JP2005207334A - Turbocharger - Google Patents

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Kazunari Adachi
一成 安達
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Aisin Seiki Co Ltd
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a turbocharger which is improved in mountability to an engine, while maintaining the function similar to a variable capacity turbocharger having a waste-gate mechanism. <P>SOLUTION: The turbo charger comprises a shaft 50, a compressor rotor 70 mounted on one end of the shaft, a compressor housing 10 holding the compressor rotor, and having an intake-gas inlet 12 and an outlet, a turbine rotor 80 mounted on one end of the shaft, a turbine housing 60 holding the turbine rotor, and having an exhaust-gas inlet and an outlet 64, and a throttle part 90 provided in the pipe line of the turbine-housing outlet so as to throttle the flow-passage of the exhaust gas let out from the turbine-rotor side. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ターボチャージャに関し、特に、ウエイストゲート機構を有する可変容量ターボチャージャと同様な性能を維持しつつ、エンジンへの搭載性を向上させることができるターボチャージャに関する。   The present invention relates to a turbocharger, and more particularly, to a turbocharger capable of improving mountability to an engine while maintaining the same performance as a variable capacity turbocharger having a waste gate mechanism.

主に自動車用で使用されているターボチャージャでは、エンジンの過給圧を制御するために排気ガスの一部をバイパスさせるウエイストゲート機構を有するものがある。また、エンジンの出力アップのための可変容量ターボチャージャでは、タービン容量を変化させウエイストゲート機構が必要ないようにしている。そして、最近ではエンジンの高出力化や排気温度の上昇により、可変容量を越えるエネルギーがターボチャージャに与えられることがあるので、ウエイストゲート機構を有する可変容量ターボチャージャも用いられるようになっている。このようなウエイストゲート機構を有する可変容量ターボチャージャとして、例えば、所定エンジン回転数領域で可変ノズルのみを開き、それより高速回転領域でウエイストゲートバルブ(排出弁)を開けるように第1のロッドと第2のロッド、リンクを連結したものがある(特許文献1参照)。ウエイストゲート機構を有する可変容量ターボチャージャでは、所定エンジン回転数領域で可変ノズルのみを開き、それより高速回転領域で過給圧コントロールに不必要になったエネルギー(排気ガス)を、バイパス通路に設定されたウエイストゲートバルブを介してタービンの出口側に導いている(図5参照)。   Some turbochargers mainly used for automobiles have a waste gate mechanism that bypasses a part of exhaust gas in order to control the supercharging pressure of the engine. Further, in a variable capacity turbocharger for increasing engine output, the turbine capacity is changed so that a waste gate mechanism is not required. In recent years, energy exceeding the variable capacity is sometimes given to the turbocharger due to the increase in the engine output and the increase in the exhaust gas temperature. Therefore, a variable capacity turbocharger having a wastegate mechanism is also used. As a variable capacity turbocharger having such a wastegate mechanism, for example, the first rod is configured so that only a variable nozzle is opened in a predetermined engine speed range and a wastegate valve (discharge valve) is opened in a higher speed range. There exists what connected the 2nd rod and the link (refer to patent documents 1). In a variable capacity turbocharger with a wastegate mechanism, only the variable nozzle is opened in the specified engine speed range, and energy (exhaust gas) that is unnecessary for supercharging pressure control in the higher speed range is set in the bypass passage. It is led to the outlet side of the turbine through the waste gate valve (see FIG. 5).

特開平10−89081号公報JP-A-10-89081

しかしながら、従来のウエイストゲート機構を有する可変容量ターボチャージャでは、可変容量用の制御アクチュエータと、ウエイストゲート用の制御アクチュエータと、が搭載されることになるため、ターボチャージャが大型化してエンジン・車両への搭載が困難になるおそれがあり、また、制御が難しいという問題がある。   However, since a variable displacement turbocharger having a conventional wastegate mechanism is equipped with a variable displacement control actuator and a wastegate control actuator, the turbocharger is increased in size to an engine / vehicle. Mounting may be difficult, and there is a problem that control is difficult.

また、複数の制御アクチュエータを搭載することになると、構造が複雑になり、コストがかかってしまうといった問題もある。   In addition, when a plurality of control actuators are mounted, there is a problem that the structure becomes complicated and costs increase.

