-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Turbine und auf einen Turbolader. Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil einer Priorität der japanischen Patentanmeldung
JP 2018 - 123 842 A , die am 29. Juni 2018 eingereicht wurde, und der Inhalt davon ist hierin einbezogen.
-
Stand der Technik
-
In einem Turbolader ist eine Turbine vorgesehen. Ein Turbinenschnecken-Strömungsdurchgang ist auf einer radial äußeren Seite eines Turbinenrotors der Turbine ausgebildet. Beispielsweise sind, wie in Patentliteratur 1 beschrieben ist, ein stromaufwärtiger Abschnitt und ein stromabwärtiger Abschnitt des Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangs durch einen Zungenabschnitt geteilt. Der Zungenabschnitt liegt dem Turbinenrotor radial gegenüber. Ein weiterer Doppelspiralen-Turbolader mit einer Zunge ist in Patentliteratur 2 offenbart.
-
Zitierungsliste
-
Patentliteratur
-
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Technisches Problem
-
Wenn Abgas durch einen Spalt zwischen dem Zungenabschnitt und dem Turbinenrotor von dem stromaufwärtigen Abschnitt zu dem stromabwärtigen Abschnitt des Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangs entweicht, wird eine Turbinenleistung verschlechtert. Daher hat es einen Bedarf zur Entwicklung einer Technologie des Unterdrückens des Leckagebetrags des Abgases gegeben, um dadurch die Turbinenleistung zu verbessern.
-
Die vorliegende Offenbarung hat eine Aufgabe, eine Turbine und einen Turbolader bereitzustellen, die in der Lage sind, eine Turbinenleistung zu verbessern.
-
Lösung des Problems
-
Die oben erwähnte Aufgabe wird durch eine Turbine gemäß Anspruch 1 gelöst.
-
Die schräge Fläche kann auf der Vorderseite in der Drehrichtung in einer Fläche des distalen Endabschnitts ausgebildet sein.
-
Die schräge Fläche kann auf einer Rückseite in der Drehrichtung in einer Fläche des distalen Endabschnitts ausgebildet sein.
-
Der Turbinenschnecken-Strömungsdurchgang kann eine Vielzahl von Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitten aufweisen und die Anzahl von Zungenabschnitten kann gleich der Anzahl von Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitten sein.
-
Die oben erwähnte Aufgabe wird ferner durch einen Turbolader gemäß Anspruch 5 gelöst, der die oben beschriebene Turbine aufweist.
-
Wirkungen der Erfindung
-
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, eine Turbinenleistung zu verbessern.
-
Figurenliste
-
- 1 ist eine schematische Schnittansicht eines Turboladers.
- 2 ist eine Schnittansicht eines Turbinengehäuses.
- 3 ist eine extrahierte Ansicht eines Abschnitts, der durch eine gestrichelte Linie von 1 angezeigt ist.
- 4 ist eine Schnittansicht des Turbinengehäuses bei Betrachtung in einer Richtung, die durch einen Pfeil IV von 2 angezeigt ist.
- 5 ist eine Erläuterungsansicht zum Darstellen eines Modifikationsbeispiels.
-
Beschreibung der Ausführungsform
-
Jetzt wird in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung im Einzelnen beschrieben. Die Abmessungen, Materialien und andere spezifische numerische Werte, die in der Ausführungsform repräsentiert sind, sind lediglich Beispiele, die zum Erleichtern des Verständnisses der Erfindung verwendet werden, und beschränken nicht die vorliegende Offenbarung, sofern es nicht ausdrücklich angemerkt ist. Elemente mit im Wesentlichen den gleichen Funktionen und Konfigurationen sind hierin und in den Zeichnungen durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, um eine redundante Beschreibung davon wegzulassen. Ferner ist eine Darstellung von Elementen ohne eine direkte Beziehung zu der vorliegenden Offenbarung weggelassen.
