JP2000337158A - 可変ノズル式ターボ過給機 - Google Patents

可変ノズル式ターボ過給機

Info

Publication number
JP2000337158A
JP2000337158A JP11151110A JP15111099A JP2000337158A JP 2000337158 A JP2000337158 A JP 2000337158A JP 11151110 A JP11151110 A JP 11151110A JP 15111099 A JP15111099 A JP 15111099A JP 2000337158 A JP2000337158 A JP 2000337158A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle
vane
vanes
support
turbine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP11151110A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuaki Jinnai
靖明 陣内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP11151110A priority Critical patent/JP2000337158A/ja
Publication of JP2000337158A publication Critical patent/JP2000337158A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温度下の運転中のノズルプレートの熱変形
を防ぎノズルベーンの自由端側のクリアランスを維持で
きる可変ノズル式ターボ過給機を提供すること。 【解決手段】 タービン翼車を囲んで形成され同タービ
ン翼車へ排気ガスを供給するノズル部にベーンシャフト
を介して回動自在に取り付けられた複数のノズルベーン
と、前記ノズル部において前記ノズルベーンの自由端側
端部と対向するようにタービン翼車を囲んでタービンケ
ーシングの内面に設けられたノズルプレートと、前記ノ
ズル部に配設されその一端に前記ノズルプレートを前記
ノズルベーンの自由端側端部との間にクリアランスを有
して固定する複数のノズルサポートとを有し、前記ノズ
ルベーンの内の一部のノズルベーンは回動域を縮小する
ために一部分を欠いて形成された短翼ノズルベーンと
し、前記ノズルサポートは同短翼ノズルベーンの回動域
が縮小された領域に位置してなることを特徴とする可変
ノズル式ターボ過給機。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、可変ノズル式ター
ボ過給機に関し、特にそのノズル部の構造に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】内燃機関においては、シリンダ容量や回
転数を増すこと無く出力を増大させるために、排気ガス
のエネルギによって駆動仕事をまかなう排気ターボ過給
機が用いられている。
【0003】排気ターボ過給機は、その例を図4に全体
断面概要図で示すように、圧縮機2とタービン3とによ
り構成され、排気ガスのエネルギーの有効活用のためタ
ービン3の排気ガスの流入部におけるノズルベーン4を
可動にして排気ガス流路面積を可変とした可変ノズル式
ターボ過給機1がある。
【0004】可変ノズル式ターボ過給機1のタービンケ
ーシング5には、排気ガス流入路として図示しない排気
管に連通する排気ガス通路6が形成され、その内周部に
設けられたノズル部7に囲まれてタービン翼車8がコン
プレッサ2側と同軸に取付けられている。
【0005】内燃機関から排出された排気ガスはタービ
ンケーシング5の排気ガス通路6に導入され、導入され
た排気ガスはノズル部7に設けられたノズルベーン4を
経てタービン翼車8へ流入し、タービン翼車8を回転駆
動し、それによって同軸のコンプレッサ2側が駆動され
る。
【0006】図5に図4と同様の可変ノズル式ターボ過
給機1の一従来例の可変ノズル式のタービン3の部分断
面図を示す。図5においては、タービン翼車は図示省略
され、タービン翼車が挿入される中空部8aが示されて
いる。図6は、図5中B−B矢視によるノズルベーン4
周辺のノズル部7の拡大説明図である。
【0007】図5において、9はノズルプレート、10
はノズルサポート、11はマウントであり、排気ガス通
路6の内周のノズル部7はタービンケーシング5内面に
緩く嵌設された円環状のノズルプレート9とマウント1
1の間隙を排ガス流入開口としている。
【0008】同開口内に位置し上記中空部8aを囲むよ
うに複数のノズルベーン4がそのベーンシャフト4aを
介してその軸線をタービン中心軸8b方向にしてマウン
ト11に回動自在に支持されており、ノズル部7は複数
のノズルベーン4の回動によって同開口の開度が調整さ
れる。
【0009】すなわち、ノズルベーン4はベーンシャフ
ト4aの端部に取り付けられたリンク12によって各々
自身の軸線を中心として図示4’のように連動して回動
するが、その開き角度は外部から遠隔操作され、タービ
ン3の容量を変化させることができるものである。
【0010】マウント11はタービンケーシング内周側
に取り付けられ、タービン翼車の挿入される中空部8a
を囲むように配置され、ノズルベーン4およびノズルプ
レート9の支持体となるものである。
【0011】また、ノズルプレート9は中空部8aを囲
