CN110344927B

CN110344927B - 内燃机

Info

Publication number: CN110344927B
Application number: CN201910256896.2A
Authority: CN
Inventors: 田畑正和
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-04-06
Filing date: 2019-04-01
Publication date: 2021-04-16
Anticipated expiration: 2039-04-01
Also published as: US10774675B2; CN110344927A; JP6939682B2; US20190309648A1; JP2019183714A; DE102019109056A1

Abstract

本发明提供一种内燃机，具备具有轴流式涡轮的涡轮增压器，适宜地兼顾以上述的压力差为起因而施加于轴承的负荷的增加抑制和向涡轮流入的废气的能量的增大。内燃机(10)具备涡轮增压器(20)，该涡轮增压器(20)包括离心式的压缩机叶轮(22)、经由旋转轴(32)与压缩机叶轮(22)连结的轴流式的涡轮(24)、对旋转轴(32)进行支承的轴承(26)、收容压缩机叶轮(22)以及轴承(26)的壳体(28)。涡轮(24)以涡轮叶片(24b)的出口(24b1)位于压缩机叶轮(22)一侧的方式与旋转轴(32)连结。压缩机叶轮(22)以压缩机叶轮(22)的入口(22a)与出口(22b)相比更靠近涡轮(24)的朝向配置。

Description

内燃机

技术领域

本发明涉及内燃机，更详细而言，涉及具备涡轮增压器的内燃机，该涡轮增压器具有离心式压缩机和轴流式涡轮机。

背景技术

例如，专利文献1中公开了一种具备涡轮增压器的内燃机。该涡轮增压器具备压缩机、驱动压缩机旋转的增压用涡轮机和驱动发电机旋转的发电用涡轮机。发电用涡轮机为轴流式。更具体而言，发电用涡轮机的机轮配置于增压用涡轮机的机轮的下游，经由旋转轴与发电机连结。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-145748号公报

发明内容

发明要解决的问题

考虑为了驱动离心式压缩机旋转而将具备轴流式涡轮机的涡轮增压器搭载于内燃机。在该涡轮增压器中，离心式压缩机的压缩机叶轮和轴流式涡轮机的涡轮经由旋转轴而连结。在这种涡轮增压器中，考虑以涡轮的涡轮叶片的入口位于压缩机叶轮侧这样的朝向将涡轮与旋转轴连结。然而，采用这种结构时，为了向位于压缩机叶轮与涡轮之间的涡轮叶片的入口导入废气，需要在涡轮叶片的上游侧的排气通路中设置涡旋部。使从气缸到涡轮叶片的入口为止的距离变短在提高向涡轮流入的废气的能量方面是有效的。然而，设置上述的涡旋部会成为缩短从气缸到涡轮叶片的入口为止的距离的阻碍。

因此，与上述相反，考虑以涡轮叶片的出口位于压缩机叶轮侧这样的朝向将涡轮与旋转轴连结。然而，采用这种结构时，会产生如下那种课题。离心式压缩机的压缩机叶轮通常以与压缩机叶轮的入口相比压缩机叶轮的出口更靠近涡轮机的朝向配置。其结果是，以气体的压力差为起因的力如以下那样作用于旋转体(即压缩机叶轮、旋转轴以及涡轮的集合体)。即，涡轮叶片的出口侧的压力低于涡轮叶片的入口侧的压力。因此，以该压力差为起因，欲将旋转体从涡轮侧向压缩机叶轮侧拉拽的力作用于涡轮。另一方面，压缩机叶轮的出口侧的压力高于压缩机叶轮的入口侧的压力。因此，以该压力差为起因，作用于压缩机叶轮的力的朝向与作用于涡轮的上述的力的朝向相同。通过这些力的合力作用于旋转体，施加于对旋转轴进行支承的轴承的负荷变大。

本发明鉴于上述那种课题而完成，目的在于提供一种内燃机，具备具有轴流式涡轮的涡轮增压器，能够适宜地兼顾以上述的压力差为起因而施加于轴承的负荷的增加抑制和向涡轮流入的废气的能量的增大。

本发明的内燃机具备涡轮增压器，该涡轮增压器包括：离心式的压缩机叶轮；轴流式的涡轮，经由旋转轴与所述压缩机叶轮连结；轴承，对所述旋转轴进行支承；以及壳体，收容所述压缩机叶轮、所述轴承以及所述涡轮中的至少所述压缩机叶轮以及所述轴承。

