CN108779707B - 涡轮增压器 - Google Patents

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Abstract

涡轮增压器(10A)具备从涡旋流路(34)向径向内侧引导气体并将气体供给至涡轮叶轮(12)的喷嘴流路(35)及相对于喷嘴流路(35)设置于轴承壳体(16)侧的喷嘴支架(51)。涡轮增压器(10A)还具备调整喷嘴流路(35)中的气体的导入量的叶片(53)及抑制热量从涡轮壳体(31)侧隔着喷嘴支架(51)传递至轴承壳体(16)侧的隔热部(80)。

Description

涡轮增压器
技术领域
本发明涉及一种涡轮增压器。
背景技术
涡轮增压器具备涡轮增压器主体，压缩机和涡轮。涡轮增压器主体具备旋转轴和经由轴承旋转自如地支承旋转轴的轴承壳体。旋转轴在第一端部侧具备涡轮叶轮，在第二端部侧具备压缩机叶轮。涡轮叶轮容纳于与轴承壳体连续的涡轮壳体中。压缩机叶轮容纳于与轴承壳体连续的压缩机壳体中。
这种涡轮增压器通过从发动机供给至涡轮壳体中的排气流来使涡轮叶轮旋转。随着涡轮叶轮的旋转，设置于压缩机壳体中的压缩机叶轮旋转而压缩空气。由压缩机压缩的空气被供给至发动机。
在涡轮增压器的运转过程中，高温的排气流向涡轮，因此涡轮壳体的温度上升。若该涡轮的热能传递至轴承壳体侧，则涡轮中会出现能量损失。
并且，为了抑制因从涡轮侧输入的热量而轴承壳体侧受损，优选抑制从涡轮侧向轴承壳体侧的热量输入。
专利文献1中公开有为了抑制从涡轮向轴承壳体的热量输入，在涡轮壳体和轴承壳体之间隔着绝热材料的结构。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5340416号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
关于在涡轮中具备可变叶片的涡轮增压器，作为构成可变叶片的部件，设置有喷嘴叶片、可转动地支承喷嘴叶片的圆板状支架板及用于改变喷嘴叶片的朝向的机构等。
因此，不仅抑制从涡轮壳体直接传递至轴承壳体的热量，还需要抑制基于经由构成可变叶片的部件传递的热量从涡轮侧向轴承壳体侧的热量输入。
本发明的目的在于提供一种涡轮增压器，其能够抑制在具备可变叶片的涡轮增压器中涡轮的能量损失及从涡轮向轴承的热量输入。
用于解决技术课题的手段
根据本发明的第一方式，涡轮增压器具备：沿轴线延伸的旋转轴；设置于所述旋转轴的第一端部侧的涡轮叶轮；设置于所述旋转轴的第二端部侧的压缩机叶轮；可旋转地支承所述旋转轴的轴承壳体。涡轮增压器还具备：容纳所述涡轮叶轮的涡轮壳体；及形成于所述涡轮壳体，且在所述涡轮叶轮的径向外侧沿周向连续，使所述涡轮叶轮旋转驱动的气体流过的涡旋流路。涡轮增压器还具备：将所述气体从所述涡旋流路引导至径向内侧，并将所述气体供给至所述涡轮叶轮的喷嘴流路；相对于所述喷嘴流路设置于所述轴承壳体侧的喷嘴支架。涡轮增压器还具备：转动自如地支承于所述喷嘴支架，且调整所述喷嘴流路中的所述气体的导入量的叶片；及抑制热量从所述涡轮壳体侧隔着所述喷嘴支架传递至所述轴承壳体侧的隔热部。
如此，通过隔热部抑制热量从涡轮壳体侧隔着喷嘴支架传递至轴承壳体侧，由此能够抑制在具备喷嘴流路的结构中涡轮壳体侧的热量传递至轴承壳体，所述喷嘴流路具备设成角度可变的叶片。
根据本发明的第二方式，在第一方式中，涡轮增压器的所述隔热部可以设为设置于所述喷嘴支架的径向外侧的端部与所述轴承壳体及所述涡轮壳体的至少一方之间的支架外周部隔热材料。
这种结构中，根据支架外周部隔热材料，经由喷嘴支架能够抑制涡轮壳体侧的热量传递至轴承壳体。