む円環状に形成されてタービンケーシング5内面に緩く
嵌め込まれ、段付きボルト状のノズルサポート10によ
ってマウント11に取り付けられるが、ノズルサポート
10はその一端がマウント10にねじで締結され、他端
はノズルプレート9をねじ等で固定しており、ノズルベ
ーン4の自由端側(マウント9に支持されたベーンシャ
フト4aと反対側)端部とノズルプレート9の外表面と
のクリアランスを適正なものに設定する調整要素の役割
も有している。
【0012】以上のような構成のため、ノズルサポート
10はノズルベーン4の回動と干渉しないことが必要で
あり、そのため図6中に示すようなノズルベーン4の回
動域Xやベーンシャフト4aを避けて取り付けられてお
り、ノズル部7においてノズルベーン4より上流側に配
設されている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の可
変ノズル式ターボ過給機においては、ノズルベーン4を
図示4’のように回動する際、ノズルサポート10との
干渉が起こらないように、ノズルサポート10はノズル
ベーン4の回動域X外に配置する必要があり、図5、図
6に示すようにノズルサポート10はノズルベーン4の
上流側に配置されるため、ノズルプレート9のノズルサ
ポート10への取付け支持点はその外周側とならざるを
得なかった。
【0014】しかし、そのような配置の場合、ノズルプ
レート9の支持点が外周側に偏っているため高温度下の
運転中にノズルプレート9がノズルベーン4の方向に熱
変形を起こし易くクリアランスが無くなり、ノズルベー
ン4が回動できなくなってしまう問題があった。
【0015】それを回避するためには、ノズルベーン4
の自由端側端部とノズルプレート9の外表面とのクリア
ランスの初期設定を大きくするか、ノズルプレート9の
板厚を大幅に上げることが必要となるが、前者はクリア
ランスの過大化によるタービン性能の悪化、後者はノズ
ル部7の組立構造の大型化という別の問題が生じる。
【0016】本発明はかかる問題を解消し、ノズル部の
構造の大型化を生ずることなしに、高温度下の運転中の
ノズルプレートの熱変形を防ぎ、ノズルベーンの自由端
側のクリアランスをその過大化なしに維持でき、ノズル
ベーンの回動に支障がなく、タービン性能の悪化が生じ
ない可変ノズル式ターボ過給機を提供することを課題と
するものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するためになされたものであり、タービン翼車を囲ん
で形成され同タービン翼車へ排気ガスを供給するノズル
部にベーンシャフトを介して回動自在に取り付けられた
複数のノズルベーンと、前記ノズル部において前記ノズ
ルベーンの自由端側端部と対向するようにタービン翼車
を囲んでタービンケーシングの内面に設けられたノズル
プレートと、前記ノズル部に配設されその一端に前記ノ
ズルプレートを前記ノズルベーンの自由端側端部との間
にクリアランスを有して固定する複数のノズルサポート
とを有し、前記ノズルベーンの内の一部のノズルベーン
は回動域を縮小するために一部分を欠いて形成された短
翼ノズルベーンとし、前記ノズルサポートは同短翼ノズ
ルベーンの回動域が縮小された領域に位置してなること
を特徴とする可変ノズル式ターボ過給機を提供するもの
である。
【0018】本発明によれば、ノズルサポートをタービ
ン内周側に位置させることができるのでノズルプレート
をその内周縁と外周縁の略中央で支持でき、従来ノズル
プレートをその外周縁近くで偏って支持していたものに
比べ、ノズル部の大型化なしに高温運転時の熱変形を大
幅に減少させることができるものとなる。そのためノズ
ルベーンの自由端側のクリアランスをその過大化なしに
維持でき、ノズルベーンの回動に支障がなく、タービン
性能の悪化が防止されるものである。
【0019】
【発明の実施の形態】図1から図3に基づき、本発明の
実施の一形態に係る可変ノズル式ターボ過給機を説明す
る。
【0020】図1は本発明の実施の一形態に係る可変ノ
ズル式ターボ過給機の可変ノズル式のタービン3の部分
断面図を示す。図1においては、従来例を示す図5と同
様に、タービン翼車は図示省略され、タービン翼車が挿
入される中空部8aが示されている。図2は、図1中A
−A矢視によるノズルベーン4周辺のノズル部7の拡大
説明図である。図3は、図2の一部拡大図によるノズル
ベーン4等の回動状態の説明図である。
【0021】なお、図1から図3において、前述の図4
から図6に示すものと同じ機能のものについては同じ符
号を付して、説明を省略する。また図1に示す本実施の
形態において、従来例の図5と図示上一部違いがあって
も構成的に同じ部分についての説明は省略し、従来例の
ものと異なる点を主に説明する。
【0022】前述のように、従来例においては、ノズル
サポート10はノズルベーン4の回動と干渉しないよう
に複数のノズルベーン4の回動域Xを避けて取り付けら
れているが、本実施の形態においては、複数のノズルベ
ーン4の内の一部のノズルベーンはその回動域を縮小し
てノズルサポート10との干渉を避けるようにノズルサ
ポート10と干渉する部分を予め欠くように形成した短
翼ノズルベーン41とし、その回動域が縮小された領域
Yにノズルサポート10を設けている。
【0023】図1、図2に示されるように短翼ノズルベ
ーン41はベーン前縁側を欠いた短翼状に形成されてお
り、図3に示すように、その短翼ベーンシャフト41a
により図示41’のように回動されても前縁部を欠いて
形成されているため、他の前縁部を欠くことなく通常の
長さのノズルベーン4よりも回動域が縮小されており、
