-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Turbolader gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
-
Das Turbinengehäuse in dem Turbolader, der in
JP 2017 - 82 762 A offenbart ist, ist mit einem Aufnahmeraum vorgesehen, der ein Turbinenrad aufnimmt. Dieser Aufnahmeraum ist mit einem Spiraldurchgang verbunden, der Abgas von der Außenseite des Turbinengehäuses zu dem Aufnahmeraum ansaugt. Der Aufnahmeraum ist ferner mit einem Verbindungsdurchgang verbunden, der Abgas von dem Aufnahmeraum abgibt (ausstößt). Der Verbindungsdurchgang erstreckt sich entlang der Drehachse des Turbinenrads. Ein Bereich des Verbindungsdurchgangs an der stromabwärtigen Seite in der Abgasströmungsrichtung ist mit einem Zusammenführungsdurchgang verbunden, der Abgas von dem Inneren des Turbinengehäuses abgibt. Zusätzlich hat das Turbinengehäuse einen Umgehungsdurchgang, der sich von dem Spiraldurchgang zu dem Zusammenführungsdurchgang erstreckt, während er den Aufnahmeraum umgeht.
-
Der Turbolader in
JP 2017 - 82 762 A weist ein Wastegate-Ventil (Ladedruckregelventil) auf, das eine Schwenkwelle hat, die durch das Turbinengehäuse schwenkbar gestützt ist. Ein erstes Ventilbauteil ist an der Schwenkwelle des Wastegate-Ventils befestigt. Ferner ist ein zweites Ventilbauteil an der Schwenkwelle des Wastegate-Ventils befestigt, um von dem ersten Ventilbauteil in der Umfangsrichtung um die Schwenkachse der Schwenkwelle getrennt (entfernt) zu sein. Wenn die Schwenkwelle zu einer Seite geschwenkt wird, schließt das erste Ventilbauteil den Auslassabschnitt des Verbindungsdurchgangs. Wenn die Schwenkwelle zu der anderen Seite geschwenkt wird, schließt das zweite Ventilbauteil den Auslassabschnitt des Umgehungsdurchgangs.
-
Das Turbinengehäuse des Turboladers, der in
JP 2017 - 82 762 A offenbart ist, hat eine erste Dichtungsfläche an dem Auslassabschnitt des Verbindungsdurchgangs. Die erste Dichtungsfläche ist in Bezug auf eine Ebene geneigt, die orthogonal zu der Mittelachse des Auslassabschnitts des Verbindungsdurchgangs ist, um zu dem Auslassabschnitt des Umgehungsdurchgangs zugewandt zu sein.
-
In dem Turbolader, der in
JP 2017 - 82 762 A offenbart ist, ist der Winkel, mit dem die erste Dichtungsfläche in Bezug auf die zweite Dichtungsfläche geneigt ist, die zu dem zweiten Ventilbauteil an dem Auslassabschnitt des Umgehungsdurchgangs zugewandt ist, kleiner als der in einem Fall, in dem die erste Dichtungsfläche orthogonal zu der Mittelachse des Auslassabschnitts des Verbindungsdurchgangs ist. Dadurch reduziert sich der Schwenkbereich des Wastegate-Ventils von dem Zustand, in dem das erste Ventilbauteil des Wastegate-Ventils mit der ersten Dichtungsfläche in Kontakt ist, zu dem Zustand, in dem das zweite Ventilbauteil mit der zweiten Dichtungsfläche in Kontakt ist.
-
In dem Turbolader in
JP 2017 - 82 762 A ist die erste Dichtungsfläche geneigt, als wäre sie schräg abgeschnitten. Daher ist die Öffnungsfläche des Auslassabschnitts des Verbindungsdurchgangs größer als der in anderen Fällen. Demgemäß ist in diesem Turbolader das erste Ventil des Wastegate-Ventils relativ groß, um den Auslassabschnitt des Verbindungsdurchgangs zu schließen. Daher besteht bei diesem Turbolader weiteres Verbesserungspotenzial hinsichtlich einer Miniaturisierung (Verkleinerung) des Wastegate-Ventils.
-
DE 10 2014 212 787 A1 zeigt einen gattungsbildenden Turbolader gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, der Folgendes aufweist: ein Turbinengehäuse, das ein Turbinenrad aufnimmt; und ein Wastegate-Ventil, das durch das Turbinengehäuse drehbar gestützt ist, wobei das Turbinengehäuse Folgendes aufweist: einen Aufnahmeraum, in dem das Turbinenrad aufgenommen ist, einen Spiraldurchgang, der mit dem Aufnahmeraum verbunden ist und gestaltet ist, um Abgas von außerhalb des Turbinengehäuses zu dem Aufnahmeraum zu saugen, einen Verbindungsdurchgang, der mit dem Aufnahmeraum verbunden ist und gestaltet ist, um Abgas von dem Aufnahmeraum abzugeben, einen Zusammenführungsdurchgang, der mit dem Verbindungsdurchgang verbunden ist und gestaltet ist, um Abgas zu der Außenseite des Turbinengehäuses abzugeben, und einen Umgehungsdurchgang, der den Aufnahmeraum umgeht und mit dem Zusammenführungsdurchgang verbunden ist, wobei der Verbindungsdurchgang einen Auslassabschnitt hat, der mit dem Zusammenführungsdurchgang verbunden ist, und der Umgehungsdurchgang einen Auslassabschnitt hat, der mit dem Zusammenführungsdurchgang verbunden ist, und wobei das Wastegate-Ventil Folgendes aufweist: eine Schwenkwelle, die durch das Turbinengehäuse schwenkbar gestützt ist, ein erstes Ventilbauteil, das an der Schwenkwelle befestigt ist und gestaltet ist, um den Auslassabschnitt des Verbindungsdurchgangs zu schließen, und ein zweites Ventilbauteil, das an der Schwenkwelle befestigt ist, um von dem ersten Ventilbauteil in einer Umfangsrichtung um eine Schwenkachse der Schwenkwelle getrennt zu sein, wobei das zweite Ventilbauteil gestaltet ist, um den Auslassabschnitt des Umgehungsdurchgangs zu schließen.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Turbolader gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derart zu verbessern, dass die Bauweise des Wastegate-Ventils und Turbinengehäuses verkleinert werden kann.