根据本发明的第三方式，在第一方式或第二方式中，涡轮增压器的相对于所述喷嘴支架在所述轴承壳体侧设置有转动所述叶片的转动机构，形成有将所述转动机构容纳于所述轴承壳体内的容纳室，所述隔热部可以设为设置于所述容纳室的内周面的容纳室隔热材料。
这种结构中，相对于喷嘴支架在轴承壳体侧设置有转动机构，因此涡轮侧的热量经由喷嘴支架传递至转动机构。相对于此，转动机构容纳于容纳室，而且，容纳室的内周面设置有容纳室隔热材料，因此能够抑制转动机构的热量经由容纳室内的气氛(空气)传播至容纳室的内周面。由此，能够抑制涡轮壳体侧的热量传递至轴承壳体。
根据本发明的第四方式，在从第一方式至第三方式的任一个方式中，涡轮增压器的所述涡轮壳体可以具备：形成所述涡旋流路的涡旋形成部；及从所述涡旋形成部隔着所述喷嘴支架向相反的一侧的所述轴承壳体侧延伸而形成，并连接于所述轴承壳体的连接部。所述隔热部可以设为从外周侧仅将所述涡旋形成部与所述连接部之中的所述连接部覆盖的壳体外周隔热材料。
如此，若由壳体外周隔热材料覆盖连接部，则因涡轮壳体侧的热量而连接部升温时，其热量难以从连接部传递。由此，连接部维持高温，因此能够抑制从涡轮壳体侧输入其以上的热量。由此，能够抑制涡轮壳体侧的热量传递至轴承壳体。
根据本发明的第五方式，从第一方式至第四方式的任一个方式中，涡轮增压器的所述隔热部可以设为在所述喷嘴支架中设置于面向所述涡旋流路侧的部分的支架表面隔热材料。
根据这种结构，涡旋流路内的排气的热量难以传递至喷嘴支架。由此，能够抑制涡轮壳体侧的热量经由喷嘴支架传递至轴承壳体。
发明效果
根据上述涡轮增压器，能够抑制在具备可变叶片的涡轮增压器中涡轮中的能量损失及从涡轮向轴承的热量输入。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的涡轮增压器的整体结构的剖视图。
图2是表示本发明的第一实施方式中的涡轮增压器的涡轮壳体与轴承壳体的接合部附近的结构的放大剖视图。
图3是表示本发明的第一实施方式的变形例中的涡轮壳体与轴承壳体的接合部附近的结构的放大剖视图。
图4是表示本发明的第一实施方式的变形例中的垫片形状的一例的图。
图5是表示本发明的第二实施方式中的涡轮壳体与轴承壳体的接合部附近的结构的放大剖视图。
具体实施方式
接着，参考附图对本发明的实施方式中的涡轮增压器进行说明。
(第一实施方式)
图1是表示本发明的一实施方式所涉及的涡轮增压器的整体结构的剖视图。
如图1所示，本实施方式的涡轮增压器10A具备涡轮增压器主体11，压缩机20及涡轮30。涡轮增压器10A例如作为发动机的辅机而以旋转轴14沿水平方向延伸的姿势搭载于汽车等。该涡轮增压器10A经由支架(未图示)，压缩机20，涡轮30等而支承于车体等。
涡轮增压器主体11具备旋转轴14，轴承15A及轴承壳体16。
旋转轴14由容纳于轴承壳体16中的轴承15A旋转自如地支承。旋转轴14中，其第一端部14a上一体地形成有涡轮叶轮12，并且其第二端部14b上组装有压缩机叶轮13。
轴承壳体16形成为容纳轴承15A并且从外侧覆盖旋转轴14。该轴承壳体16在其第一端部侧具有开口部16a，在其第二端部侧具备开口部16b。上述旋转轴14的第一端部14a和第二端部14b分别通过开口部16a、16b向轴承壳体16的外部突出。即，上述涡轮叶轮12和压缩机叶轮13分别配置于轴承壳体16的外部。
压缩机20具备压缩机叶轮13和压缩机壳体21。压缩机20是所谓的离心压缩机且使外侧气体等空气升压。该经升压的空气供给至发动机。
压缩机叶轮13与旋转轴14一同旋转。通过该压缩机叶轮旋转，从压缩机壳体21的入口流入的空气在被压缩的同时移动至径向外侧，并经由涡旋等而向压缩机壳体21的外侧排出。