所述涡轮以所述涡轮的涡轮叶片的出口位于所述压缩机叶轮一侧的方式连结于所述旋转轴。

所述压缩机叶轮以所述压缩机叶轮的入口与所述压缩机叶轮的出口相比更靠近所述涡轮的朝向配置。

所述轴承可以在所述压缩机叶轮与所述涡轮之间的部位设于所述旋转轴。所述涡轮增压器可以还具备：涡旋部，供从所述压缩机叶轮流出的气体流动；以及油封部，夹设在位于所述轴承与所述压缩机叶轮之间的所述壳体的部位和所述旋转轴之间。并且，所述壳体可以包括连通路，该连通路使在与所述油封部相比更靠近所述压缩机叶轮的位置处位于所述壳体与所述旋转轴之间的间隙与所述涡旋部连通。

所述内燃机可以包括气缸盖。并且，所述壳体可以以所述涡轮与所述气缸盖对向的朝向直接或者经由垫片紧固于所述气缸盖。

发明效果

根据本发明，轴流式的涡轮以涡轮叶片的出口位于压缩机叶轮一侧的方式与旋转轴连结。由此，与径向式涡轮机不同，不需要在涡轮叶片的入口侧具备涡旋部。因此，能够缩短从气缸到涡轮叶片的入口为止的距离。其结果是，能够提高向涡轮流入的废气的能量。并且，根据本发明，压缩机叶轮以压缩机叶轮的入口与压缩机叶轮的出口相比更靠近涡轮的朝向配置。由此，在本发明的涡轮增压器中，以压缩机叶轮的上下游的压力差为起因而作用于压缩机叶轮的力的朝向与以涡轮的上下游的压力差为起因而作用于涡轮的力的朝向相反。因此，根据本发明，能够适宜地兼顾施加于轴承的负荷的增加抑制和向涡轮流入的废气的能量的增大。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的实施方式1的内燃机的主要部分的结构的图。

图2是用图1中的A-A线剖切压缩机壳体部而获得的截面图。

图3是用于说明为了与图1所示的内燃机的对比而参照的内燃机的结构的图。

图4是表示图1所示的压缩机壳体部的压缩机入口部的其他的形状例的截面图。

图5是示意性地表示本发明的实施方式2的内燃机的主要部分的结构的图。

具体实施方式

在以下说明的各实施方式中，对于各图中共通的要素，标记相同的标号并省略或简略重复的说明。并且，在以下所示的实施方式中提及各要素的个数、数量、量、范围等的数时，除了特别明示的情况或原理上明显确定为该数的情况以外，本发明并不限定于该提及的数。并且，在以下所示的实施方式中说明的构造或步骤等除了特别明示的情况或明显原理上确定于此的情况以外，在本发明中不一定是必须的。

1.实施方式1

首先，参照图1～图4并说明本发明的实施方式1及其变形例。

1-1.内燃机的主要部分的结构

图1是示意性地表示本发明的实施方式1的内燃机10的主要部分的结构的图。图1所示的内燃机10作为一例为具有三个气缸12的直列三缸发动机。内燃机10具备气缸盖14。气缸盖14与气缸体(图示省略)一起形成了三个气缸12。需要说明的是，作为本发明的对象的内燃机的气缸数以及气缸配置并未特别限定。

1-1-1.气缸盖

在气缸盖14中形成有供发动机冷却水流动的冷却水通路(图示省略)。即，气缸盖14为水冷式。并且，内燃机10具备供从各气缸12排出的废气流动的排气通路16。如图1所示，排气通路16包括在气缸盖14的内部形成的盖内气体通路18。盖内气体通路18以使来自各气缸12的废气集中在一起的方式形成。换言之，在内燃机10中，排气歧管与气缸盖14一体化。需要说明的是，气缸盖14由金属材料(例如铝合金)构成。

1-1-2.涡轮增压器

内燃机10具备涡轮增压器20。涡轮增压器20包括压缩机叶轮22、轴流式的涡轮24、轴承26、壳体28以及油封部30。需要说明的是，壳体28由金属材料(例如铁)构成。

