JPS6233071Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6233071Y2 JPS6233071Y2 JP1982011635U JP1163582U JPS6233071Y2 JP S6233071 Y2 JPS6233071 Y2 JP S6233071Y2 JP 1982011635 U JP1982011635 U JP 1982011635U JP 1163582 U JP1163582 U JP 1163582U JP S6233071 Y2 JPS6233071 Y2 JP S6233071Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- turbine
- speed
- exhaust passage
- exhaust
- exhaust gas
- 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.)
- Expired
Links
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
- Supercharger (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案はエンジン回転数全域にわたつて常に有
効なブースト圧が得られるようにしたターボチヤ
ージヤを有する過給装置に関する。
効なブースト圧が得られるようにしたターボチヤ
ージヤを有する過給装置に関する。
ターボチヤージヤは排気ガスのエネルギを利用
して排気タービンを回し、この動力でコンプレツ
サを駆動することによつてブースト圧を高め、エ
ンジンの出力を増大させるものである。
して排気タービンを回し、この動力でコンプレツ
サを駆動することによつてブースト圧を高め、エ
ンジンの出力を増大させるものである。
ところが、ターボチヤージヤを有する従来の過
給装置は、エンジン回転数が低くて排気ガス流量
が少ない時にはタービン回転数も低く、有効なブ
ースト圧が得られないという欠点がある。また逆
に、エンジン回転数が高くて排気ガス流量が多い
時にはタービンが過回転し、ブースト圧が高くな
りすぎて危険であるので、ウエストゲートと呼ば
れる排気バイパス経路を設けてこれを防止してい
るのが現状である。また、最近の過給装置の先行
技術としては、例えば実開昭50−131413号公報に
開示されているように、脈動ガスの持つ動圧エネ
ルギーを十分に活用するために、異なる位相の脈
動を別々にタービンに導入する、所謂ダブルエン
トリー型ターボチヤージヤーが知られている。
給装置は、エンジン回転数が低くて排気ガス流量
が少ない時にはタービン回転数も低く、有効なブ
ースト圧が得られないという欠点がある。また逆
に、エンジン回転数が高くて排気ガス流量が多い
時にはタービンが過回転し、ブースト圧が高くな
りすぎて危険であるので、ウエストゲートと呼ば
れる排気バイパス経路を設けてこれを防止してい
るのが現状である。また、最近の過給装置の先行
技術としては、例えば実開昭50−131413号公報に
開示されているように、脈動ガスの持つ動圧エネ
ルギーを十分に活用するために、異なる位相の脈
動を別々にタービンに導入する、所謂ダブルエン
トリー型ターボチヤージヤーが知られている。
このダブルエントリー型ターボチヤージヤー
は、隔壁でタービンを2つに分割し、該隔壁を
夫々のタービン用ノズルの間の隔壁まで延長させ
て排気ガスを誘導するようにしたものであるが、
然し、この従来例の場合には、過給機本来の目的
についての利用手段しか開示されておらず、エン
ジンの回転数全領域にわたるブースト圧を制御さ
せる手段は全く開示されておらず、従つて、エン
ジンの回転数に応じた有効なブースト圧を得るこ
とは困難である。
は、隔壁でタービンを2つに分割し、該隔壁を
夫々のタービン用ノズルの間の隔壁まで延長させ
て排気ガスを誘導するようにしたものであるが、
然し、この従来例の場合には、過給機本来の目的
についての利用手段しか開示されておらず、エン
ジンの回転数全領域にわたるブースト圧を制御さ
せる手段は全く開示されておらず、従つて、エン