-
1 ist eine schematische Schnittansicht eines Turboladers C. Die Richtung, die durch den Pfeil L angezeigt ist, der in 1 dargestellt ist, entspricht einer linken Seite des Turboladers C. Die Richtung, die durch den Pfeil R angezeigt ist, der in 1 dargestellt ist, entspricht einer rechten Seite des Turboladers C. Wie in 1 dargestellt ist, weist der Turbolader C einen Turboladerhauptkörper 1 auf. Der Turboladerhauptkörper 1 weist ein Lagergehäuse 2 auf. Ein Turbinengehäuse 4 (ein Gehäuse) ist durch eine Befestigungsschraube 3 auf der linken Seite an das Lagergehäuse 2 gekoppelt. Ein Verdichtergehäuse 6 ist durch eine Befestigungsschraube 5 auf der rechten Seite an das Lagergehäuse 2 gekoppelt.
-
Das Lagergehäuse 2 hat ein Lagerloch 2a. Das Lagerloch 2a tritt in einer Rechts- und-Links-Richtung des Turboladers C durch das Lagergehäuse 2. Ein Lager 7 ist in dem Lagerloch 2a vorgesehen. In 1 ist ein vollständig schwimmendes Lager als ein Beispiel des Lagers 7 dargestellt. Das Lager 7 kann jedoch ein anderes Radiallager wie etwa ein teilweise schwimmendes Lager oder ein Wälzlager sein. Eine Welle 8 ist durch das Lager 7 axial abgestützt, sodass sie drehbar ist. Ein Turbinenrotor 9 (ein Turbinenlaufrad) ist an einem linken Endabschnitt der Welle 8 vorgesehen. Der Turbinenrotor 9 ist in einem Aufnahmeraum S aufgenommen, welcher in dem Turbinengehäuse 4 ausgebildet ist, sodass er drehbar ist. Außerdem ist ein Verdichterlaufrad 10 an einem rechten Endabschnitt der Welle 8 vorgesehen. Das Verdichterlaufrad 10 ist in dem Verdichtergehäuse 6 aufgenommen, sodass es drehbar ist.
-
Das Verdichtergehäuse 6 hat eine Ansaugöffnung 11. Die Ansaugöffnung 11 ist auf der rechten Seite des Turboladers C geöffnet. Die Ansaugöffnung 11 ist mit einem Luftreiniger (nicht gezeigt) verbunden. Ferner ist unter einem Zustand, in welchem das Lagergehäuse 2 und das Verdichtergehäuse 6 durch die Befestigungsschraube 5 aneinander gekoppelt sind, ein Diffusor-Strömungsdurchgang 12 ausgebildet. Der Diffusor-Strömungsdurchgang 12 erhöht einen Luftdruck. Der Diffusor-Strömungsdurchgang 12 ist ringförmig ausgebildet, um sich in einer Radialrichtung der Welle 8 von einer Innenseite zu einer Außenseite zu erstrecken. Der Diffusor-Strömungsdurchgang 12 steht durch ein Zwischenordnen des Verdichterlaufrads 10 auf der Innenseite in der Radialrichtung der Welle 8 mit der Ansaugöffnung 11 in Verbindung.
-
Das Verdichtergehäuse 6 hat einen Verdichterschnecken-Strömungsdurchgang 13. Der Verdichterschnecken-Strömungsdurchgang 13 hat eine Ringform. Der Verdichterschnecken-Strömungsdurchgang 13 befindet sich bezüglich des Diffusor-Strömungsdurchgangs 12 beispielsweise auf einer radial äußeren Seite der Welle 8. Der Verdichterschnecken-Strömungsdurchgang 13 steht mit einer Ansaugöffnung einer Kraftmaschine (nicht gezeigt) in Verbindung. Der Verdichterschnecken-Strömungsdurchgang 13 steht zudem mit dem Diffusor-Strömungsdurchgang 12 in Verbindung. Wenn das Verdichterlaufrad 10 gedreht wird, wird Luft durch die Ansaugöffnung 11 in das Verdichtergehäuse 6 gesaugt. Die angesaugte Luft wird durch eine Aktion einer Zentrifugalkraft während eines Verlaufs des Strömens durch Schaufeln des Verdichterlaufrads 10 bezüglich der Geschwindigkeit erhöht. Die bezüglich der Geschwindigkeit erhöhte Luft wird in dem Diffusor-Strömungsdurchgang 12 und dem Verdichterschnecken-Strömungsdurchgang 13 bezüglich des Drucks erhöht. Die bezüglich des Drucks erhöhte Luft wird zu der Ansaugöffnung der Kraftmaschine eingeleitet.
