CN104428538B - 内燃机的增压器的压缩机 - Google Patents

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Abstract

在配备有护罩(4)、叶轮(10)、无叶片式扩压器(20)和涡管(30)的内燃机的增压器的压缩机中，无叶片式扩压器(20)的轮毂侧壁面(22)，在包含叶轮(10)的旋转轴线(CL)的纵剖面上，相对于与叶轮(10)的旋转轴线(CL)垂直的方向(L1)向与护罩侧壁面(24)相反侧倾斜地形成。根据这种结构，堆积在无叶片式扩压器(20)的轮毂侧壁面(22)上的沉积物变少。

Description

内燃机的增压器的压缩机
技术领域
本发明涉及内燃机的增压器的压缩机，更详细地说，涉及适合用于涡轮增压器的离心式的压缩机。
背景技术
过去，作为压缩空气用的手段，已知有离心式的压缩机。在下面所列举的现有技术文献中，公开了与离心式的压缩机有关系的发明。离心式的压缩机在内燃机的增压器中，特别是在涡轮增压器中也被使用。
在过去一般的内燃机的增压器中，使用图14所示的结构的压缩机。压缩机具有利用壳体102和背面板106构成的外壳。背面板106被固定到图中未示出的轴承箱上，背面板106和壳体102由螺栓连接。
在壳体102的内侧形成护罩104，在护罩104内容纳有叶轮110。叶轮110具有被图中未示出的轴承能够以旋转轴线CL为中心旋转地支承的轮毂112和安装于轮毂112表面的多个叶片114。
在叶轮110的周围，围绕着叶轮110地设置环状的扩压器120。扩压器120由设置在壳体102上的护罩侧壁面124和设置在背面板106上的轮毂侧壁面122构成。护罩侧壁面124与护罩104的表面相连续地连接，轮毂侧壁面122经由轮毂112的外周部的阶梯差与轮毂112的表面连接。在过去一般的增压器的压缩机中，护罩侧壁面124和轮毂侧壁面122各自作为垂直于叶轮110的旋转轴线CL的平面构成。另外，图14所例示的扩压器120是没有叶片的无叶片式扩压器，但是，在过去一般的内燃机的增压器中，在有的情况下，也使用配备有具有叶片的带叶片式扩压器的压缩机。
在壳体102的内侧，在扩压器120的周围，包围扩压器120地设置有涡旋状的涡管130。吸入压缩机的空气通过叶轮110的旋转被加速，通过被扩压器120减速而被加压。从扩压器120的全周流出的加压空气，被涡管130集中，形成一个气流而被送往下游的进气管。
不过，带有增压器的内燃机中的问题之一是附着并堆积到压缩机的内壁面上的沉积物。沉积物由于包含在串漏气体中的油雾的原因而产生的。在车辆用的内燃机中，从燃烧室漏出到曲轴箱中的串漏气体被返回到进气通路中进行处理。在带有增压器的内燃机的情况下，串漏气体返回到在进气通路中的压缩机的上游。由于在串漏气体的油雾中包含有通过燃料的燃烧生成的碳黑，所以，附着到压缩机的壁面上的油雾在高温气氛下高粘度化而变成沉积物。堆积在压缩机内的沉积物使压缩机的效率降低，乃至于会使内燃机的性能降低。
在如图14所示的构成的过去的压缩机中，特别是，扩压器120的轮毂侧壁面122上的沉积物的堆积成为问题。图15模式地表示由过去的压缩机产生的在扩压器120内的油雾流。油雾搭乘从叶轮110排出的加压空气流而被运送，该气流的方向不与扩压器120的壁面122、124平行。在包含叶轮110的旋转轴线CL的纵剖面中，扩压器120的壁面122、124与垂直于叶轮的旋转轴线CL的线L1平行。但是，由于在从叶轮110排出的加压空气中残留有在轴线方向上流动的成分，所以，油雾的流动方向变成比垂直线L1向轮毂侧壁面122侧倾斜的方向。其结果是，大量的油雾碰撞并附着到轮毂侧壁面122上。由于油雾的表面面积相对于体积之比大，所以，蒸发迅速，在附着到轮毂侧壁面122上的时候高粘度化，原样地变成沉积物，堆积到轮毂侧壁面122上。
另一方面，关于护罩侧壁面124，沉积物的堆积少。这是因为，由于与流动的方向的关系，附着到护罩侧壁面124上的油雾量少，进而，油沿着护罩104的表面流入到护罩侧壁面124上，该油流妨碍在护罩侧壁面124上的沉积物的长大。因而，可以说，为了抑制沉积物向压缩机上的堆积，保持压缩机的效率，减少沉积物向扩压器的壁面、特别是向轮毂侧壁面上的堆积是非常重要的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009－150245号公报