涡轮30回收从发动机(未图示)排出的排气的能量。该涡轮30主要具备涡轮叶轮12和涡轮壳体31。
涡轮叶轮12将排气的能量转换成旋转能量。该涡轮叶轮12容纳于涡轮壳体31内且在周向上具备多个涡轮叶片12w。涡轮叶轮12通过供给至涡轮壳体31内部的排气来转动。该涡轮叶轮12的旋转经由旋转轴14传递至压缩机叶轮13。
涡轮壳体31在与轴承壳体16对置的位置具有开口部31a。涡轮壳体31在其内部形成有容纳涡轮叶轮12的容纳空间。该涡轮壳体31具备气体导入部(未图示)、涡旋流路34及排气部36。
气体导入部(未图示)将从发动机(未图示)排出的排气送入至涡旋流路34。
涡旋流路34与气体导入部(未图示)连续且在涡轮叶轮12的径向外侧沿周向连续而形成。涡旋流路34形成旋转驱动涡轮叶轮12的排气沿周向流动的流路。
该涡旋流路34由在涡轮壳体31的外周部以向径向外侧鼓出的方式所形成的涡旋形成部31s形成。
喷嘴流路35形成于涡轮壳体31的靠近轴承壳体16的一侧。该喷嘴流路35以遍及周向全周而沿径向连通涡旋流路34和涡轮叶轮12的方式形成。
排气部36中流通由从涡轮叶轮12排出的排气。排气部36从涡轮叶轮12的外周部沿在旋转轴14的中心轴C方向上远离涡轮增压器主体11的方向连续而形成。
在这种涡轮30中，从气体导入部(未图示)流入的排气沿涡旋流路34在涡轮叶轮12的外周侧沿周向流动。如此，沿周向流动的排气流过喷嘴流路35而流向径向内侧并与涡轮叶轮12的涡轮叶片12w碰撞，从而旋转驱动涡轮叶轮12。流过涡轮叶轮12的排气从涡轮叶轮12的内周侧向排气部36内排出。
如图2所示，喷嘴流路35中设置有调整流过该喷嘴流路35从涡旋流路34供给至涡轮叶轮12的排气的量的可变叶片机构50。
可变叶片机构50具备喷嘴支架51、喷嘴板52、叶片53及驱动部(转动机构)55。
喷嘴支架51设置于喷嘴流路35的靠近轴承壳体16的一侧，并形成为位于与中心轴C正交的面内的圆环板状。
喷嘴板52在喷嘴流路35中与喷嘴支架51隔开间隔设置于与喷嘴支架51相反的一侧。这些喷嘴支架51与喷嘴板52之间设成喷嘴流路35。
叶片53为板状且设置于喷嘴支架51与喷嘴板52之间。在沿周向连续的喷嘴流路35中，叶片53沿周向隔开间隔设置有多个。各叶片53以沿中心轴C方向贯穿喷嘴支架51的形状旋转自如地被支承。喷嘴支架51与喷嘴板52由沿周向隔开间隔设置有多个的支承销54固定。
驱动部55通过旋转从喷嘴支架51向轴承壳体16侧突出的叶片53的支承部，调整叶片53的角度。驱动部55相对于喷嘴支架51设置于轴承壳体16侧。驱动部55具备驱动环56及连接臂57。
驱动环56为圆环状且比支承销54更靠径向外周侧而设置。驱动环56通过驱动器(未图示)等而以能够沿其周向回转的方式设置。
连接臂57分别连结于各叶片53。各连接臂57连结于第一端部叶片53，且转动自如连结于第二端部驱动环56。若驱动环56旋转，则连接臂57以叶片53的支承部为中心转动，由此，改变叶片53的角度。
轴承壳体16中，在靠近涡轮30的一侧，形成有向径向外侧扩径的扩径部16K。
另一方面，涡轮壳体31中具有从涡旋形成部31s通过喷嘴支架51的外周侧向轴承壳体16侧延伸且包围扩径部16K的外周侧的连接部31j。涡轮壳体31连接部31j的内侧具有开口部31a。
涡轮壳体31与轴承壳体16通过在涡轮壳体31的连接部31j的内侧的开口部31a插入扩径部16K来接合。
在此，涡轮壳体31的连接部31j的内周面与轴承壳体16的扩径部16K的外周面之间作为隔热部80设置有连接部隔热材料81。
轴承壳体16中，在开口部16a的径向外侧，容纳驱动部55的容纳室100向压缩机20(参考图1)侧凹陷而形成。
