JP2002508049A - ターボチャージャとターボチャージャの装備方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 内燃機関用のターボチャージャ１０であり、該ターボチャージャが、ハウジングのチャンバ内に収容されたタービン１３を備えたハウジング１１を有し、該タービンがエンジンからの排気ガスによって駆動され、更にターボチャージャには、ウェーストゲート２５とＥＧＲ弁１９の少なくとも一方が一体に組付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】 ターボチャージャとターボチャージャの装備方法 技術分野 本発明は、内燃機関、主として圧縮点火機関と協働して使用される型式のター ボチャージャに関するものである。特に本発明は、請求項１の前段に記載のター ボチャージャ・ハウジングと、請求項６の前段に記載のターボチャージャとに係 わるものである。本発明は、またターボチャージャを、請求項１０の前段に記載 の内燃機関に組付ける方法に関するものである。 背景技術 ターボチャージャは内燃機関の吸気系内に配置された圧縮機を有しており、そ れによって空気量を増大させることで、内燃機関へ供給される燃料をも増加させ 、エンジン出力を増大させる。圧縮機はタービンによって駆動され、該タービン は排気ガス出口に配置され、軸を介して圧縮機に接続されている。 この構成には２つの利点がある。すなわち、１）排気ガス流から回収されるエ ネルギーを利用するので、エンジンがより効率的になり、２）より小型のエンジ ンで、所定の出力を得ることができる点である。 圧縮機の駆動に利用可能な出力は、エンジン速度の非線形関数であり、この結 果、低速では、ほとんど過給されないが、高速では過給が最大となる。たいてい のターボチャージャは、ウェーストゲートに接続されており、ウェーストゲート により排気ガスがタービンをバイパスすることができ、かつまたウェーストゲー トによりマニホルド圧が調整できる。ウェーストゲートは、通常、過給圧を感知 するダイアフラムによって制御される。 燃焼室内で発生する排気ガスに係わる環境対策として、ターボチャージャも、 排気ガス再循環（ＥＧＲ）システムに含めることができ、このシステムでは、或 るパーセンテージの排気ガスが燃焼室を経て再循環される。再循環は、通常、或 る量の排気ガスを吸気マニホルドへ戻すことによって達せられる。 通常、エンジンの排気マニホルドは、ターボチャージャ、ＥＧＲ、ウェースト ゲートと一緒に製造され、ターボチャージャは、対応する接続部と一緒に製造さ れる。ＥＧＲ弁とウェーストゲートとは、かさ高であり、どの関連接続部も漏れ を生じやすい。 発明の陳述 本発明の目的は、ＥＧＲ弁および／またはウェーストゲートを備えたターボチ ャージエンジン、それも場所を取らず、漏れを生じにくい形式のものを得ること にある。したがって、請求項１の特徴部分に記載された特徴を有する内燃機関用 のターボチャージャ・ハウジングが提供される。 前記目的は、ウェーストゲートとＥＧＲのうちの少なくとも１つを収容するた めの少なくとも１つのチャンバおよび／または通路を有するターボチャージャ・ ハウジングを得ることによって、達成される。好ましくは、ハウジングは、少な くとも１つの、好ましくは２つのウェーストゲート用と、少なくとも１つの、好 ましくは２つのＥＧＲ弁用の各チャンバおよび／または通路を有している。 ２つのウェーストゲート通路は、ウェーストゲート位置から下流のタービンチ ャンバ排気ガス出口に接続されて、ハウジングを出る排気ガス用の単一の排気ガ ス出口を形成している。 ハウジングは、更にタービンチャンバ用の１対の排気ガス入口を有することが でき、各入口は、ＥＧＲ弁およびウェーストゲート用の各通路に開口している。 また、本発明により、内燃機関用のターボチャージャが得られ、該ターボチャ ージャが、エンジンからの排気ガスにより駆動されるタービンを有し、かつまた ウェーストゲートとＥＧＲ弁のうちの少なくとも１つがターボチャージャ内に一 体に組付けられている。 本発明の別の態様によれば、請求項１０の特徴部分に記載された方法により内 燃機関にターボチャージャ、ウェーストゲート、ＥＧＲのすべて／またはいずれ かを装備する方法が得られる。 本発明によるターボチャージャ・ハウジングは、従来式のターボチャージャ・ ハウジングより複雑であるが、全体が単一ユニットとして提供されるため、車両 製造時に車両により容易に組付け可能であり、かつ保守時には単一ユニットとし て交換できる。以下で、本発明の実施例を添付図面につき説明する。 図面の説明 図１は、ターボチャージャのタービン・ハウジングの略示図である。ハウジン グは、ターボチャージャを特定のエンジンに収容するのに望ましい形状に構成し 得ることが分かるだろう。 発明の説明 添付の略示図１にに示されているように、ターボチャージャ１０は、適当な材 料、例えば成形されかつ機械加工された金属、通常は鋼または鉄で造られたハウ ジング１１を有している。