DE112020007240T5 - Wastegateventilvorrichtung, turbine und turbolader - Google Patents

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axis
turbine
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Kunihiro TOMIKAWA
Toru Hoshi
Takeshi Yasoshima
Naoto Tashiro
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Mitsubishi Heavy Industries Engine and Turbocharger Ltd
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Abstract

Eine Wastegateventilvorrichtung gemäß mindestens einer Ausführungsform ist eine Wastegateventilvorrichtung, die an einem Umgehungskanal angeordnet ist, der eine Turbine eines Turboladers umgeht, der an einem Abgaskanal eines Motors angeordnet ist, beinhaltend: eine Ventilsitzfläche, die an einem Auslass des Umgehungskanals gebildet ist; und einen Wastegateventilkörper, der einen Stützarm, der um eine Achse drehbar gestützt ist, und einen Ventilkörper, der durch den Stützarm gestützt ist, beinhaltet, wobei der Ventilkörper dazu konfiguriert ist, mit der Ventilsitzfläche gemäß einer Drehung des Stützarms in und außer Kontakt zu kommen. In der Wastegateventilvorrichtung gemäß mindestens einer Ausführungsform ist die Ventilsitzfläche in Bezug auf eine Richtung orthogonal zu einer axialen Richtung des Umgehungskanals, von einer Richtung der vorstehend beschriebenen Achse aus gesehen, geneigt.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Wastegateventilvorrichtung, eine Turbine und einen Turbolader.
  • HINTERGRUND
  • Ein Turbolader kann mit einem Wastegateventil versehen sein, um einen übermäßigen Anstieg des Ladedrucks zu unterdrücken. Das Wastegateventil ist dazu konfiguriert, eine Einströmmenge eines Abgases zu einer Turbine eines Turboladers durch Öffnen und Schließen eines Wastegateströmungskanals, der als ein Umgehungskanal dient, der die Turbine umgeht, einzustellen.
  • Zitationsliste
  • Patentliteratur
  • Patentdokument 1: JP2018-127989A
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Technisches Problem
  • Zum Beispiel war in einem Turbolader, der für ein Fahrzeug, wie etwa ein Automobil, verwendet wird, herkömmlicherweise die Steuerung eines Öffnungsgrads eines Wastegateventils hauptsächlich die Steuerung der Entscheidung, ob das Wastegateventil vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen werden soll, in Abhängigkeit davon, ob ein Parameter, der sich auf ein Überdrehen des Turboladers bezieht, wie etwa ein Verdichterauslassdruck, einen voreingestellten Schwellenwert überschreitet. In den letzten Jahren gab es jedoch eine zunehmende Nachfrage nach einer präzisen Steuerung des Ladedrucks. Dementsprechend gibt es auch eine zunehmende Nachfrage nach einer Steuerungsgenauigkeit einer Strömungsrate eines Abgases, das eine Turbine umgeht.
  • Angesichts des Vorstehenden besteht eine Aufgabe mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darin, eine Steuerungsgenauigkeit der Strömungsrate des Abgases, das die Turbine umgeht, zu verbessern.
  • Lösung des Problems
  • (1) Eine Wastegateventilvorrichtung gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist eine Wastegateventilvorrichtung, die an einem Umgehungskanal angeordnet ist, der eine Turbine eines Turboladers umgeht, der an einem Abgaskanal eines Motors angeordnet ist, beinhaltend: eine Ventilsitzfläche, die an einem Auslass des Umgehungskanals gebildet ist; und einen Wastegateventilkörper, der einen Stützarm, der um eine Achse drehbar gestützt ist, und einen Ventilkörper, der durch den Stützarm gestützt ist, beinhaltet, wobei der Ventilkörper dazu konfiguriert ist, mit der Ventilsitzfläche gemäß einer Drehung des Stützarms in und außer Kontakt zu kommen. Die Ventilsitzfläche ist in Bezug auf eine Richtung orthogonal zu einer axialen Richtung des Umgehungskanals, von einer Richtung der Achse aus gesehen, geneigt.
  • (2) Eine Turbine gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die Wastegateventilvorrichtung mit der vorstehenden Konfiguration (1).
  • (3) Ein Turbolader gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die Turbine mit der vorstehenden Konfiguration (2).
  • Vorteilhafte Effekte
  • Gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, eine Steuerungsgenauigkeit einer Strömungsrate eines Abgases, das eine Turbine umgeht, zu verbessern.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Turboladers gemäß einigen Ausführungsformen zeigt. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die das Erscheinungsbild eines Turbinenrads gemäß einigen Ausführungsformen zeigt. 3 ist eine Ansicht, die den Teilquerschnitt einer Turbine gemäß einer Ausführungsform schematisch zeigt. 4 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 3. 5 ist eine Ansicht, die den Teilquerschnitt der Turbine gemäß einer anderen Ausführungsform schematisch zeigt. 6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Strömungsrateneigenschaften in einer Wastegateventilvorrichtung gemäß einigen Ausführungsformen zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es ist jedoch beabsichtigt, dass, sofern nicht besonders identifiziert, Abmessungen, Materialien, Formen, relative Positionen und dergleichen von Komponenten, die in den Zeichnungen als die Ausführungsformen beschrieben oder gezeigt sind, nur als veranschaulichend interpretiert werden sollen und den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken sollen. Zum Beispiel soll ein Ausdruck einer relativen oder absoluten Anordnung, wie etwa „in einer Richtung“, „entlang einer Richtung“, „parallel“, „orthogonal“, „zentriert“, „konzentrisch“ und „koaxial“ nicht so ausgelegt werden, dass er nur die Anordnung in einem strengen wörtlichen Sinn angibt, sondern auch einen Zustand umfasst, in dem die Anordnung durch eine Toleranz oder durch einen Winkel oder einen Abstand relativ verschoben ist, wodurch es möglich ist, dieselbe Funktion zu erreichen. Zum Beispiel soll ein Ausdruck eines gleichen Zustands, wie etwa „gleich“, „identisch“ und „gleichmäßig“ nicht so ausgelegt werden, dass er nur den Zustand angibt, in dem das Merkmal streng gleich ist, sondern auch einen Zustand umfasst, in dem es eine Toleranz oder eine Differenz gibt, die immer noch dieselbe Funktion erreichen kann. Ferner soll zum Beispiel ein Ausdruck einer Form, wie etwa einer rechteckigen Form oder einer rohrförmigen Form, nicht nur als die geometrisch strenge Form ausgelegt werden, sondern umfasst auch eine Form mit Unebenheiten oder abgeschrägten Ecken innerhalb des Bereichs, in dem dieselbe Wirkung erreicht werden kann. Andererseits sind die Ausdrücke „umfassend“, „beinhaltend“, „aufweisend“, „enthaltend“ und „eine Bestandteilkomponente darstellend“ keine ausschließlichen Ausdrücke, die das Vorhandensein anderer Bestandteilkomponenten ausschließen.