-
Das Turbinengehäuse 4 hat eine Abgabeöffnung 14. Die Abgabeöffnung 14 ist auf der linken Seite des Turboladers C geöffnet. Die Abgabeöffnung 14 ist mit einer Abgasreinigungsvorrichtung (nicht gezeigt) verbunden. Die Abgabeöffnung 14 steht mit dem Aufnahmeraum S in Verbindung. Ferner sind ein Strömungsdurchgang 15 und ein Turbinenschnecken-Strömungsdurchgang 16 in dem Turbinengehäuse 4 ausgebildet. Der Turbinenschnecken-Strömungsdurchgang 16 befindet sich in einer Radialrichtung des Turbinenrotors 9 weiter auf einer äußeren Seite als der Aufnahmeraum S. Der Strömungsdurchgang 15 befindet sich zwischen dem Aufnahmeraum S und dem Turbinenschnecken-Strömungsdurchgang 16. Der Strömungsdurchgang 15 ermöglicht dem Aufnahmeraum S und dem Turbinenschnecken-Strömungsdurchgang 16, miteinander in Verbindung zu stehen.
-
Der Turbinenschnecken-Strömungsdurchgang 16 weist zwei Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitte 16a und 16b auf. Eine ausführliche Beschreibung von jeweiligen Formen der Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitte 16a und 16b ist später gegeben.
-
Der Turbinenschnecken-Strömungsdurchgang 16 steht mit einer Gaseinströmöffnung 17 in Verbindung (siehe 2). Abgas, das aus einem Abgaskrümmer einer Kraftmaschine (nicht gezeigt) abgegeben wird, wird zu der Gaseinströmöffnung 17 geleitet. Der Turbinenschnecken-Strömungsdurchgang 16 steht zudem mit dem Strömungsdurchgang 15 in Verbindung. Das Abgas, das aus der Gaseinströmöffnung 17 zu dem Turbinenschnecken-Strömungsdurchgang 16 geleitet wird, wird durch den Strömungsdurchgang 15 und Spalte zwischen Schaufeln des Turbinenrotors 9 zu der Abgabeöffnung 14 geleitet. Das Abgas, das zu der Abgabeöffnung 14 geleitet wird, dreht im Verlauf des Strömens den Turbinenrotor 9.
-
Wie oben beschrieben ist, weist der Turbolader C eine Turbine T auf. Die Turbine T weist das Turbinengehäuse 4, den Turbinenrotor 9 und den Turbinenschnecken-Strömungsdurchgang 16 auf. Eine Drehkraft des Turbinenrotors 9 wird durch die Welle 8 an das Verdichterlaufrad 10 übertragen. Wie oben beschrieben ist, wird die Luft durch die Drehkraft des Verdichterlaufrads 10 bezüglich des Drucks erhöht und wird dann zu der Ansaugöffnung der Kraftmaschine geleitet.
-
2 ist eine Schnittansicht des Turbinengehäuses 4. 2 ist eine Ansicht des Gehäuses 4, die entlang einer Ebene genommen ist, die zu einer Axialrichtung der Welle 8 senkrecht ist, und tritt durch den Strömungsdurchgang 15. Außerdem ist in 2 nur ein Außenumfang des Turbinenrotors 9 durch einen Kreis angezeigt.
-
Wie in 2 dargestellt ist, ist die Gaseinströmöffnung 17 in dem Turbinengehäuse 4 ausgebildet. Die Gaseinströmöffnung 17 weist zwei Gaseinströmöffnungsabschnitte 17a und 17b auf. Die Gaseinströmöffnungsabschnitte 17a und 17b sind zu der Außenseite des Turbinengehäuses 4 offen.