容纳室100中，在与喷嘴支架51沿中心轴C方向隔开间隔对置的对置面101、容纳室100的内周侧周面102及容纳室100的外周侧周面103中作为隔热部80分别设置有容纳室隔热材料84。
上述喷嘴支架51以封闭该容纳室100的方式设置。喷嘴支架51其外周端部(端部)51s夹持于涡轮壳体31与轴承壳体16之间而被支承。
喷嘴支架51的径向内侧设置有封闭旋转轴14的第一端部14a的外周部的间隙的背板41。该背板41例如由不锈钢合金、铬镍铁合金(inconel)等具有耐热性的材料形成。
背板41与轴承壳体16之间作为隔热部80设置有内周隔热材料82。
在喷嘴支架51的径向外侧的外周端部51s与涡轮壳体31及轴承壳体16之间作为隔热部80设置有支架外周部隔热材料83。更详细而言，支架外周部隔热材料83具备第一隔热材料83a、第二隔热材料83b及第三隔热材料83c。
第一隔热材料83a设置于喷嘴支架51的侧面51a和形成于涡轮壳体31且与侧面51a对置的对置部31f之间。
第二隔热材料83b设置于喷嘴支架51的外周面51b和其径向外侧的涡轮壳体31之间。
第三隔热材料83c设置于喷嘴支架51中朝向轴承壳体16侧的侧面51c和与侧面51c对置的轴承壳体16之间。
作为隔热部80所设置的连接部隔热材料81、内周隔热材料82及支架外周部隔热材料83分别由导热率低于涡轮壳体31的材料形成。连接部隔热材料81、内周隔热材料82及支架外周部隔热材料83例如能够由常温下导热率为0.1W/m/K以下的绝热材料或隔热材料形成。作为这种材料，例如能够使用由陶瓷类材料、二氧化硅类材料等制成的多孔体或片材。可以通过由金属制造的网覆盖这种材料而形成连接部隔热材料81、内周隔热材料82及支架外周部隔热材料83。而且，连接部隔热材料81、内周隔热材料82及支架外周部隔热材料83可以通过具有上述导热率的隔热材料对涡轮壳体31、轴承壳体16及喷嘴支架51施加涂层。
作为隔热部80所设置的容纳室隔热材料84与上述连接部隔热材料81、内周隔热材料82及支架外周部隔热材料83同样地，分别由导热率低于涡轮壳体31的材料形成。容纳室隔热材料84例如能够由温下导热率为0.1W/m/K以下的绝热材料或隔热材料形成。作为这种材料，例如能够使用由陶瓷类材料，二氧化硅类材料等制成的多孔体或片材。可以通过由金属制造的网覆盖这种材料而形成容纳室隔热材料84。而且，容纳室隔热材料84可以设为通过具有上述导热率的隔热材料对容纳室100施加涂层。尤其，该容纳室隔热材料84接受从封闭容纳室100的喷嘴支架51或驱动部55放射的热量的辐射。因此，容纳室隔热材料84例如可以由白色形成。
因此，根据上述第一实施方式的涡轮增压器10A，通过隔热部80抑制热量从涡轮壳体31侧隔着喷嘴支架51传递至轴承壳体16侧，由此能够抑制在具备喷嘴流路35的结构中涡轮壳体31侧的热量传递至轴承壳体16，所述喷嘴流路35具备设成角度可变的叶片53。
而且，通过作为隔热部80所设置的支架外周部隔热材料83能够抑制涡轮壳体31侧的热量经由喷嘴支架51传递至轴承壳体16。
并且，通过作为隔热部80所设置的容纳室隔热材料84，能够抑制从涡轮30侧经由喷嘴支架51传递至驱动部55的热量经由容纳室100内的气氛(空气)传播至容纳室100的内周面。由此，能够抑制涡轮壳体31侧的热量传递至轴承壳体16。
如此，在具备设成角度可变的叶片53的涡轮增压器10A中，能够抑制涡轮30中的能量损失及从涡轮30向轴承的热量输入。其结果，能够提高涡轮30的工作效率并且还能够在轴承壳体16中抑制为了冷却或润滑而供给的油等的流量。
(第一实施方式的变形例)
