JP2005299574A - ターボチャージャのインレットコネクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】 本発明はターボチャージャのインレットコネクタに関し、コンプレッサへの吸入空気の流れを良好にして、ターボチャージャの騒音低下を図ったインレットコネクタを提供することを目的とする。
【解決手段】 内部に断面Ｌ字状に屈曲した吸気通路が形成され、吸気ダクトをコンプレッサハウジングに接続するターボチャージャのインレットコネクタに於て、上記吸気通路の屈曲部分の内側の内壁を、当該内壁に沿って流下する吸入空気の剥離を防止するＲ形状とすると共に、当該屈曲部分の吸気通路の断面積を、吸気通路の他の部位より大きくしたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ターボチャージャのコンプレッサハウジングに吸気ダクトを接続する際に使用するインレットコネクタに関する。
今日、多くの車両には、エンジン出力の向上を図る目的でターボチャージャがエンジンの吸気系に搭載されている（特許文献１参照。）。
従来周知のようにターボチャージャは、排ガスのエネルギーでタービンを回し、連動するコンプレッサで吸入空気を圧縮してエンジン効率を上げて出力の向上を図るもので、図６に示すように従来、ターボチャージャ１のコンプレッサハウジング３に、インレットコネクタ５を介して吸気ダクト（図示せず）が接続されている。
そして、他の機器とのレイアウト上の制約から、インレットコネクタ５は、内部に断面Ｌ字状に同一の断面積で屈曲した吸気通路７を有する構造とされて、外形形状の小型化が図られている。
特開平８−２６０９９１号公報
ところで、ターボチャージャ１のコンプレッサは翼車９を回して吸入空気Ａを圧縮する構造上、圧力の脈動が生じ、この脈動は気流音となってターボチャージャ１本体や吸気ダクトから外部に放射されて騒音となる。
そして、この騒音は翼車９の羽根の数に比例した周波数の領域で増加し、例えば羽根が５枚の場合は回転数の一次成分の５倍の周波数となる。
即ち、羽根が１枚の翼車が１回転すると、１回転分の周波数として例えば２０００ヘルツの圧力変動が生ずるが、５枚の羽根を有する翼車が１回転すると、その分周波数が上がって５倍の１００００ヘルツという高い周波数が気流音となって空気脈動となる。
そして、この脈動はターボチャージャ１（コンプレッサハウジング３）の入口側の空気流れの状況で増加し、既述したように従来のインレットコネクタ５は、車両レイアウト上の制約から吸気通路７が断面Ｌ字状に形成されていたため、吸気通路７の屈曲部分１１のＲが最も小さい内側の内壁１３で吸入空気Ａの流れが悪く、内壁１３に沿って流れる吸入空気Ａが剥離して渦流となるため、吸入空気Ａがスムーズにコンプレッサに入らず、気流音が増加して騒音悪化に繋がっていた。
本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもので、コンプレッサへの吸入空気の流れを良好にして、ターボチャージャの騒音低下を図ったインレットコネクタを提供することを目的とする。
斯かる目的を達成するため、請求項１に係る発明は、内部に断面Ｌ字状に屈曲した吸気通路が形成され、吸気ダクトをコンプレッサハウジングに接続するターボチャージャのインレットコネクタに於て、上記吸気通路の屈曲部分の内側の内壁を、当該内壁に沿って流下する吸入空気の剥離を防止するＲ形状とすると共に、当該屈曲部分の吸気通路の断面積を、吸気通路の他の部位より大きくしたことを特徴とする。
請求項１に係る発明によれば、ターボチャージャ回りの限られたスペース内で、インレットコネクタの外形形状や寸法を変更することなく、吸気通路の屈曲部分の内側の内壁を、当該内壁に沿って流下する吸入空気の剥離を防止するＲ形状としたことで、コンプレッサハウジングの翼車に吸入空気が入る過程で脈動が低減するため、従来例に比し気流音が下がって騒音を下げることが可能となる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１乃至図４は請求項１に係る発明の一実施形態を示し、図に於て、１５は本実施形態に係るインレットコネクタで、当該インレットコネクタ１５は、図６のインレットコネクタ５と同一の外形形状，同一寸法からなり、このインレットコネクタ１５を介して吸気ダクトがターボチャージャのコンプレッサハウジングに接続される。
