JP2001003759A - 非常用オイルタンクを備えた排ガスターボチャージャ - Google Patents

非常用オイルタンクを備えた排ガスターボチャージャ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 改善された潤滑オイル供給を有する、排ガス
ターボチャージャの軸受けハウジング内に配置された非
常用オイルタンクを備えた排ガスターボチャージャを提
供する。 【解決手段】 排気管路１９に、同じく非常用オイルタ
ンク７に開口している逆止弁２３が配置されているよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非常用オイルタン
クを備えた排ガスターボチャージャであって、非常用オ
イルタンクが、排ガスターボチャージャの軸受けハウジ
ング内で排ガスターボチャージャのシャフト軸線の上方
に配置されていて、供給管路を介して、排ガスターボチ
ャージャの外部に位置する潤滑オイルリザーバに接続さ
れており、軸受けハウジングに接続された排気管路が、
絞り孔によって非常用オイルタンクに開口している形式
のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】排ガスターボチャージャの潤滑箇所に
は、たいていこの排ガスターボチャージャに接続された
内燃機関の潤滑オイルが供給される。内燃機関からの潤
滑オイル供給の故障時に排ガスターボチャージャの損壊
を回避するためには、さしあたりまだ高い回転数で回転
し続ける排ガスターボチャージャに、所定の時間でなお
潤滑オイルが供給されなければならない。このために
は、排ガスターボチャージャのハウジングに非常用オイ
ルタンクが設けられている。この非常用オイルタンク
は、主流に配置されているかまたは副流に配置されてお
り、つまり排ガスターボチャージャの潤滑箇所に対して
直列に配置されているかまたは平行に配置されている。
【０００３】社内報「ＭＥＴ８３ＳＤ・ターボチャージ
ャ・オーバホール・プロシィージャ（Ｔｕｒｂｏｃｈａ
ｒｇｅｒ Ｏｖｅｒｈａｕｌ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）
（１９９６年１月、Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｈｅａｖｙ
Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅ、第４頁）」の記載から、軸受け
ハウジング内に配置された非常用オイルタンクを備えた
このような排ガスターボチャージャが公知である。この
非常用オイルタンクは主流に位置しており、この非常用
オイルタンクには、フラップ式の逆止弁と、非常用オイ
ルタンクに接続された供給管路とを介してオイルが供給
される。さらに、この非常用オイルタンクは排気管路を
介して給気されるかもしくは排気される。この排気管路
の、非常用オイルタンク内に突入した一方の端部は絞り
孔を有しており、他方の端部は軸受けハウジングに設け
られた自由空間に開口している。
【０００４】逆止弁が潤滑オイルの主流に配置されてい
ることに基づき、供給管路内にはある程度の圧力損失が
発生する。これにより、オイル供給部が、本来必要とさ
れるよりも大きく寸法設定されなければならないか、ま
たは排ガスターボチャージャの軸受けに潤滑オイルが最
適に供給され得なくなる。さらに、このような調整エレ
メントが潤滑オイルの主流に配置されていることは、場
合によって発生する、前記調整エレメントの機能故障時
にオイル供給が妨げられるという危険をはらんでいる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上で
述べた全ての欠点を回避して、改善された潤滑オイル供
給を有する、排ガスターボチャージャの軸受けハウジン
グ内に配置された非常用オイルタンクを備えた排ガスタ
ーボチャージャを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、冒頭で述べた形式の排ガスターボ
チャージャにおいて、排気管路に、同じく非常用オイル
タンクに開口している逆止弁が配置されているようにし
た。
【０００７】
【発明の効果】供給管路を介して行われる潤滑オイル供
給が故障した場合には、供給管路内を引き戻るオイル柱
が、排気管路に配置された絞り孔と、本発明により同じ
く排気管路に設けられた逆止弁とを介して給気される。
これにより、逆止弁を供給管路に、つまり主流に配置す
ることは不要となる。このことに基づき、潤滑オイル供
給時には圧力損失の低減が認められ得る。つまり、これ
により、改善された潤滑オイル供給を達成することがで
きる。さらに、供給管路に設けられる逆止弁を不要にし
たことにより、潤滑オイル供給を一層確実にかつ一層廉
価に実現することができる。
【０００８】逆止弁が、排気管路の最上位の領域に配置
されていると特に有利である。こうして、絞り孔と逆止