第一实施方式中对支架外周部隔热材料83的第三隔热材料83c设置于喷嘴支架51的侧面51c与轴承壳体16的外周端面16t之间的情况进行了说明。该第三隔热材料83c例如还能够设为如下的结构。
图3是表示本发明的第一实施方式的变形例中的涡轮壳体与轴承壳体的接合部附近的结构的放大剖视图。图4是表示本发明的第一实施方式的变形例中的垫片形状的一例的图。
如图3所示，可以设为在喷嘴支架51的侧面51c与轴承壳体16的外周端面16t之间设置垫片86。
如图4所示，垫片86一体地具备圆环状部86r及凸部86t。凸部86t在圆环状部86r的一面侧沿周向隔开间隔形成有多个。由此，垫片86中，在圆环状部86r的一面侧，在周向彼此相邻的凸部86t之间形成有切口部86k。
支架外周部隔热材料83的第三隔热材料83c以填充该切口部86k的方式设置。
如此，即使在设置垫片86的情况下，也能够在喷嘴支架51的侧面51c与轴承壳体16的外周端面16t之间设置支架外周部隔热材料83。由此，能够抑制热量从喷嘴支架51传递至轴承壳体16，且能够抑制涡轮30中的能量损失及从涡轮30向轴承壳体16的热量输入。
而且，通过设置垫片86，能够抑制支架外周部隔热材料83的破损(destr oyed)。
(第二实施方式)
接着，对本发明所涉及的涡轮增压器的第二实施方式进行说明。该第二实施方式的隔热材料的设置位置与第一实施方式不同，除此以外的涡轮增压器整体的结构与第一实施方式相同。因此，该第二实施方式中，对与第一实施方式相同的部分标注相同的符号来进行说明，并且省略重复说明。
图5是表示本发明的第二实施方式中的涡轮壳体与轴承壳体的接合部附近的结构的放大剖视图。
如图5所示，涡轮增压器10B中，在喷嘴支架51中，在喷嘴流路35的径向外侧面向涡旋流路34的区域设置有隔热部80即支架表面隔热材料85。
而且，涡轮增压器10B中，在涡轮壳体31中，以从外周仅将涡旋形成部31s与连接部31j之中的连接部31j覆盖的方式设置有壳体外周隔热材料87作为隔热部80。
作为隔热部80所设置的支架表面隔热材料85及壳体外周隔热材料87分别由导热率低于涡轮壳体31的材料形成。支架表面隔热材料85及壳体外周隔热材料87例如能够由常温下导热率为0.1W/m/K以下的绝热材料或隔热材料形成。作为这种材料，例如能够使用由陶瓷类材料、二氧化硅类材料等制成的多孔体或片材。并且，可以通过由金属制造的网覆盖这种材料而形成支架表面隔热材料85及壳体外周隔热材料87。而且，支架表面隔热材料85及壳体外周隔热材料87可以设为通过具有上述导热率的隔热材料对涡轮壳体31及喷嘴支架51施加涂层。
因此，根据上述第二实施方式的涡轮增压器10B，通过在作为隔热部80所设置的壳体外周隔热材料87中仅覆盖连接部31j，因涡轮壳体31侧的热量而连接部31j升温时，其热量难以从连接部31j散出。由此，连接部31j维持高温，因此能够抑制从涡轮壳体31侧输入其以上的热量。由此，能够抑制涡轮壳体31侧的热量传递至轴承壳体16。
而且，根据作为隔热部80所设置的支架表面隔热材料85，涡旋流路34内的排气的热量难以传递至喷嘴支架51。由此，能够抑制涡轮壳体31侧的热量经由喷嘴支架51传递至轴承壳体16。
如此，在具备设成角度可变的叶片53的涡轮增压器10B中，能够抑制涡轮30中的能量损失及从涡轮30向轴承的热量输入。其结果，能够提高涡轮30的动作效率并且在轴承壳体16中也能够抑制为了冷却或润滑而供给的油等的流量。
(其他变形例)
本发明并不限定于上述实施方式，包含在不脱离本发明的宗旨的范围内对上述实施方式进行的各种变更。即，实施方式中所举出的具体形状或结构等仅为一例，且能够适当变更。