-
Ein Einleitungsdurchgang 18a, der sich auf eine im Wesentlichen lineare Weise erstreckt, ist zwischen dem Gaseinströmöffnungsabschnitt 17a und dem Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitt 16a ausgebildet. Der Gaseinströmöffnungsabschnitt 17a steht durch den Einleitungsdurchgang 18a mit dem Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitt 16a in Verbindung. In ähnlicher Weise ist ein Einleitungsdurchgang 18b, der sich auf eine im Wesentlichen lineare Weise erstreckt, zwischen dem Gaseinströmöffnungsabschnitt 17b und dem Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitt 16b ausgebildet. Der Gaseinströmöffnungsabschnitt 17b steht durch den Einleitungsdurchgang 18b mit dem Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitt 16b in Verbindung.
-
Der Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitt 16a, der Gaseinströmöffnungsabschnitt 17a und der Einleitungsdurchgang 18a sind durch eine Teilungswand 19 von dem Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitt 16b, dem Gaseinströmöffnungsabschnitt 17b und dem Einleitungsdurchgang 18b geteilt.
-
Der Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitt 16a befindet sich in der Radialrichtung der Welle 8 weiter auf der Innenseite als der Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitt 16b. Der Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitt 16a erstreckt sich entlang eines ungefähr halben Umfangs auf der radial äußeren Seite des Turbinenrotors 9. Der Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitt 16a liegt dem Turbinenrotor 9 entlang dem ungefähr halben Umfang radial gegenüber. Der Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitt 16a nimmt beim Separieren weg von dem Gaseinströmöffnungsabschnitt 17a bezüglich einer Breite in der Radialrichtung ab.
-
Der Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitt 16b erstreckt sich entlang eines im Wesentlichen ganzen Umfangs auf der radial äußeren Seite des Turbinenrotors 9. Der Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitt 16a ist zwischen dem Turbinenrotor 9 und einem Abschnitt des Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitts 16b zwischengeordnet, der einem ungefähr halben Umfang des Turbinenrotors 9 entspricht. Der Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitt 16b liegt dem Turbinenrotor 9 entlang einem ungefähr halben Umfang radial gegenüber, welcher ein verbleibender Abschnitt ohne das Zwischenordnen des Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitts 16a ist. Der Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitt 16b nimmt beim Separieren weg von dem Gaseinströmöffnungsabschnitt 17b bezüglich einer Breite in der Radialrichtung ab.
-
Ein stromaufwärtiger Abschnitt 16a2 des Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitts 16a befindet sich in einer Strömungsrichtung des Abgases weiter auf einer Anströmseite als ein stromabwärtiger Abschnitt 16a1. Der stromaufwärtige Abschnitt 16a2 ist näher an dem Gaseinströmöffnungsabschnitt 17a als der stromabwärtige Abschnitt 16a1. Der stromaufwärtige Abschnitt 16a2 ist bezüglich einer Breite in der Radialrichtung der Welle 8 größer als der stromabwärtige Abschnitt 16a1. In ähnlicher Weise befindet sich ein stromaufwärtiger Abschnitt 16b2 des Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitts 16b weiter auf der Anströmseite in der Strömungsrichtung des Abgases als ein stromabwärtiger Abschnitt 16b1. Der stromaufwärtige Abschnitt 16b2 ist näher an dem Gaseinströmöffnungsabschnitt 17b als der stromabwärtige Abschnitt 16b1. Der stromaufwärtige Abschnitt 16b2 ist bezüglich einer Breite in der Radialrichtung der Welle 8 größer der stromabwärtige Abschnitt 16b1.