ジンの回転数に応じた有効なブースト圧を得るこ
とは困難である。
更に、他の先行技術として、実開昭55−88018
号公報に開示されたターボチヤージヤー用排気バ
イパス弁構造のものも提案されているが、この先
行技術は、ダブルエントリー型ターボチヤージヤ
ーに設けた2つのガス供給通路を隔壁で隔て、こ
の隔壁部分にターボチヤージヤーをバイパスする
分岐管を開口させ、この分岐管に共通して働くバ
イパス弁を設けて構成したものである。然しなが
ら、この先行技術は、従来は設けていた2個のバ
イパス弁を1個のバイパス弁とすることにより装
置の簡略化と作動の確実化を図つたものであり、
上記の先行技術と同様にエンジンの回転数全領域
にわたるブースト圧を制御させる手段は全く開示
されておらず、従つて、エンジンの回転数に応じ
た有効なブースト圧を得ることは困難である。
号公報に開示されたターボチヤージヤー用排気バ
イパス弁構造のものも提案されているが、この先
行技術は、ダブルエントリー型ターボチヤージヤ
ーに設けた2つのガス供給通路を隔壁で隔て、こ
の隔壁部分にターボチヤージヤーをバイパスする
分岐管を開口させ、この分岐管に共通して働くバ
イパス弁を設けて構成したものである。然しなが
ら、この先行技術は、従来は設けていた2個のバ
イパス弁を1個のバイパス弁とすることにより装
置の簡略化と作動の確実化を図つたものであり、
上記の先行技術と同様にエンジンの回転数全領域
にわたるブースト圧を制御させる手段は全く開示
されておらず、従つて、エンジンの回転数に応じ
た有効なブースト圧を得ることは困難である。
そこで本考案は、エンジンの低速回転から高速
回転に到る全域にわたつて有効なブースト圧が得
られるように構成してエンジンの出力を増大させ
るようにした過給装置を提供するものである。
回転に到る全域にわたつて有効なブースト圧が得
られるように構成してエンジンの出力を増大させ
るようにした過給装置を提供するものである。
また、本考案は上記目的を達成するため、ター
ビンホイールのタービンブレード側周に重ねて、
他のタービンホイールをタービンシヤフトを共用
させて2連装し、それぞれのタービンホイールに
排気ガスが独立して供給されるようにタービンハ
ウジング内に2連のタービン室を形成してターボ
チヤージヤのタービン部を構成し、さらに前記タ
ービンハウジングに接続してエンジンよりの排気
ガスが導入される排気通路をタービンハウジング
近傍で2分割して、前記各タービン室にそれぞれ
連通させると共に、この各排気通路には独立して
作動する排気通路開閉弁を設けたことを特徴とし
ている。
ビンホイールのタービンブレード側周に重ねて、
他のタービンホイールをタービンシヤフトを共用
させて2連装し、それぞれのタービンホイールに
排気ガスが独立して供給されるようにタービンハ
ウジング内に2連のタービン室を形成してターボ
チヤージヤのタービン部を構成し、さらに前記タ
ービンハウジングに接続してエンジンよりの排気
ガスが導入される排気通路をタービンハウジング
近傍で2分割して、前記各タービン室にそれぞれ
連通させると共に、この各排気通路には独立して
作動する排気通路開閉弁を設けたことを特徴とし
ている。
以下図面を用いて本考案の実施例を説明する。
第1図は本考案の過給装置の一実施例の要部構
成図であり、ターボチヤージヤTは、コンプレツ
サホイール11およびコンプレツサハウジング1
2からなるコンプレツサ部10と、コンプレツサ
ホイール11を駆動するタービン部20とから成
る。また、タービンシヤフト13を介してコンプ
レツサホイール11に接続するタービン部20の
タービンホイール30は、低速用タービンホイー
ル31と高速用タービンホイール32の直径の異
なる2種のタービンホイールがタービンシヤフト
13を共用させて2連装されたような構造をして
おり、これに合わせてタービンハウジング22は
前記低速用タービンホイール31および高速用タ
ービンホイール32にそれぞれ独立して排気ガス
を供給できるように、内部で隔壁21によつて軸
方向に第1タービン室23と第2タービン室24
とに2分割されている。そして、第1、第2ター
ビン室23,24は軸方向断面において断面積を
第2タービン室24よりも第1タービン室23の