  • (Gesamtkonfiguration des Turboladers 1)
  • 1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Turboladers 1 gemäß einigen Ausführungsformen zeigt. Der Turbolader 1 gemäß einigen Ausführungsformen ist ein Abgasturbolader zum Aufladen von Ansaugluft eines Motors, der an einem Fahrzeug, wie etwa einem Automobil, montiert ist, und ist an einem Abgaskanal des Motors (nicht gezeigt) angeordnet. Der Turbolader 1 beinhaltet ein Turbinenrad 3 und ein Verdichterrad 4, die miteinander mit einer Rotorwelle 2 als Drehwelle gekoppelt sind, ein Gehäuse (Turbinengehäuse) 5 zum drehbaren Aufnehmen des Turbinenrads 3 und ein Gehäuse (Verdichtergehäuse) 6 zum drehbaren Aufnehmen des Verdichterrads 4. Das Turbinengehäuse 5 beinhaltet einen Spiralströmungskanalerzeugungsabschnitt 7, der innen einen Spiralströmungskanal 7a aufweist, einen Turbinenradgehäuseabschnitt 53 zum Aufnehmen der Turbinenräder 3 und einen Abgabekanalbildungsabschnitt 55 zum Bilden eines Abgabekanals 171, der stromabwärts der Turbinenräder 3 gebildet ist. Das Verdichtergehäuse 6 enthält einen Spiralteil 8, der im Inneren einen Spiralströmungskanal 8a aufweist.
  • Eine Turbine 30 gemäß einigen Ausführungsformen beinhaltet das Turbinenrad 3 und das Gehäuse 5. Ein Verdichter 40 gemäß einigen Ausführungsformen beinhaltet das Verdichterrad 4 und das Gehäuse 6.
  • (Turbinenrad 3)
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die das Erscheinungsbild des Turbinenrads 3 gemäß einigen Ausführungsformen zeigt. 3 ist eine Ansicht, die schematisch den Teilquerschnitt der Turbine 30 gemäß einer Ausführungsform zeigt.
  • 4 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 3. 5 ist eine Ansicht, die schematisch den Teilquerschnitt der Turbine 30 gemäß einer anderen Ausführungsform zeigt. Die 3 und 4 zeigen einen Fall, in dem eine Wastegateventilvorrichtung 100, die später beschrieben wird, einen Bereich aufweist, in dem ein Ventilöffnungsgrad relativ klein ist. Ferner zeigt 5 einen Fall, in dem die Wastegateventilvorrichtung 100 vollständig geschlossen ist.
  • Das Turbinenrad 3 gemäß einigen Ausführungsformen ist ein Laufrad, das an die Rotorwelle (Drehwelle) 2 gekoppelt ist und um eine Drehachse AXW gedreht wird. Das Turbinenrad 3 gemäß einigen Ausführungsformen beinhaltet eine Nabe 31 mit einer Nabenoberfläche 32, die in Bezug auf die Drehachse AXW geneigt ist, und eine Mehrzahl von Schaufeln (Rotorschaufeln) 33, die auf der Nabenoberfläche 32 angeordnet sind, in einem Querschnitt entlang der Drehachse AXW. Das in den 1 bis 3 und 5 gezeigte Turbinenrad 3 ist eine Radialturbine, kann jedoch eine Mischstromturbine sein. In 2 gibt ein Pfeil Reine Drehrichtung des Turbinenrads 3 an. Die Mehrzahl von Schaufeln 33 ist in Intervallen in der Umfangsrichtung des Turbinenrads 3 angeordnet.
  • Obwohl die Veranschaulichung durch die perspektivische Ansicht weggelassen ist, weist das Verdichterrad 4 gemäß einigen Ausführungsformen auch die gleiche Konfiguration wie das Turbinenrad 3 gemäß einigen Ausführungsformen auf. Das heißt, das Verdichterrad 4 gemäß einigen Ausführungsformen ist ein Laufrad, das an die Rotorwelle (Drehwelle) 2 gekoppelt ist und um die Drehachse AXW gedreht wird. Das Verdichterrad 4 gemäß einigen Ausführungsformen beinhaltet eine Nabe 41 mit einer Nabenoberfläche 42, die in Bezug auf die Drehachse AXW geneigt ist, und eine Mehrzahl von Schaufeln (Rotorschaufeln) 43, die auf der Nabenoberfläche 42 angeordnet sind, in einem Querschnitt entlang der Drehachse AXW. Die Mehrzahl von Schaufeln 43 ist in Intervallen in der Umfangsrichtung des Verdichterrads 4 angeordnet. In der folgenden Beschreibung kann eine Erstreckungsrichtung der Drehachse AXW einfach als die axiale Richtung bezeichnet werden, die radiale Richtung, die auf der Drehachse AXW zentriert ist, kann einfach als die radiale Richtung bezeichnet werden, und die Umfangsrichtung, die auf der Drehachse AXW zentriert ist, kann einfach als die Umfangsrichtung bezeichnet werden.
  • In dem so konfigurierten Turbolader 1 strömt ein Abgas, das als ein Arbeitsfluid für die Turbine 30 dient, von einer Vorderkante 36 zu einer Hinterkante 37 des Turbinenrads 3. Folglich wird das Turbinenrad 3 gedreht, und das Verdichterrad 4 des Verdichters 40, der über die Rotorwelle 2 gekoppelt ist, wird ebenfalls gedreht. Folglich wird Ansaugluft, die von einem Einlassabschnitt 40a des Verdichters 40 einströmt, durch das Verdichterrad 4 verdichtet, während sie von einer Vorderkante 46 zu einer Hinterkante 47 des Verdichterrads 4 strömt.
  • (Wastegateventilvorrichtung 100)
  • Wie in den 3 bis 5 gezeigt, beinhaltet die Turbine 30 gemäß einigen Ausführungsformen die Wastegateventilvorrichtung 100, die auf einem Umgehungskanal 110 angeordnet ist, der die Turbine 30 umgeht. Wie in den 3 bis 5 gezeigt, beinhaltet die Wastegateventilvorrichtung 100 gemäß einigen Ausführungsformen eine Ventilsitzfläche 113, die an einem Auslass 111 des Umgehungskanals 110 ausgebildet ist, und einen Wastegateventilkörper 150. Der Wastegateventilkörper 150 gemäß einigen Ausführungsformen beinhaltet einen Stützarm 120 und einen Ventilkörper 130. In dem Wastegateventilkörper 150 gemäß einigen Ausführungsformen ist der Stützarm 120 drehbar um eine Achse AX gestützt.