专利文献2：日本实用新型登录第3168894号公报
专利文献3：日本特开平11－182257号公报
发明内容
本发明的课题在于，在内燃机的增压器的压缩机中，减少沉积物向该压缩机的扩压器的壁面、特别是向扩压器的轮毂侧壁面上的堆积。
本发明可以应用于配备有以下部件的压缩机，所述部件为：护罩，所述护罩形成在壳体的内侧；叶轮，所述叶轮具有可旋转地配置在护罩内的轮毂和安装于轮毂的表面的多个叶片；环状的无叶片式扩压器，所述无叶片式扩压器围绕叶轮的周围；以及涡旋状的涡管，所述涡管围绕无叶片式扩压器的周围。在对这样的压缩机的应用中，通过在包含叶轮的旋转轴线的纵剖面上相对于与叶轮的旋转轴线垂直的方向与护罩侧壁面相反侧倾斜地形成无叶片式扩压器的轮毂侧壁面，完成上述课题。
通过这样形成无叶片式扩压器的轮毂侧壁面，降低搭乘从叶轮排出的加压空气的气流的油雾碰撞并附着到轮毂侧壁面上。
根据本发明，优选地，无叶片式扩压器的轮毂侧壁面，在包含叶轮的旋转轴线的纵剖面上，相对于从叶轮排出的气体的流动方向平行地或者向与护罩侧壁面相反侧倾斜地形成，或者，相对于轮毂的表面出口处的切线的方向向与护罩侧壁面相反侧倾斜地形成。优选地，无叶片式扩压器的轮毂侧壁面形成圆锥台面状。
优选地，关于无叶片式扩压器的护罩侧壁面，在包含叶轮的旋转轴线的纵剖面上，相对于与叶轮的旋转轴线垂直的方向向轮毂侧壁面侧倾斜地形成。根据本发明，优选地，无叶片式扩压器的护罩侧壁面，在包含叶轮的旋转轴线的纵剖面上，相对于从叶轮排出的气体的流动方向平行地或者向轮毂侧壁面侧倾斜地形成，或者，相对于轮毂的表面出口处的切线的方向向轮毂侧壁面侧倾斜地形成。优选地，无叶片式扩压器的护罩侧壁面形成圆锥台面状。
另外，本发明可以应用于配备有以下部件的压缩机，所述部件为：护罩，所述护罩形成在壳体的内侧；叶轮，所述叶轮具有可旋转地配置在护罩内的轮毂和安装于轮毂的表面的多个叶片；环状的扩压器，所述扩压器围绕叶轮的周围；以及涡旋状的涡管，所述涡管围绕扩压器的周围。在这里所说的扩压器中，包含无叶片式扩压器和带叶片式的扩压器两者。在对这样的压缩机的应用中，通过在包含叶轮的旋转轴线的纵剖面上，扩压器的轮毂侧壁面相对于与叶轮的旋转轴线垂直的方向向与护罩侧壁面相反侧倾斜地形成，并且护罩侧壁面相对于与叶轮的旋转轴线垂直的方向向轮毂侧壁面侧倾斜地形成，完成上述课题。
通过这样形成扩压器的轮毂侧壁面及护罩侧壁面，搭乘从叶轮排出的加压空气的气流的油雾碰撞护罩侧壁面，向轮毂侧壁面的碰撞、附着被减少。由于油沿着护罩的表面流入护罩侧壁面，所以，碰撞护罩侧壁面的油雾被油冲洗。因此，即使碰撞护罩侧壁面的油雾的量增加，沉积物在护罩侧壁面上也不会长大，即使会长大其速度也非常慢。
根据本发明，优选地，扩压器的轮毂侧壁面，在包含叶轮的旋转轴线的纵剖面上，相对于从叶轮排出的气体的流动方向平行地或者向与护罩侧壁面相反侧倾斜地形成，或者，相对于轮毂的表面出口处的切线的方向向与护罩侧壁面相反侧倾斜地形成。另外，根据本发明，优选地，扩压器的护罩侧壁面，在包含叶轮的旋转轴线的纵剖面上，相对于从叶轮排出的气体的流动方向平行地或者向轮毂侧壁面侧倾斜地形成，或者，相对于轮毂的表面出口处的切线的方向向轮毂侧壁面侧倾斜地形成。优选地，扩压器的轮毂侧壁面和护罩侧壁面中的至少一个形成圆锥台面状。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的内燃机的增压器的压缩机的结构的纵剖视图。
图2是表示本发明的实施方式1的扩压器的轮毂侧壁面的形状的透视图。
图3是由本发明的实施方式1的压缩机产生的无叶片式扩压器内的油雾的流动的说明图。
图4是由本发明的实施方式1的压缩机产生的无叶片式扩压器内的油雾的流动的说明图。
图5是表示本发明的实施方式2的无叶片式扩压器的结构的主要部分纵剖视图。
图6是表示本发明的实施方式3的无叶片式扩压器的结构的主要部分纵剖视图。
图7是表示本发明的实施方式4的无叶片式扩压器的结构的主要部分纵剖视图。