弁とを唯一の構成部分で簡単に組み合わせることを実現
することができるので、製造コストの低減が得られる。
【０００９】さらに、排ガスターボチャージャに接続さ
れた内燃機関の潤滑オイルタンクが、排ガスターボチャ
ージャの外部に配置された潤滑オイルリザーバとして使
用されると有利である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面につき詳しく説明する。図面には、内燃機関に接続さ
れた排ガスターボチャージャが示してあるが、ただし、
本発明を理解するために重要となる構成部分しか示して
いない。たとえば排ガスターボチャージャのコンプレッ
サ側およびタービン側は図示していない。作業媒体の流
れ方向は矢印によって示してある。
【００１１】排ガスターボチャージャ１は主として、共
通のシャフト２によって支持されているコンプレッサ
（図示せず）とタービン（同様に図示せず）とから成っ
ており、このコンプレッサとタービンとはそれぞれ１つ
のハウジング内に配置されている。シャフト２を水平方
向に貫いてシャフト軸線３が延びている。シャフト２の
支承装置はいわゆる内側支承装置である。つまり、コン
プレッサとタービンとの間の領域でシャフト２が、対応
する軸受け４に支持されている。シャフト２の、コンプ
レッサとタービンとの間に配置された、軸受け４を有す
る領域は、軸受けハウジング５によって取り囲まれてい
る。この軸受けハウジング５は、コンプレッサハウジン
グにも、タービンハウジングにも結合されている。
【００１２】図１は、内燃機関６に接続された公知先行
技術の排ガスターボチャージャ１の概略図である。この
場合、両機械の大きさ比率は実際の比率には相当してい
ない。軸受けハウジング５の内部では、軸受けハウジン
グ５の上側の領域に非常用オイルタンク７が配置されて
いる。この非常用オイルタンク７は、オイル供給部８
と、このオイル供給部８に接続された供給管路９とを介
して、内燃機関６の、オイルパンとして形成された潤滑
オイルリザーバ１０に接続されている。この場合、供給
管路９とオイル供給部８との接続はフランジ１１を介し
て実現されており、非常用オイルタンク７とオイル供給
部８との接続はタンクカバー１２を介して実現されてい
る。供給管路９内には、フィードポンプ１３が配置され
ており、オイル供給部８内には、フラップ式の逆止弁と
して形成された閉鎖エレメント１４が配置されている。
軸受け４と非常用オイルタンク７との間には供給通路１
５が形成されている。さらに、軸受けハウジング５の下
側の部分では、シャフト２の両側にそれぞれ１つのオイ
ル戻し部１６，１６′が配置されている。ただし、一方
のオイル戻し部１６だけが、戻し管路１７を介して内燃
機関６の潤滑オイルリザーバ１０に接続されている。第
２のオイル戻し部１６′はカバー１８を用いて閉鎖され
ている。軸受けハウジング５内には排気管路１９が配置
されている。この排気管路１９の、非常用オイルタンク
７内に突出した一方の端部には絞り孔２０が設けられて
おり、排気管路１９の他方の端部は軸受けハウジング５
の自由空間２１へ開口している。
【００１３】内燃機関６の運転時には、この内燃機関６
の熱い排ガスがタービンに流入して、このタービンを駆
動する。タービン自体は、このタービンにシャフト２を
介して結合されたコンプレッサを駆動する。コンプレッ
サで圧縮された空気は供給管路（図示せず）を介して内
燃機関６に流入し、内燃機関６内で過給のために、つま
り内燃機関６の出力向上のために使用される。この過程
中、シャフト２、ひいてはシャフト２と協働する全ロー
タ構成ユニットは、極めて高い周速に到達する。これに
よって併発される摩擦を十分に減少させるためには、こ
の過程の間、シャフト２に常に潤滑オイル２２が供給さ
れる。このためには、潤滑オイル２２がフィードポンプ
１３によって内燃機関６の潤滑オイルリザーバ１０から
非常用オイルタンク７へ圧送され、そして非常用オイル
タンク７から供給通路１５を介して軸受け４にまで圧送
される。この場合、非常用オイルタンク７は主流に位置
しているので、常に圧力下にある。引き続き、潤滑オイ
ル２２は軸受け４から出発してオイル戻し部１６と戻し
管路１７とを介して内燃機関６の潤滑オイルリザーバ１
０内へ戻される。
【００１４】内燃機関６からの潤滑オイル供給の故障が
発生した場合、非常用オイルタンク７内のオイルレベル
が下がる。このような場合には、非常用オイルタンク７
の空になった空間が、排気管路１９と絞り孔２０とを介
して軸受けハウジング５からの空気で充填され、オイル
供給部８への潤滑オイル２２の逆流は閉鎖エレメント１
４を用いて防止される。これによって、排ガスターボチ
ャージャ１の軸受け部への潤滑オイル供給は、非常用オ
イルタンク７内に存在する潤滑オイル２２が使い尽くさ
れるまで、なおも保証されている。この時間で、排ガス
ターボチャージャ１を停止させるかまたは通常の潤滑オ
イル供給を再び開始することができる。しかし、潤滑オ