  • Der Stützarm 120 kann auf einer Drehwelle 121 montiert sein, die konfiguriert ist, um um die Achse AX drehbar zu sein. In dem Wastegateventilkörper 150 gemäß einigen Ausführungsformen ist der Ventilkörper 130 durch den Stützarm 120 gestützt und ist konfiguriert, um mit der Ventilsitzfläche 113 gemäß der Drehung des Stützarms 120 in und außer Kontakt zu kommen. In einigen Ausführungsformen ist der Ventilkörper 130 ein Schwenkventil, das konfiguriert ist, um gemäß der Drehung des Stützarms 120 schwenkbar zu sein.
  • Wie in den 3 bis 5 gezeigt, ist in der Wastegateventilvorrichtung 100 gemäß einigen Ausführungsformen die Ventilsitzfläche 113 in Bezug auf eine Richtung orthogonal zu einer axialen Richtung BPAX des Umgehungskanals 110 geneigt, wie aus einer Richtung der oben beschriebenen Achse AX betrachtet. Die axiale Richtung BPAX des Umgehungskanals 110 ist eine Erstreckungsrichtung einer Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110. In der folgenden Beschreibung kann die Richtung orthogonal zu der axialen Richtung BPAX des Umgehungskanals 110 einfach als eine orthogonale Richtung BPORTH bezeichnet werden.
  • Wie in den 3 bis 5 gezeigt, ist die Wastegateventilvorrichtung 100 gemäß einigen Ausführungsformen in einem Bereich radial außerhalb des Turbinenrads 3 relativ zu der Vorderkante 36 des Turbinenrads 3 angeordnet. Ferner sind, wie in den 3 bis 5 gezeigt, in der Wastegateventilvorrichtung 100 gemäß einigen Ausführungsformen die Drehachse AXW und die Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 parallel. Wie in den 3 bis 5 gezeigt, ist in der Wastegateventilvorrichtung 100 gemäß einigen Ausführungsformen die Achse AX, die ein Drehzentrum der Drehwelle 121 und des Stützarms 120 ist, radial außerhalb des Turbinenrads 3 relativ zu der Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 angeordnet.
  • In der Wastegateventilvorrichtung 100 gemäß einigen Ausführungsformen nimmt, wenn ein Schwenkwinkel θv (siehe 5) des Ventilkörpers 130 zentriert auf der oben beschriebenen Achse AX, die das Drehzentrum des Stützarms 120 ist, zunimmt, die Größe eines Spalts zwischen dem Ventilkörper 130 und der Ventilsitzfläche 113, das heißt, ein Abstand zwischen dem Ventilkörper 130 und der Ventilsitzfläche 113, zu. Hier nimmt der Schwenkwinkel θv des Ventilkörpers 130 zu, wenn der Ventilkörper 130 und die Ventilsitzfläche 113 voneinander getrennt sind, wobei der Winkel des Ventilkörpers 130, wenn der Ventilkörper 130 und die Ventilsitzfläche 113 miteinander in Kontakt sind, das heißt, wenn die Wastegateventilvorrichtung 100 vollständig geschlossen ist, eine Referenz (0 Grad) ist. Ferner kann in der folgenden Beschreibung der Schwenkwinkel θv des Ventilkörpers 130 als der Ventilöffnungsgrad θv bezeichnet werden.
  • 6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Strömungsrateneigenschaften in der Wastegateventilvorrichtung 100 gemäß einigen Ausführungsformen zeigt. Im Diagramm von 6 stellt die horizontale Achse den Ventilöffnungsgrad θv dar und die vertikale Achse stellt das Verhältnis der Menge des Abgases, das durch den Umgehungskanal 110 strömt, zu der Menge des Abgases, das durch den Umgehungskanal 110 strömt, dar, wenn die Wastegateventilvorrichtung 100 vollständig offen ist (Durchgangsströmungsrate/Durchgangsströmungsrate, wenn vollständig offen). Im Diagramm von 6 ist eine Strömungsrateneigenschaft A, die durch eine dicke durchgezogene Linie angegeben ist, ein Beispiel einer Strömungsrateneigenschaft in der Wastegateventilvorrichtung 100 gemäß einigen Ausführungsformen. Im Diagramm von 6 ist eine Strömungsrateneigenschaft B, die durch eine dünne durchgezogene Linie angegeben ist, ein Beispiel einer idealen Strömungsrateneigenschaft. Im Diagramm von 6 ist eine Strömungsrateneigenschaft C, die durch eine gestrichelte Linie angegeben ist, ein Beispiel einer Strömungsrateneigenschaft in einer herkömmlichen Wastegateventilvorrichtung.
  • In der herkömmlichen Wastegateventilvorrichtung ist der Betrag der Änderung der Menge des Abgases, das durch die Wastegateventilvorrichtung pro Einheitsventilöffnungsgrad strömt, in einem Bereich, in dem der Ventilöffnungsgrad θv relativ klein ist, größer als in einem Bereich, in dem der Ventilöffnungsgrad θv relativ groß ist. Daher ist die Steuergenauigkeit der Abgasmenge in dem Bereich, in dem der Ventilöffnungsgrad θv relativ klein ist, tendenziell geringer als die Steuergenauigkeit der Abgasmenge in dem Bereich, in dem der Ventilöffnungsgrad θv relativ groß ist. Daher ist es in dem Bereich, in dem der Ventilöffnungsgrad θv relativ klein ist, erwünscht, dass der Betrag der Änderung der Menge des Abgases, das durch die Wastegateventilvorrichtung 100 pro Einheitsventilöffnungsgrad strömt, kleiner als der der herkömmlichen Wastegateventilvorrichtung ist.
  • Mit der Wastegateventilvorrichtung 100 gemäß einigen Ausführungsformen, die in den 3 bis 5 gezeigt sind, nimmt in dem Bereich, in dem der Ventilöffnungsgrad θv relativ klein ist, selbst bei demselben Ventilöffnungsgrad θv der Abstand zwischen dem Ventilkörper 130 und der Ventilsitzfläche 113 im Vergleich zu einem Fall ab, in dem die Ventilsitzfläche 113 nicht in Bezug auf die orthogonale Richtung BPORTH geneigt ist. Daher nimmt in dem Bereich, in dem der Ventilöffnungsgrad θv relativ klein ist, selbst bei demselben Ventilöffnungsgrad θv ein Halsbereich Ss zwischen dem Ventilkörper 130 und der Ventilsitzfläche 113 ab.