图8是表示本发明的实施方式5的无叶片式扩压器的结构的主要部分纵剖视图。
图9是表示本发明的实施方式6的无叶片式扩压器的结构的主要部分纵剖视图。
图10是表示本发明的实施方式7的内燃机的增压器的压缩机的结构的纵剖视图。
图11是表示根据本发明的实施方式8的内燃机的结构的图。
图12是表示在本发明的实施方式8中实施的进气节流阀控制的程序的流程图。
图13是表示在图12中所示的程序中使用的油增量标志映射的图像的图。
图14是表示过去的内燃机的增压器的压缩机的结构的纵剖视图。
图15是过去的压缩机产生的扩压器内的油雾的流动的说明图。
具体实施方式
实施方式1.
下面，参照附图对于本发明的实施方式1进行说明。
图1是表示本发明的实施方式1的内燃机的增压器的压缩机的结构的纵剖视图。本实施方式的压缩机具有由壳体2和背面板6构成的外壳。背面板6被固定于图中未示出的轴承箱上，背面板6和壳体2被螺栓连接。
在壳体2的内侧形成护罩4，在护罩4内容纳叶轮10。叶轮10具有由图中未示出的轴承能够以旋转轴线CL为中心旋转地支承的轮毂12、和安装于轮毂12的表面的多个叶片14。
在叶轮10的周围，围绕叶轮10设置有环状的无叶片式扩压器20。无叶片式扩压器20由设置在壳体2上的护罩侧壁面24和设置在背面板6上的轮毂侧壁面22构成。护罩侧壁面24与护罩4的表面相连续地连接，轮毂侧壁面22经由轮毂12的外周部的阶梯差与轮毂12的表面连接。对于无叶片式扩压器20的结构的详细情况，将在后面描述。
在壳体2的内侧，在无叶片式扩压器20的周围，围绕无叶片式扩压器20设置有涡旋状的涡管30。被吸入压缩机的空气被叶轮10的旋转加速，通过被无叶片式扩压器20减速而被加压。从无叶片式扩压器20的全周流出的加压空气被涡管30集中，形成一个气流被送往下游的进气管。
在本实施方式中，无叶片式扩压器20的轮毂侧壁面22，在包含叶轮10的旋转轴线CL在内的纵剖面上，相对于与叶轮10的旋转轴线CL垂直的线L1向与护罩侧壁面24相反侧倾斜地形成。图2是轮毂侧壁面22的形状的透视图。如该图所示，轮毂侧壁面22形成圆锥台面状，更详细地说，形成圆锥台的外周面的形状。
护罩侧壁面24，在包含叶轮10的旋转轴线CL在内的纵剖面上，相对于与叶轮10的旋转轴线CL垂直的线L1向轮毂侧壁面22侧倾斜地形成。护罩侧壁面24，虽然省略了用透视图进行的图示，但其形成圆锥台面状，更详细地说，形成圆锥台的内周面的形状。在本实施方式中，护罩侧壁面24与轮毂侧壁面22的距离从无叶片式扩压器20的入口到出口恒定地形成。
当模式地表示由本实施方式的压缩机形成的扩压器20内的油雾的流动时，成为如图3或图4所示的情况。由于在从叶轮10排出的加压空气中残留着轴线方向的流动成分，所以，油雾的流动方向变成比垂直线L1向轮毂侧壁面22侧倾斜的方向。但是，根据本实施方式的压缩机，由于轮毂侧壁面22也相对于垂直线L1向与护罩侧壁面24相反侧倾斜地形成，所以，搭乘从叶轮10排出的加压空气的气流的油雾碰撞并附着到轮毂侧壁面22上的情况减少。更具体地说，如图3所示，油雾的大多数与扩压器20的壁面22、24平行地飞来，原样通过壁面22、24之间，到达涡管30，或者，如图4所示，油雾的大多数向护罩侧壁面24的方向飞去，与护罩侧壁面24碰撞。
因此，根据本实施方式的压缩机的结构，可以减少沉积物向无叶片式扩压器20的壁面、特别是无叶片式扩压器20的轮毂侧壁面22的堆积。另外，由于油沿着护罩4的表面向无叶片式扩压器20的护罩侧壁面24流入，所以，碰撞到护罩侧壁面24的油雾被油清洗。因此，如图4的例子所示，即使碰撞到护罩侧壁面24的油雾的量增加，在护罩侧壁面24上，沉积物也不会长大，或者，即使长大其速度也很慢。从而，根据本实施方式的压缩机的结构，作为无叶片式扩压器20整体，可以减少沉积物的堆积。
另外，配备有本实施方式及后面描述的实施方式2－7的压缩机的增压器，优选地，是利用废气的能量驱动与压缩机成一体地旋转的涡轮机的涡轮增压器。但是，也可以是利用从内燃机的曲轴获得的转矩使压缩机旋转的机械式的增压器。配备有这样的增压器的内燃机，可以是柴油发动机，也可以是火花点火式发动机。
实施方式2.