イル２２の欠如に基づく排ガスターボチャージャ１の損
壊は排除されている。
【００１５】本発明の実施例では、排気管路１９内に絞
り孔２０の外側に、やはり非常用オイルタンク７に開口
している逆止弁２３が配置されている（図２参照）。上
記公知先行技術の場合と同様に、内燃機関６の始動時に
潤滑オイル２２は、供給管路９とオイル供給部８とを通
って排ガスターボチャージャ１へ圧送され、これによ
り、非常用オイルタンク７が充填される。このとき、排
ガスターボチャージャ１の軸受け４は、供給通路１５を
介して潤滑される。非常用オイルタンク７の排気は、絞
り孔２０を介して軸受けハウジング５の自由空間２１内
へ行われる。
【００１６】内燃機関６および排ガスターボチャージャ
１の標準運転時では、非常用オイルタンク７が潤滑オイ
ル２２によって通流されるので、軸受け４には潤滑オイ
ル２２が十分に供給されている。過剰の潤滑オイル２２
は絞り孔２０を介して導出され、次いで、軸受け４を通
って流れた潤滑オイル２２と共に、オイル戻し部１６と
戻し管路１７とを介して内燃機関６の潤滑オイルリザー
バ１０へ再循環される（図３参照）。この運転状態で閉
鎖されている逆止弁２３に基づき、潤滑オイル２２のバ
イパス量は高められない。
【００１７】非常運転時では、非常用オイルタンク７が
空にされる。この場合、軸受け４には引き続き潤滑オイ
ル２２が供給されている。このとき、非常用オイルタン
ク７と、オイル供給部８内を引き戻るオイル柱の容積と
には、絞り孔２０だけでなく逆止弁２３をも介して、軸
受けハウジング５からの空気が給気される（図４参
照）。この場合、とりわけオイル供給部８が非常用オイ
ルタンク７の最上位の領域で作用しているので、オイル
供給部８内への潤滑オイル２２の逆流を阻止することが
できる。これにより、相変わらず機能が保証されている
と同時に、前記公知先行技術の場合にオイル供給部８に
配置されていた閉鎖エレメント１４を節約することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関に接続された公知先行技術による排ガ
スターボチャージャの概略図である。
【図２】本発明による排ガスターボチャージャを、内燃
機関の始動直後の状態で示す概略図である。
【図３】図２に示した排ガスターボチャージャを排ガス
ターボチャージャの標準運転時の状態で示す概略図であ
る。
【図４】図２に示した排ガスターボチャージャを排ガス
ターボチャージャの非常運転時の状態で示す概略図であ
る。
【符号の説明】
１ 排ガスターボチャージャ、 ２ シャフト、 ３
シャフト軸線、 ４軸受け、 ５ 軸受けハウジング、
６ 内燃機関、 ７ 非常用オイルタンク、 ８ オ
イル供給部、 ９ 供給管路、 １０ 潤滑オイルリザ
ーバ、 １１フランジ、 １２ タンクカバー、 １３
フィードポンプ、 １４ 閉鎖エレメント、 １５
供給通路、 １６，１６′ オイル戻し部、 １７ 戻
し管路、 １８ カバー、 １９ 排気管路、 ２０
絞り孔、 ２１ 自由空間、２２ 潤滑オイル、 ２３
逆止弁
フロントページの続き (72)発明者 マッティアス ケーラー スイス国 バーデン シェレナッカーシュ トラーセ 14

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 非常用オイルタンク（７）を備えた排ガ
    スターボチャージャ（１）であって、非常用オイルタン
    ク（７）が、排ガスターボチャージャ（１）の軸受けハ
    ウジング（５）内で排ガスターボチャージャ（１）のシ
    ャフト軸線（３）の上方に配置されていて、供給管路
    （９）を介して、排ガスターボチャージャ（１）の外部
    に位置する潤滑オイルリザーバ（１０）に接続されてお
    り、軸受けハウジング（５）に接続された排気管路（１
    ９）が、絞り孔（２０）によって非常用オイルタンク
    （７）に開口している形式のものにおいて、排気管路
    （１９）に、同じく非常用オイルタンク（７）に開口し
    ている逆止弁（２３）が配置されていることを特徴とす
    る、非常用オイルタンクを備えた排ガスターボチャージ
    ャ。
  2. 【請求項２】 前記逆止弁（２３）が、排気管路（１
    ９）の最上位の領域に配置されている、請求項１記載の
    排ガスターボチャージャ。
  3. 【請求項３】 排ガスターボチャージャ（１）の外部に
    配置された潤滑オイルリザーバ（１０）として、排ガス
    ターボチャージャ（１）に接続された内燃機関（６）の
    オイルパンが形成されている、請求項１または２記載の
    排ガスターボチャージャ。
JP2000166319A 1999-06-05 2000-06-02 非常用オイルタンクを備えた排ガスターボチャージャ Expired - Lifetime JP4382968B2 (ja)

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