-
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch einen Turbolader mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
-
Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
-
Erfindungsgemäß ist ein Turbolader vorgesehen, der ein Turbinengehäuse, das ein Turbinenrad aufnimmt, und ein Wastegate-Ventil (Ladedruckregelventil) aufweist, das durch das Turbinengehäuse drehbar gestützt ist. Das Turbinengehäuse weist einen Aufnahmeraum, in dem das Turbinenrad aufgenommen ist, einen Spiraldurchgang, der mit dem Aufnahmeraum verbunden ist und gestaltet ist, um Abgas von außerhalb des Turbinengehäuses zu dem Aufnahmeraum zu saugen (anzusaugen), einen Verbindungsdurchgang, der mit dem Aufnahmeraum verbunden ist und gestaltet ist, um Abgas von dem Aufnahmeraum abzugeben (auszustoßen), einen Zusammenführungsdurchgang, der mit dem Verbindungsdurchgang verbunden ist und gestaltet ist, um Abgas zu der Außenseite des Turbinengehäuses abzugeben, und einen Umgehungsdurchgang auf, der den Aufnahmeraum umgeht und mit dem Zusammenführungsdurchgang verbunden ist. Der Verbindungsdurchgang hat einen Auslassabschnitt, der mit dem Zusammenführungsdurchgang verbunden ist. Der Umgehungsdurchgang hat einen Auslassabschnitt, der mit dem Zusammenführungsdurchgang verbunden ist. Das Wastegate-Ventil weist eine Schwenkwelle, die durch das Turbinengehäuse schwenkbar gestützt ist, ein erstes Ventilbauteil, das an der Schwenkwelle befestigt ist und gestaltet ist, um den Auslassabschnitt des Verbindungsdurchgangs zu schließen, und ein zweites Ventilbauteil auf, das an der Schwenkwelle befestigt ist, um von dem ersten Ventilbauteil in einer Umfangsrichtung um eine Schwenkachse der Schwenkwelle getrennt (entfernt) zu sein, wobei das zweite Ventilbauteil gestaltet ist, um den Auslassabschnitt des Umgehungsdurchgangs zu schließen. Eine Mittelachse des Auslassabschnitts des Verbindungsdurchgangs ist in Bezug auf eine Drehachse des Turbinenrads in Richtung (zu) einer Seite (hin) geneigt, an der der Auslassabschnitt des Umgehungsdurchgangs angeordnet ist.
-
Weitere Merkmale, Wirkungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung in Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen, die beispielhafte Ausführungsbeispiele darstellen, ersichtlich.
-
Figurenliste
-
Die Erfindung kann in Bezug auf die nachstehende Beschreibung gemeinsam mit den beigefügten Zeichnungen verstanden werden:
- 1 ist ein schematisches Schaubild einer Brennkraftmaschine gemäß einem vorliegenden Ausführungsbeispiel;
- 2 ist eine Schnittansicht des Turboladers von 1;
- 3 ist eine Schnittansicht des Turboladers von 2; und
- 4 ist eine Schnittansicht eines Turboladers eines Vergleichsbeispiels.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
-
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend mit Bezug auf 1 bis 3 beschrieben. Zunächst ist eine schematische Gestaltung einer Brennkraftmaschine 100, die mit einem Turbolader 50 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ausgestattet ist, nachstehend beschrieben.
-
Wie in 1 gezeigt ist, hat die Brennkraftmaschine 100 einen Einlassdurchgang 11, der gestaltet ist, um Einlassluft von der Außenseite der Brennkraftmaschine 100 anzusaugen (einzusaugen). Der Einlassdurchgang 11 ist mit einem Zylinder 12 verbunden, der Kraftstoff mit der Einlassluft mischt und das Gemisch verbrennt. Der Zylinder 12 ist mit einem Auslassdurchgang (Abgasdurchgang) 13 verbunden, der gestaltet ist, um das Abgas von dem Zylinder 12 abzugeben (auszustoßen). Der Abgasdurchgang 13 umfasst einen Katalysator 21, der das Abgas reinigt.
-
Die Brennkraftmaschine 100 hat einen Turbolader 50, der gestaltet ist, um die Einlassluft zu verdichten. Der Turbolader 50 hat ein Verdichtergehäuse 51, das in der Mitte des Einlassdurchgangs 11 angeordnet ist. Der Turbolader 50 hat ferner ein Turbinengehäuse 60, das in einem Bereich des Auslassdurchgangs 13 angeordnet ist, der stromaufwärtig des Katalysators 21 liegt. Das Verdichtergehäuse 51 und das Turbinengehäuse 60 sind miteinander über ein Lagergehäuse 52 des Turboladers 50 verbunden.
-
Das Turbinengehäuse 60 nimmt ein Turbinenrad 91 auf, das durch eine Strömung des Abgases gedreht wird. Das Turbinenrad 91 ist um eine Drehachse 91a des Turbinenrads 91 drehbar. Das Turbinenrad 91 ist mit einem ersten Ende einer Welle 92 verbunden. Der zentrale Abschnitt der Welle 92 ist in dem Lagergehäuse 52 aufgenommen. Die Welle 92 ist durch ein Lager (nicht gezeigt) drehbar gestützt. Die Drehachse der Welle 92 ist koaxial zu der Drehachse 91a des Turbinenrads 91. Ein zweites Ende der Welle 92 ist mit einem Verdichterrad 93 verbunden. Das Verdichterrad 93 ist in dem Verdichtergehäuse 50 aufgenommen. Die Drehachse des Verdichterrads 93 ist koaxial zu der Drehachse 91a des Turbinenrads 91. Das Verdichterrad 93 dreht sich mit einer Drehung des Turbinenrads 91, um die Einlassluft zu verdichten, und führt sie zu dem Zylinder 12 zu.
-
Der Turbolader 50 weist ein Wastegate-Ventil (Ladedruckregelventil) 80 auf, das durch das Turbinengehäuse 60 schwenkbar gestützt ist. Der Turbolader 50 schwenkt das Wastegate-Ventil 80, um einen Umgehungsdurchgang 64 innerhalb des Turbinengehäuses 60 wahlweise zu schließen und zu öffnen.
-
Nachstehend ist das Turbinengehäuse 60 und das Wastegate-Ventil 80 beschrieben.
-
Wie in 2 gezeigt ist, weist das Turbinengehäuse 60 einen Gehäusekörper 66 auf, der das Turbinenrad 91 aufnimmt. Ein Aufnahmeraum 65, in dem das Turbinenrad 91 aufgenommen ist, ist innerhalb des Gehäusekörpers 66 definiert. Der Aufnahmeraum 65 ist mit einem Spiraldurchgang 61 verbunden, der Abgas von außerhalb des Turbinengehäuses 60 zu dem Aufnahmeraum 65 saugt (ansaugt). Der Spiraldurchgang 61 ist mit dem Aufnahmeraum 65 verbunden, während er sich in der Umfangsrichtung der Drehachse 91a des Turbinenrads 91 an der Außenseite in der radialen Richtung des Aufnahmeraums 65 spiralförmig erstreckt.
-
Der Aufnahmeraum 65 ist mit einem Verbindungsdurchgang 62 verbunden, der Abgas von dem Aufnahmeraum 65 abgibt (ausstößt). Der Verbindungsdurchgang 62 hat einen im Wesentlichen Kreisquerschnitt in einer Schnittansicht, die orthogonal zu der Erstreckungsrichtung ist. Der Verbindungsdurchgang 62 weist einen Einlassabschnitt 62a, der an der stromaufwärtigen Seite angeordnet ist, und einen Auslassabschnitt 62c auf, der an der stromabwärtigen Seite angeordnet ist. In dem Verbindungsdurchgang 62 sind der Innendurchmesser des Einlassabschnitts 62a und der Innendurchmesser des Auslassabschnitts 62c im Wesentlichen gleich.