其次，参照附图对于本发明的实施方式2进行说明。
本发明的实施方式2的内燃机的增压器的压缩机，其基本结构与实施方式1的压缩机相同，只是对于关于无叶片式扩压器的形状的限定与实施方式1的压缩机不同。这对于在后面描述的实施方式3－6的压缩机也一样。
图5是表示本实施方式的无叶片式扩压器的结构的主要部分的纵剖视图。在本实施方式中，无叶片式扩压器20的轮毂侧壁面22，在包含叶轮10的旋转轴线的纵剖面上，相对于轮毂12的表面出口处的切线L2的方向向与护罩侧壁面24相反侧倾斜地形成。护罩侧壁面24，在包含叶轮10的旋转轴线的纵剖面上，相对于轮毂12的表面出口处的切线L2的方向向与轮毂侧壁面22侧倾斜地形成。护罩侧壁面24与轮毂侧壁面22的距离从无叶片式扩压器20的入口到出口恒定地形成。
在包含叶轮10的旋转轴线的纵剖面上，从叶轮10排出的加压空气的方向接近于轮毂12的表面出口处的切线L2的方向。因而，通过如上所述地形成无叶片式扩压器20的轮毂侧壁面22，可以更可靠地降低搭乘从叶轮10排出的加压空气的气流的油雾向轮毂侧壁面22的碰撞、附着。另外，通过如上所述地形成无叶片式扩压器20的护罩侧壁面24，油雾能够更可靠地被碰撞护罩侧壁面24并沿着护罩4的表面流动的油所清洗。
实施方式3.
其次，参照附图对本发明的实施方式3进行说明。
图6是表示本发明的实施方式3的无叶片式扩压器的结构的主要部分的纵剖视图。在本实施方式中，无叶片式扩压器20的轮毂侧壁面22，在包含叶轮10的旋转轴线的纵剖面上，相对于轮毂12的表面出口处的切线L2的方向向与护罩侧壁面24相反侧倾斜地形成。另一方面，护罩侧壁面24，在包含叶轮10的旋转轴线的纵剖面上，与轮毂12的表面出口处的切线L2的方向平行地形成。因此，护罩侧壁面24与轮毂侧壁面22的距离从无叶片式扩压器20的入口向出口逐渐变大。根据在本实施方式中限定的无叶片式扩压器的结构，与实施方式1、2的相应结构一样，可以降低油雾向轮毂侧壁面22的碰撞、附着。
实施方式4.
其次，参照附图对本发明的实施方式4进行说明。
图7是表示本发明的实施方式4的无叶片式扩压器的结构的主要部分的纵剖视图。在本实施方式中，无叶片式扩压器20的轮毂侧壁面22，在包含叶轮10的旋转轴线的纵剖面上，相对于与叶轮10的旋转轴线垂直的线L1向与护罩侧壁面24相反侧倾斜地形成。另一方面，护罩侧壁面24，在包含叶轮10的旋转轴线的纵剖面上，相对于与叶轮10的旋转轴线垂直的线L1平行地形成。即，在本实施方式中，与轮毂侧壁面22形成圆锥台面状相对比，护罩侧壁面24以垂直于叶轮10的旋转轴线的平面形成。借助这样的结构，也可实施方式1－3的结构一样，减少油雾向轮毂侧壁面22的碰撞、附着。
实施方式5.