方を小さく、かつノズル部の大きさを第2タービ
ン室24のノズル部24aよりも第1タービン室
23のノズル部23aを小さく設定してある。
成図であり、ターボチヤージヤTは、コンプレツ
サホイール11およびコンプレツサハウジング1
2からなるコンプレツサ部10と、コンプレツサ
ホイール11を駆動するタービン部20とから成
る。また、タービンシヤフト13を介してコンプ
レツサホイール11に接続するタービン部20の
タービンホイール30は、低速用タービンホイー
ル31と高速用タービンホイール32の直径の異
なる2種のタービンホイールがタービンシヤフト
13を共用させて2連装されたような構造をして
おり、これに合わせてタービンハウジング22は
前記低速用タービンホイール31および高速用タ
ービンホイール32にそれぞれ独立して排気ガス
を供給できるように、内部で隔壁21によつて軸
方向に第1タービン室23と第2タービン室24
とに2分割されている。そして、第1、第2ター
ビン室23,24は軸方向断面において断面積を
第2タービン室24よりも第1タービン室23の
方を小さく、かつノズル部の大きさを第2タービ
ン室24のノズル部24aよりも第1タービン室
23のノズル部23aを小さく設定してある。
さらに、前記のように構成されたタービン部2
0にエンジン70からの排気ガスを供給する排気
通路部50はタービン部20(タービンハウジン
グ部22)近傍で仕切壁51によつて2分割さ
れ、この排気通路50と第1および第2タービン
室23,24とを接続する排気導入部40も前記
仕切壁51に連続する仕切壁41によつて同様に
2分割されており、前記第1タービン室23に排
気ガスを供給する第1排気通路45、第2タービ
ン室24に排気ガスを供給する第2排気通路54
を形成している。そしてこの第1排気通路45お
よび第2排気通路54内には排気ガスタービン部
20への供給を遮断することができる第1および
第2排気通路開閉弁52,53がそれぞれ設けら
れている。本実施例ではこれら第1および第2排
気通路開閉弁52,53を排気通路部50内の仕
切壁51の先端部近傍に設け、一方の排気通路を
閉じた時に他方の排気路を開き、排気ガスが他方
の排気通路にスムーズに流れるようにしている。
0にエンジン70からの排気ガスを供給する排気
通路部50はタービン部20(タービンハウジン
グ部22)近傍で仕切壁51によつて2分割さ
れ、この排気通路50と第1および第2タービン
室23,24とを接続する排気導入部40も前記
仕切壁51に連続する仕切壁41によつて同様に
2分割されており、前記第1タービン室23に排
気ガスを供給する第1排気通路45、第2タービ
ン室24に排気ガスを供給する第2排気通路54
を形成している。そしてこの第1排気通路45お
よび第2排気通路54内には排気ガスタービン部
20への供給を遮断することができる第1および
第2排気通路開閉弁52,53がそれぞれ設けら
れている。本実施例ではこれら第1および第2排
気通路開閉弁52,53を排気通路部50内の仕
切壁51の先端部近傍に設け、一方の排気通路を
閉じた時に他方の排気路を開き、排気ガスが他方
の排気通路にスムーズに流れるようにしている。
前記第1および第2排気通路開閉弁52,53
はそれぞれアクチユエータ62,63によつて独
立して開閉動作を行なえるようになつており、こ
のアクチユエータ62,62は共に開閉弁制御装
置61に接続して、制御装置61の制御信号によ
り第1,第2排気通路開閉弁52,53を開閉す
る。そして制御装置61にはエンジン70の回転
数センサ64からの信号や排気ブレーキスイツチ
65からの信号が入力されるようになつており、
制御装置61はその内部で前記回転数センサ64
からの信号を処理して、エンジン回転数が設定回
転数より低い時にはアクチユエータ62,63に
より第1排気通路開閉弁52を開いて第2排気通
路開閉弁53を閉じ、エンジン回転数が設定回転
数を越えた時には逆に第1排気通路開閉弁52を
閉じて第2排気通路開閉弁53を開くように作動
する。また、排気ブレーキスイツチ65がオンに
なつて排気ブレーキ状態になつた時には制御装置
61は第1、第2排気通路開閉弁52,53を共
に閉じるようにアクチユエータ62,63を駆動