-
Ein Zusammenführungsdurchgang 63, der das Abgas zu der Außenseite des Turbinengehäuses 60 abgibt, ist mit dem Auslassabschnitt 62c des Verbindungsdurchgangs 62 verbunden. Der Zusammenführungsdurchgang 63 weist einen Ventilaufnahmeabschnitt 63a, der an der stromaufwärtigen Seite angeordnet ist, und einen Auslassabschnitt 63c auf, der an der stromabwärtigen Seite angeordnet ist. Der Auslassabschnitt 63c des Zusammenführungsdurchgangs 63 hat einen im Wesentlichen Kreisquerschnitt in einer Schnittansicht, die orthogonal zu der Erstreckungsrichtung ist. Der Innendurchmesser des Auslassabschnitts 63c des Zusammenführungsdurchgangs 63 ist im Wesentlichen von dem stromaufwärtigen Ende zu dem stromabwärtigen Ende des Auslassabschnitts 63c konstant.
-
Der Gehäusekörper 66 des Turbinengehäuses 60 hat den Umgehungsdurchgang 64, der von dem Spiraldurchgang 61 abzweigt. Der Umgehungsdurchgang 64 umgeht den Aufnahmeraum 65 und ist mit dem Ventilaufnahmeabschnitt 63a in dem Zusammenführungszugang 63 verbunden. Der Umgehungsdurchgang 64 erstreckt sich linear als Ganzes, um den stromaufwärtigen Abschnitt des Spiraldurchgangs 61 und den Ventilaufnahmeabschnitt 63a in dem Zusammenführungsdurchgang 63 zu verbinden. Der Umgehungsdurchgang 64 hat einen im Wesentlichen Kreisquerschnitt in einer Schnittansicht, die orthogonal zu der Erstreckungsrichtung ist. Der Umgehungsdurchgang 64 hat einen Auslassabschnitt 64c, der ein Bereich ist, der das stromabwärtige Ende aufweist. Der Innendurchmesser des Auslassabschnitts 64c ist kleiner als der Innendurchmesser des Auslassabschnitts 62c des Verbindungsdurchgangs 62.
-
Wie in 2 gezeigt ist, erstreckt sich ein stromaufwärtiger Flansch 67 von der Außenfläche des Gehäusekörpers 66. Der stromaufwärtige Flansch 67 ist außerhalb des stromaufwärtigen Endes des Spiraldurchgangs 61 angeordnet. Der stromaufwärtige Flansch 67 verbindet das stromaufwärtige Ende des Spiraldurchgangs 61 mit dem Bereich des Auslassdurchgangs 13, der an der stromaufwärtigen Seite des Turbinengehäuses 60 liegt.
-
Ein stromabwärtiger Flansch 68 erstreckt sich von der Außenfläche des Gehäusekörpers 66. Der stromabwärtige Flansch 68 ist radial außerhalb des Auslassabschnitts 63c des Zusammenführungsdurchgangs 63 angeordnet. Der stromabwärtige Flansch 68 verbindet den Auslassabschnitt 63c des Zusammenführungsdurchgangs 63 mit dem Bereich des Auslassdurchgangs 13 an der stromabwärtigen Seite des Turbinengehäuses 60. Der Katalysator 21, der innerhalb des Auslassdurchgangs 13 angeordnet ist, ist an der stromabwärtigen Seite des Turbinengehäuses 60 angeordnet. Eine Region, die sich von dem Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 entlang der Mittelachse 64d des Auslassabschnitts 64c erstreckt, ist als eine imaginäre Erstreckungsregion 64e definiert. Der zentrale Abschnitt des Katalysators 21 ist in der imaginären Erstreckungsregion 64e positioniert.
-
Wie in 2 gezeigt ist, hat das Wastegate-Ventil 80 eine im Wesentlichen säulenförmige Schwenkwelle 83. Die Schwenkwelle 83 ist in dem Ventilaufnahmeabschnitt 63a des Turbinengehäuses 60 angeordnet und ist zwischen dem Auslassabschnitt 62c des Verbindungsdurchgangs 62 und dem Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 angeordnet. Ein erstes Ende der Schwenkwelle 83 (das Ende, das an der Rückseite des Blatts von 2 angeordnet ist) ist drehbar durch das Turbinengehäuse 60 gestützt. Das erste Ende der Schwenkwelle 83 ist mit einem Stellglied (nicht gezeigt) verbunden. Wenn das Stellglied angetrieben wird, dreht sich die Schwenkwelle 63 um die Schwenkachse 83a der Schwenkwelle 83 im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn.
-
Ein erstes Ventilbauteil 81 ist an einem zweiten Ende der Schwenkwelle 83 (dem Ende an der diesseitigen (vorderen) Seite des Blatts von 2) befestigt. Das erste Ventilbauteil 81 schließt den Auslassabschnitt 62c des Verbindungsdurchgangs 62. Das erste Ventilbauteil 81 ist an einer ersten Seite (der Uhrzeigersinnseite in 2) in der Schwenkrichtung (der Umfangsrichtung) der Schwenkwelle 83 angeordnet. Das erste Ventilbauteil 81 ist mit einem im Wesentlichen scheibenförmigen Ventilabschnitt 81a vorgesehen. Der Außendurchmesser des Ventilabschnitts 81a ist größer als der Innendurchmesser des Auslassabschnitts 62c des Verbindungsdurchgangs 62. Der Ventilabschnitt 81a weist einen Vorsprung 81b auf, der von dem im Wesentlichen zentralen Abschnitt in Richtung einer zweiten Seite (der Gegenuhrzeigersinnseite in 2) in der Schwenkrichtung (der Umfangsrichtung) in der Schwenkwelle 83 vorsteht.
-
Ein zweites Ventilbauteil 82, das den Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 schließt, ist an dem Vorsprung 81b des ersten Ventilbauteils 81 befestigt. Das zweite Ventilbauteil 82 ist an der zweiten Seite (der Gegenuhrzeigersinnseite in 2) in der Schwenkrichtung (der Umfangsrichtung) der Schwenkwelle 83 in Bezug auf das erste Ventilbauteil 81 angeordnet. Das zweite Ventilbauteil 82 hat eine Scheibenform als ein Ganzes. Der Außendurchmesser des zweiten Ventilbauteils 82 ist größer als der Innendurchmesser des Auslassabschnitts 64c des Umgehungsdurchgangs 64. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das zweite Ventilbauteil 82 an der Schwenkwelle 83 über das erste Ventilbauteil 81 befestigt. Das heißt, das zweite Ventilbauteil 82 ist an der Schwenkwelle 83 befestigt, um entfernt (getrennt) von dem ersten Ventilbauteil 81 in der Umfangsrichtung um die Schwenkachse 83a der Schwenkwelle 83 angeordnet zu sein.