その回動域が縮小された領域Yにあるノズルサポート1
0とは干渉しない。
【0024】従来例においてノズルサポート10がノズ
ルプレート9をその外周縁近くで偏って支持したため大
きな熱変形が生じていたのに対して、ノズルサポート1
0はノズルプレート9をその内周縁と外周縁の略中央
で、可能なれば中央で偏らずに支持することが好ましい
が、本実施の形態においては上記のように構成したた
め、ノズルサポート10を複数のノズルベーン4のなす
環状翼列内に概ね並ぶ程にタービン内周側に位置させる
ことができるので、ノズルサポート10は従来のものに
比べて内周側に位置して、図1、図2に示されるよう
に、ノズルプレート9をその内周縁と外周縁の中央で支
持している。このため、ノズルプレート9の高温運転時
の熱変形は大幅に減少する。
【0025】すなわち、ノズルプレート9の板厚を増大
させてノズル部を大型化することなしに、ノズルプレー
ト9の熱変形を防ぐことができるものとなる。また、ノ
ズルプレート9の熱変形が防がれるので、ノズルベーン
4の自由端側端部とノズルプレート9とのクリアランス
の初期設定を過大化する必要がなく、適正なクリアラン
スを維持でき、ノズルベーン4の回動に支障が生ぜず、
タービンの性能の悪化をまねくことがない。
【0026】さらに、本実施の形態は、図3に示すよう
にノズルベーン4、短翼ノズルベーン41が回動してノ
ズルの開状態としたときの通常のノズルベーン4の前縁
部が位置する箇所にノズルサポート10を設けることに
より、ノズルサポート10を短翼ノズルベーン41にお
いて翼の回動角方向に並べることができ、ノズルの開状
態においてノズルベーンの翼列を通過する排気ガスに与
える外乱を大幅に減ずることができる。
【0027】すなわち、本発明においては、ノズルサポ
ート10の位置、ノズルべーン4の回動角度を可変ノズ
ルの設計にしたがい自由に設定でき、ノズルプレート9
の熱変形を防ぐだけでなく、排気ガスの流れに障害のな
いものとしてノズル部7における空力性能も向上せしめ
ることを可能とするものである。
【0028】以上、本発明の実施の一形態を説明した
が、本発明はかかる実施の形態に限定されず、本発明の
範囲内でその具体的形態に種々の変更を加えてよいこと
はいうまでもない。
【0029】たとえば、上記実施の形態においては、ノ
ズルサポートは全周で4ヵ所のものが示されているが、
これに限定されるものではなく適宜の数でよく、また、
ノズルサポートの位置は完全に前記の回動域が縮小され
た領域Y内となるものに限られず、ノズルベーンの形
状、位置等の条件により部分的に同領域Y内にあるもの
でもよい。
【0030】またさらに、ノズルベーン、短翼ノズルベ
ーンの数、形状、回動のための機構、等は図示のものに
限定されず設計上適宜のものにおいても本発明は同じく
適用されるものである。
【0031】
【発明の効果】以上、本発明によれば、可変ノズル式タ
ーボ過給機を、タービン翼車を囲んで形成され同タービ
ン翼車へ排気ガスを供給するノズル部にベーンシャフト
を介して回動自在に取り付けられた複数のノズルベーン
と、前記ノズル部において前記ノズルベーンの自由端側
端部と対向するようにタービン翼車を囲んでタービンケ
ーシングの内面に設けられたノズルプレートと、前記ノ
ズル部に配設されその一端に前記ノズルプレートを前記
ノズルベーンの自由端側端部との間にクリアランスを有
して固定する複数のノズルサポートとを有し、前記ノズ
ルベーンの内の一部のノズルベーンは回動域を縮小する
ために一部分を欠いて形成された短翼ノズルベーンと
し、前記ノズルサポートは同短翼ノズルベーンの回動域
が縮小された領域に位置してなるように構成したので、
ノズルサポートを従来よりノズルベーンに近くタービン
内周寄りに位置させることができるためノズルプレート
をその内周縁と外周縁の略中央で支持でき、従来ノズル
プレートをその外周縁近くで偏って支持していたものに
比べ、ノズル部の大型化なしに高温運転時のノズルプレ
ートの熱変形を大幅に減少させることができるものとな
る。そのためノズルベーンの自由端側のクリアランスを
その過大化なしに維持でき、ノズルベーンの回動に支障
を生ずることなく、タービン性能の悪化をまねくことも
ない。
【0032】また、本発明においては、ノズルサポート
の位置、ノズルべーンの回動角度を可変ノズルの設計に
従い自由に設定でき、ノズルプレートの熱変形を防ぐだ
けでなく、排気ガスの流れに障害のないものとしてノズ
ル部における空力性能も向上せしめることを可能とする
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態に係る可変ノズル式ター
ボ過給機の可変ノズル式のタービンの部分断面図であ
る。
【図2】図1中A−A矢視によるノズルベーン周辺のノ
ズル部の拡大説明図である。
【図3】図2の一部を拡大して示すノズルベーン等の回
動状態の説明図である。
【図4】従来の可変ノズル式ターボ過給機の例の全体断
面概要図である。
【図5】従来の可変ノズル式ターボ過給機の一例の可変
ノズル式のタービンの部分断面図である。
【図6】図5中B−B矢視によるノズルベーン周辺のノ
ズル部の拡大説明図である。
【符号の説明】
1 可変ノズル式ターボ過給機 2 圧縮機 3 タービン 4 ノズルベーン 4a ベーンシャフト 5 タービンケーシング 6 排気ガス通路 7 ノズル部 8 タービン翼車 8a 空間部 8b タービン中心軸 9 ノズルプレート 10 ノズルサポート 11 マウント 12 リンク 41 短翼ノズルベーン 41a 短翼ベーンシャフト X 回動域 Y 回動域が縮小された領域