具体而言，涡轮24经由旋转轴32与压缩机叶轮22连结。轴承26例如在压缩机叶轮22与涡轮24之间的部位(图1所示的例子中为两处)对旋转轴32进行支承。壳体28由收容压缩机叶轮22的压缩机壳体部34和收容两个轴承26的轴承壳体部36构成。压缩机壳体部34与轴承壳体部36相邻。压缩机壳体部34由一对壳体零件34a、34b构成。油封部30夹设在压缩机壳体部34(更详细而言为壳体零件34a)的部位34c与旋转轴32之间。并且，轴承26包括用于在轴向上约束旋转轴32的推力轴承。该部位34c位于轴承26(更详细而言为靠近压缩机叶轮22的轴承26)与压缩机叶轮22之间。

1-1-2-1.轴流式的涡轮

涡轮24具有转子盘24a和多个涡轮叶片(动叶片)24b。转子盘24a连结于旋转轴32。多个涡轮叶片24b以从转子盘24a朝向径向外延伸的方式与转子盘24a一体地形成。并且，如图1所示，涡轮24以涡轮叶片24b的出口24b1位于压缩机叶轮22一侧的方式连结于旋转轴32。

1-1-2-2.涡轮增压器向内燃机的搭载例

在图1所示的例子中，壳体28以涡轮24(的涡轮叶片24b的入口24b2)与气缸盖14对向的朝向，使用螺栓等紧固件(图示省略)而直接紧固于气缸盖14。更具体而言，在图1所示的例子中，壳体28中的轴承壳体部36直接紧固于气缸盖14。需要说明的是，在图1所示的结构中，也可以在轴承壳体部36相对于气缸盖14的紧固面38中，在气缸盖14与轴承壳体部36之间夹装垫片(相当于本发明的“垫片”的一例)。并且，图1中，在涡轮24周围标有影线的气缸盖14以及轴承壳体部36的各部位表示旋转轴32的中心位置处的气缸盖14以及轴承壳体部36的截面。这点对于后述的图3也一样。

1-1-2-3.涡轮机出口通路

在本实施方式的内燃机10中，涡轮24的出口通路即涡轮机出口通路40以如下那种构造利用轴承壳体部36的壁面以及气缸盖14的壁面来形成。

具体而言，在旋转轴32的轴向上与涡轮叶片24b的出口24b1接近的位置形成有轴承壳体部36的涡轮机出口壁部42。涡轮机出口壁部42形成为在旋转轴32的轴向上随着从涡轮叶片24b的出口24b1离开而涡轮机出口壁部42的直径变大(换言之，大致圆锥台形状)。气缸盖14具有涡旋部44，该涡旋部44以覆盖该涡轮机出口壁部42的方式形成。并且，轴承壳体部36具有凸缘部46，该凸缘部46以沿着旋转轴32的径向延伸的方式形成。气缸盖14与轴承壳体部36的紧固更详细而言在该涡旋部44的端面与凸缘部46之间完成。即，该凸缘部46的一部分相当于上述的紧固面38。

涡轮机出口通路40由上述的涡旋部44以及凸缘部46与涡轮机出口壁部42一起构成。涡旋部44为了改变从涡轮叶片24b的出口24b1流出的废气的流动的朝向而具有涡旋形状。更具体而言，涡旋部44具有以旋转轴32为中心的涡旋形状，以随着从出口24b1离开而流路截面积慢慢地变大的方式形成。图1中，相对于涡轮机出口壁部42而纸面右侧的涡轮机出口通路40的部位的流路截面积以与纸面左侧的部位的流路截面积相比变大的方式描绘。即，纸面右侧的部位与纸面左侧的部位相比位于废气流动的下游侧。并且，如上述那样构成的涡轮机出口通路40相当于排气通路16的一部分。需要说明的是，关于构成涡轮机出口通路的涡旋部，可以取代涡旋部44形成于气缸盖14的例子，通过变更凸缘部46的形状而形成于轴承壳体部。

需要说明的是，在本实施方式中，废气流动的下游侧处的涡旋部44的端部(图示省略)作为一例设于气缸盖14之外。在该端部连接有构成涡轮增压器20的下游侧的排气通路16的部位的排气管。并且，在涡轮叶片24b的出口24b1的附近的部位形成于涡旋部44的环状的突起48为了对从出口24b1流出的废气进行整流而设置。更详细而言，若流路急骤地扩大，则流动的损失增大。环状的突起48为了抑制这样的流动的损失的增大而以能够使流路截面积慢慢地变大的方式形成。