  • Der Halsbereich Ss zwischen dem Ventilkörper 130 und der Ventilsitzfläche 113 ist ein Bereich einer Öffnung, in dem das Abgas zwischen dem Ventilkörper 130 und der Ventilsitzfläche 113 ausströmt. Genauer gesagt ist dies wie folgt. Eine Fläche des Ventilkörpers 130, die den Auslass 111 des Umgehungskanals 110 blockiert, wenn die Wastegateventilvorrichtung 100 vollständig geschlossen ist, wird als eine Schließfläche 131 bezeichnet. Der vorstehend beschriebene Halsbereich Ss ist ein Wert, der durch Integrieren eines Abstands Lv von einer Innenumfangskante 115 des Umgehungskanals 110 am Auslass 111 des Umgehungskanals 110 zu der Schließfläche 131 entlang der Innenumfangskante 115 erhalten wird.
  • Daher ist es mit der Wastegateventilvorrichtung 100 gemäß einigen Ausführungsformen, die in den 3 bis 5 gezeigt sind, in dem Bereich, in dem der Ventilöffnungsgrad θv relativ klein ist, möglich, den Betrag der Änderung des Halsbereichs Ss pro Einheitsventilöffnungsgrad im Vergleich zu dem Fall zu verringern, in dem die Ventilsitzfläche 113 nicht in Bezug auf die orthogonale Richtung BPORTH geneigt ist. Daher ist es mit der Wastegateventilvorrichtung 100 gemäß einigen Ausführungsformen, die in den 3 bis 5 gezeigt sind, in dem Bereich, in dem der Ventilöffnungsgrad θv relativ klein ist, möglich, den Betrag der Änderung der Menge des Abgases, das durch die Wastegateventilvorrichtung 100 (Umgehungskanal 110) strömt, pro Einheitsventilöffnungsgrad im Vergleich zu dem Fall zu verringern, in dem die Ventilsitzfläche 113 nicht in Bezug auf die orthogonale Richtung BPORTH geneigt ist. Dementsprechend ist es möglich, die Steuergenauigkeit der Abgasmenge in dem Bereich zu verbessern, in dem der Ventilöffnungsgrad θv relativ klein ist.
  • (Bezüglich der Neigungsrichtung der Ventilsitzfläche 113)
  • Zum Beispiel ist in der Wastegateventilvorrichtung 100, die in den 3 und 4 gezeigt ist, die Ventilsitzfläche 113 zu einer stromabwärtigen Seite (der rechten Seite in den 3 und 4) des Umgehungskanals 110 radial einwärts des Turbinenrads 3 geneigt (eine Richtung, die sich der Drehachse AXW in den 3 und 4 nähert).
  • Das heißt, in der Wastegateventilvorrichtung 100 gemäß einigen Ausführungsformen, zum Beispiel wie in den 3 und 4 gezeigt, ist in der Ventilsitzfläche 113 ein Bereich 113a der Ventilsitzfläche 113, der auf einer Seite über die Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 angeordnet ist, vorzugsweise stromaufwärts des Umgehungskanals 110 relativ zu einem Bereich 113b angeordnet, der auf einer anderen Seite angeordnet ist, wie aus der Richtung der Achse AX betrachtet. Die Achse AX, die das Drehzentrum des Ventilkörpers 130 ist, ist vorzugsweise auf der oben beschriebenen einen Seite über die Mittellinie Cbp angeordnet, wie aus der Richtung der Achse AX betrachtet. Die oben beschriebene eine Seite ist die radial äußere Seite des Turbinenrads 3 relativ zu der Mittellinie Cbp. Die oben beschriebene andere Seite ist die radial innere Seite des Turbinenrads 3 relativ zu der Mittellinie Cbp.
  • Zum Beispiel ist in der Wastegateventilvorrichtung 100, die in den 3 und 4 gezeigt ist, die Ventilsitzfläche 113 in Bezug auf die orthogonale Richtung BPORTH derart geneigt, dass der Bereich 113a, der auf der oben beschriebenen einen Seite über die Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 angeordnet ist, stromaufwärts des Umgehungskanals 110 relativ zu dem Bereich 113b angeordnet ist, der auf der oben beschriebenen anderen Seite angeordnet ist. Daher ist in dem Zustand, in dem der Ventilkörper 130 und die Ventilsitzfläche 113 miteinander in Kontakt sind (wenn die Wastegateventilvorrichtung 100 vollständig geschlossen ist) und zumindest in dem Bereich, in dem der Ventilöffnungsgrad θv relativ klein ist, wie bei der Ventilsitzfläche 113, die Schließfläche 131 in Bezug auf die orthogonale Richtung BPORTH derart geneigt, dass ein Bereich, der auf der oben beschriebenen einen Seite über die Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 angeordnet ist, stromaufwärts des Umgehungskanals 110 relativ zu einem Bereich angeordnet ist, der auf der oben beschriebenen anderen Seite angeordnet ist. Daher wird zumindest in dem Bereich, in dem der Ventilöffnungsgrad θv relativ klein ist, das Abgas, das durch den Umgehungskanal 110 strömt und aus dem Auslass 111 des Umgehungskanals 110 ausgestoßen wird, von der oben beschriebenen einen Seite über die Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 zu der oben beschriebenen anderen Seite entlang der oben beschriebenen Schließfläche 131 geführt, wie durch einen Pfeil a in 3 angegeben.
  • Unter den Bereichen außerhalb des Umgehungskanals 110 existiert in dem Bereich auf der oben beschriebenen einen Seite über die Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 der Stützarm 120, die Drehwelle 121 oder dergleichen. Daher ist es unter den Bereichen außerhalb des Umgehungskanals 110 in dem Bereich auf der oben beschriebenen anderen Seite über die Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 wahrscheinlicher als in dem Bereich auf der oben beschriebenen einen Seite, dass die Anzahl der Elemente usw. abnimmt, was die Strömung des Abgases, das aus dem Auslass 111 des Umgehungskanals 110 ausgestoßen wird, beeinträchtigen kann. Daher wird beispielsweise mit der in den 3 und 4 gezeigten Wastegateventilvorrichtung 100, da das Abgas, das durch den Umgehungskanal 110 strömt und aus dem Auslass 111 des Umgehungskanals 110 ausgestoßen wird, von der oben beschriebenen einen Seite über die Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 zu der oben beschriebenen anderen Seite geführt wird, die Strömung des Abgases, nachdem es aus dem Auslass 111 des Umgehungskanals 110 ausgestoßen wurde, glatt, was es ermöglicht, einen Druckverlust zu unterdrücken.