-
Der Ventilabschnitt 81a des ersten Ventilbauteils 81 hat eine erste zugewandte Fläche 81f, die zu dem Auslassabschnitt 62c des Verbindungsdurchgangs 62 zugewandt ist. Der Auslassabschnitt 62c des Verbindungsdurchgangs 62 hat eine erste Dichtungsfläche 62f, die zu dem ersten Ventilbauteil 81 zugewandt ist. Wenn die Schwenkwelle 83 in eine Richtung geschwenkt wird, wie in 2 gezeigt ist, berührt die erste zugewandte Fläche 81f die erste Dichtungsfläche 62f. Demgemäß schließt das erste Ventilbauteil 81 den Auslassabschnitt 62c des Verbindungsdurchgangs 62. Das zweite Ventilbauteil 82 hat eine zweite zugewandte Fläche 82f, die zu dem Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 zugewandt ist. Der Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 hat eine zweite Dichtungsfläche 64f, die zu dem zweiten Ventilbauteil 82 zugewandt ist. Wenn die Schwenkwelle 83 in die andere Richtung geschwenkt wird, wie in 3 gezeigt ist, berührt die zweite zugewandte Fläche 82f die zweite Dichtungsfläche 64f. Demgemäß schließt das zweite Ventilbauteil 82 den Auslassanschluss 64c des Umgehungsdurchgangs 64.
-
Wie in 2 gezeigt ist, ist die zweite Dichtungsfläche 64f des Umgehungsdurchgangs 64 in Bezug auf eine Ebene geneigt, die orthogonal zu der Mittelachse 64d des Auslassabschnitts 64c des Umgehungsdurchgangs 64 ist. Insbesondere ist die zweite Dichtungsfläche 64f des Umgehungsdurchgangs 64 in Richtung der Seite geneigt, an der der Auslassabschnitt 62c des Verbindungsdurchgangs 62 in Bezug auf die Ebene angeordnet ist, die orthogonal zu der Mittelachse 64d des Auslassabschnitts 64c ist.
-
Die Mittelachse des Einlassabschnitts 62a des Verbindungsdurchgangs 62 ist koaxial zu der Drehachse 91a des Turbinenrads 91. Die Mittelachse 62d des Auslassabschnitts 62c des Verbindungsdurchgangs 62 ist in Bezug auf die Drehachse 91a des Turbinenrads 91 geneigt. Die erste Dichtungsfläche 62f des Auslassanschlusses 62c des Verbindungsdurchgangs 62 ist in Richtung der Seite ausgerichtet, an der der Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 angeordnet ist. Das heißt, die Mittelachse 62d des Auslassanschlusses 62c des Verbindungsdurchgangs 62 ist in Bezug auf die Drehachse 91a des Turbinenrads 91 in Richtung der Seite geneigt, an der der Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 angeordnet ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Mittelachse 62d des Auslassabschnitts 62c des Verbindungsdurchgangs 62 um ungefähr 30 Grad in Bezug zu der Drehachse 91a des Turbinenrads 91 geneigt. Die erste Dichtungsfläche 62f des Auslassabschnitts 62c des Verbindungsdurchgangs 62 ist im Wesentlichen parallel zu der Ebene, die orthogonal zu der Mittelachse 62d des Auslassanschlusses 62c des Verbindungsdurchgangs 62 ist.
-
Wie in 3 gezeigt ist, ist die erste zugewandte Fläche 81f des ersten Ventilbauteils 81 in Bezug auf die zweite zugewandte Fläche 82f des zweiten Ventilbauteils 82 geneigt, um weg von der zweiten zugewandten Fläche 82f getrennt (entfernt) zu sein, wenn sich der Abstand von der Schwenkachse 83a der Schwenkwelle 83 erhöht. Insbesondere ist der Neigungswinkel der ersten zugewandten Fläche 81f in Bezug auf die zweite zugewandte Fläche 82f derart bestimmt, dass, wenn der Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 durch das zweite Ventilbauteil 82 geschlossen ist, die erste zugewandte Fläche 81f in Bezug auf die Mittelachse 62d des Auslassanschlusses 62c des Verbindungsdurchgangs 62 geneigt ist. Ferner ist die erste zugewandte Fläche 81f zu dem Auslassanschluss 62c des Verbindungsdurchgangs 62 zugewandt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel, der durch die erste zugewandte Fläche 81f und die Mittelachse 62d definiert ist, ungefähr 35 Grad. Ferner ist der Neigungswinkel der ersten zugewandten Fläche 81f in Bezug auf die zweite zugewandte Fläche 82f derart bestimmt, dass, wenn der Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 durch das zweite Ventilbauteil 82 geschlossen ist, die erste zugewandte Fläche 81f an der Mittelachse 62d des Auslassanschlusses 62c des Verbindungsdurchgangs 62 angeordnet ist.
-
Des Weiteren ist der Neigungswinkel der ersten zugewandten Fläche 81f in Bezug auf die zweite zugewandte Fläche 82f derart bestimmt, dass, wenn der Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 durch das zweite Ventilbauteil 82 geschlossen ist, die erste zugewandte Fläche 81f in Bezug auf die Mittelachse 63d des Auslassanschlusses 63c des Zusammenführungsdurchgangs 63 geneigt ist. Ferner ist die erste zugewandte Fläche 81f zu dem Auslassanschluss 63c des Zusammenführungsdurchgangs 63 zugewandt. Des Weiteren ist der Neigungswinkel der ersten zugewandten Fläche 81f in Bezug auf die zweite zugewandte Fläche 82f derart bestimmt, dass, wenn der Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 durch das zweite Ventilbauteil 82 geschlossen ist, die erste zugewandte Fläche 81f in Bezug auf eine Mittelachse 13d des Bereichs des Auslassdurchgangs 13 an der stromabwärtigen Seite des Turbinengehäuses 60 geneigt ist. Ferner ist der Neigungswinkel der ersten zugewandten Fläche 81f in Bezug auf die zweite zugewandte Fläche 82f derart bestimmt, dass, wenn der Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 durch das zweite Ventilbauteil 82 geschlossen ist, die erste zugewandte Fläche 81f an der Mittelachse 13d des Bereichs des Auslassdurchgangs 13 an der stromabwärtigen Seite des Turbinengehäuses 60 angeordnet ist. Des Weiteren ist die zweite zugewandte Fläche 81f zu einem Bereich des Auslassdurchgangs 13 zugewandt, der an der stromabwärtigen Seite des Turbinengehäuses 60 liegt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind als Neigungswinkel, die diese Bedingungen erfüllen, der Winkel, der durch die erste zugewandte Fläche 81f und die Mittelachse 63d definiert ist, mit ungefähr 10 Grad festgelegt, und der Winkel, der durch die erste zugewandte Fläche 81f und die Mittelachse 13d definiert ist, ist mit ungefähr 40 Grad festgelegt.