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タービン翼車を囲んで形成され同タービ
    ン翼車へ排気ガスを供給するノズル部にベーンシャフト
    を介して回動自在に取り付けられた複数のノズルベーン
    と、前記ノズル部において前記ノズルベーンの自由端側
    端部と対向するようにタービン翼車を囲んでタービンケ
    ーシングの内面に設けられたノズルプレートと、前記ノ
    ズル部に配設されその一端に前記ノズルプレートを前記
    ノズルベーンの自由端側端部との間にクリアランスを有
    して固定する複数のノズルサポートとを有し、前記ノズ
    ルベーンの内の一部のノズルベーンは回動域を縮小する
    ために一部分を欠いて形成された短翼ノズルベーンと
    し、前記ノズルサポートは同短翼ノズルベーンの回動域
    が縮小された領域に位置してなることを特徴とする可変
    ノズル式ターボ過給機。
JP11151110A 1999-05-31 1999-05-31 可変ノズル式ターボ過給機 Withdrawn JP2000337158A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11151110A JP2000337158A (ja) 1999-05-31 1999-05-31 可変ノズル式ターボ過給機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11151110A JP2000337158A (ja) 1999-05-31 1999-05-31 可変ノズル式ターボ過給機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000337158A true JP2000337158A (ja) 2000-12-05