-
Außerdem sind in dem Turbinengehäuse 4 zwei Zungenabschnitte 20 und 21 ausgebildet. Ein distaler Endabschnitt 20a des Zungenabschnitts 20 steht in den Turbinenschnecken-Strömungsdurchgang 16 vor. Der stromabwärtige Abschnitt 16b1 des Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitts 16b und der stromaufwärtige Abschnitt 16a2 des Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitts 16a sind durch den Zungenabschnitt 20 geteilt. In ähnlicher Weise steht ein distaler Endabschnitt 21a des Zungenabschnitts 21 in den Turbinenschnecken-Strömungsdurchgang 16 vor. Der stromabwärtige Abschnitt 16a1 des Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitts 16a und der stromaufwärtige Abschnitt 16b2 des Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitts 16b sind durch den Zungenabschnitt 21 geteilt. Die Zungenabschnitte 20 und 21 liegen dem Turbinenrotor 9 radial gegenüber.
-
Wie oben beschrieben ist, weist die Turbine T des Turboladers C die zwei Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitte 16a und 16b auf und ist somit von einer sogenannten Doppelschnecken-Strömungsdurchgang-Bauart.
-
3 ist eine extrahierte Ansicht eines Abschnitts, der durch eine gestrichelte Linie von 1 angezeigt ist. 3 ist eine Seitenansicht zum Darstellen des Turbinenrotors 9. Außerdem ist in 3 der Zungenabschnitt 20, der sich auf der radial äußeren Seite des Turbinenrotors 9 befindet, auf der radial inneren Seite auf den Turbinenrotor 9 projiziert und ist durch eine Einpunkt-Kettenlinie angezeigt. In 3 ist eine Drehrichtung der Welle 8 (das heißt, eine Drehrichtung des Turbinenrotors 9, die nachfolgend vereinfacht als eine Drehrichtung bezeichnet ist) durch einen Pfeil angezeigt.
-
Wie in 3 dargestellt ist, weist der Turbinenrotor 9 eine Nabe 9a und Schaufeln 9b auf. Die Nabe 9a ist an der Welle 8 vorgesehen. Die Schaufeln 9b sind an einer Außenumfangsfläche 9a1 der Nabe 9a vorgesehen. Eine Vielzahl von Schaufeln 9b sind einzeln in einer Umfangsrichtung der Nabe 9a ausgebildet.
-
Ein geneigter Abschnitt 9b2 (eine Vorderkante) ist an einem Außenumfangsende 9b1 der Schaufel 9b (eine Endfläche der Schaufel 9b auf einer Seite, die einem Basisende gegenüberliegt) ausgebildet, welcher ein Endabschnitt auf der radial äußeren Seite der Nabe 9a ist. Der geneigte Abschnitt 9b2 ist beim Annähern an die Seite der Abgabeöffnung 14 (in 3 eine linke Seite, eine Distales-Ende-Seite der Nabe 9a oder eine Seite in einer Axialrichtung weg von der Welle 8) zu einer Vorderseite in der Drehrichtung geneigt. Der geneigte Abschnitt 9b2 liegt dem Strömungsdurchgang 15 radial gegenüber.
-
Außerdem ist an dem Außenumfangsende 9b1 der Schaufel 9b auf der Seite der Abgabeöffnung 14 bezüglich des geneigten Abschnitts 9b2 ein rückwärts geneigter Abschnitt 9b3 ausgebildet. Der rückwärts geneigte Abschnitt 9b3 ist entgegengesetzt zu dem geneigten Abschnitt 9b2 geneigt. Das heißt, der rückwärts geneigte Abschnitt 9b3 ist beim Annähern an die Seite der Abgabeöffnung 14 zu einer Rückseite in der Drehrichtung geneigt.
-
Wie oben beschrieben ist, hat die Schaufel 9b als ein Ergebnis des Ausbildens des geneigten Abschnitts 9b2 und des rückwärts geneigten Abschnitts 9b3 in einer Umgebung einer Mitte eine Form des Aufweitens zu der Vorderseite in der Drehrichtung. Wenn daher die Schaufeln 9b die Strömung des Abgases aufnehmen, wird eine Energie des Abgases effizient in eine Drehkraft der Welle 8 umgewandelt.
