 45 over the entire circumference except for the rear end side (the side opposite to the tip end 44a of the piston). A compressor 23 is provided in the heat insulating space 48 between the cylinder 42 and the liner 43.
A part of the pressurized air supplied to the intake pipe 12 from the cylinder 42 is supplied from an elbow 51 attached to the cylinder 42.
更に前記断熱空間４８に供給された加圧空気は
ライナ４３に明けられた***５２から断熱空間４
９に、更に断熱空間４９からピストン４４に明け
られた***５３、空間５０、アダプタの先端４５
ａ、スプリング４６の取付けられた室５４を通り
カバ４７に取付けられたニツプル５５を介して圧
縮器２３の入口に流れるようになつている。 Further, the pressurized air supplied to the heat insulating space 48 flows through the small hole 52 made in the liner 43 to the heat insulating space 4.
9, a small hole 53 made in the piston 44 from the insulation space 49, a space 50, and the tip 45 of the adapter.
a, it passes through a chamber 54 in which a spring 46 is attached, and flows to the inlet of the compressor 23 via a nipple 55 attached to a cover 47;
また***５２および５３の位置およびアダプタ
４５の形状は圧縮器２３と吸気管１２からバイパ
スして断熱空間４８，４９に流入した加圧空気が
断熱空間４８，４９の全周を流れてシリンダ４
２、ライナ４３および最終的にピストン４４を冷
却する様に形成されている。即ち***５２，５３
は互に周の反対側に位置するようにまたアダプタ
４５はピストン４４の内周面に沿いかつ前述のよ
うにピストン４４の先端４４ａ付近まで伸延され
て圧縮機からの加圧空気を前記ピストン４４及び
シリンダ４２内部を長い流路をもつて還流せしめ
るようになつている。その上記ニツプル５５に明
けられた孔５５ａはピストン４４の内面、即ち室
５４に空気の圧力が作用しないような大きさに形
成されている。 The positions of the small holes 52 and 53 and the shape of the adapter 45 are such that the pressurized air that bypasses the compressor 23 and the intake pipe 12 and flows into the insulation spaces 48 and 49 flows around the entire circumference of the insulation spaces 48 and 49 and enters the cylinder 4.
2. It is designed to cool the liner 43 and ultimately the piston 44. That is, small holes 52, 53
The adapter 45 extends along the inner circumferential surface of the piston 44 to near the tip 44a of the piston 44 as described above, so that the pressurized air from the compressor is transferred to the piston 44. Also, the inside of the cylinder 42 is configured to have a long flow path for reflux. The hole 55a formed in the nipple 55 is formed in a size such that air pressure does not act on the inner surface of the piston 44, that is, the chamber 54.
以上の構成において機関１が低速（高負荷）運
転の状態では排気ガスの圧力が低いので、ピスト
ン４４はスプリング４６に付勢されて連通口３２
を閉鎖しており、排気ガスはダクト３の集合通路
３１から一方の通路３１ａを通り１つの排気路２
１ａに流出する。従がつてこの状態では機関１の
全排気ガスがタービン２１の一つの排気路２１ａ
にのみ流れることになり排気ガスが絞られたノズ
ルを通つてタービンブレード２１ｃに流れる状態
と同様な効果を生じてタービンの仕事を向上する
からタービン２１に回動される圧縮器２３が加圧
空気を増大する。 In the above configuration, when the engine 1 is operating at low speed (high load), the pressure of the exhaust gas is low, so the piston 44 is biased by the spring 46 to the communication port 32.
is closed, and the exhaust gas passes from the collective passage 31 of the duct 3 through one passage 31a to one exhaust passage 2.
Flows into 1a. Therefore, in this state, all the exhaust gas from the engine 1 flows through one exhaust path 21a of the turbine 21.
Since the compressor 23 rotated by the turbine 21 has the same effect as when exhaust gas flows to the turbine blades 21c through a constricted nozzle and improves the work of the turbine, increase.
また、高速高負荷運転の状態では排気ガスのエ
ネルギが増大するためにピストン先端４４ａに作
用する排気ガスの圧力が増大する。この圧力がス
プリング４６の取付荷重を上回わる設定圧力にな
ると、ピストン４４が連通口３２を開放し、排気
ガスは集合通路３１から分配され両方の通路３１
ａ，３１ｂを通り２つの排気路２１ａ，２１ｂか
らタービンブレード２１ｃに流入するので過給圧
力を適正に保つことになる。 Furthermore, in a state of high-speed, high-load operation, the energy of the exhaust gas increases, so the pressure of the exhaust gas acting on the piston tip 44a increases. When this pressure reaches a set pressure exceeding the mounting load of the spring 46, the piston 44 opens the communication port 32, and the exhaust gas is distributed from the collective passage 31 to both passages 31.