  • (Bezüglich der Position der Achse AX)
  • Beispielsweise existiert in der in den 3 und 4 gezeigten Wastegateventilvorrichtung 100, wie in 4 gezeigt, die Achse AX, die das Drehzentrum des Ventilkörpers 130 ist, vorzugsweise in einem Bereich weiter entfernt von der oben beschriebenen Mittellinie Cbp relativ zu einer Normalen N zu der Ventilsitzfläche 113, die durch einen Endabschnitt 135 des Ventilkörpers 130 verläuft, der auf einer Seite der Ventilsitzfläche 113 und auf der oben beschriebenen einen Seite über die oben beschriebene Mittellinie Cbp angeordnet ist, wie aus der Richtung der Achse AX betrachtet. Folglich bewegt sich, wenn der Ventilöffnungsgrad θv von dem Zustand, in dem der Ventilkörper 130 und die Ventilsitzfläche 113 miteinander in Kontakt sind, das heißt, dem Zustand, in dem die Wastegateventilvorrichtung 100 vollständig geschlossen ist, zunimmt, der oben beschriebene Endabschnitt 135 von der Ventilsitzfläche 113 weg. Daher ist es möglich, eine Interferenz zwischen dem oben beschriebenen Endabschnitt 135 und der Ventilsitzfläche 113 zu vermeiden, wenn der Ventilkörper 130 schwenkt. Ein Bogen, der durch eine einpunktige Kettenlinie gezeichnet ist, die auf der Achse AX in 4 zentriert ist, ist ein Ort Lo des oben beschriebenen Endabschnitts 135, wenn der Ventilkörper 130 schwenkt.
  • (Bezüglich einer anderen Ausführungsform der Neigungsrichtung der Ventilsitzfläche 113)
  • Zum Beispiel ist in der Wastegateventilvorrichtung 100, die in 5 gezeigt ist, die Ventilsitzfläche 113 zu einer stromaufwärtigen Seite (der linken Seite in 5) des Umgehungskanals 110 radial einwärts des Turbinenrads 3 geneigt (eine Richtung, die sich der Drehachse AXW in 5 nähert). Das heißt, in der Wastegateventilvorrichtung 100 gemäß einer anderen Ausführungsform, zum Beispiel wie in 5 gezeigt, kann in der Ventilsitzfläche 113 der Bereich 113b der Ventilsitzfläche 113, der auf der anderen Seite über die Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 angeordnet ist, stromaufwärts des Umgehungskanals 110 relativ zu dem Bereich 113a angeordnet sein, der auf der einen Seite angeordnet ist, wie aus der Richtung der Achse AX betrachtet. Die Achse AX, die das Drehzentrum des Ventilkörpers 130 ist, kann auf der oben beschriebenen einen Seite über die Mittellinie Cbp angeordnet sein, wie aus der Richtung der Achse AX betrachtet.
  • Zum Beispiel ist in der Wastegateventilvorrichtung 100, die in 5 gezeigt ist, die Ventilsitzfläche in Bezug auf die Richtung orthogonal zu der axialen Richtung des Umgehungskanals derart geneigt, dass der Bereich 113b, der auf der oben beschriebenen anderen Seite über die Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 angeordnet ist, stromaufwärts des Umgehungskanals relativ zu dem Bereich 113a angeordnet ist, der auf der einen Seite angeordnet ist. Daher ist in dem Zustand, in dem der Ventilkörper 130 und die Ventilsitzfläche 113 miteinander in Kontakt sind (wenn die Wastegateventilvorrichtung 100 vollständig geschlossen ist) und zumindest in dem Bereich, in dem der Ventilöffnungsgrad θv relativ klein ist, wie bei der Ventilsitzfläche 113, die Schließfläche 131 in Bezug auf die orthogonale Richtung BPORTH derart geneigt, dass der Bereich, der auf der oben beschriebenen anderen Seite über die Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 angeordnet ist, stromaufwärts des Umgehungskanals relativ zu dem Bereich angeordnet ist, der auf der oben beschriebenen einen Seite angeordnet ist. Daher wird zumindest in dem Bereich, in dem der Ventilöffnungsgrad θv relativ klein ist, das Abgas, das durch den Umgehungskanal 110 strömt und aus dem Auslass 111 des Umgehungskanals 110 ausgestoßen wird, von der oben beschriebenen anderen Seite über die Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 zu der oben beschriebenen einen Seite entlang der oben beschriebenen Schließfläche 131 geführt, wie durch einen Pfeil b in 5 angegeben.
  • Unter den Bereichen außerhalb des Umgehungskanals 110 existiert in dem Bereich auf der einen Seite über die Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 das Element usw., wie etwa der Stützarm 120 oder die Drehwelle 121, das die Strömung des Abgases, das aus dem Auslass 111 des Umgehungskanals 110 ausgestoßen wird, beeinträchtigen kann. Aufgrund von Konstruktionsbeschränkungen oder dergleichen ist es jedoch auch denkbar, dass es einen Fall geben kann, in dem es besser ist, das Abgas, das aus dem Auslass 111 des Umgehungskanals 110 ausgestoßen wird, mehr zu dem Bereich auf der oben beschriebenen einen Seite über die Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 strömen zu lassen als zu dem Bereich auf der oben beschriebenen anderen Seite. Selbst in einem solchen Fall wird beispielsweise mit der in 5 gezeigten Wastegateventilvorrichtung 100, da das Abgas, das durch den Umgehungskanal 110 strömt und aus dem Auslass 111 des Umgehungskanals 110 ausgestoßen wird, von der anderen Seite über die Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 zu der einen Seite geführt wird, eine Beeinträchtigung der Strömung des Abgases, nachdem es aus dem Auslass 111 des Umgehungskanals 110 ausgestoßen wurde, unterdrückt, was es ermöglicht, den Druckverlust zu unterdrücken.
  • Da, wie oben beschrieben, die Turbine 30 gemäß einigen Ausführungsformen die Wastegateventilvorrichtung 100 beinhaltet, die eine beliebige der oben beschriebenen Konfigurationen aufweist, ist es möglich, die Steuergenauigkeit der Abgasmenge in dem Bereich zu verbessern, in dem der Ventilöffnungsgrad relativ klein ist.
  • (Im Hinblick auf den Ausstoßkanal 171)
  • In der Turbine 30 gemäß einigen Ausführungsformen, wie beispielsweise in 3 gezeigt, beinhaltet der Ausstoßkanal 171 einen Ausstoßkanal-Hauptströmungsbereich 173 und einen Zusammenflussbereich 175. Der Ausstoßkanal-Hauptströmungsbereich 173 ist benachbart zu dem Umgehungskanal 110 auf der oben beschriebenen anderen Seite über die Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 (die radial innere Seite des Turbinenrads 3 relativ zu der Mittellinie Cbp) angeordnet, wie aus der Richtung der Achse AX betrachtet. Der Zusammenflussbereich 175 ist ein Bereich, in dem sich das Abgas, das aus dem Auslass 111 des Umgehungskanals 110 ausgestoßen wird, wie durch einen Pfeil c in 3 angegeben, und das Abgas, das durch den Ausstoßkanal-Hauptströmungsbereich 173 strömt, wie durch einen Pfeil d angegeben, vereinen.