本発明の第1の目的は、ウエイストゲート機構を有する可変容量ターボチャージャと同様な性能を維持しつつ、エンジンへの搭載性を向上させることができるターボチャージャを提供することである。   A first object of the present invention is to provide a turbocharger capable of improving the mountability to an engine while maintaining the same performance as a variable capacity turbocharger having a wastegate mechanism.

本発明の第2の目的は、ウエイストゲート機構を有する可変容量ターボチャージャと同様な性能を維持しつつ、構造が簡素で低コストなターボチャージャを提供することである。   A second object of the present invention is to provide a turbocharger that is simple in structure and low in cost while maintaining the same performance as a variable capacity turbocharger having a wastegate mechanism.

本発明においては、ターボチャージャであって、シャフトと、前記シャフトの一端に取り付けられたコンプレッサロータと、前記コンプレッサロータを収容するとともに、吸入空気の入口部及び出口部を有するコンプレッサハウジングと、前記シャフトの一端に取り付けられたタービンロータと、前記タービンロータを収容するとともに、排気ガスの入口部及び出口部を有するタービンハウジングと、前記タービンロータを通過した排気ガスの流路を絞る絞り部と、を備えることを特徴とする。   In the present invention, the turbocharger is a shaft, a compressor rotor attached to one end of the shaft, a compressor housing that houses the compressor rotor, and has an inlet portion and an outlet portion for intake air, and the shaft A turbine rotor attached to one end of the turbine, a turbine housing that houses the turbine rotor and has an inlet portion and an outlet portion for exhaust gas, and a throttle portion that restricts a flow path of the exhaust gas that has passed through the turbine rotor, It is characterized by providing.

また、本発明の前記ターボチャージャにおいて、前記絞り部は、前記タービンハウジングの出口部側の配管経路に配設されることが好ましい。   In the turbocharger of the present invention, it is preferable that the throttle portion is disposed in a piping path on the outlet side of the turbine housing.

また、本発明の前記ターボチャージャにおいて、前記絞り部は、前記タービンハウジングの出口部に取付けられるとともに、排気ガスが流通する穴を有する板状部材であることが好ましい。   In the turbocharger of the present invention, it is preferable that the throttle portion is a plate-like member that is attached to an outlet portion of the turbine housing and has a hole through which exhaust gas flows.

また、本発明の前記ターボチャージャにおいて、前記絞り部は、絞り量が一定であることが好ましい。   In the turbocharger of the present invention, it is preferable that the throttle portion has a constant throttle amount.

また、本発明の前記ターボチャージャにおいて、排気ガスの一部を前記タービンハウジングの入口部側から出口部側にバイパスさせるウエイストゲート機構を有さないことが好ましい。   In the turbocharger of the present invention, it is preferable not to have a waste gate mechanism for bypassing a part of the exhaust gas from the inlet side to the outlet side of the turbine housing.

本発明(請求項1−5)によれば、ウエイストゲート機構を有する可変容量ターボチャージャと同様な性能を維持しつつ、小型化され、エンジンへの搭載性を向上させることができる。   According to the present invention (claims 1-5), while maintaining the same performance as a variable capacity turbocharger having a wastegate mechanism, it is possible to reduce the size and improve the mountability to the engine.

また、本発明(請求項1−5)によれば、ウエイストゲート機構がなくても、ウエイストゲート機構を有する可変容量ターボチャージャと同様な効果が得られ、簡素な構造で低コスト化を実現することができる。   According to the present invention (claims 1-5), even if there is no waste gate mechanism, the same effect as the variable capacity turbocharger having the waste gate mechanism can be obtained, and the cost can be reduced with a simple structure. be able to.

本発明の実施形態1に係るターボチャージャについて図面を用いて説明する。図1は、本発明の実施形態1に係るターボチャージャの構成を模式的に示した断面図である。   A turbocharger according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the turbocharger according to the first embodiment of the present invention.

ターボチャージャ1は、コンプレッサハウジング10と、ベアリングハウジング30と、タービンハウジング60と、コンプレッサロータ70と、タービンロータ80と、絞り部90と、を有する。   The turbocharger 1 includes a compressor housing 10, a bearing housing 30, a turbine housing 60, a compressor rotor 70, a turbine rotor 80, and a throttle unit 90.