其次，参照附图对本发明的实施方式5进行说明。
图8是表示本发明的实施方式5的无叶片式扩压器的结构的主要部分的纵剖视图。在本实施方式中，相对于与叶轮10的旋转轴线垂直的线L1的倾斜角度，在轮毂侧壁面22和护罩侧壁面24中不同，护罩侧壁面24一方的倾斜角度更大。因此，护罩侧壁面24与轮毂侧壁面22的间隙从无叶片式扩压器20的入口向出口逐渐变窄。借助这样的结构，也与实施方式1－4的结构一样，减少油雾向轮毂侧壁面22的碰撞、附着。
实施方式6.
其次，参照附图对于本发明的实施方式6进行说明。
图9是表示本发明的实施方式6的无叶片式扩压器的结构的主要部分的纵剖视图。在本实施方式中，在背面板6上形成有圆筒状的凹部26。凹部26比叶轮10的轮毂12的外径稍大，轮毂12被容纳在凹部26中。借此，在轮毂12的表面与无叶片式扩压器20的轮毂侧壁面22之间消除阶梯差，轮毂12的表面与轮毂侧壁面22相连续地连接。借助这样的结构，如果轮毂侧壁面22相对于垂直于叶轮10的旋转轴线的线L1向与护罩侧壁面24相反侧倾斜地形成，则油雾向轮毂侧壁面22的碰撞、附着被降低。另外，由本实施方式限定的结构，可以与由实施方式1－5限定的无叶片式扩压器的结构中的任一个进行组合。
实施方式7.
其次，参照附图对于本发明的实施方式7进行说明。
图10是表示本发明的实施方式7的内燃机的增压器的压缩机的结构的纵剖视图。在构成图10所示的本实施方式的压缩机的部件中，对于与图1所示的实施方式1的压缩机相同的部件，赋予相同的附图标记。实施方式1的压缩机配备有无叶片式扩压器20，而本实施方式的压缩机配备有带叶片式扩压器40。带叶片式扩压器40由设置在壳体2上的护罩侧壁面44、设置在背面板6上的轮毂侧壁面42、配置在护罩侧壁面44与轮毂侧壁面42之间的多个叶片46构成。叶片46安装在护罩侧壁面44和轮毂侧壁面42中的任一个上。
在本实施方式中，带叶片式扩压器40的轮毂侧壁面42，在包含叶轮10的旋转轴线CL的纵剖面上，相对于与叶轮10的旋转轴线CL垂直的线L1向与护罩侧壁面44相反侧倾斜地形成，护罩侧壁面44，在包含叶轮10的旋转轴线CL的纵剖面上，相对于与叶轮10的旋转轴线CL垂直的线L1向轮毂侧壁面42侧倾斜地形成。关于叶片46，对于其结构没有特定的限制。本实施方式的叶片46可以是将其角度固定的固定叶片，也可以是其角度可变的可变叶片。
本实施方式这样的具有叶片46的带叶片式扩压器40中，通过以上述方式形成其轮毂侧壁面42及护罩侧壁面44，搭乘从叶轮10排出的加压空气的气流的油雾变成与护罩侧壁面44碰撞，降低向轮毂侧壁面42的碰撞、附着。由于油沿着护罩4的表面流入护罩侧壁44，所以，碰撞护罩侧壁面44的油雾被油清洗。因此，即使碰撞护罩侧壁面44的油雾的量增加，沉积物也不会在护罩侧壁面44上长大，即使长大其速度也会很慢。从而，根据本实施方式的压缩机的结构，作为带叶片式扩压器40的整体，可以减少沉积物的堆积。
另外，在实施方式2、3、5、6中限定的轮毂侧壁面22与护罩侧壁面24的倾斜的关系，也可以应用于本实施方式的轮毂侧壁面42与护罩侧壁面44的倾斜的关系。另外，优选地，轮毂侧壁面42和护罩侧壁面44形成圆锥台面状。
实施方式8.