する。66はバツテリである。
はそれぞれアクチユエータ62,63によつて独
立して開閉動作を行なえるようになつており、こ
のアクチユエータ62,62は共に開閉弁制御装
置61に接続して、制御装置61の制御信号によ
り第1,第2排気通路開閉弁52,53を開閉す
る。そして制御装置61にはエンジン70の回転
数センサ64からの信号や排気ブレーキスイツチ
65からの信号が入力されるようになつており、
制御装置61はその内部で前記回転数センサ64
からの信号を処理して、エンジン回転数が設定回
転数より低い時にはアクチユエータ62,63に
より第1排気通路開閉弁52を開いて第2排気通
路開閉弁53を閉じ、エンジン回転数が設定回転
数を越えた時には逆に第1排気通路開閉弁52を
閉じて第2排気通路開閉弁53を開くように作動
する。また、排気ブレーキスイツチ65がオンに
なつて排気ブレーキ状態になつた時には制御装置
61は第1、第2排気通路開閉弁52,53を共
に閉じるようにアクチユエータ62,63を駆動
する。66はバツテリである。
第2図から第4図は前述したタービンホイール
30の詳細を示すものである。本考案のタービン
ホイール30は直径の異なる2種のタービンホイ
ールが重合されて2連装されたような構造をして
いる。すなわち、タービンホイール30は第4図
に示すような直径の小さい低速用タービンホイー
ル31がその低速用排気ガス整流部33の基部を
第1図に示すタービンシヤフト13に固着してま
ず取付けられており、次いで整流部33に複数枚
設けられているタービンブレード34の側周部3
5に密着させて直径の大きい高速用タービンホイ
ール32の高速用排気ガス整流部36を第3図に
示すように固着されている。この時高低速用ター
ビンホイール32の回転軸はタービンホイール3
1の回転軸に一致させておくことは言うまでもな
い。37は整流部36に複数枚設けられているタ
ービンブレードである。
30の詳細を示すものである。本考案のタービン
ホイール30は直径の異なる2種のタービンホイ
ールが重合されて2連装されたような構造をして
いる。すなわち、タービンホイール30は第4図
に示すような直径の小さい低速用タービンホイー
ル31がその低速用排気ガス整流部33の基部を
第1図に示すタービンシヤフト13に固着してま
ず取付けられており、次いで整流部33に複数枚
設けられているタービンブレード34の側周部3
5に密着させて直径の大きい高速用タービンホイ
ール32の高速用排気ガス整流部36を第3図に
示すように固着されている。この時高低速用ター
ビンホイール32の回転軸はタービンホイール3
1の回転軸に一致させておくことは言うまでもな
い。37は整流部36に複数枚設けられているタ
ービンブレードである。
そして、高速用排気ガス整流部36のタービン
室側を隔壁21に近接させており、これにより第
1タービン室23よりの排気ガスは低速用タービ
ンホイール31に、第2タービン室24よりの排
気ガスは高速用タービンホイール32に噴出して
各々のタービンブレード34,37に衝突する。
室側を隔壁21に近接させており、これにより第
1タービン室23よりの排気ガスは低速用タービ
ンホイール31に、第2タービン室24よりの排
気ガスは高速用タービンホイール32に噴出して
各々のタービンブレード34,37に衝突する。
このように構成された本考案の過給装置ではエ
ンジン70の回転数が低い時には制御装置61に
より第1排気通路開閉弁52が開いており、第2
排気通路開閉弁53が閉じているので、排ガスは
第1図の矢印Lで示すように第1排気通路45に
流れて第1タービン室23に入り、低速用タービ
ンホイール31に噴出する。第1タービン室23
はそのノズル部23aが絞られており、かつその
断面積が小さいので、排気ガス流量が小なくても
排気ガスの噴出エネルギが増大するためにタービ
ンシヤフト13が高回転数で回ることができ、エ
ンジン回転数が低くてもコンプレツサ部10で得
られるブースト圧は増大する。
ンジン70の回転数が低い時には制御装置61に
より第1排気通路開閉弁52が開いており、第2
排気通路開閉弁53が閉じているので、排ガスは
第1図の矢印Lで示すように第1排気通路45に
流れて第1タービン室23に入り、低速用タービ