コンプレッサハウジング10は、コンプレッサ入口部12、コンプレッサ出口部(図示せず)、スクロール部16を有する。スクロール部16は、コンプレッサロータ70の外周に渦巻状に配され、コンプレッサ出口部に近づくにつれて断面積を徐々に拡大するように構成され、コンプレッサ出口部に通ずる。   The compressor housing 10 includes a compressor inlet portion 12, a compressor outlet portion (not shown), and a scroll portion 16. The scroll portion 16 is arranged in a spiral shape on the outer periphery of the compressor rotor 70, is configured to gradually increase the cross-sectional area as it approaches the compressor outlet portion, and communicates with the compressor outlet portion.

ベアリングハウジング30は、コンプレッサハウジング10に隣接する。ベアリングハウジング30の外周部には、潤滑油入口部32を有する。潤滑油入口部32は、枝油路36、38に通じており、オイルポンプ(図示せず)から供給される潤滑油をシャフト50と、軸受42の摺動面に供給している。軸受42は、シャフト50を支持する。この摺動面に供給された潤滑油は、ベアリングハウジング30の内部に形成された空間52を介して潤滑油出口部54から排出される。   The bearing housing 30 is adjacent to the compressor housing 10. A lubricating oil inlet 32 is provided on the outer periphery of the bearing housing 30. The lubricating oil inlet 32 communicates with the branch oil passages 36 and 38 and supplies lubricating oil supplied from an oil pump (not shown) to the shaft 50 and the sliding surface of the bearing 42. The bearing 42 supports the shaft 50. The lubricating oil supplied to the sliding surface is discharged from the lubricating oil outlet 54 through a space 52 formed inside the bearing housing 30.

タービンハウジング60は、ベアリングハウジング30に隣接し、排気ガス入口部(図示せず)、排気ガス出口部64を有する。また、タービンハウジング60の内周側には、スクロール部66を形成している。タービンハウジング60には、排気ガスがバイパスされるウエイストゲート機構はなく、排気ガス出口部64の配管経路に絞り部90が配設されている。絞り部90は、タービンロータ80を通過した排気ガスの流路を絞る部分であり、排気ガス出口部64の配管経路の所定の位置に配され、配管経路の表面が(流線形に)隆起した形状である。絞り部90は、タービンハウジング60と一体に構成されている。絞り部90が活用されるのは排気ガスをバイパスする必要がある高速回転領域(高流量領域)である。絞り部90は、できるだけ低速回転領域に絞りの影響が少なくなるような構造が望ましい。これにより、高速回転領域においてタービンロータ80で得られるエネルギーを減少させることで過給圧を制御することができる。   The turbine housing 60 is adjacent to the bearing housing 30 and has an exhaust gas inlet portion (not shown) and an exhaust gas outlet portion 64. Further, a scroll portion 66 is formed on the inner peripheral side of the turbine housing 60. The turbine housing 60 does not have a waste gate mechanism for bypassing exhaust gas, and a throttle portion 90 is disposed in the piping path of the exhaust gas outlet portion 64. The restricting portion 90 is a portion that restricts the flow path of the exhaust gas that has passed through the turbine rotor 80, and is arranged at a predetermined position in the piping path of the exhaust gas outlet 64, and the surface of the piping path is raised (streamlined). Shape. The throttle unit 90 is configured integrally with the turbine housing 60. The throttle unit 90 is used in a high-speed rotation region (high flow region) where the exhaust gas needs to be bypassed. The diaphragm unit 90 preferably has a structure that reduces the influence of the diaphragm in the low-speed rotation region as much as possible. Thereby, the supercharging pressure can be controlled by reducing the energy obtained by the turbine rotor 80 in the high-speed rotation region.

シャフト50は、ベアリングハウジング30の軸受42に支持され、コンプレッサハウジング10側の端部においてコンプレッサロータ70が相対回転不能に取付けられており、タービンハウジング60側の端部においてタービンロータ80が相対回転不能に取付けられている。コンプレッサロータ70は、シャフトに形成したねじ部に螺合するナット76によってシャフト50に固定される。コンプレッサロータ70には、径方向に延在するコンプレッサ翼72が取り付けられている。タービンロータ80には、径方向に延在するタービン翼82が取り付けられている。コンプレッサロータ70は、タービンロータ80が回転することによってタービンロータ80と一体に回転するようになっている。   The shaft 50 is supported by the bearing 42 of the bearing housing 30, and the compressor rotor 70 is attached to the end on the compressor housing 10 side so as not to be relatively rotatable, and the turbine rotor 80 is not relatively rotatable at the end on the turbine housing 60 side. Installed on. The compressor rotor 70 is fixed to the shaft 50 by a nut 76 that is screwed into a thread portion formed on the shaft. A compressor blade 72 extending in the radial direction is attached to the compressor rotor 70. Turbine blades 82 extending in the radial direction are attached to the turbine rotor 80. The compressor rotor 70 rotates integrally with the turbine rotor 80 as the turbine rotor 80 rotates.