  • Da die in 3 gezeigte Turbine 30 die in den 3 und 4 gezeigte Wastegateventilvorrichtung 100 beinhaltet, wie oben beschrieben, wird das Abgas, das durch den Umgehungskanal 110 strömt und aus dem Auslass 111 des Umgehungskanals 110 ausgestoßen wird, von der oben beschriebenen einen Seite über die Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 zu der oben beschriebenen anderen Seite entlang der Schließfläche 131 des Ventilkörpers 130 geführt, wie durch den Pfeil a in 3 angegeben. Somit vereint sich das Abgas, das durch den Umgehungskanal 110 strömt und aus dem Auslass 111 des Umgehungskanals 110 ausgestoßen wird, leicht mit dem Abgas, das durch den Ausstoßkanal-Hauptströmungsbereich 173 im Zusammenflussbereich 175 strömt, und eine Störung der Strömung des Abgases, das durch den Ausstoßkanal 171 strömt, wird unterdrückt, was es ermöglicht, den Druckverlust des Abgases im Ausstoßkanal 171 zu unterdrücken.
  • In der Turbine 30 gemäß einigen Ausführungsformen, zum Beispiel wie in 3 gezeigt, ist eine Winkeldifferenz Δθ zwischen einer Erstreckungsrichtung zu einer stromabwärtigen Seite des Ausstoßkanal-Hauptströmungsbereichs 173 (der Erstreckungsrichtung des Pfeils c) und einer Erstreckungsrichtung der Ventilsitzfläche 113 von der oben beschriebenen einen Seite über die Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 zu der oben beschriebenen anderen Seite auf der Ventilsitzfläche 113 vorzugsweise kleiner als 90 Grad, wie aus der Richtung der Achse AX betrachtet.
  • Wenn die oben beschriebene Winkeldifferenz Δθ kleiner als 90 Grad ist, vereint sich das Abgas, das durch den Umgehungskanal 110 strömt und aus dem Auslass 111 des Umgehungskanals 110 ausgestoßen wird, leicht weiter mit dem Abgas, das durch den Ausstoßkanal-Hauptströmungsbereich 173 im Zusammenflussbereich 175 strömt, und eine Störung der Strömung des Abgases, das durch den Ausstoßkanal 171 strömt, wird weiter unterdrückt, was es ermöglicht, den Druckverlust des Abgases im Ausstoßkanal 171 weiter zu unterdrücken.
  • Die Erstreckungsrichtung der Ventilsitzfläche 113 von der oben beschriebenen einen Seite über die Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 zu der oben beschriebenen anderen Seite ist vorzugsweise zu einem Katalysator (nicht gezeigt) zum Behandeln des Abgases gerichtet, wie aus der Richtung der Achse AX betrachtet. Folglich strömt das Abgas, das durch den Umgehungskanal 110 strömt und aus dem Auslass 111 des Umgehungskanals 110 ausgestoßen wird, leicht zu dem Katalysator. Somit wird der Katalysator leicht durch das Abgas erwärmt, das durch den Umgehungskanal 110 strömt und aus dem Auslass 111 des Umgehungskanals 110 ausgestoßen wird, was es ermöglicht, eine Zeit zu verkürzen, die erforderlich ist, um eine Temperatur des Katalysators auf eine Temperatur zu erhöhen, die zum Behandeln des Abgases geeignet ist.
  • Da der Turbolader 1 gemäß einigen Ausführungsformen die oben beschriebene Turbine 30 beinhaltet, ist es möglich, die Steuergenauigkeit des Ladedrucks zu verbessern.
  • Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und beinhaltet auch eine Ausführungsform, die durch Modifizieren der oben beschriebenen Ausführungsformen erhalten wird, und eine Ausführungsform, die durch gegebenenfalls Kombinieren dieser Ausführungsformen erhalten wird.
  • Die in den obigen Ausführungsformen beschriebenen Inhalte sind beispielsweise wie folgt zu verstehen.
  • (1) Die Wastegateventilvorrichtung 100 gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist eine Wastegateventilvorrichtung, die an einem Umgehungskanal 110 angeordnet ist, der eine Turbine 30 eines Turboladers 1 umgeht, der an einem Abgaskanal eines Motors angeordnet ist. Die Wastegateventilvorrichtung 100 gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine Ventilsitzfläche 113, die an einem Auslass 111 des Umgehungskanals 110 gebildet ist; und einen Wastegateventilkörper 150, der einen Stützarm 120 beinhaltet, der drehbar um eine Achse AX gestützt ist, und einen Ventilkörper 130, der durch den Stützarm 120 gestützt ist, wobei der Ventilkörper 130 konfiguriert ist, um mit der Ventilsitzfläche 113 gemäß der Drehung des Stützarms 120 in und außer Kontakt zu kommen. In der Wastegateventilvorrichtung 100 gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist die Ventilsitzfläche 113 in Bezug auf eine Richtung (orthogonale Richtung BPORTH) orthogonal zu einer axialen Richtung BPAX des Umgehungskanals 110 geneigt, wie aus einer Richtung der oben beschriebenen Achse AX betrachtet.
  • Mit der obigen Konfiguration (1) nimmt in dem Bereich, in dem der Ventilöffnungsgrad θv relativ klein ist, selbst bei demselben Ventilöffnungsgrad θv der Abstand zwischen dem Ventilkörper 130 und der Ventilsitzfläche 113 im Vergleich zu dem Fall ab, in dem die Ventilsitzfläche 113 nicht in Bezug auf die orthogonale Richtung BPORTH geneigt ist. Daher ist es mit der obigen Konfiguration (1) in dem Bereich, in dem der Ventilöffnungsgrad θv relativ klein ist, möglich, den Betrag der Änderung der Menge des Abgases, das durch die Wastegateventilvorrichtung 100 (Umgehungskanal 110) strömt, im Vergleich zu dem Fall zu verringern, in dem die Ventilsitzfläche 113 nicht in Bezug auf die orthogonale Richtung BPORTH geneigt ist. Dementsprechend ist es möglich, die Steuergenauigkeit der Abgasmenge in dem Bereich zu verbessern, in dem der Ventilöffnungsgrad θv relativ klein ist.