-
Wie in 2 gezeigt ist, sind der Neigungswinkel der ersten zugewandten Fläche 81f in Bezug auf die zweite zugewandte Fläche 82f und der Abstand in der Umfangsrichtung der Schwenkwelle 83 von der ersten zugewandten Fläche 81f zu der zweiten zugewandten Fläche 82f derart bestimmt, dass, wenn der Auslassabschnitt 62c des Verbindungsdurchgangs 62 durch das erste Ventilbauteil 81 geschlossen ist, das Wastegate-Ventil 80 außerhalb der imaginären Erstreckungsregion 64e liegt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden der Neigungswinkel der ersten zugewandten Fläche 81f in Bezug auf die zweite zugewandte Fläche 82f und der Abstand in der Umfangsrichtung der Schwenkwelle 83 von der ersten zugewandten Fläche 81f zu der zweiten zugewandten Fläche 82f durch Einstellen der Vorsprungslänge und der Vorsprungsrichtung des Vorsprungs 81b des ersten Ventilbauteils 81 bestimmt. Ferner beträgt der Neigungswinkel der ersten zugewandten Fläche 81f in Bezug auf die zweite zugewandte Fläche 82f ungefähr 20 Grad.
-
Vorteile des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind nachstehend gemeinsam mit dessen Betrieb beschrieben.
-
(1) Zum Beispiel ist in einem Vergleichsbeispiel, das in 4 gezeigt ist, die Mittelachse eines Auslassabschnitts 162c eines Verbindungsdurchgangs 162 koaxial zu der Drehachse 91a eines Turbinenrads 91. Eine erste Dichtungsfläche 162f des Verbindungsdurchgangs 162 ist im Wesentlichen parallel zu einer Ebene, die orthogonal zu der Mittelachse des Auslassabschnitts 162c des Verbindungsdurchgangs 162 ist. In diesem Fall beträgt der Neigungswinkel zwischen der ersten Dichtungsfläche 162f des Verbindungsdurchgangs 162 und der zweiten Dichtungsfläche 64f des Umgehungsdurchgangs 64 ungefähr 100 Grad.
-
Im Gegensatz dazu ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Mittelachse 62d des Auslassabschnitts 62c des Verbindungsdurchgangs 62 in Bezug auf die Drehachse 91a des Turbinenrads 91 in Richtung der Seite geneigt, an der der Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 angeordnet ist, wie in 2 gezeigt ist. Somit ist der Neigungswinkel zwischen der ersten Dichtungsfläche 62f des Verbindungsdurchgangs 62 und der zweiten Dichtungsfläche 64f des Umgehungsdurchgangs 64 kleiner als der in der Gestaltung des Vergleichsbeispiels, das vorstehend beschrieben ist. Dadurch reduziert sich der Schwenkbereich des Wastegate-Ventils 80, das zwischen der ersten Dichtungsfläche 62f und der zweiten Dichtungsfläche 64f geschwenkt wird. Eine derartige Reduktion des Schwenkbereichs des Wastegate-Ventils 80 ermöglicht zum Beispiel, dass der Hub des Stellglieds, der das Wastegate-Ventil 80 antreibt, reduziert wird.
-
(2) Es wird nun angenommen, dass in der Gestaltung des vorstehenden Vergleichsbeispiels die erste Dichtungsfläche 162f des Verbindungsdurchgangs 162 in Bezug auf eine Ebene geneigt ist, die orthogonal zu der Mittelachse des Auslassabschnitts 162c des Verbindungsdurchgangs 182 ist, so, dass die erste Dichtungsfläche 162f in Richtung der Seite ausgerichtet ist, an der der Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 angeordnet ist. In diesem Fall ist der Neigungswinkel zwischen der ersten Dichtungsfläche 162f des Verbindungsdurchgangs 162 und der zweiten Dichtungsfläche 64f des Umgehungsdurchgangs 64 klein. Jedoch ist in diesem Fall, da die erste Dichtungsfläche 162f des Verbindungsdurchgangs 162 geneigt ist, als wäre sie schräg abgeschnitten, die Öffnungsfläche des Auslassabschnitts 162c des Verbindungsdurchgangs 162 vergrößert. Demgemäß ist das erste Ventilbauteil 81 des Wastegate-Ventils 80 vergrößert, um den Auslassabschnitt 162c des Verbindungsdurchgangs 162 zu schließen. Insbesondere ist der Innendurchmesser des Auslassabschnitts 162c des Verbindungsdurchgangs 162 größer als der Innendurchmesser des Auslassabschnitts 64c des Umgehungsdurchgangs 64. Daher muss die Größe (Baugröße) des ersten Ventilbauteils 81, das bereits größer ist als das zweite Ventilbauteil 82, weiter erhöht (vergrößert) werden. Eine derartige Vergrößerung der Baugröße des ersten Ventilbauteils 81 des Wastegate-Ventils 80 erfordert zwangsweise ein Stellglied mit einer großen Antriebskraft, um das Wastegate-Ventil 80 zu schwenken. Dadurch ergibt sich eine vergrößerte Baugröße des gesamten Turboladers 50.
-
Im Gegensatz dazu ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, da die erste Dichtungsfläche 62f des Verbindungsdurchgangs 62 und die Ebene, die orthogonal zu der Mittelachse 62d des Auslassabschnitts 62c des Verbindungsdurchgangs 62 ist, im Wesentlichen parallel sind, wie in 2 gezeigt ist, die Öffnungsfläche des Auslassabschnitts 62c des Verbindungsdurchgangs 62 nicht außerordentlich vergrößert. Diese Gestaltung verhindert, dass das erste Ventilbauteil 81, das den Auslassabschnitt 62c des Verbindungsdurchgangs 62 schließt, vergrößert ist, um dadurch eine Vergrößerung des Wastegate-Ventils 80 zu verhindern. Zusätzlich kann, wenn eine Vergrößerung des Wastegate-Ventils 80 verhindert wird, die Antriebskraft des Stellglieds, das das Wastegate-Ventil 80 antreibt, relativ klein gehalten werden. Dadurch wird eine Vergrößerung des Stellglieds verhindert.
-
(3) In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel strömt, wenn der Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 durch das zweite Ventilbauteil 82 geschlossen ist, das Abgas, das durch den Verbindungsdurchgang 62 hindurchgetreten ist, in Richtung des ersten Ventilbauteils 81, wie durch die Pfeile in gestrichelten Linien in 3 angezeigt ist. Das Abgas bringt dann auf das Wastegate-Ventil 80 eine Kraft auf, die wirkt, um den Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 zu schließen. Daher wird, wenn der Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 geschlossen ist, der geschlossene Zustand des Umgehungsdurchgangs 64 weiter zuverlässig aufrechterhalten.