另外，在图1所示的例子中，收容涡轮24的涡轮机壳体的功能利用气缸盖14(更详细而言通过盖内气体通路18的周面18b以及涡旋部44)来实现。并且，涡轮机出口通路40如上述那样由轴承壳体部36(涡轮机出口壁部42以及凸缘部46)和涡旋部44构成。因此，在内燃机10中，通过涡轮24、气缸盖14的周面18b以及涡旋部44、轴承壳体部36(涡轮机出口壁部42以及凸缘部46)而构成了驱动压缩机叶轮22旋转的轴流式涡轮机。

1-1-2-4.离心式压缩机

接着，参照图1和图2，说明具有上述压缩机叶轮22的离心式压缩机的具体的结构。图2是用图1中的A-A线剖切压缩机壳体部34而获得的截面图。需要说明的是，图2中示出的圆C表示与压缩机叶轮22的入口22a相同的轴向位置处的压缩机入口部34d的开口。

压缩机叶轮22以压缩机叶轮22的入口22a与出口22b相比更靠近涡轮24的朝向配置。具体而言，压缩机壳体部34通过一对壳体零件34a以及34b来形成压缩机入口部34d、叶轮部34e、扩散部34f以及涡旋部34g。

如图1所示，压缩机入口部34d在与压缩机叶轮22相比更靠近涡轮24的位置形成于壳体零件34a。压缩机入口部34d的气体(空气)的入口在壳体零件34a的外周面开口。压缩机入口部34d内的气体通路形成为在壳体零件34a内沿着旋转轴32的径向从外侧朝向内侧延伸之后朝向压缩机叶轮22的入口22a弯曲。

扩散部34f是位于比压缩机叶轮22的出口22b(叶轮部34d的出口)靠外周侧处的圆板状的气体通路。从压缩机叶轮22流出的气体在通过扩散部34f之后在涡旋部34g的内部流动。涡旋部34g具有以旋转轴32为中心的涡旋形状，以随着朝向气体流动的下游侧而流路截面积慢慢地变大的方式形成。图1中，相对于压缩机叶轮22而纸面右侧的涡旋部34g的部位的流路截面积以与纸面左侧的部位的流路截面积相比变大的方式描绘。即，纸面右侧的部位与纸面左侧的部位相比位于气体流动的下游侧。在压缩机壳体部34内形成的气体通路作为内燃机10的进气通路的一部分起作用。

通过上述的压缩机壳体部34和压缩机叶轮22，构成用于对内燃机10的进气进行增压的离心式的压缩机。

1-1-2-5.涡轮叶片周围的结构例

并且，如图1所示，在内燃机10中，涡轮叶片24b的入口24b2与轴承壳体部36相对于气缸盖14的紧固面38相比配置于废气流动的上游侧。并且，涡轮24配置于盖内气体通路18。更详细而言，涡轮24配置于盖内气体通路18的集合部18a，盖内气体通路18的周面18b在涡轮24的径向上与涡轮叶片24b对向。换言之，涡轮叶片24b(涡轮24)在与周面18b之间构成间隙。

1-2.效果

1-2-1.向涡轮机流入的废气的能量的增大

在具备使用径向式涡轮机的涡轮增压器的内燃机中，涡轮叶片的入口侧需要涡旋部和用于将涡旋部与该涡旋部的上游侧的排气通路连接的连接配管。相对于此，本实施方式的内燃机10具备具有轴流式的涡轮24的涡轮增压器20，该轴流式的涡轮24以涡轮叶片24b的出口24b1位于压缩机叶轮22一侧的方式设置。由此，与径向式涡轮机不同，不需要在涡轮叶片24b的入口24b2侧具备涡旋部，因此也不需要上述连接配管。因此，能够缩短从各气缸12到涡轮叶片24b的入口24b2为止的距离。其结果是，通过涡轮叶片24b的上游侧的排气通路的表面积的减少，能够抑制向涡轮叶片24b流入的废气的温度下降。并且，通过涡轮叶片24b的上游侧的排气通路的容积的减少，能够抑制向涡轮24流入的废气的压力的下降。根据这些内容，根据本实施方式，获得通过上述距离的缩短而有效地提高向涡轮24流入的废气的能量的结构。

另外，在内燃机10中，涡轮24配置于盖内气体通路18。由此，能够更充分地发挥基于上述距离的缩短产生的向涡轮24的排气能量的增大效果。

1-2-2.施加于轴承26的负荷的增加抑制

图3是用于说明为了与图1所示的内燃机10的对比而参照的内燃机100的结构的图。在此，说明内燃机100相对于内燃机10的差异点。内燃机100在离心式压缩机的构造上与图1所示的内燃机10不同。