-
4 ist eine Schnittansicht des Turbinengehäuses 4 bei Betrachtung in einer Richtung, die durch einen Pfeil IV von 2 angezeigt ist. Das heißt, 4 ist eine Ansicht des Turbinengehäuses 4 bei Betrachtung von der radial inneren Seite der Welle 8. In 4 ist ein Teil des Turbinengehäuses 4 in der Umfangsrichtung der Welle 8 extrahiert und dargestellt. In 4 ist die linke Seite die Seite der Abgabeöffnung 14 und die rechte Seite ist eine Seite einer Anlagefläche 4b an dem Lagergehäuse 2. In 4 ist der Strömungsdurchgang 15 (siehe 1) durch eine Schraffur angezeigt.
-
Zwei schräge Flächen 20b und 20c sind in dem distalen Endabschnitt 20a des Zungenabschnitts 20 ausgebildet. Die schräge Fläche 20b ist auf der Vorderseite (einer unteren Seite von 4) in der Drehrichtung in einer Fläche des distalen Endabschnitts 20a ausgebildet. Die schräge Fläche 20c ist auf der Rückseite (einer oberen Seite von 4) in der Drehrichtung in einer Fläche des distalen Endabschnitts 20a ausgebildet.
-
Die schrägen Flächen 20b und 20c sind beim Annähern an die Seite der Abgabeöffnung 14 (die linke Seite von 4 oder eine Seite weg von dem Lagergehäuse 2) zu der Vorderseite (der unteren Seite von 4) in der Drehrichtung geneigt. Das heißt, die schrägen Flächen 20b und 20c sind in derselben Richtung geneigt wie der geneigte Abschnitt 9b2 einer jeden der Schaufeln 9b des Turbinenrotors 9. Außerdem ist die Neigung der schrägen Fläche 20b parallel zu der Neigung der schrägen Fläche 20c. Die Neigung der schrägen Fläche 20b muss jedoch nicht parallel zu der Neigung der schrägen Fläche 20c sein.
-
Wenn der Turbinenrotor 9 dreht, liegt der distale Endabschnitt 20a des Zungenabschnitts 20 in Abhängigkeit von einem Drehwinkel (einer Phase) des Turbinenmotors 9 dem geneigten Abschnitt 9b2 der Schaufel 9b radial gegenüber. In diesem Zustand wird angenommen, dass das Abgas durch einen Spalt zwischen dem distalen Endabschnitt 20a des Zungenabschnitts 20 und dem geneigten Abschnitt 9b2 der Schaufel 9b tritt. In diesem Fall entweicht das Abgas von dem stromaufwärtigen Abschnitt 16a2 des Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitts 16a zu dem stromabwärtigen Abschnitt 16b1 des Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitts 16b und eine Turbinenleistung nimmt somit ab.
-
Wie oben beschrieben ist, sind die schrägen Flächen 20b und 20c, die in dem gleichen Winkel geneigt sind wie der geneigte Abschnitt 9b2 einer jeden der Schaufeln 9b, in dem distalen Endabschnitt 20a des Zungenabschnitts 20 ausgebildet. Daher ist die folgende Aktion vorgesehen, wenn der distale Endabschnitt 20a des Zungenabschnitts 20 dem geneigten Abschnitt 9b2 der Schaufel 9b radial gegenüberliegt. Das heißt, eine Strömungsdurchgangsbreite des Verbindungsabschnitts zwischen dem stromaufwärtigen Abschnitt 16a2 des Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitts 16a und dem stromabwärtigen Abschnitt 16b2 des Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitts 16b ist unterdrückt, eng zu sein. Im Ergebnis ist der Leckagebetrag des Abgases von dem stromaufwärtigen Abschnitt 16a2 des Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitts 16a zu dem stromabwärtigen Abschnitt 16b1 des Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitts 16b unterdrückt. Somit ist die Turbinenleistung verbessert.