例如，关于涡轮增压器10A的涡轮增压器主体11、压缩机20及涡轮30等各部的结构并不限定于上述例示的结构，也可以变更为其他结构。
产业上的可利用性
本发明能够应用涡轮增压器。本发明根据，能够抑制在具备可变叶片的涡轮增压器中，涡轮中的能量损失及从涡轮向轴承的热量输入。
符号说明
10A-涡轮增压器，11-涡轮增压器主体，12-涡轮叶轮，12w-涡轮叶片，13-压缩机叶轮，14-旋转轴，14a-第一端部，14b-第二端部，15A、15B-轴承，16-轴承壳体，16K-扩径部，16a-开口部，16b-开口部，16s-端面，16t-外周端面，20-压缩机，30-涡轮，31-涡轮壳体，31a-开口部，31j-连接部，31s-涡旋形成部，34-涡旋流路，35-喷嘴流路，36-排气部，41-背板，50-可变叶片机构，51-喷嘴支架，51a-侧面，51b-外周面，51C-侧面，51s-外周端部(端部)，52-喷嘴板，53-叶片，54-支承销，55-驱动部(转动机构)，56-驱动环，57-连接臂，80-隔热部，81-连接部隔热材料，82-内周隔热材料，83-支架外周部隔热材料，83a-第一隔热材料，83b-第二隔热材料，83C-第三隔热材料，84-容纳室隔热材料，85-支架表面隔热材料，86-垫片，86k-切口部，86r-圆环状部，86t-凸部，87-壳体外周隔热材料，100-容纳室，101-对置面，102-内周侧周面，103-外周侧周面，C-中心轴(轴线)。

Claims (2)

1.一种涡轮增压器，其具备：
旋转轴，沿轴线延伸；
涡轮叶轮，设置于所述旋转轴的第一端部侧；
压缩机叶轮，设置于所述旋转轴的第二端部侧；
轴承壳体，可旋转地支承所述旋转轴；
涡轮壳体，容纳所述涡轮叶轮；
涡旋流路,形成于所述涡轮壳体，且在所述涡轮叶轮的径向外侧沿周向连续，使所述涡轮叶轮旋转驱动的气体流过；
喷嘴流路，将所述气体从所述涡旋流路引导至径向内侧，并将所述气体供给至所述涡轮叶轮；
喷嘴支架，相对于所述喷嘴流路设置于所述轴承壳体侧；
叶片，转动自如地支承于所述喷嘴支架，且调整所述喷嘴流路中的所述气体的导入量；及
隔热部，抑制热量从所述涡轮壳体侧隔着所述喷嘴支架传递至所述轴承壳体侧,
所述涡轮壳体具备：
涡旋形成部，形成所述涡旋流路；及
连接部，从所述涡旋形成部隔着所述喷嘴支架向相反的一侧的所述轴承壳体侧延伸而形成，并连接于所述轴承壳体，
所述隔热部包括：
设置于所述喷嘴支架的径向外侧的端部与所述轴承壳体及所述涡轮壳体的至少一方之间的支架外周部隔热材料；及
从外周侧仅将所述涡旋形成部与所述连接部之中的所述连接部覆盖的壳体外周隔热材料。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其中，
相对于所述喷嘴支架在所述轴承壳体侧设置有转动所述叶片的转动机构，形成有将所述转动机构容纳于所述轴承壳体内的容纳室，
所述隔热部还包括设置于所述容纳室的内周面的容纳室隔热材料。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109072774A (zh) 2016-05-27 2018-12-21 株式会社Ihi 增压器
EP3535480B1 (en) * 2016-11-02 2021-06-23 Borgwarner Inc. Turbine having a multipart turbine housing
CN110573711B (zh) * 2017-09-27 2022-04-05 三菱重工发动机和增压器株式会社 涡轮壳体以及具有该涡轮壳体的增压器
JP7135788B2 (ja) * 2018-11-29 2022-09-13 トヨタ自動車株式会社 ターボチャージャ