具体而言，内燃机100的涡轮增压器102具备的离心式压缩机具有与一般的离心式压缩机相同的构造。离心式压缩机具备压缩机叶轮104。压缩机叶轮104以该压缩机叶轮104的入口104a与出口104b相比距涡轮24更远的朝向配置。其结果是，以气体的压力差为起因的力如以下那样作用于旋转体(即压缩机叶轮104、旋转轴32以及涡轮24的集合体)。

即，涡轮叶片24b的出口24b1侧的压力Ptdx低于涡轮叶片24b的入口24b2侧的压力Pdin。因此，以该压力差为起因，欲将旋转体从涡轮24侧向压缩机叶轮104侧拉拽的力Ft作用于涡轮24。另一方面，作用于压缩机叶轮104的背面的压力Pcbc高于压缩机叶轮104的入口104a侧的压力Pcin。因此，以该压力差为起因而作用于压缩机叶轮104的力Fc1的朝向与作用于涡轮24的上述的力Ft的朝向相同。如此，这些力Ft以及Fc1一起欲将旋转体向压缩机叶轮104侧拉拽。因此，施加于对旋转轴32进行支承的轴承26的负荷变大。

相对于此，在本实施方式的涡轮增压器20中，压缩机叶轮22以该压缩机叶轮22的入口22a与出口22b相比更靠近涡轮24的朝向配置。其结果是，虽然以压力差为起因而作用于涡轮24的力Ft与图3所示的比较例相同，但是以压力差为起因而作用于压缩机叶轮22的力Fc2的朝向与上述比较例不同，与作用于涡轮24的上述的力Ft的朝向相反。即，根据本实施方式的结构，能够使涡轮机侧的力Ft和压缩机侧的力Fc2相抵消。因此，根据本实施方式的内燃机10，能够适宜地兼顾施加于轴承26的负荷的增加抑制和向涡轮24流入的废气的能量的增大。

1-2-3.与涡轮增压器向气缸盖的紧固相关的效果

图3所示的比较例的涡轮增压器102与本实施方式的涡轮增压器20一样也以涡轮24(的涡轮叶片24b的入口24b2)与水冷式的气缸盖14对向的朝向直接紧固于气缸盖14。然而，在该比较例中，压缩机叶轮104的入口104a处于与出口104b相比距气缸盖14较远的位置。并且，在该比较例中，压缩机入口部106的开口在涡轮增压器102的构成要素之中位于在旋转轴32的轴向上距气缸盖14最远处。其结果是，与该压缩机入口部106连接的压缩机上游管(图示省略)设于至少压缩机入口部106的附近的部位中在旋转轴32的轴向上距气缸盖14更远的位置。因此，考虑到内燃机100向车辆的实际的搭载时，在发动机室内的有限的空间内难以确保设置上述压缩机上游管的场所(尤其横置发动机)。

相对于此，在本实施方式的涡轮增压器20中，压缩机叶轮22以该压缩机叶轮22的入口22a与出口22b相比更靠近涡轮24的朝向配置。其结果是，如图1所示，压缩机入口部34d的开口在旋转轴32的轴向上的与距涡轮增压器20的一端的距离相比将距气缸盖14的距离较短地抑制的位置处朝向与该轴向正交的方向(径向)。因此，与上述比较例相比，容易确保设置压缩机上游管的场所。并且，根据本实施方式的内燃机10，还能够起到如下那样的效果。

即，首先，获得轴承26的温度上升的抑制效果。具体而言，如图1所示的那样以使涡轮叶片24b的出口24b1朝向压缩机叶轮22一侧的方式配置时，通过涡轮叶片24b的高温的废气朝向压缩机叶轮22侧(即位于涡轮24与压缩机叶轮22之间的轴承26一侧)流动。因此，若不进行适当的应对，则轴承26的温度有可能上升。关于该课题，根据本实施方式，涡轮增压器20的壳体28以涡轮24(的涡轮叶片24b的入口24b2)与水冷式的气缸盖14对向的朝向直接地紧固于气缸盖14。由此，能够使由从涡轮叶片24b流出的高温的废气向壳体28传递的热向低温的气缸盖14逃散。因此，获得轴承26的温度上升的抑制效果。另外，本实施方式中与气缸盖14直接地紧固的是收容轴承26的轴承壳体部36。因此，根据本结构，能够使由从涡轮叶片24b流出的高温的废气向轴承壳体部36传递的热有效地向气缸盖14逃散。并且，与在气缸盖14与轴承壳体部36之间夹装垫片的例子相比，如本实施方式的内燃机10那样轴承壳体部36直接紧固于气缸盖14的例子的该效果更高。