Since it flows into the turbine blade 21c from the two exhaust paths 21a and 21b through the exhaust gas a and 31b, the supercharging pressure can be maintained at an appropriate level.
ところが、上記いずれの状態においてもピスト
ン４４はその先端４４ａがたえず高温の排気ガス
にさらされるために膨脹してライナ４３との〓間
を減少するが、排気ガス流制御装置４には圧縮器
２３から吸気管１２を通り機関１に供給される加
圧空気の一部がエルボ５１からシリンダ４２とラ
イナ４３との断熱空間４８、***５２を通りライ
ナ４３とピストン４４との断熱空間４９、ピスト
ン４４とアダプタ４５との空間５０に流れるため
に、流れる過程において、シリンダ４２、ライナ
４３および最終的にピストン４４が冷却されて殊
にピストン４４の熱膨脹がおさえられるためにラ
イナ４３とピストン４４との間〓の減少巾がおさ
えられ適切なクリアランスに保たれる。 However, in any of the above states, the tip 44a of the piston 44 is constantly exposed to high-temperature exhaust gas, so it expands and reduces the distance between it and the liner 43. A part of the pressurized air supplied to the engine 1 passes through the intake pipe 12 from the elbow 51 and passes through the insulating space 48 between the cylinder 42 and the liner 43, the small hole 52, the insulating space 49 between the liner 43 and the piston 44, and the piston 44. During the flow process, the cylinder 42, the liner 43, and finally the piston 44 are cooled, and the thermal expansion of the piston 44 is particularly suppressed, so that a gap between the liner 43 and the piston 44 is formed. 〓 reduction width is suppressed and an appropriate clearance is maintained.
以上のように、本考案による排気ガス流制御装
置は２つの排気路又は排気バイパス路を備えた排
気ターボ過給機のタービン入口近傍に設けられた
シリンダ内に断熱空間をもつライナを配設し、該
ライナ内に中空のピストンを嵌装せしめ、該ピス
トン内部にその先端付近まで伸延するアダプタを
配設し、圧縮機からの加圧空気を前記シリンダ及
びピストン内部を長い流路をもつて還流せしめる
ようにしてなるので、シリンダ、ライナ及びピス
トンが断熱空間の形成とその断熱空間を介しての
加圧空気の還流とによつて効果的に冷却されると
共に、特に排気ガス流に常に接触して高温度に加
熱されるピストンの先端にもアダプタによつて加
圧空気が供給されるから、従来装置にくらべ制御
装置のピストンの熱膨脹が大巾に抑止されること
になり、それによつて前記ピストンとライナとの
間〓が適正に保たれることになるから前記ピスト
ンのステツクあるいは焼付きが防止される。 As described above, the exhaust gas flow control device according to the present invention includes a liner having an adiabatic space provided in a cylinder provided near the turbine inlet of an exhaust turbocharger equipped with two exhaust passages or an exhaust bypass passage. , a hollow piston is fitted in the liner, an adapter is disposed inside the piston that extends to the vicinity of its tip, and pressurized air from the compressor is circulated through the cylinder and piston through a long flow path. As a result, the cylinder, liner and piston are effectively cooled by the formation of an insulating space and the return of pressurized air through the insulating space, and in particular are kept in constant contact with the exhaust gas flow. Pressurized air is also supplied to the tip of the piston, which is heated to a high temperature by the adapter, so thermal expansion of the piston of the control device is greatly suppressed compared to conventional devices. Since the distance between the piston and the liner is maintained properly, the piston is prevented from sticking or seizing.
また、前記アダプタはスプリングのシート作用
とピストン先端への加圧空気の供給作用を同時に
行わせるようになしたので、夫々独立したシート
用アダプタや加圧空気供給用アダプタを装着する
必要がなく、構造が簡潔化された排気ガス流制御
装置が得られる。 In addition, since the adapter simultaneously performs the seat action of the spring and the action of supplying pressurized air to the tip of the piston, there is no need to install separate seat adapters and pressurized air supply adapters. An exhaust gas flow control device with a simplified structure is obtained.