  • (2) In einigen Ausführungsformen ist in der obigen Konfiguration (1) in der Ventilsitzfläche 113 ein Bereich 113a der Ventilsitzfläche 113, der auf einer Seite über eine Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 angeordnet ist, vorzugsweise stromaufwärts des Umgehungskanals 110 relativ zu einem Bereich 113b angeordnet, der auf einer anderen Seite angeordnet ist, wie aus der Richtung der oben beschriebenen Achse AX betrachtet. Die Achse AX, die ein Drehzentrum des Ventilkörpers 130 ist, ist vorzugsweise auf der oben beschriebenen einen Seite über die oben beschriebene Mittellinie Cbp angeordnet, wie aus der Richtung der oben beschriebenen Achse AX betrachtet.
  • Mit der obigen Konfiguration (2) wird, da das Abgas, das durch den Umgehungskanal 110 strömt und aus dem Auslass 111 des Umgehungskanals 110 ausgestoßen wird, von der oben beschriebenen einen Seite über die Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 zu der oben beschriebenen anderen Seite geführt wird, die Strömung des Abgases, nachdem es aus dem Auslass 111 des Umgehungskanals 110 ausgestoßen wurde, glatt, was es ermöglicht, den Druckverlust zu unterdrücken.
  • (3) In einigen Ausführungsformen existiert in der obigen Konfiguration (2) das oben beschriebene Drehzentrum (Achse AX) vorzugsweise in einem Bereich weiter von der oben beschriebenen Mittellinie Cbp relativ zu einer Normalen N zu der Ventilsitzfläche 113, die durch einen Endabschnitt 135 des Ventilkörpers 130 verläuft, der auf einer Seite der Ventilsitzfläche 113 und auf der oben beschriebenen einen Seite über die oben beschriebene Mittellinie Cbp angeordnet ist, wie aus der Richtung der oben beschriebenen Achse AX betrachtet.
  • Mit der obigen Konfiguration (3) bewegt sich, wenn der Ventilöffnungsgrad θv von dem Zustand, in dem der Ventilkörper 130 und die Ventilsitzfläche 113 miteinander in Kontakt sind (wenn die Wastegateventilvorrichtung 100 vollständig geschlossen ist), zunimmt, der oben beschriebene Endabschnitt 35 von der Ventilsitzfläche 113 weg. Daher ist es möglich, eine Interferenz zwischen dem oben beschriebenen Endabschnitt 135 und der Ventilsitzfläche 113 zu vermeiden, wenn der Ventilkörper 130 schwenkt.
  • (4) In einigen Ausführungsformen kann in der obigen Konfiguration (1) in der Ventilsitzfläche 113 ein Bereich 113b der Ventilsitzfläche 113, der auf der oben beschriebenen anderen Seite über eine Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 angeordnet ist, stromaufwärts des Umgehungskanals 110 relativ zu einem Bereich 113a angeordnet sein, der auf der oben beschriebenen einen Seite angeordnet ist, wie aus der Richtung der oben beschriebenen Achse AX betrachtet. Die Achse AX, die ein Drehzentrum des Ventilkörpers 130 ist, kann auf der oben beschriebenen einen Seite über die oben beschriebene Mittellinie Cbp angeordnet sein, wie aus der Richtung der oben beschriebenen Achse AX betrachtet.
  • Unter den Bereichen außerhalb des Umgehungskanals 110 existiert in dem Bereich auf der oben beschriebenen einen Seite über die Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 das Element usw., wie etwa der Stützarm 120 oder die Welle, die am Drehzentrum (Achse AX) des Ventilkörpers 130 angeordnet ist, das die Strömung des Abgases, das aus dem Auslass 111 des Umgehungskanals 110 ausgestoßen wird, beeinträchtigen kann. Aufgrund von Konstruktionsbeschränkungen oder dergleichen ist es jedoch auch denkbar, dass es einen Fall geben kann, in dem es besser ist, das Abgas, das aus dem Auslass 111 des Umgehungskanals 110 ausgestoßen wird, mehr zu dem Bereich auf der oben beschriebenen einen Seite über die Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 strömen zu lassen als zu dem Bereich auf der oben beschriebenen anderen Seite. Selbst in einem solchen Fall wird mit der obigen Konfiguration (4), da das Abgas, das durch den Umgehungskanal 110 strömt und aus dem Auslass 111 des Umgehungskanals 110 ausgestoßen wird, von der oben beschriebenen anderen Seite über die Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 zu der oben beschriebenen einen Seite geführt wird, eine Beeinträchtigung der Strömung des Abgases, nachdem es aus dem Auslass 111 des Umgehungskanals 110 ausgestoßen wurde, unterdrückt, was es ermöglicht, den Druckverlust zu unterdrücken.
  • (5) Eine Turbine 30 gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die Wastegateventilvorrichtung 100, die eine beliebige der obigen Konfigurationen (1) bis (4) aufweist.
  • In der obigen Konfiguration (5), da die Turbine 30 die Wastegateventilvorrichtung 100 beinhaltet, die eine beliebige der obigen Konfigurationen (1) bis (4) aufweist, ist es möglich, die Steuergenauigkeit der Abgasmenge in dem Bereich zu verbessern, in dem der Ventilöffnungsgrad θv; relativ klein ist.
  • (6) Eine Turbine gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet: die Wastegateventilvorrichtung 100, die die obige Konfiguration (2) oder (3) aufweist; ein Turbinenrad 3; und einen Ausstoßkanal-Bildungsabschnitt 55, der einen Ausstoßkanal 171 bildet, der stromabwärts des Turbinenrads 3 gebildet ist. Der Ausstoßkanal 171 beinhaltet: einen Ausstoßkanal-Hauptströmungsbereich 173, der benachbart zu dem Umgehungskanal 110 auf der oben beschriebenen anderen Seite über die Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 angeordnet ist, wie aus der Richtung der oben beschriebenen Achse AX betrachtet; und einen Zusammenflussbereich 175, in dem sich ein Abgas, das aus dem Auslass 111 des Umgehungskanals 110 ausgestoßen wird, und ein Abgas, das durch den Ausstoßkanal-Hauptströmungsbereich 173 strömt, vereinen.
  • Mit der obigen Konfiguration (6) ist der Ausstoßkanal-Hauptströmungsbereich 173 des Ausstoßkanals 171 benachbart zu dem Umgehungskanal 110 auf der oben beschriebenen anderen Seite über die Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 angeordnet, wie aus der Richtung der oben beschriebenen Achse AX betrachtet. Mit der obigen Konfiguration (6) wird, da die Turbine 30 die Wastegateventilvorrichtung 100 beinhaltet, die die obige Konfiguration (2) oder (3) aufweist, wie oben beschrieben, das Abgas, das durch den Umgehungskanal 110 strömt und aus dem Auslass 111 des Umgehungskanals 110 ausgestoßen wird, von der oben beschriebenen einen Seite über die Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 zu der oben beschriebenen anderen Seite entlang der Schließfläche 131 geführt. Somit vereint sich das Abgas, das durch den Umgehungskanal 110 strömt und aus dem Auslass 111 des Umgehungskanals 110 ausgestoßen wird, leicht mit dem Abgas, das durch den Ausstoßkanal-Hauptströmungsbereich 173 im Zusammenflussbereich 175 strömt, und eine Störung der Strömung des Abgases, das durch den Ausstoßkanal 171 strömt, wird unterdrückt, was es ermöglicht, den Druckverlust des Abgases im Ausstoßkanal 171 zu unterdrücken.