最后，参照附图对本发明的实施方式8进行说明。
应用本发明的压缩机，适合用于图11所示的结构的内燃机。根据本实施方式的内燃机配备有作为柴油发动机或火花点火式发动机而构成的发动机本体70。在发动机本体70上安装有进气歧管71和排气歧管72。在进气歧管71上连接有将从空气滤清器61吸入的空气导入到发动机本体70的进气通路62。在进气通路62上安装有涡轮增压器50的压缩机51。对于该压缩机51，使用实施方式1－7中的任一种的压缩机。在进气通路62中的压缩机51的上游，安装有进气节流阀83。在进气通路62上的压缩机51的下游，设置有中间冷却器63，在中间冷却器63的下游，安装有节气门64。在排气歧管72上，连接有设置有催化剂装置66及图中未示出的消声器的排气通路65。在排气通路65上的催化剂装置66的上游，安装有涡轮增压器50的涡轮机52。
根据本实施方式的内燃机，在发动机本体70上，配备有使从燃烧室向曲轴箱内漏出的串漏气体返回到进气通路62中用的串漏气体通路81。串漏气体通路81使发动机本体70的气缸盖与进气通路中的压缩机51的上游连通。在串漏气体通路81中，设置有用于捕集、回收包含在串漏气体中的油雾的油分离器82。但是，一部分油雾不被油分离器82捕集，而与串漏气体一起流向进气通路62。流出到进气通路62的油雾与空气一起流入压缩机51。
流入压缩机51的油雾成为沉积物的原因，但是，由于对于压缩机51使用了实施方式1－7中的任一种压缩机，所以，沉积物的堆积少。但是，在持续进行压缩机51内的温度上升的高负荷高旋转运转的情况下，在压缩机51内沉积物堆积的几率上升。在本实施方式中，在这种情况下，实施用于可靠地抑制沉积物的堆积的发动机控制。
在该发动机控制中，使从串漏气体通路81返回到进气通路62的串漏气体的流量增大。如果串漏气体的流量增大，则包含在该串漏气体中而流入到进气通路62内的油雾的量也增大。小颗粒的油雾是沉积物的原因，但是，如果油雾变成大量而形成液滴状，则清洗沉积物的效果变得显著。因而，通过使串漏气体的量增大，使大量的油雾流入压缩机51内，能够可靠地抑制压缩机51内的沉积物的堆积。
在本实施方式中，作为使串漏气体的流量增大的手段，利用进气节流阀83。通过将进气节流阀83的开度向关闭侧调整，作用到进气通路62上的压缩机51的上游的负压增大，从串漏气体通路81吸入到进气通路62内的串漏气体的流量增大。这样的进气节流阀83的控制由作为内燃机的控制装置的ECU90来进行。
图12的流程图表示ECU90执行的进气节流阀控制的程序。ECU90以规定的控制周期执行该程序。在最初的步骤S2，ECU90获取由曲柄角传感器的信号计算出的发动机转速NE。在下一步骤S4，ECU90获取从燃料喷射量计算出的负荷率KL。并且，在下一步骤S6，ECU90利用标准进气节流映射，由发动机转速NE和负荷率KL确定进气节流阀83的基本开度Db。标准进气节流映射，从油耗性能等观点出发，将针对发动机的每一转速且每一负荷率所确定的进气节流阀83的开度映射化。
进而，在步骤S8，ECU90通过将发动机转速NE和负荷率KL应用于油增量标志映射，获得决定是否进行串漏气体的增量的标志FLG的值。图13是用曲线表示油增量标志映射的图像的图。在图13所示的以发动机转速NE和负荷率KL为轴的曲线图中，比曲线图中的曲线更高负荷高旋转侧的区域，是标志FLG为开(ON)(值为1)的区域，比曲线更低负荷低旋转侧的区域是标志FLG为关(OFF)(值为0)的区域。
ECU90在步骤S10中判定标志FLG是否为开(ON)，根据该判定结果，决定进气节流阀83的开度。在标志FLG开(ON)的情况下，由ECU90进行的处理进入步骤S12。在步骤S12，确定将修正值ΔD与基本开度Db相加的值，作为向进气节流阀83发出指令的指令开度Dang。另一方面，在标志FLG为关(OFF)的情况下，由ECU90进行的处理进入步骤S14。在步骤S14，确定基本开度Db原样不变地作为向进气节流阀83发出指令的指令开度Dang。
在步骤S16，ECU90基于在步骤S12或者步骤S14中确定的指令开度Dang，控制进气节流阀83。进气节流阀83的开度在指令开度Dang为零的情况下全开，指令开度Dang的值越大，进气节流阀83的开度变得越小。因而，在选择了步骤S12的处理的情况下，进气节流阀83与通常相比被关闭，通过由此产生的负压的增大，串漏气体的流量增大。另一方面，在选择了步骤S14的处理的情况下，进气节流阀83被控制到通常的开度。
其它.