-
(4) Es wird nun angenommen, dass, wenn der Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 durch das zweite Ventilbauteil 82 geschlossen ist, die erste zugewandte Fläche 81f des ersten Ventilbauteils 81 parallel zu der Mittelachse 62d des Auslassabschnitts 62c des Verbindungsdurchgangs 62 ist. In diesem Fall strömt das Abgas, das durch den Zusammenführungsdurchgang 63 strömt, zu der stromabwärtigen Seite, während es auf die Innenfläche des Zusammenführungsdurchgangs 63 trifft. Daher kann eine turbulente Strömung innerhalb des Zusammenführungsdurchgangs 63 auftreten, die eine gleichmäßige Strömung des Abgases behindert.
-
Im Gegensatz dazu ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn der Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 durch das zweite Ventilbauteil 82 geschlossen ist, die erste zugewandte Fläche 81f des ersten Ventilbauteils 81 sowohl zu dem Auslassabschnitt 62c des Verbindungsdurchgangs 62 als auch dem Auslassabschnitt 63c des Zusammenführungsdurchgang 63 zugewandt, wie in 3 gezeigt ist. Die erste zugewandte Fläche 81f des ersten Ventilbauteils 81 ist in Bezug auf sowohl die Mittelachse 62d des Auslassabschnitts 62c des Verbindungsdurchgangs 62 als auch die Mittelachse 63d des Zusammenführungsdurchgangs 63 geneigt. Somit wird, wenn der Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 durch das zweite Ventilbauteil 82 geschlossen ist, die Strömungsrichtung des Abgases, das durch den Verbindungsdurchgang 62 hindurchgetreten ist, allmählich durch die erste zugewandte Fläche 81f des ersten Ventilbauteils 81 geändert, und das Abgas, das durch den Verbindungsdurchgang 62 hindurchgetreten ist, wird in Richtung des Auslasses des Zusammenführungsdurchgangs 63 geführt, wie durch die Pfeile der gestrichelten Linie in 3 angezeigt ist. Dadurch wird es ermöglicht, dass das Abgas, das durch den Verbindungsdurchgang 62 hindurchgetreten ist, gleichmäßig in den Zusammenführungsdurchgang 63 strömt. Insbesondere ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die erste zugewandte Fläche 81f des ersten Ventilbauteils 81 ferner zu dem Bereich des Auslassdurchgangs 13 an der stromabwärtigen Seite des Turbinengehäuses 60 zugewandt. Ferner ist die erste zugewandte Fläche 81f des ersten Ventilbauteils 81 in Bezug auf die Mittelachse 13d des Bereichs des Auslassdurchgangs 13 an der stromabwärtigen Seite des Turbinengehäuses 60 geneigt. Daher wird die Strömungsrichtung des Abgases, das durch den Verbindungsdurchgang 62 hindurchgetreten ist, einfach (leicht) in die Richtung entlang der Erstreckungsrichtung des Abgasdurchgangs 13 durch die erste zugewandte Fläche 81f des ersten Ventilbauteils 81 geändert (umgewandelt), wodurch eine gleichmäßige Strömung des Abgases in dem Auslassdurchgang 13 unterstützt wird.
-
(5) In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel liegt, wenn der Auslassabschnitt 62c des Verbindungsdurchgangs 62 durch das erste Ventilbauteil 81 geschlossen ist, wie in 2 gezeigt ist, das Wastegate-Ventil 80 außerhalb der imaginären Erstreckungsregion 64e. Somit ist es, wie durch die Pfeile der gestrichelten Linie in 2 angezeigt ist, möglich, eine Blockierung des Abgases, das durch den Umgehungsdurchgang 64 hindurchgetreten ist, durch das Wastegate-Ventil 80 zu verhindern. Als Ergebnis wird das Abgas, das durch den Umgehungsdurchgang 64 hindurchgetreten ist, einfach und gleichmäßig von dem Inneren des Turbinengehäuses 60 abgegeben. Des Weiteren wird, da der Katalysator 21 in dem Auslassdurchgang 13 innerhalb der imaginären Erstreckungsregion 64e angeordnet ist, das Abgas, das durch den Umgehungsdurchgang 64 hindurchgetreten ist, einfach in Richtung des Katalysators 21 geführt. Zum Beispiel kann der Katalysator 21 durch das Abgas, das durch den Umgehungsdurchgang 64 hindurchgetreten ist, frühzeitig erwärmt werden.
-
(6) In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die erste zugewandte Fläche 81f des ersten Ventilbauteils 81 in Bezug auf die zweite zugewandte Fläche 82f des zweiten Ventilbauteils 82 geneigt, um weg von der zweiten zugewandten Fläche 82f entfernt (getrennt, beabstandet) zu sein, wenn sich der Abstand von der Schwenkachse 83a der Schwenkwelle 83 erhöht. Daher ist verglichen zu einem Wastegate-Ventil 80, in dem der Neigungswinkel zwischen der ersten zugewandten Fläche 81f des ersten Ventilbauteils 81 und der zweiten zugewandten Fläche 82f des zweiten Ventilbauteils 82 Null ist, der Schwenkbereich des Wastegate-Ventils 80, das zwischen der ersten Dichtungsfläche 62f in der zweiten Richtung 64f geschwenkt wird, reduziert.
-
Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel kann wie folgt modifiziert werden.
-
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es nicht erforderlich, dass, wenn der Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 durch das zweite Ventilbauteil 82 geschlossen ist, die erste zugewandte Fläche 81f des ersten Ventilbauteils 81 an der Mittelachse 62d des Auslassabschnitts 62c des Verbindungsdurchgangs 62 angeordnet ist. Zum Beispiel kann, wenn eine Region, die durch eine Erstreckung des Auslassabschnitts 62c des Verbindungsdurchgangs 62 entlang der Mittelachse 62d des Auslassabschnitts 62c des Verbindungsdurchgangs 62 erhalten wird, als eine imaginäre Region definiert ist, die erste zugewandte Fläche 81f des ersten Ventilbauteils 81 in der imaginären Region angeordnet sein. Selbst in diesem Fall, wenn der Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 durch das zweite Ventilbauteil 82 geschlossen ist, bringt das Abgas, das durch den Verbindungsdurchgang 62 hindurchgetreten ist, auf das Wastegate-Ventil 80 eine Kraft auf, die wirkt, um den Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 zu schließen.
-
Ferner ist es nicht erforderlich, dass, wenn zum Beispiel die Kraft des Wastegate-Ventils 80, die den Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 schließt, ausreichend groß ist, wenn der Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 durch das zweite Ventilbauteil 82 geschlossen ist, die erste zugewandte Fläche 81f des ersten Ventilbauteils 81 in der imaginären Region angeordnet ist.