ンホイール31に噴出する。第1タービン室23
はそのノズル部23aが絞られており、かつその
断面積が小さいので、排気ガス流量が小なくても
排気ガスの噴出エネルギが増大するためにタービ
ンシヤフト13が高回転数で回ることができ、エ
ンジン回転数が低くてもコンプレツサ部10で得
られるブースト圧は増大する。
エンジン回転数が高くなつて設定回転数を越え
た時には制御装置61により第2排気通路開閉弁
53が開かれ、第1排気通路開閉弁52が閉じら
れる。するとこんどは排気ガスは第1図の破線H
で示すように第2排気通路54に流れて第2ター
ビン室24に入り、高速用タービンホイール32
に噴出する。第2タービン室24はそのノズル部
24aが第1タービン室23のノズル部23aよ
りも大きいので排気ガスの噴出エネルギが減少す
るために、タービンシヤフト13は排気ガス流量
が大くなつても過回転せず、エンジン回転数が高
い時でもコンプレツサ部10で得られるブースト
圧は、過ブースト圧まで至ることがない。
た時には制御装置61により第2排気通路開閉弁
53が開かれ、第1排気通路開閉弁52が閉じら
れる。するとこんどは排気ガスは第1図の破線H
で示すように第2排気通路54に流れて第2ター
ビン室24に入り、高速用タービンホイール32
に噴出する。第2タービン室24はそのノズル部
24aが第1タービン室23のノズル部23aよ
りも大きいので排気ガスの噴出エネルギが減少す
るために、タービンシヤフト13は排気ガス流量
が大くなつても過回転せず、エンジン回転数が高
い時でもコンプレツサ部10で得られるブースト
圧は、過ブースト圧まで至ることがない。
また、本考案の過給装置は、運転者が排気ブレ
ーキスイツチ65をオンして排気ブレーキを作動
させない時に制御装置61により第1および第2
排気通路開閉弁52,53が第1および第2の排
気通路45,54を共に閉じるように働くので、
排気ブレーキとしてこれを使用することもでき
る。
ーキスイツチ65をオンして排気ブレーキを作動
させない時に制御装置61により第1および第2
排気通路開閉弁52,53が第1および第2の排
気通路45,54を共に閉じるように働くので、
排気ブレーキとしてこれを使用することもでき
る。
以上説明したように、タービンシヤフトに、直
径の大小異なる低速用及び高速用のタービンホイ
ールを同芯的に2連装させて装着し、前記タービ
ンホイールを収容するタービンハウジングを、前
記夫々のタービンホイールに独立して排気ガスを
供給し得るように第1タービン室と、第2タービ
ン室とに区画形成し、前記各タービン室に、排気
ガスを夫々導入させる区画された排気通路を接続
すると共に、この各排気通路に、エンジンの回転
数に応答して独立して開閉動作を行う開閉弁を設
けたため、エンジン回転数全域にわたつて有効な
ブースト圧が得られるので、エンジン低回転時か
らターボ効果が得られるという効果がある。
径の大小異なる低速用及び高速用のタービンホイ
ールを同芯的に2連装させて装着し、前記タービ
ンホイールを収容するタービンハウジングを、前
記夫々のタービンホイールに独立して排気ガスを
供給し得るように第1タービン室と、第2タービ
ン室とに区画形成し、前記各タービン室に、排気
ガスを夫々導入させる区画された排気通路を接続
すると共に、この各排気通路に、エンジンの回転
数に応答して独立して開閉動作を行う開閉弁を設
けたため、エンジン回転数全域にわたつて有効な
ブースト圧が得られるので、エンジン低回転時か
らターボ効果が得られるという効果がある。
第1図は本考案の一実施例を示すターボチヤー
ジヤの要部構成図、第2図は第1図に示した2連
装タービンホイールのA矢視図、第3図は第2図
のタービンホイールの斜視図、第4図は第3図の
タービンホイールの外側の高速用タービンホイー
ルを取去つた低速用タービンホイールのみの斜視
図である。 10……コンプレツサ部、13……タービンシ
ヤフト、20……タービン部、21……隔壁、2
2……タービンハウジング、23……第1タービ
ン室、24……第2タービン室、31……低速用
タービンホイール、32……高速用タービンホイ
ール、33,36……整流部、34,37……タ
ービンブレード、35……側周部、40……排気