以上のような構成によれば、ウエイストゲート機構が不要となり、ウエイストゲート機構を有する可変容量ターボチャージャと同様な性能を維持しつつ、小型化され、簡素な構造で低コスト化を併せ持つターボチャージャとなり、エンジンへの搭載性を向上するものである。また、自動車用全てのターボチャージャで応用することが可能である。   According to the above configuration, the wastegate mechanism is not required, and the turbocharger is reduced in size and has a simple structure and low cost while maintaining the same performance as the variable capacity turbocharger having the wastegate mechanism. This improves the mountability to the engine. Moreover, it can be applied to all turbochargers for automobiles.

次に、本発明の実施形態1に係る可変容量ターボチャージャの原理を、従来のウエイストゲート機構を有する可変容量ターボチャージャと対比しながら、図面を用いて説明する。図2は、本発明の実施形態1に係るターボチャージャを備えるターボ過給圧制御システムの構成を示した概略図である。なお、従来のウエイストゲート機構を有する可変容量ターボチャージャを備えるターボ過給圧制御システムの構成については、図5を参照されたい。   Next, the principle of the variable capacity turbocharger according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings while comparing with the variable capacity turbocharger having a conventional wastegate mechanism. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of a turbo boost pressure control system including the turbocharger according to the first embodiment of the present invention. Refer to FIG. 5 for the configuration of a turbocharging pressure control system including a variable capacity turbocharger having a conventional wastegate mechanism.

従来のウエイストゲート機構を有する可変容量ターボチャージャを備えるターボ過給圧制御システムでは、図5を参照すると、エンジンから排気された排気ガスは、高速回転領域の際、タービン入口部でタービン側とウエイストゲートバルブ側にそれぞれ分岐して流れ、タービンとウエイストゲートバルブを通過した排気ガスは、タービン出口部で合流してマフラー側に排出される。つまり、高速回転領域において、コンプレッサ出口圧P2(過給圧)のコントロールに不必要になったエネルギー(排気ガス)を、バイパス通路に設定されたウエイストゲートバルブを介してタービンの出口側に導いている。一方、低速回転領域の際は、エンジンから排気された排気ガスは、タービン入口部でタービン側のみに流れ、タービンを通過した排気ガスはマフラー側に排出される。高速回転領域及び低速回転領域の際、タービンロータ80の回転により、コンプレッサ入口部12から吸入された吸入空気をコンプレッサロータ70で圧縮して、高い密度になった吸入空気をエンジンに供給する。   In a turbocharging pressure control system having a variable capacity turbocharger having a conventional wastegate mechanism, referring to FIG. 5, the exhaust gas exhausted from the engine is separated from the turbine side and waste at the turbine inlet in the high speed rotation region. Exhaust gases that have branched and flowed to the gate valve side and passed through the turbine and the waste gate valve merge at the turbine outlet and are discharged to the muffler side. In other words, energy (exhaust gas) that is unnecessary for controlling the compressor outlet pressure P2 (supercharging pressure) in the high-speed rotation region is led to the turbine outlet side through the waste gate valve set in the bypass passage. Yes. On the other hand, in the low-speed rotation region, the exhaust gas exhausted from the engine flows only to the turbine side at the turbine inlet, and the exhaust gas that has passed through the turbine is discharged to the muffler side. In the high-speed rotation region and the low-speed rotation region, the intake air sucked from the compressor inlet 12 is compressed by the compressor rotor 70 by the rotation of the turbine rotor 80, and the intake air having a high density is supplied to the engine.