-
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es nicht erforderlich, dass, wenn der Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 durch das zweite Ventilbauteil 82 geschlossen ist, die erste zugewandte Fläche 81f des ersten Ventilbauteils 81 an der Mittelachse 13d des Bereichs des Auslassdurchgangs 13 an der stromabwärtigen Seite des Turbinengehäuses 60 angeordnet ist. Zum Beispiel ist es nur erforderlich, dass die erste zugewandte Fläche 81f des ersten Ventilbauteils 81 sowohl zu dem Auslassabschnitt 62c des Verbindungsdurchgangs 62 als auch dem Bereich des Auslassdurchgangs 13 an einer stromabwärtigen Seite des Turbinengehäuses 60 zugewandt ist. Ferner ist es nur erforderlich, dass die erste zugewandte Fläche 81f des ersten Ventilbauteils 81 in Bezug auf sowohl die Mittelachse 62d des Auslassabschnitts 62c des Verbindungsdurchgangs 62 als auch die Mittelachse 13d des Bereichs des Auslassdurchgangs 13 an einer stromabwärtigen Seite des Turbinengehäuses 60 geneigt ist. Demgemäß führt die erste zugewandte Fläche 81f des ersten Ventilbauteils 81 das Abgas, das durch den Verbindungsdurchgang 62 hindurchgetreten ist, von dem Zusammenführungsdurchgang 63 zu dem Bereich des Auslassdurchgangs 13 an der stromabwärtigen Seite des Turbinengehäuses 60.
-
Des Weiteren ist es in einem Fall, in dem die erste zugewandte Fläche 81f des ersten Ventilbauteils 81 in Bezug auf sowohl die Mittelachse 62d des Auslassabschnitts 62c des Verbindungsdurchgangs 62 als auch die Mittelachse 13d des Bereichs des Auslassdurchgangs 13 an einer stromabwärtigen Seite des Turbinengehäuses 60 geneigt ist, nicht erforderlich, dass die erste zugewandte Fläche 81f in Bezug auf die Mittelachse 63d des Zusammenführungsdurchgangs 63 geneigt ist. Selbst wenn die erste zugewandte Fläche 81f des ersten Ventilbauteils 81 nicht in Bezug auf die Mittelachse 63d des Zusammenführungsdurchgangs 63 auf diese Weise geneigt ist, wird das Abgas, das durch den Verbindungsdurchgang 62 hindurchgetreten ist, einfach von dem Zusammenführungsdurchgang 63 zu dem Bereich des Auslassdurchgangs 13 an der stromabwärtigen Seite des Turbinengehäuses 60 durch die erste zugewandte Fläche 81f des ersten Ventilbauteils 81 geführt.
-
Der Neigungswinkel der ersten zugewandten Fläche 81f in Bezug auf die zweite zugewandte Fläche 82f kann bei Bedarf geändert werden. Zum Beispiel ist es nur erforderlich, dass, wenn der Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 durch das zweite Ventilbauteil 82 geschlossen ist, die erste zugewandte Fläche 81f sowohl zu dem Auslassabschnitt 62c des Verbindungsdurchgangs 62 als auch zu dem Auslassabschnitt 63c in dem Zusammenführungsdurchgang 63 zugewandt ist. Dann kann, wenn die erste zugewandte Fläche 81f in Bezug auf sowohl die Mittelachse 62d des Auslassabschnitts 62c des Verbindungsdurchgangs 62 als auch die Mittelachse 63d des Zusammenführungsdurchgangs 63 geneigt ist, der Neigungswinkel der ersten zugewandten Fläche 81f in Bezug auf die zweite zugewandte Fläche 82f geändert werden. Zusätzlich kann der Neigungswinkel der ersten zugewandten Fläche 81f in Bezug auf die zweite zugewandte Fläche 82f Null sein. Alternativ kann die erste zugewandte Fläche 81f des ersten Ventilbauteils 81 in Bezug auf die zweite zugewandte Fläche 82f geneigt sein, um sich der zweiten zugewandten Fläche 82f des zweiten Ventilbauteils 82 anzunähern, wenn sich der Abstand von der Schwenkachse 83a der Schwenkwelle 83 erhöht.
-
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel werden der Neigungswinkel der ersten zugewandten Fläche 81f in Bezug auf die zweite zugewandte Fläche 82f und der Abstand in der Umfangsrichtung der Schwenkwelle 83 von der ersten zugewandten Fläche 81f zu der zweiten zugewandten Fläche 82f durch Einstellen der Vorsprungslänge und der Vorsprungsrichtung des Vorsprungs 81b des ersten Ventilbauteils 81 bestimmt. Jedoch ist die Gestaltung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel können der Neigungswinkel der ersten zugewandten Fläche 81f in Bezug auf die zweite zugewandte Fläche 82f und der Abstand in der Umfangsrichtung der Schwenkwelle 83 von der ersten zugewandten Fläche 81f zu der zweiten zugewandten Fläche 82f durch die Form des Ventilabschnitts 81a des ersten Ventilkörpers 81 oder die Form des zweiten Ventilbauteils 82 bestimmt werden.
-
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es nicht erforderlich, dass, wenn der Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 durch das zweite Ventilbauteil 82 geschlossen ist, die erste zugewandte Fläche 81f des ersten Ventilbauteils 81 in Bezug auf die Mittelachse 62d des Auslassabschnitts 62c des Verbindungsdurchgangs 62 oder die Mittelachse 63d des Zusammenführungsdurchgangs 63 geneigt ist. Zum Beispiel ist es, wenn das Abgas, das durch den Verbindungsdurchgang 62 hindurchgetreten ist, zu dem Auslass des Zusammenführungsdurchgangs 63 durch Ändern der Form des Zusammenführungsdurchgangs geführt wird, nicht erforderlich, dass die erste zugewandte Fläche 81f des ersten Ventilbauteils 81 in Bezug auf die Mittelachse 62d des Auslassabschnitts 62c des Verbindungsdurchgangs 62 oder die Mittelachse 63d des Zusammenführungsdurchgangs 63 geneigt ist. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, dass die erste zugewandte Fläche 81f des ersten Ventilbauteils 81 zu dem Auslassabschnitt 62c des Verbindungsdurchgangs 62 oder dem Auslassabschnitt 63c des Zusammenführungsdurchgangs 63 zugewandt ist.
-
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es nicht erforderlich, dass, wenn der Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 durch das zweite Ventilbauteil 82 geschlossen ist, die erste zugewandte Fläche 81f des ersten Ventilbauteils 81 in Bezug auf die Mittelachse 13d des Bereichs des Auslassdurchgangs 13 an der stromabwärtigen Seite des Turbinengehäuses 60 geneigt ist. Zum Beispiel kann, wenn eine gleichmäßige Strömung des Abgases durch Ändern der Form des Zusammenführungsdurchgangs 63 oder der Form des Auslassdurchgangs 13 ermöglicht wird, das Winkelverhältnis zwischen der ersten zugewandten Fläche 81f des ersten Ventilbauteils 81 und der Mittelachse 13d beliebig bestimmt werden. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, dass die erste zugewandte Fläche 81f des ersten Ventilbauteils 81 zu dem Bereich des Auslassdurchgangs 13 an der stromabwärtigen Seite des Turbinengehäuses 60 zugewandt ist.