-
Außerdem sind die Neigungen der schrägen Flächen 20b und 20c parallel zu der Neigung des geneigten Abschnitts 9b2 einer jeden der Schaufeln 9b. Daher ist der Leckagebetrag des Abgases von dem stromaufwärtigen Abschnitt 16a2 des Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitts 16a zu dem stromabwärtigen Abschnitt 16b1 des Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitts 16b wahrscheinlicher unterdrückt. Die Neigungen der schrägen Flächen 20b und 20c müssen jedoch nicht parallel zu der Neigung des geneigten Abschnitts 9b2 einer jeden der Schaufeln 9b sein (können bezüglich des Neigungswinkels unterschiedlich sein).
-
5 ist eine Erläuterungsansicht zum Darstellen eines Modifikationsbeispiels. In 5 sind Abschnitte in dem Modifikationsbeispiel dargestellt, die Abschnitten von 4 entsprechen. Wie in 5 dargestellt ist, ist eine schräge Fläche 120b, die ähnlich zu der schrägen Fläche 20b in der oben beschriebenen Ausführungsform ist, bei dem Modifikationsbeispiel in einem distalen Endabschnitt 120a eines Zungenabschnitts 120 ausgebildet. Die schräge Fläche 20c ist jedoch nicht in dem distalen Endabschnitt 120a ausgebildet. Das heißt, eine Fläche des distalen Endabschnitts 120a auf der Rückseite (einer unteren Seite von 5) in der Drehrichtung ist eine parallele Fläche 120c, die parallel zu der Axialrichtung der Welle 8 ist.
-
Wie oben beschrieben ist, ist der Leckagebetrag des Abgases von dem stromaufwärtigen Abschnitt 16a2 des Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitts 16a zu dem stromabwärtigen Abschnitt 16b1 des Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitts 16b unterdrückt, auch wenn nur die schräge Fläche 120b in dem distalen Endabschnitt 120a ausgebildet ist. Somit ist die Turbinenleistung verbessert.
-
In dem Modifikationsbeispiel ist eine Beschreibung des Falls gegeben worden, in welchem die schräge Fläche 120b auf der Vorderseite des distalen Endabschnitts 120a in der Drehrichtung ausgebildet ist und die parallele Fläche 120c auf der Rückseite in der Drehrichtung ausgebildet ist. Gegenteilig kann eine schräge Fläche auf der Rückseite des distalen Endabschnitts 120a in der Drehrichtung ausgebildet sein und eine parallele Fläche kann auf der Vorderseite in der Drehrichtung ausgebildet sein. Die folgende Wirkung ist jedoch nur vorgesehen, wenn die schräge Fläche 120b, wie in dem Modifikationsbeispiel, nur auf der Vorderseite des distalen Endabschnitts 120a in der Drehrichtung ausgebildet ist. Das heißt, das Einströmen des Abgases von dem stromaufwärtigen Abschnitt 16a2 des Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitts 16a2 des Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitts 16a zu dem stromabwärtigen Abschnitt 16b1 des Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitts 16b ist unterdrückt.
-
Wie oben beschrieben ist, hat der distale Endabschnitt 120a, der in den Turbinenschnecken-Strömungsdurchgang 16 vorsteht, die Fläche auf der Vorderseite in der Drehrichtung und die Fläche auf der Rückseite in der Drehrichtung. Außerdem kann die schräge Fläche nur an einer beliebigen von der Fläche auf der Vorderseite in der Drehrichtung und der Fläche auf der Rückseite in der Drehrichtung des distalen Endabschnitts 120a ausgebildet sein. Die schrägen Flächen können an beiden von der Fläche auf der Vorderseite in der Drehrichtung und der Fläche auf der Rückseite in der Drehrichtung des distalen Endabschnitts 120a ausgebildet sein.
-
Außerdem ist in der oben erwähnten Ausführungsform eine Beschreibung des Falls gegeben worden, in welchem beide schrägen Flächen 20b und 20c in dem distalen Endabschnitt 20a des Zungenabschnitts 20 ausgebildet sind. In diesem Fall kann im Vergleich zu dem Modifikationsbeispiel eine Dicke (eine Breite) des distalen Endabschnitts 20a des Zungenabschnitts 20 in der Drehrichtung verringert werden. Im Ergebnis ist eine Druckschwankung unterdrückt, wenn die Schaufel 9b durch die Position tritt, die dem distalen Endabschnitt 20a des Zungenabschnitts 20 gegenüberliegt. Dementsprechend ist eine Belastung unterdrückt, die auf die Schaufel 9b wirkt.