更に、排気ガス流制御装置をタービン入口近傍
に設けるので、機関の運転状況に応じてタービン
への排気ガス流の制御をタイムラツグを与えるこ
となく直ちに行うことができる効果がある。 Furthermore, since the exhaust gas flow control device is provided near the turbine inlet, there is an advantage that the exhaust gas flow to the turbine can be immediately controlled according to the operating conditions of the engine without any time lag.
尚、本実施例ではピストン４４とライナ４３と
の空間４９に機関排気ガスによつて駆動される排
気ターボ過給機２の圧縮器２３よりの加圧空気を
供給するとしたが、機関１によつて直接駆動され
る形式の極一般的な圧縮器よりの加圧空気を供給
するようにしても良い。 In this embodiment, pressurized air from the compressor 23 of the exhaust turbocharger 2 driven by engine exhaust gas is supplied to the space 49 between the piston 44 and the liner 43. It is also possible to supply pressurized air from a very common type of compressor that is directly driven.
更に上記実施例では本考案排気ガス流制御装置
４をタービン２１の２つの排気路２１ａ，２１ｂ
に流入する排気ガスの制御装置として説明した
が、第２図に示すような過給圧力が増大した時に
タービン２１に流入する排気ガスの一部をタービ
ン２１をバイパスさせてタービン２１の出口に流
出させる装置として用いることもできることは言
うまでもないことである。 Further, in the above embodiment, the exhaust gas flow control device 4 of the present invention is installed in the two exhaust passages 21a and 21b of the turbine 21.
Although this has been explained as a control device for the exhaust gas flowing into the turbine 21, as shown in FIG. Needless to say, it can also be used as a device for
第１図および第２図は従来の排気ガス流制御装
置を用いた従来の過給機関の一部縦断面図、第３
図および第４図は本考案の一実施例を示すもの
で、第３図は系統図を、第４図は要部拡大図を示
すものである。
１；内燃機関、２；排気ターボ過給機、３；ダ
クト、４；排気ガス流制御装置、１１；排気管、
１２；吸気管、２１；タービン、２３；圧縮器、
３１；集合通路、３２；連通口、４２；シリン
ダ、４３；ライナ、４４；ピストン、４５；アダ
プタ、４８，４９；断熱空間、５２，５３；小
穴。
Figures 1 and 2 are partial vertical sectional views of a conventional supercharged engine using a conventional exhaust gas flow control device, and Figure 3
3 and 4 show an embodiment of the present invention, FIG. 3 shows a system diagram, and FIG. 4 shows an enlarged view of the main parts. 1; Internal combustion engine, 2; Exhaust turbo supercharger, 3; Duct, 4; Exhaust gas flow control device, 11; Exhaust pipe,
12; Intake pipe, 21; Turbine, 23; Compressor,
31; Collection passage, 32; Communication port, 42; Cylinder, 43; Liner, 44; Piston, 45; Adapter, 48, 49; Heat insulation space, 52, 53; Small hole.
Claims (1)
ターボ過給機のタービン入口近傍に設けられたシ
リンダ内に断熱空間をもつライナを配設し該ライ
ナ内に中空のピストンを嵌装せしめ、該ピストン
内部にその先端付近まで伸延するアダプタを配設
し、圧縮機からの加圧空気を前記シリンダ及びピ
ストン内部を長い流路をもつて還流せしめるよう
にしてなる排気ガス流制御装置。 A liner having a heat insulating space is disposed in a cylinder provided near the turbine inlet of an exhaust turbo supercharger equipped with two exhaust passages or an exhaust bypass passage, and a hollow piston is fitted in the liner, and the piston An exhaust gas flow control device comprising an adapter disposed therein which extends to the vicinity of the tip of the adapter to allow pressurized air from the compressor to flow back through the cylinder and piston through a long flow path.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18342479U JPS6111463Y2 (en) | 1979-12-29 | 1979-12-29 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18342479U JPS6111463Y2 (en) | 1979-12-29 | 1979-12-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5718728U JPS5718728U (en) | 1982-01-30 |
| JPS6111463Y2 true JPS6111463Y2 (en) | 1986-04-11 |
Family
ID=29533326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18342479U Expired JPS6111463Y2 (en) | 1979-12-29 | 1979-12-29 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6111463Y2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6085807U (en) * | 1983-11-19 | 1985-06-13 | 東北金属工業株式会社 | Choke coil for induction noise prevention |
| JPH0216036Y2 (en) * | 1985-12-23 | 1990-05-01 | ||
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-
1979
- 1979-12-29 JP JP18342479U patent/JPS6111463Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5718728U (en) | 1982-01-30 |
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