-
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann das Wastegate-Ventil 80 innerhalb der imaginären Erstreckungsregion 64e angeordnet sein, wenn der Auslassabschnitt 62c des Verbindungsdurchgangs 62 durch das erste Ventilbauteil 81 geschlossen ist. Zum Beispiel kann ein Teil des Wastegate-Ventils 80 innerhalb der imaginären Erstreckungsregion 64e angeordnet sein, wenn der Einfluss auf die Strömung des Abgases, das durch den Umgehungsdurchgang 64 hindurchgetreten ist, gering ist und die Strömung des Abgases nicht blockiert wird.
-
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es nicht erforderlich, dass der Katalysator 21 in dem Auslassdurchgang 13 innerhalb der imaginären Erstreckungsregion 64e angeordnet ist. Zum Beispiel ermöglicht die Form des Auslassdurchgangs 13 eine einfache Führung des Abgases, das durch den Umgehungsdurchgang 64 hindurchgetreten ist, zu dem Katalysator 21, wenn der Auslassabschnitt 62c des Verbindungsdurchgangs 62 durch das erste Ventilbauteil 81 geschlossen ist, wobei es nicht erforderlich ist, dass der Katalysator 21 in dem Auslassdurchgang 13 innerhalb der imaginären Erstreckungsregion 64e angeordnet ist.
-
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die erste Dichtungsfläche 62f des Verbindungsdurchgangs 62 in Bezug auf die Ebene geneigt sein, die orthogonal zu der Mittelachse 62d des Auslassabschnitts 62c des Verbindungsdurchgangs 62 ist. Zum Beispiel kann, wenn die erste Dichtungsfläche 62f des Verbindungsdurchgangs 62 in Bezug auf die Ebene, die orthogonal zu der Mittelachse 62d des Auslassabschnitts 62c ist, in Richtung der Seite geneigt ist, an der der Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 angeordnet ist, der Neigungswinkel zwischen der ersten Dichtungsfläche 62f des Verbindungsdurchgangs 62 und der zweiten Dichtungsfläche 64f des Umgehungsdurchgangs 64 weiter reduziert werden. Dadurch wird eine weitere Reduktion des Schwenkbereichs des Wastegate-Ventils 80 ermöglicht, das zwischen der ersten Dichtungsfläche 62f und der zweiten Dichtungsfläche 64f geschwenkt wird.
-
Die Form des Verbindungsdurchgangs 62 in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann bei Bedarf geändert werden. Zum Beispiel können sowohl die Mittelachse des Einlassabschnitts 62a des Verbindungsdurchgangs 62 als auch die Mittelachse 62d des Auslassabschnitts 62c des Verbindungsdurchgangs 62 in Bezug auf die Drehachse 91a des Turbinenrads 91 geneigt sein. Des Weiteren kann der Verbindungsdurchgang 62 in einer Bogenform gekrümmt sein.
-
Selbst in diesem Fall ist es nur erforderlich, dass die Mittelachse 62d des Auslassabschnitts 62c des Verbindungsdurchgangs 62 in Bezug auf die Drehachse 91a des Turbinenrads 91 in Richtung der Seite geneigt ist, an der der Auslassabschnitt 64c des Umgehungsdurchgangs 64 angeordnet ist.
-
Die Form des Umgehungsdurchgangs 64 in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann bei Bedarf geändert werden. In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Umgehungsdurchgang 64 mit dem Spiraldurchgang 61 verbunden. Jedoch kann der Umgehungsdurchgang 64 getrennt von dem Spiraldurchgang 61 sein und kann direkt mit dem Bereich des Auslassdurchgangs 13 an der stromaufwärtigen Seite des Turbinengehäuses 60 verbunden sein. Das heißt, es ist nur erforderlich, dass der Umgehungsdurchgang 64 mit einem Bereich in einem Abgasströmungsdurchgang verbunden ist, der an der stromaufwärtigen Seite des Aufnahmeraums 65 angeordnet ist, und er sich erstreckt, um den Aufnahmeraum 65 zu umgehen.
-
Ein Turbolader weist ein Turbinengehäuse und ein Wastegate-Ventil auf. Das Turbinengehäuse hat einen Aufnahmeraum, in dem ein Turbinenrad aufgenommen ist. Der Aufnahmeraum ist mit einem Spiraldurchgang, der Abgas von der Außenseite des Turbinengehäuses ansaugt, und mit einem Verbindungsdurchgang verbunden, der Abgas von dem Aufnahmeraum abgibt. Der Verbindungsdurchgang ist mit einem Zusammenführungsdurchgang verbunden, der Abgas zu der Außenseite des Turbinengehäuses abgibt. Der Zusammenführungsdurchgang ist mit einem Umgehungsdurchgang verbunden, der den Aufnahmeraum umgeht. Die Mittelachse eines Auslassanschlusses des Verbindungsdurchgangs ist in Bezug auf die Drehachse des Turbinenrads in Richtung der Seite geneigt, an der ein Auslassabschnitt des Umgehungsdurchgangs angeordnet ist.
-
Bezugszeichenliste
-
- 100
- Brennkraftmaschine
- 11
- Einlassdurchgang
- 12
- Zylinder
- 13
- Auslassdurchgang (Abgasdurchgang)
- 13d
- Mittelachse
- 21
- Katalysator
- 50
- Turbolader
- 51
- Verdichtergehäuse
- 52
- Lagergehäuse
- 60
- Turbinengehäuse
- 61
- Spiraldurchgang
- 62
- Verbindungsdurchgang
- 62a
- Einlassabschnitt
- 62c
- Auslassabschnitt
- 62d
- Mittelachse
- 62f
- erste Dichtungsfläche
- 63
- Zusammenführungsdurchgang
- 63a
- Ventilaufnahmeabschnitt
- 63c
- Auslassabschnitt
- 63d
- Mittelachse
- 64
- Umgehungsdurchgang
- 64c
- Auslassabschnitt
- 64d
- Mittelachse
- 64e
- imaginäre Erstreckungsregion
- 64f
- zweite Dichtungsfläche
- 65
- Aufnahmeraum
- 66
- Gehäusekörper
- 67
- stromaufwärtiger Flansch
- 68
- stromabwärtiger Flansch
- 80
- Wastegate-Ventil (Ladedruckregelventil)
- 81
- erstes Ventilbauteil
- 81a
- Ventilabschnitt
- 81b
- Vorsprung
- 81f
- erste zugewandte Fläche
- 82
- zweites Ventilbauteil
- 82f
- zweite zugewandte Fläche
- 83
- Schwenkwelle
- 83a
- Schwenkachse
- 91
- Turbinenrad
- 91a
- Drehachse
- 92
- Welle
- 93
- Verdichterrad
- 162
- Verbindungsdurchgang
- 162c
- Auslassabschnitt
- 162f
- erste Dichtungsfläche