  • (7) In einigen Ausführungsformen ist in der obigen Konfiguration (6) eine Winkeldifferenz Δθ zwischen einer Erstreckungsrichtung zu einer stromabwärtigen Seite des Ausstoßkanal-Hauptströmungsbereichs 173 und einer Erstreckungsrichtung der Ventilsitzfläche 113 von der oben beschriebenen einen Seite über die Mittellinie Cbp des Umgehungskanals 110 zu der oben beschriebenen anderen Seite auf der Ventilsitzfläche 113 vorzugsweise kleiner als 90 Grad, wie aus der Richtung der oben beschriebenen Achse AX betrachtet.
  • Mit der obigen Konfiguration (7) vereint sich das Abgas, das durch den Umgehungskanal 110 strömt und aus dem Auslass 111 des Umgehungskanals 110 ausgestoßen wird, leicht weiter mit dem Abgas, das durch den Ausstoßkanal-Hauptströmungsbereich 173 im Zusammenflussbereich 175 strömt, wenn die oben beschriebene Winkeldifferenz Δθ kleiner als 90 Grad ist, und eine Störung der Strömung des Abgases, das durch den Ausstoßkanal 171 strömt, wird weiter unterdrückt, was es ermöglicht, den Druckverlust des Abgases im Ausstoßkanal 171 weiter zu unterdrücken.
  • (8) Ein Turbolader 1 gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die Turbine 30, die eine beliebige der obigen Konfigurationen (5) bis (7) aufweist.
  • Mit der obigen Konfiguration (8) ist es möglich, die Steuergenauigkeit des Ladedrucks im Turbolader 1 zu verbessern.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Turbolader
    3
    Turbinenrad
    5
    Gehäuse (Turbinengehäuse)
    7
    Scroll-Abschnitt (Scroll-Strömungskanal-Erzeugungsabschnitt)
    30
    Turbinen
    55
    Ausstoßkanal-Bildungsabschnitt
    100
    Wastegateventilvorrichtung
    110
    Umgehungskanal
    111
    Auslass
    113
    Ventilsitzfläche
    120
    Stützarm
    121
    Drehwelle
    130
    Ventilkörper
    131
    Schließfläche
    135
    Endabschnitt
    150
    Wastegateventilkörper
    171
    Ausstoßkanal
    173
    Ausstoßkanal-Hauptströmungsbereich
    175
    Zusammenflussbereich
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2018127989 A [0003]

Claims (8)

  1. Wastegateventilvorrichtung, die an einem Umgehungskanal angeordnet ist, der eine Turbine eines Turboladers umgeht, der an einem Abgaskanal eines Motors angeordnet ist, umfassend: eine Ventilsitzfläche, die an einem Auslass des Umgehungskanals ausgebildet ist; und einen Wastegateventilkörper, der einen Stützarm, der um eine Achse drehbar gestützt ist, und einen Ventilkörper, der durch den Stützarm gestützt ist, beinhaltet, wobei der Ventilkörper dazu konfiguriert ist, mit der Ventilsitzfläche gemäß einer Drehung des Stützarms in und außer Kontakt zu kommen, wobei die Ventilsitzfläche in Bezug auf eine Richtung orthogonal zu einer axialen Richtung des Umgehungskanals, von einer Richtung der Achse aus gesehen, geneigt ist.
  2. Wastegateventilvorrichtung nach Anspruch 1, wobei in der Ventilsitzfläche ein Bereich der Ventilsitzfläche, der sich auf einer Seite über eine Mittellinie des Umgehungskanals befindet, stromaufwärts des Umgehungskanals relativ zu einem Bereich, der sich auf einer anderen Seite befindet, von der Richtung der Achse aus gesehen, angeordnet ist, und wobei der Ventilkörper ein Drehzentrum aufweist, das sich auf der einen Seite über die Mittellinie, von der Richtung der Achse aus gesehen, befindet.
  3. Wastegateventilvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Drehzentrum in einem Bereich weiter von der Mittellinie relativ zu einer Normalen zu der Ventilsitzfläche, die durch einen Endabschnitt des Ventilkörpers verläuft, der sich auf einer Seite der Ventilsitzfläche und auf der einen Seite über die Mittellinie, von der Richtung der Achse aus gesehen, befindet, vorhanden ist.
  4. Wastegateventilvorrichtung nach Anspruch 1, wobei in der Ventilsitzfläche ein Bereich der Ventilsitzfläche, der sich auf einer anderen Seite über eine Mittellinie des Umgehungskanals befindet, stromaufwärts des Umgehungskanals relativ zu einem Bereich, der sich auf einer Seite befindet, von der Richtung der Achse aus gesehen, angeordnet ist, und wobei der Ventilkörper ein Drehzentrum aufweist, das sich auf der einen Seite über die Mittellinie, von der Richtung der Achse aus gesehen, befindet.
  5. Turbine, umfassend: die Wastegateventilvorrichtung nach Anspruch 1.
  6. Turbine, umfassend: die Wastegateventilvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3; ein Turbinenrad; und einen Abgabekanalbildungsabschnitt, der einen Abgabekanal bildet, der stromabwärts des Turbinenrads gebildet ist, wobei der Abgabekanal umfasst: einen Abgabekanalhauptströmungsbereich, der benachbart zu dem Umgehungskanal auf der anderen Seite über die Mittellinie des Umgehungskanals angeordnet ist, gesehen aus der Richtung der Achse; und einen Zusammenflussbereich, wo sich ein Abgas, das aus dem Auslass des Umgehungskanals abgegeben wird, und ein Abgas, das durch den Abgabekanalhauptströmungsbereich strömt, verbinden.
  7. Turbine nach Anspruch 6, wobei eine Winkeldifferenz zwischen einer Erstreckungsrichtung zu einer stromabwärtigen Seite des Abgabekanalhauptströmungsbereichs und einer Erstreckungsrichtung der Ventilsitzfläche von der einen Seite über die Mittellinie des Umgehungskanals zu der anderen Seite auf der Ventilsitzfläche, von der Richtung der Achse aus gesehen, weniger als 90 Grad beträgt.
  8. Turbolader, umfassend: die Turbine nach Anspruch 5.
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