導入部、41,51……仕切壁、50……排気通
路部、52,53……排気通路開閉弁、61……
制御装置、62,63……アクチユエータ、64
……回転数センサ、65……排気ブレーキスイツ
チ、70……エンジン。
ジヤの要部構成図、第2図は第1図に示した2連
装タービンホイールのA矢視図、第3図は第2図
のタービンホイールの斜視図、第4図は第3図の
タービンホイールの外側の高速用タービンホイー
ルを取去つた低速用タービンホイールのみの斜視
図である。 10……コンプレツサ部、13……タービンシ
ヤフト、20……タービン部、21……隔壁、2
2……タービンハウジング、23……第1タービ
ン室、24……第2タービン室、31……低速用
タービンホイール、32……高速用タービンホイ
ール、33,36……整流部、34,37……タ
ービンブレード、35……側周部、40……排気
導入部、41,51……仕切壁、50……排気通
路部、52,53……排気通路開閉弁、61……
制御装置、62,63……アクチユエータ、64
……回転数センサ、65……排気ブレーキスイツ
チ、70……エンジン。
Claims (1)
- タービンシヤフトに、直径の大小異なる低速用
及び高速用のタービンホイールを同芯的に2連装
させて装着し、前記タービンホイールを収容する
タービンハウジングを、前記夫々のタービンホイ
ールに独立して排気ガスを供給し得るように第1
タービン室と、第2タービン室とに区画形成し、
前記各タービン室に、排気ガスを夫々導入させる
区画された排気通路を接続すると共に、この各排
気通路に、エンジンの回転数に応答して独立して
開閉動作を行う開閉弁を設けたことを特徴とする
過給装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1163582U JPS58114844U (ja) | 1982-01-30 | 1982-01-30 | 過給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1163582U JPS58114844U (ja) | 1982-01-30 | 1982-01-30 | 過給装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58114844U JPS58114844U (ja) | 1983-08-05 |
JPS6233071Y2 true JPS6233071Y2 (ja) | 1987-08-24 |
Family
ID=30024232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1163582U Granted JPS58114844U (ja) | 1982-01-30 | 1982-01-30 | 過給装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58114844U (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008539357A (ja) * | 2005-04-29 | 2008-11-13 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト | 内燃機関用の排気ガスターボチャージャ |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6055737U (ja) * | 1983-09-26 | 1985-04-18 | 三菱自動車工業株式会社 | 可変容量式タ−ボチヤ−ジヤ |
JPS60125727A (ja) * | 1983-12-12 | 1985-07-05 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | 内燃機関の排気タ−ビン過給機 |
JPS60114203U (ja) * | 1984-01-12 | 1985-08-02 | 三菱自動車工業株式会社 | 可変容量排気ガスタ−ビン |
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