-
Außerdem ist in der oben erwähnten Ausführungsform und dem Modifikationsbeispiel eine Beschreibung der Zungenabschnitte 20 und 120 gegeben worden, aber der Zungenabschnitt 21 hat zudem die gleiche Konfiguration wie jene der Zungenabschnitte 20 und 120. Jedoch kann nur ein beliebiger von den Zungenabschnitten 20 und 120 und dem Zungenabschnitt 21 die Konfigurationen der oben erwähnten Ausführungsform und des Modifikationsbeispiels haben.
-
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist oben in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben worden, aber die vorliegende Offenbarung ist, unnötig zu sagen, nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Es ist ersichtlich, dass ein Fachmann innerhalb des Umfangs der Ansprüche zu verschiedenen Abwandlungen und Modifikationen gelangen kann, und es wird ausgelegt, dass jene Beispiele natürlich innerhalb des technischen Umfangs der vorliegenden Offenbarung fallen.
-
Beispielsweise ist in der oben erwähnten Ausführungsform und dem Modifikationsbeispiel eine Beschreibung des Falls gegeben worden, in welchem die Turbine T in den Turbolader C eingebaut ist. Die Turbine T kann jedoch in eine Vorrichtung eingebaut sein, die anders ist als der Turbolader C, oder kann als eine einzelne Einheit verwendet werden.
-
Außerdem ist in der oben erwähnten Ausführungsform und dem Modifikationsbeispiel eine Beschreibung des Falls gegeben worden, in welchem der Turbinenschnecken-Strömungsdurchgang 16 die zwei Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitte 16a und 16b aufweist. Ferner ist eine Beschreibung des Falls gegeben worden, in welchem die Anzahl der Zungenabschnitte 20, 21 und 120 zwei ist, welche gleich der Anzahl der Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitte 16a und 16b ist. Die Anzahl der Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitte 16a und 16b und der Zungenabschnitte 20, 21 und 120 kann jedoch drei oder mehr sein. Außerdem kann der Turbinenschnecken-Strömungsdurchgang 16 ein Einzelschnecken-Strömungsdurchgang sein (muss nicht die Vielzahl von Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitten 16a und 16b aufweisen). Jedoch hat der Fall, in welchem der Turbinenschnecken-Strömungsdurchgang 16 die Vielzahl von Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitten 16a und 16b aufweist, die folgende Wirkung. Das heißt, eine Differenz des Drucks zwischen den Turbinenschnecken-Strömungsdurchgangsabschnitten 16a und 16b, die durch Zungenabschnitte 20, 21 und 120 geteilt sind, ist groß. Daher ist die Unterdrückungswirkung des Leckagebetrags des Abgases höher.
-
Gewerbliche Anwendbarkeit
-
Die vorliegende Offenbarung ist auf eine Turbine und auf einen Turbolader anwendbar.
-
Bezugszeichenliste
-
- 4
- Turbinengehäuse (Gehäuse),
- 8
- Welle,
- 9
- Turbinenrotor,
- 9a
- Nabe,
- 9b
- Schaufel,
- 9b1
- Außenumfangsende,
- 9b2
- geneigter Abschnitt,
- 14
- Abgabeöffnung,
- 15
- Strömungsdurchgang,
- 16
- Turbinenschnecken- Strömungsdurchgang,
- 16a, 16b
- Turbinenschnecken- Strömungsdurchgangsabschnitt,
- 20, 21, 120
- Zungenabschnitt,
- 20a, 21a, 120a
- distaler Endabschnitt,
- 20b, 20c, 120b
- schräge Fläche,
- C
- Turbolader,
- T
- Turbine