而且，还实现向涡轮叶片24b的热辐射的抑制。具体而言，在本实施方式的内燃机10中，涡轮叶片24b的入口24b2与轴承壳体部36相对于气缸盖14的紧固面38相比配置于废气的流动的上游侧。根据这种配置，涡轮叶片24b设于与由发动机冷却水冷却的气缸盖14的壁面接近的部位。因此，可以说与涡轮叶片24b配置于气缸盖14之外的例子相比，位于涡轮叶片24b的上游的废气的通路壁面的温度变低。由此，抑制由从该通路壁面向涡轮叶片24b的热辐射产生的热的流入，因此抑制与涡轮24连结的旋转轴32的温度以上述热辐射为起因而上升。这与轴承26的温度上升的抑制有关系。

另外，在本实施方式的内燃机10中，涡轮24配置于盖内气体通路18。更详细而言，根据该涡轮24，涡轮叶片24b在涡轮24的径向上与盖内气体通路18的周面18b对向。通过这种结构，能够更有效地获得上述的热辐射的抑制效果。

1-3.压缩机入口部的流路形状的其他例

图4是表示图1所示的压缩机壳体部34的压缩机入口部的其他的形状例的截面图。图4表示与图2相同的位置处的压缩机壳体部34’的截面。在上述的图2所示的例子中，压缩机入口部34d形成为从压缩机叶轮22的整周方向均匀地向入口22a收入气体(空气)。

然而，压缩机入口部的气体流路可以取代图2所示的例子，例如

图4所示的例子那样形成。即，在图4所示的例子中，压缩机入口部34d’形成为具有在压缩机叶轮22的入口22a的正上方随着气体接近入口22a而流路截面积慢慢地变小的涡旋形状。

2.实施方式2

接着，参照图5并说明本发明的实施方式2。

2-1.内燃机的主要部分的结构

图5是示意性地表示本发明的实施方式2的内燃机50的主要部分的结构的图。本实施方式的内燃机50在离心式压缩机的结构上与实施方式1的内燃机10不同。

如图5所示，内燃机50具备涡轮增压器52。涡轮增压器52具备壳体54。壳体54具备由一对壳体零件56a、56b与轴承壳体部36一起构成的压缩机壳体部56。

在压缩机壳体部56的壳体零件56a中形成有连通路58。连通路58使间隙60与涡旋部34g连通。该间隙60在与油封部30相比更靠近压缩机叶轮22的位置处位于壳体零件56a(的内周面)与旋转轴32(的外周面)之间。更详细而言，在图5所示的例子中，间隙60为了确保期望的容积而作为包括在壳体零件56a侧形成的压力室(例如环状的槽形状)的空间形成。需要说明的是，本发明的“间隙”也可以取代图5所示的例子而不伴有环状的压力室。并且，该间隙的其他例也可以取代壳体零件56a侧或者与其一起利用在旋转轴32侧形成的压力室(例如环状的槽形状)。

2-2.效果

如上述的实施方式1的结构那样以压缩机叶轮22的入口22a与出口22b相比更靠近涡轮24的朝向配置压缩机叶轮22时，会产生如下那样的课题。即，采用该结构时，不是压缩机叶轮22的背面侧(高压侧)，而是入口22a侧(低压侧)在压缩机壳体部34的内部靠近轴承26。其结果是，向轴承26供给的油(润滑油)有可能通过油封部30并向压缩机入口部34d侧吸出。

鉴于上述的课题，本实施方式的涡轮增压器52具备连通路58。由此，能够将通过增压而变高的涡旋部34g的气体的压力经由连通路58施加于间隙60(压力室)。其结果是，能够抑制油通过油封部30并流入压缩机入口部34d侧。

需要说明的是，为了应对上述的课题，也可以取代如上述的实施方式2那样具备连通路58或者与其一起采用如下那样的结构。具体而言，可以在与油封部30相比更靠近压缩机叶轮22的位置处在壳体零件56a的内周面上设置环状的槽。并且，这种环状的槽也可以取代该内周面或者与其一起设于与该内周面相对的旋转轴32的外周面。设有这样的槽时，通过从轴承26侧向槽的内部流入的气体膨胀，该气体的压力下降。因此，能够抑制油与该气体一起通过油封部30并流入压缩机入口部34d侧。