Family

ID=15511584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11151110A Withdrawn JP2000337158A (ja) 1999-05-31 1999-05-31 可変ノズル式ターボ過給機

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000337158A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100459750B1 (ko) * 2001-02-27 2004-12-03 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 가변 용량 터빈용 베인 조정 기구 및 그 조립 방법
WO2022158165A1 (ja) * 2021-01-21 2022-07-28 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 可変容量タービンおよび過給機

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100459750B1 (ko) * 2001-02-27 2004-12-03 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 가변 용량 터빈용 베인 조정 기구 및 그 조립 방법
WO2022158165A1 (ja) * 2021-01-21 2022-07-28 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 可変容量タービンおよび過給機
JP7423557B2 (ja) 2021-01-21 2024-01-29 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 可変容量タービンおよび過給機

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7594794B2 (en) Leaned high pressure compressor inlet guide vane
JP4128272B2 (ja) 可変面積タービン・ノズル・セグメント
US6951450B1 (en) Variable geometry turbocharger
KR101146641B1 (ko) 가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기
US4726744A (en) Tubocharger with variable vane
US4013377A (en) Intermediate transition annulus for a two shaft gas turbine engine
JP2004518062A (ja) 可変ノズルターボチャージャのための改善された羽根
KR20040002526A (ko) 터빈
US5498128A (en) Radial-flow exhaust gas turbocharger turbine with adjustable guide vanes
JP2004190660A (ja) トルクチューブ軸受組立体
JP2009062840A (ja) 可変ノズル式ターボチャージャ
WO2018167931A1 (ja) 可変ノズル装置及び可変容量型排気ターボ過給機
JP3381641B2 (ja) 可変容量形ターボチャージャ
JP2000337158A (ja) 可変ノズル式ターボ過給機
GB2183302A (en) Turbocharger with variable guide vanes
JPH0227121Y2 (ja)
JP2002206427A (ja) 可変容量過給機の可変ノズル装置
JPH10212966A (ja) 可変ノズルターボチャージャのユニゾンリング支持構造
WO2019167181A1 (ja) 半径流入式タービン及びターボチャージャー
JP2000154728A (ja) 可変容量型ターボチャージャ
JPH0148361B2 (ja)
JPH10141074A (ja) 可変容量排気ターボ過給機
JPH01208501A (ja) 可変容量タービン
JP2001342803A (ja) ガスタービンの空気流可変装置
JPH11141343A (ja) 可変容量タービン

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20060801