実施形態1に係るターボチャージャを備えるターボ過給圧制御システムでは、図2を参照すると、エンジンから排気された排気ガスは、高速回転領域の際、タービンに流れ、タービンを通過した排気ガスは、タービン出口部で絞り部にてその上流側で排気ガスの圧力が高められ、マフラー側に排出される。つまり、高速回転領域において、絞り部によりタービンで得られるエネルギー(排気ガス)を減少させることでコンプレッサ出口圧P2(過給圧)が制御される。一方、低速回転領域の際は、エンジンから排気された排気ガスは、タービンに流れ、タービンを通過した排気ガスは絞り部を通過してマフラー側に排出される。低速回転領域では、排気ガスの流量が少ないので絞り部90の上流側で排気ガスの圧力が大きく高められずにすみ、ウエイストゲート機構を有する可変容量ターボチャージャを備えるターボ過給圧制御システムと大差がない。高速回転領域及び低速回転領域の際、タービンロータ80の回転により、コンプレッサ入口部12から吸入された吸入空気をコンプレッサロータ70で圧縮して、高い密度になった吸入空気をエンジンに供給する。   In the turbo boost pressure control system including the turbocharger according to the first embodiment, referring to FIG. 2, the exhaust gas exhausted from the engine flows to the turbine in the high speed rotation region, and the exhaust gas that has passed through the turbine is At the outlet of the turbine, the pressure of the exhaust gas is increased on the upstream side of the throttle, and the exhaust is discharged to the muffler. That is, in the high speed rotation region, the compressor outlet pressure P2 (supercharging pressure) is controlled by reducing the energy (exhaust gas) obtained by the turbine by the throttle portion. On the other hand, in the low-speed rotation region, the exhaust gas exhausted from the engine flows to the turbine, and the exhaust gas that has passed through the turbine passes through the throttle portion and is discharged to the muffler side. In the low-speed rotation region, the exhaust gas flow rate is small, so that the exhaust gas pressure does not need to be greatly increased on the upstream side of the throttle section 90, and is greatly different from a turbo boost pressure control system having a variable capacity turbocharger having a wastegate mechanism. There is no. In the high-speed rotation region and the low-speed rotation region, the intake air sucked from the compressor inlet 12 is compressed by the compressor rotor 70 by the rotation of the turbine rotor 80, and the intake air having a high density is supplied to the engine.

ここで、タービンで得られるエネルギーは、簡易的に下記の式で計算される。   Here, the energy obtained by the turbine is simply calculated by the following equation.

[数1]
=T・P・Q
:タービンで得られるエネルギー
T:温度
P:圧力
Q:排ガス流量
[Equation 1]
W t = T ・ P ・ Q
W t : Energy obtained by turbine T: Temperature P: Pressure Q: Exhaust gas flow rate

この式によれば、タービンで得られるエネルギーは温度・圧力・流量によって変化する。したがって、ウエイストゲート機構を有する可変容量ターボチャージャを備えるターボ過給圧制御システムでは、排気ガスをバイパスした場合、流量が減少するので、同一の仕事をするためには圧力を高めることになる。なお、ウエイストゲートした場合(高速回転領域)のエンジンの作動状態を考えると、温度は不変とみなすことができる。   According to this equation, the energy obtained by the turbine varies with temperature, pressure, and flow rate. Therefore, in a turbo boost pressure control system including a variable capacity turbocharger having a wastegate mechanism, the flow rate is reduced when the exhaust gas is bypassed, so that the pressure is increased to perform the same work. Note that the temperature can be regarded as unchanged in view of the operating state of the engine when wastegate is performed (high-speed rotation region).

一方、実施形態1に係るターボチャージャを備えるターボ過給圧制御システムでは、絞り部によりターボチャージャの効率低下が懸念されるが、排気ガスの流量が減少しないため、排気ガスをバイパスするときのような大幅な圧力上昇は発生せず、絞り部による圧力上昇のみになる。したがって、「絞り部による圧力上昇」が「ウエイストゲートによる圧力上昇」よりも小さい状況では、ターボチャージャの効率を損なうことなく絞り部90の設定が可能になる。   On the other hand, in the turbocharging pressure control system including the turbocharger according to the first embodiment, there is a concern that the efficiency of the turbocharger may be reduced due to the throttle portion, but the exhaust gas flow rate does not decrease, so that when the exhaust gas is bypassed. No significant pressure increase occurs, only the pressure increase due to the throttle. Therefore, in a situation where the “pressure increase due to the throttle portion” is smaller than the “pressure increase due to the waste gate”, the throttle portion 90 can be set without impairing the efficiency of the turbocharger.

次に、本発明の実施形態1に係るターボチャージャのコンプレッサ出口圧P2(過給圧)特性について図面を用いて説明する。図3は、本発明の実施形態1に係るターボチャージャの過給圧特性を示したグラフである。   Next, the compressor outlet pressure P2 (supercharging pressure) characteristics of the turbocharger according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a graph showing the supercharging pressure characteristic of the turbocharger according to the first embodiment of the present invention.