3.其他的实施方式

3-1.涡轮增压器的其他的搭载例

在上述的实施方式1中，涡轮增压器20搭载于气缸盖14(实施方式2的涡轮增压器52也一样)。然而，本发明的“涡轮增压器”向内燃机的搭载场所并不限于上述的例子。即，涡轮增压器也可以例如在位于气缸盖的外部的排气通路内配置轴流式的涡轮那样搭载于内燃机。更具体而言，在该例子中，涡轮增压器的壳体可以具备涡轮机壳体部，该涡轮机壳体部收容涡轮且在涡轮叶片的出口侧具有与上述涡旋部44相同的涡旋部。

并且，本发明的涡轮增压器可以取代图1所示的例子中的气缸盖14的排气侧的侧面，而在例如气缸12的列方向的一个侧面上以实施方式1的同样的方法紧固于气缸盖14的外表面。

而且，在实施方式1中，涡轮增压器20的壳体28(轴承壳体部36)以旋转轴32与气缸盖14的侧面垂直的方式紧固于气缸盖14(其他的实施方式2也一样)。然而，本发明的“壳体”相对于气缸盖的搭载例不限于上述的例子，仅限于“以涡轮与气缸盖对向的朝向”紧固于气缸盖。即，壳体可以以旋转轴相对于气缸盖的侧面非垂直而向任意的方向倾斜的方式搭载于气缸盖。

3-2.轴流式涡轮机的其他例

在上述的实施方式1以及2中，涡轮24的涡轮叶片24b的数(级数)为一个。然而，本发明的“轴流式涡轮机”也可以取代上述的例子，通过将多个涡轮叶片沿着旋转轴向排列配置而以任意的级数多级化。需要说明的是，在具备多个涡轮叶片的例子中，位于废气流动的最上游侧的涡轮叶片的入口符合本发明的“涡轮叶片的入口”，位于废气流动的最下游侧的涡轮叶片的出口符合“涡轮叶片的出口”。

以上说明的各实施方式中记载的例子以及其他的各变形例除了明示的组合以外也可以在可能的范围内适当组合，并且也可以在不脱离本发明的宗旨的范围内进行各种变形。

标号说明

10、50 内燃机

12 气缸

14 气缸盖

16 排气通路

18 盖内气体通路

20、52 涡轮增压器

22 压缩机叶轮

22a 压缩机叶轮的入口

22b 压缩机叶轮的出口

24 涡轮

24b 涡轮叶片

24b1 涡轮叶片的出口

24b2 涡轮叶片的入口

26 轴承

28、54 壳体

30 油封部

32 旋转轴

34、34’、56 压缩机壳体部

34d 压缩机入口部

34d、34d’ 压缩机入口部

34d 叶轮部

34f 扩散部

34g 离心式压缩机的涡旋部

36 轴承壳体部

38 紧固面

40 涡轮机出口通路

42 涡轮机出口壁部

44 轴流式涡轮机的涡旋部

46 凸缘部

48 突起

58 连通路

60 间隙。

Claims

1.一种内燃机，其特征在于，

所述内燃机具备涡轮增压器，

所述涡轮增压器包括：

离心式的压缩机叶轮；

轴流式的涡轮，经由旋转轴与所述压缩机叶轮连结；

轴承，对所述旋转轴进行支承；以及

壳体，收容所述压缩机叶轮、所述轴承以及所述涡轮中的至少所述压缩机叶轮以及所述轴承，

所述涡轮以所述涡轮的涡轮叶片的出口位于所述压缩机叶轮一侧的方式连结于所述旋转轴，

2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，

所述轴承在所述压缩机叶轮与所述涡轮之间的部位设于所述旋转轴，

所述涡轮增压器还具备：

涡旋部，供从所述压缩机叶轮流出的气体流动；以及

油封部，夹设在位于所述轴承与所述压缩机叶轮之间的所述壳体的部位和所述旋转轴之间，

所述壳体包括连通路，该连通路使在与所述油封部相比更靠近所述压缩机叶轮的位置处位于所述壳体与所述旋转轴之间的间隙与所述涡旋部连通。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，

所述内燃机包括气缸盖，

所述壳体以所述涡轮与所述气缸盖对向的朝向直接或者经由垫片紧固于所述气缸盖。