ハウジング１１は、タービン１３を収容するタービン チャンバを含み、該タービンは、ターボチャージャの場合に周知のことだが、圧 縮機に結合されている軸（図示せず）に取付けられている。 使用されるターボチャージャは、Ｖ字形に配置された直接噴射ディーゼル機関 に用いられているような１対の排気マニホルドに接続される。あるいはまた、前 記排気マニホルド対は、直列配置シリンダを備えたエンジン内に用いられるよう な２つの異なるシリンダ組に接続することもできよう。 ハウジング１１は、各エンジン排気マニホルド用の各排気入口１５を有してい る。この場合、２つの排気マニホルドの１つにそれぞれ接続するために、２つの 入口１５が設けられている。各入口は、タービンチャンバ１２に接続された各通 路１６に開口している。 各通路１６は、また別の２つの通路１７，１８に連通している。各通路１７は 、ＥＧＲ制御弁１９を収容しており、該ＥＧＲ弁が、通路１７内か、通路１７内 に形成されているチャンバ（図示せず）内に配置されている。２つの通路１７は 、エンジン排気ガス再循環システムに接続されている出口２１を有している。Ｅ ＧＲ弁は、従来形式で制御ライン２２に接続されている。 通路１８の双方は、タービンチャンバ１２をバイパスし、タービンチャンバ１ ２からの排気ガス出口２３に接続され、この結果、通路１８と出口１３とが単一 の排気ガス出口２４に合流する。出口２４は、車両の排気系と接続可能である。 ウェーストゲート２５は、各通路１８内または通路１８内のチャンバ（図示せず ）に配置され、周知のように電子式または機械式のダイアフラムにより制御ライ ン２６を介して制御される。 ２つのＥＧＲ弁１９と２つのウェーストゲートを用いることで、他の場合には 往々にして発生する２つの排気マニホルド間の圧力不均等が発生する恐れが低減 され、かつタービンチャンバへの圧力が均等化される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. タービンチャンバ（１２）を有する内燃機関用ターボチャージャ・ハウジ ングにおいて、 ハウジング（１１）が、ウェーストゲート（２５）とＥＧＲ弁（１９）とのう ちの少なくとも一方を収容するための少なくとも1つのチャンバおよび／または 通路（１７，１８）を有することを特徴とするターボチャージャ・ハウジング。 2. 前記ハウジング（１１）が、少なくとも1つのウェストゲート（２５）と 少なくとも1つのＥＧＲ弁（１９）とに対し、それぞれ１つづつチャンバおよび ／または通路（１７，１８）を有することを特徴とする、請求項１に記載された ハウジング。 3. 前記ハウジング（１１）が、少なくとも２つのウェーストゲート（２５） と２つのＥＧＲ弁（１９）とに対し、それぞれ２づつチャンバおよび／または通 路（１７，１８）を有している、請求項２に記載されたハウジング。 4. ウェーストゲートの前記２つの通路（１８）が、ウェーストゲート（２５ ）の位置の下流に位置する、タービンチャンバ（１２）の排気ガス出口（２３） に連通しており、それによりハウジング（１１）から排出される排気ガス用の単 一の排気ガス出口（２４）が形成されることを特徴とする、請求項３に記載され たハウジング。 5. 更に、前記タービンチャンバ（１２）に対し、１対の排気ガス入口（１５ ）が設けられており、各入口（１５）が、ＥＧＲ弁（１９）とウェーストゲート （２５）とへの各通路（１７，１８）に開口していることを特徴とする、請求項 ３または請求項４に記載されたハウジング。 6. 内燃機関用のターボチャージャにおいて、 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載されたハウジング（１１）を 特徴とする、内燃機関用のターボチャージャ。 7. 前記ターボチャージャ内に、ウェーストゲート（２５）とＥＧＲ弁（１９ ）のうちの少なくとも一方が一体に組付けられていることを特徴とする、請求項 ６に記載されたターボチャージャ。 8. ターボチャージャ内の各通路（１８）に配置され、ターボチャージャから の排気ガス出口（２４）のすぐ上流の、タービンチャンバ（１２）からの排気ガ ス出口（２３）と組合わされている２つのウェーストゲート（２５）を特徴とす る、請求項７に記載されたターボチャージャ。 9. タービンへの各排気ガス流入通路（１６）に接続されている各通路（１７ ）内にそれぞれ配置された２つのＥＧＲ弁（１９）を含むターボチャージャを特 徴とする、請求項７または請求項８に記載されたターボチャージャ。 10．内燃機関にターボチャージャ、ウェーストゲート、ＥＧＲ弁のすべて／ま たはいずれかを装備する方法において、 前記ターボチャージャ、ＥＧＲ弁（１９）、ウェーストゲート（２５）のすべ て／またはいずれかが、車両の排気系に接続された単一の出口（２４）と、各排 気マニホルドに接続された各入口（１５）とを備えた単一のユニット内に収容さ れることを特徴とする方法。