測定条件は、可変容量ターボチャージャを用い、可変容量最大状態で排気ガス流量及び温度が一定で、絞り部の絞り量のみを変化させたものである。図3を参照すると、絞り部による絞り量をゼロ、小、中、大にしたものが示されている。絞り部の絞り量を調整することによって、仕事量をコントロールすることができ、排気ガスをバイパスすることなく、過給圧が変化していることが分かる。つまり、絞り量を大きくすれば、過給圧の上昇を抑えることができる。例えば、過給圧を5以下に抑えたいのであれば、絞り量が中又は大のターボチャージャを選択すればよく、過給圧を4以下に抑えたいのであれば、絞り量が大のターボチャージャを選択すればよいことになる。   The measurement conditions were such that a variable capacity turbocharger was used, the exhaust gas flow rate and temperature were constant in the maximum variable capacity state, and only the throttle amount of the throttle part was changed. Referring to FIG. 3, there are shown values obtained by increasing the amount of aperture by the aperture unit to zero, small, medium, and large. It can be seen that the amount of work can be controlled by adjusting the throttle amount of the throttle portion, and the supercharging pressure is changed without bypassing the exhaust gas. That is, if the throttle amount is increased, an increase in supercharging pressure can be suppressed. For example, if it is desired to suppress the supercharging pressure to 5 or less, a turbocharger with a medium or large throttle amount may be selected. If it is desired to suppress the supercharging pressure to 4 or less, a turbocharger having a large throttle amount. It will be sufficient to select.

次に、本発明の実施形態2に係るターボチャージャについて図面を用いて説明する。図4は、本発明の実施形態2に係るターボチャージャの構成を模式的に示した断面図である。   Next, a turbocharger according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of the turbocharger according to the second exemplary embodiment of the present invention.

本発明の実施形態2に係るターボチャージャは、実施形態1に係るターボチャージャと絞り部の構成が異なるのみで、その他の構成については同様である。図4を参照すると、絞り部100は、タービンハウジング60の排気ガス出口部64に取付けられるとともに、排気ガスが流通する穴100aを有する板状部材である。図4では、穴100aは、1つのみの構成であるが、複数であってもよい。このような構成でも、実施形態1に係るターボチャージャと同様、ウエイストゲート機構が不要となり、ウエイストゲート機構を有する可変容量ターボチャージャと同様な性能を維持しつつ、小型化され、簡素な構造で低コスト化を併せ持つターボチャージャとなり、エンジンへの搭載性を向上するものである。また、自動車用全てのターボチャージャで応用することが可能である。   The turbocharger according to the second embodiment of the present invention is the same as the turbocharger according to the first embodiment except for the configuration of the throttle unit. Referring to FIG. 4, the throttle portion 100 is a plate-like member that is attached to the exhaust gas outlet portion 64 of the turbine housing 60 and has a hole 100 a through which the exhaust gas flows. In FIG. 4, the hole 100 a has only one configuration, but may have a plurality. Even in such a configuration, the waste gate mechanism is not necessary, as in the turbocharger according to the first embodiment, and the size is reduced while maintaining the same performance as the variable capacity turbocharger having the waste gate mechanism. It becomes a turbocharger that also has cost reduction, and improves the mountability to the engine. Moreover, it can be applied to all turbochargers for automobiles.

本発明の他の実施形態について、ターボチャージャの絞り部において、絞り量の制御可能な絞り機構を有するものであってもよい。この場合、低速回転域では絞り量を小さくし、高速回転域では絞り量を大きくするように制御する。このような構成及び制御によれば、低速回転域での過給圧を高くしつつ、高速回転域での過給圧を低く抑えることができる。   In another embodiment of the present invention, the throttle unit of the turbocharger may have a throttle mechanism capable of controlling the throttle amount. In this case, control is performed such that the aperture amount is reduced in the low-speed rotation region and is increased in the high-speed rotation region. According to such a configuration and control, it is possible to suppress the supercharging pressure in the high speed rotation region while increasing the supercharging pressure in the low speed rotation region.