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7313754A (nl) 1973-10-06 1975-04-08 Philips Nv Apertuurkorrektieschakeling voor televisie.
JPS5949323A (ja) * 1982-09-10 1984-03-21 Toyota Central Res & Dev Lab Inc タ−ボ機械
JPS6240232U (zh) * 1985-08-30 1987-03-10
JPS6267237A (ja) * 1985-09-18 1987-03-26 Hitachi Ltd 二流路型排気駆動タ−ボチヤ−ジヤ
JPH0219834U (zh) * 1988-07-22 1990-02-09
DE10220573C1 (de) 2002-05-08 2003-07-03 Mtu Friedrichshafen Gmbh Abgasturbolader
JP2006194135A (ja) * 2005-01-12 2006-07-27 Nippon Soken Inc 可変ノズルターボチャージャ
DE602005020701D1 (de) * 2005-10-18 2010-05-27 Honeywell Int Inc Turbolader und patrone mit variabler düse dafür
US20080271449A1 (en) 2007-05-01 2008-11-06 Quentin Roberts Turbocharger with sliding piston, having overlapping fixed and moving vanes
JP5076919B2 (ja) * 2008-01-21 2012-11-21 株式会社Ｉｈｉ 過給機の断熱カバー
DE102009005013B4 (de) 2009-01-17 2019-12-12 Ihi Charging Systems International Gmbh Verbindungsanordnung eines Turbinengehäuses mit einem Lagergehäuse und Abgasturbolader
DE102009049841B4 (de) * 2009-10-14 2015-01-15 Mtu Friedrichshafen Gmbh Gasturbomaschine und Brennkraftmaschine
JPWO2011152454A1 (ja) 2010-06-01 2013-08-01 株式会社Ihi 固定翼式ターボチャージャ
JP5880463B2 (ja) * 2013-01-29 2016-03-09 株式会社豊田自動織機 ターボチャージャ
KR101736253B1 (ko) 2013-05-14 2017-05-16 보르그워너 인코퍼레이티드 배기가스 터보과급기의 터빈 하우징
JP6331423B2 (ja) * 2014-01-29 2018-05-30 株式会社Ihi 可変容量型過給機
CN108699961B (zh) * 2016-03-25 2020-06-09 株式会社Ihi 增压器
CN109072774A (zh) * 2016-05-27 2018-12-21 株式会社Ihi 增压器

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