本发明并不局限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围，可以进行种种变形来实施。例如，在上述实施方式中，扩压器的轮毂侧壁面被形成圆锥台面状，但是，轮毂侧壁面的形状并不一定局限于此。如果作为整体在包含叶轮的旋转轴线的纵剖面上相对于与叶轮的旋转轴线垂直的方向向与护罩侧壁面相反侧倾斜，则可以轮毂侧壁面的一部分弯曲，或者，也可以其整体形成弯曲面。另外，也可以利用倾斜度不同的多个圆锥台面的组合构成轮毂侧壁面。关于护罩侧壁面也是一样。
附图标记说明
2 壳体
4 护罩
6 背面板
10 叶轮
12 轮毂
14 叶片
20 无叶片式扩压器
22 轮毂侧壁面
24 护罩侧壁面
30 涡管
40 带叶片式扩压器
42 轮毂侧壁面
44 护罩侧壁面
46 叶片

Claims (14)

1.一种内燃机的增压器的压缩机，其特征在于，配备有：
护罩，所述护罩形成在壳体的内侧；
叶轮，所述叶轮具有可旋转地配置在所述护罩内的轮毂和安装于所述轮毂的表面的多个叶片；
环状的无叶片式扩压器，所述无叶片式扩压器围绕所述叶轮的周围；以及
涡旋状的涡管，所述涡管围绕所述无叶片式扩压器的周围，
所述轮毂的表面出口处的切线的方向，在包含所述叶轮的旋转轴线的纵剖面上，相对于与所述叶轮的旋转轴线垂直的方向向与所述护罩相反侧倾斜，
所述无叶片式扩压器的轮毂侧壁面，在包含所述叶轮的旋转轴线的纵剖面上，相对于从所述叶轮排出的气体的流动方向向与护罩侧壁面相反侧倾斜地形成，并且，在包含所述叶轮的旋转轴线的纵剖面上，相对于所述轮毂的表面出口处的切线的方向向与所述护罩侧壁面相反侧倾斜地形成。
2.如权利要求1所述的内燃机的增压器的压缩机，其特征在于，所述无叶片式扩压器的所述轮毂侧壁面形成圆锥台面状。
3.如权利要求1或2所述的内燃机的增压器的压缩机，其特征在于，所述无叶片式扩压器的所述护罩侧壁面，在包含所述叶轮的旋转轴线的纵剖面上，相对于与所述叶轮的旋转轴线垂直的方向向所述轮毂侧壁面侧倾斜地形成。
4.如权利要求3所述的内燃机的增压器的压缩机，其特征在于，所述无叶片式扩压器的所述护罩侧壁面，在包含所述叶轮的旋转轴线的纵剖面上，相对于从所述叶轮排出的气体的流动方向平行地或者向所述轮毂侧壁面侧倾斜地形成。
5.如权利要求3所述的内燃机的增压器的压缩机，其特征在于，所述无叶片式扩压器的所述护罩侧壁面，在包含所述叶轮的旋转轴线的纵剖面上，相对于所述轮毂的表面出口处的切线的方向向所述轮毂侧壁面侧倾斜地形成。
6.如权利要求4所述的内燃机的增压器的压缩机，其特征在于，所述无叶片式扩压器的所述护罩侧壁面，在包含所述叶轮的旋转轴线的纵剖面上，相对于所述轮毂的表面出口处的切线的方向向所述轮毂侧壁面侧倾斜地形成。
7.如权利要求3所述的内燃机的增压器的压缩机，其特征在于，所述无叶片式扩压器的所述护罩侧壁面形成圆锥台面状。
8.一种内燃机的增压器的压缩机，其特征在于，配备有：
护罩，所述护罩形成在壳体的内侧；
叶轮，所述叶轮具有可旋转地配置在所述护罩内的轮毂和安装于所述轮毂的表面的多个叶片；
环状的扩压器，所述扩压器围绕所述叶轮的周围；以及
涡旋状的涡管，所述涡管围绕所述扩压器的周围，
所述轮毂的表面出口处的切线的方向，在包含所述叶轮的旋转轴线的纵剖面上，相对于与所述叶轮的旋转轴线垂直的方向向与所述护罩相反侧倾斜，
所述扩压器的轮毂侧壁面，在包含所述叶轮的旋转轴线的纵剖面上，相对于从所述叶轮排出的气体的流动方向向与护罩侧壁面相反侧倾斜地形成，并且，在包含所述叶轮的旋转轴线的纵剖面上，相对于所述轮毂的表面出口处的切线的方向向与所述护罩侧壁面相反侧倾斜地形成，
所述扩压器的所述护罩侧壁面，在包含所述叶轮的旋转轴线的纵剖面上，相对于与所述叶轮的旋转轴线垂直的方向向所述轮毂侧壁面侧倾斜地形成。
9.如权利要求8所述的内燃机的增压器的压缩机，其特征在于，所述扩压器的所述护罩侧壁面，在包含所述叶轮的旋转轴线的纵剖面上，相对于从所述叶轮排出的气体的流动方向平行地或者向所述轮毂侧壁面侧倾斜地形成。
10.如权利要求8或9所述的内燃机的增压器的压缩机，其特征在于，所述扩压器的所述护罩侧壁面，在包含所述叶轮的旋转轴线的纵剖面上，相对于所述轮毂的表面出口处的切线的方向向所述轮毂侧壁面侧倾斜地形成。
11.如权利要求8所述的内燃机的增压器的压缩机，其特征在于，所述扩压器的所述轮毂侧壁面形成圆锥台面状。
12.如权利要求9所述的内燃机的增压器的压缩机，其特征在于，所述扩压器的所述轮毂侧壁面形成圆锥台面状。
13.如权利要求10所述的内燃机的增压器的压缩机，其特征在于，所述扩压器的所述轮毂侧壁面形成圆锥台面状。
14.如权利要求8所述的内燃机的增压器的压缩机，其特征在于，所述扩压器的所述护罩侧壁面形成圆锥台面状。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102182710B (zh) * 2011-03-23 2013-07-17 清华大学 具有非对称无叶扩压器的离心压气机及其形成方法
US20160265549A1 (en) * 2015-03-09 2016-09-15 Caterpillar Inc. Compressor assembly having dynamic diffuser ring retention