本発明の実施形態1に係るターボチャージャの構成を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the structure of the turbocharger which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係るターボチャージャを備えるターボ過給圧制御システムの構成を示した概略図である。It is the schematic which showed the structure of the turbo supercharging pressure control system provided with the turbocharger which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係るターボチャージャの過給圧特性を示したグラフである。It is the graph which showed the supercharging pressure characteristic of the turbocharger which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係るターボチャージャの構成を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the structure of the turbocharger which concerns on Embodiment 1 of this invention. 従来のウエイストゲート機構を有する可変容量ターボチャージャを備えるターボ過給圧制御システムの構成を示した概略図である。It is the schematic which showed the structure of the turbo supercharging pressure control system provided with the variable capacity | capacitance turbocharger which has the conventional wastegate mechanism.

符号の説明Explanation of symbols

1 ターボチャージャ
10 コンプレッサハウジング
12 コンプレッサ入口部
16 スクロール部
30 ベアリングハウジング
32 潤滑油入口部
36、38 枝油路
42 軸受
50 シャフト
52 空間
54 潤滑油出口部
60 タービンハウジング
64 排気ガス出口部
66 スクロール部
70 コンプレッサロータ
72 コンプレッサ翼
76 ナット
80 タービンロータ
82 タービン翼
90、100 絞り部
100a 穴
P1 コンブレッサ入口圧(エンジン吸気圧)
P2 コンブレッサ出口圧(過給圧)
P3 タービン入口圧
P4 タービン出口圧(背圧)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Turbocharger 10 Compressor housing 12 Compressor inlet part 16 Scroll part 30 Bearing housing 32 Lubricant oil inlet part 36, 38 Branch oil passage 42 Bearing 50 Shaft 52 Space 54 Lubricant oil outlet part 60 Turbine housing 64 Exhaust gas outlet part 66 Scroll part 70 Compressor rotor 72 Compressor blade 76 Nut 80 Turbine rotor 82 Turbine blade 90, 100 Restriction portion 100a Hole P1 Convolver inlet pressure (engine intake pressure)
P2 compressor outlet pressure (supercharging pressure)
P3 Turbine inlet pressure P4 Turbine outlet pressure (back pressure)

Claims (5)

シャフトと、
前記シャフトの一端に取り付けられたコンプレッサロータと、
前記コンプレッサロータを収容するとともに、吸入空気の入口部及び出口部を有するコンプレッサハウジングと、
前記シャフトの一端に取り付けられたタービンロータと、
前記タービンロータを収容するとともに、排気ガスの入口部及び出口部を有するタービンハウジングと、
前記タービンロータを通過した排気ガスの流路を絞る絞り部と、
を備えることを特徴とするターボチャージャ。
A shaft,
A compressor rotor attached to one end of the shaft;
A compressor housing that houses the compressor rotor and has an inlet portion and an outlet portion for intake air;
A turbine rotor attached to one end of the shaft;
A turbine housing containing the turbine rotor and having an exhaust gas inlet and outlet;
A throttle part for restricting the flow path of the exhaust gas that has passed through the turbine rotor;
A turbocharger comprising:
前記絞り部は、前記タービンハウジングの出口部側の配管経路に配設されることを特徴とする請求項1記載のターボチャージャ。   The turbocharger according to claim 1, wherein the throttle portion is disposed in a piping path on the outlet side of the turbine housing. 前記絞り部は、前記タービンハウジングの出口部に取付けられるとともに、排気ガスが流通する穴を有する板状部材であることを特徴とする請求項1記載のターボチャージャ。   The turbocharger according to claim 1, wherein the throttle portion is a plate-like member that is attached to an outlet portion of the turbine housing and has a hole through which exhaust gas flows. 前記絞り部は、絞り量が一定であることを特徴とする請求項1記載のターボチャージャ。   The turbocharger according to claim 1, wherein the throttle unit has a constant throttle amount. 排気ガスの一部を前記タービンハウジングの入口部側から出口部側にバイパスさせるウエイストゲート機構を有さないことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一に記載のターボチャージャ。   The turbocharger according to any one of claims 1 to 3, wherein the turbocharger does not have a waste gate mechanism for bypassing a part of the exhaust gas from the inlet side to the outlet side of the turbine housing.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008045491A (en) * 2006-08-17 2008-02-28 Kubota Corp Engine
JP2012255426A (en) * 2011-06-10 2012-12-27 Ihi Corp Turbine and supercharger for vehicle
JP2017002910A (en) * 2016-10-05 2017-01-05 株式会社Ihi Turbine and vehicular supercharger

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008045491A (en) * 2006-08-17 2008-02-28 Kubota Corp Engine
JP2012255426A (en) * 2011-06-10 2012-12-27 Ihi Corp Turbine and supercharger for vehicle
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