DE112015004587T5 (de) * 2015-03-20 2017-12-21 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Kompressorsystem, und Befestigungsstruktur für Zentrifugalabscheider
EP3299634B1 (en) * 2015-10-29 2020-02-26 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Scroll casing and centrifugal compressor
US11408439B2 (en) * 2017-03-28 2022-08-09 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Centrifugal compressor and turbocharger
DE102017127758A1 (de) * 2017-11-24 2019-05-29 Man Diesel & Turbo Se Radialverdichter und Turbolader
CN111630280A (zh) 2018-04-04 2020-09-04 三菱重工发动机和增压器株式会社 离心压缩机以及具备该离心压缩机的涡轮增压器
US10935045B2 (en) * 2018-07-19 2021-03-02 GM Global Technology Operations LLC Centrifugal compressor with inclined diffuser
US11131236B2 (en) * 2019-03-13 2021-09-28 Garrett Transportation I Inc. Turbocharger having adjustable-trim centrifugal compressor including divergent-wall diffuser
US11286952B2 (en) * 2020-07-14 2022-03-29 Rolls-Royce Corporation Diffusion system configured for use with centrifugal compressor

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102042266A (zh) * 2009-10-22 2011-05-04 株式会社日立工业设备技术 涡轮式流体机械

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03168894A (ja) 1989-11-29 1991-07-22 Toshiba Corp 自動販売機
US5228832A (en) 1990-03-14 1993-07-20 Hitachi, Ltd. Mixed flow compressor
JPH07103874B2 (ja) * 1990-03-14 1995-11-08 株式会社日立製作所 斜流圧縮機
JP3153409B2 (ja) * 1994-03-18 2001-04-09 株式会社日立製作所 遠心圧縮機の製作方法
JP3264796B2 (ja) 1995-07-10 2002-03-11 三菱農機株式会社 水田作業車における機体昇降装置
JP3493989B2 (ja) 1997-12-19 2004-02-03 日産自動車株式会社 遠心式過給機
US6168375B1 (en) * 1998-10-01 2001-01-02 Alliedsignal Inc. Spring-loaded vaned diffuser
JP3578692B2 (ja) * 2000-03-02 2004-10-20 株式会社 日立インダストリイズ ターボ圧縮機
JP2008075536A (ja) * 2006-09-21 2008-04-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 遠心圧縮機
JP5029024B2 (ja) * 2007-01-18 2012-09-19 株式会社Ｉｈｉ 遠心圧縮機
WO2009003140A2 (en) * 2007-06-26 2008-12-31 Borgwarner Inc. Turbocharger diffuser
JP4969433B2 (ja) 2007-12-19 2012-07-04 三菱重工業株式会社 遠心圧縮機
EP2123864A1 (de) 2008-05-23 2009-11-25 ABB Turbo Systems AG Verdichterreinigung
JP5905268B2 (ja) * 2012-01-17 2016-04-20 三菱重工業株式会社 遠心圧縮機

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102042266A (zh) * 2009-10-22 2011-05-04 株式会社日立工业设备技术 涡轮式流体机械

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