而して、インレットコネクタ１５は、断面Ｌ字状の吸気通路１７を形成する側面視Ｌ字状のパイプ部１９と、当該パイプ部１９の下流端側外周に設けられた平面視略三角形状の厚肉なフランジ部２１と、当該フランジ部２１からパイプ部１９の径方向外周に設けられた厚肉なリブ部２３とで構成され、フランジ部２１の中央に吸気通路１７の流出口２５が開口している。
そして、インレットコネクタ１５は、フランジ部２１の３つの角部に形成された３つのボルト孔２７，２９，３１に、夫々、ボルトを挿通してコンプレッサハウジングにボルト締めされ、２つのボルト孔２９，３１が前記リブ部２３を貫通して設けられている。
図１に示すように吸気通路１７は、吸気ダクトが接続される流入口３３側からＬ字状に屈曲した屈曲部分３５に向かって内径が滑らかに縮径（例えばφ５０からφ４５）しているが、図６の内壁１３に相当する本実施形態の内壁３７、即ち、図１及び図２に示すように吸気通路１７の屈曲部分３５のＲが最も小さい内側の内壁３７は、当該内壁３７に沿って吸入空気Ａをスムーズにコンプレッサへと流下させ、且つ内壁３７に沿って流下する吸入空気Ａの剥離を防止するため、前記内壁１３に比しＲ形状を大きくした形状とされており、本実施形態では、図６の内壁１３がＲ１０であるのに対し、内壁３７はＲ２２とされている。
このため、既述したように図６の吸気通路７は、屈曲部分１１が同一の断面積で断面Ｌ字状に屈曲しているのに対し、本実施形態の吸気通路１７は、内壁１３に比しＲ形状を大きくして内壁３７を形成したことで、内壁３７の屈曲部分３５の吸気通路１７の断面積は、吸気通路１７の他の部位より大きくなっている。
本実施形態はこのように構成されているから、車両走行時にターボチャージャのタービンが排ガスのエネルギーで回転すると、これに連動してコンプレッサの翼車が回転し、吸気ダクト側からインレットコネクタ１５の吸気通路１７を介して吸入空気Ａが吸入，圧縮されて過給されるが、吸気通路１７の内壁３７のＲ形状を図６の内壁１３に比し大きくした（Ｒ１０→Ｒ２２）ため、当該内壁３７に沿って吸入空気Ａがスムーズにコンプレッサハウジングへと流下し、内壁３７に沿って流下する吸入空気Ａの剥離がなくなる。
このように本実施形態は、ターボチャージャ回りの限られたスペース内で、インレットコネクタ１５の外形形状や寸法を従来のインレットコネクタ５と変更することなく、吸気通路１７の一部を削ったことを特徴としており、本実施形態によれば、コンプレッサハウジングの翼車に吸入空気Ａが入る過程で脈動が低減するため、図６の従来例に比し気流音が下がって騒音を下げることが可能となった。
図５は従来のインレットコネクタ５と本実施形態に係るインレットコネクタ１５を吸気系に装着して、ターボチャージャ近傍の騒音を計測した計測値の比較を示すもので、縦軸に騒音の５倍音（ｄＢＡ）、横軸にエンジン回転数（ｒｐｍ）を示しており、この計測値の比較から明らかなように、本実施形態に係るインレットコネクタ１５によれば、エンジン回転数３２００〜３８００ｒｐｍの運転領域に於て、５ｄＢＡから１０ｄＢＡの騒音低下の効果が確認できる。
請求項１の一実施形態に係るインレットコネクタの断面図である。 図１の要部拡大断面図である。 図１のIII−III線断面図である。 図１のIV−IV線断面図である。 本実施形態に係るインレットコネクタと従来のインレットコネクタの騒音の比較を示すグラフである。 従来のインレットコネクタの断面図である。
符号の説明
１５ インレットコネクタ
１７ 吸気通路
１９ パイプ部
２１ フランジ部
２３ リブ部
２５ 流出口
３３ 流入口
３５ 屈曲部分
３７ 内壁
Ａ 吸入空気

Claims (1)

  1. 内部に断面Ｌ字状に屈曲した吸気通路が形成され、吸気ダクトをコンプレッサハウジングに接続するターボチャージャのインレットコネクタに於て、上記吸気通路の屈曲部分の内側の内壁を、当該内壁に沿って流下する吸入空気の剥離を防止するＲ形状とすると共に、当該屈曲部分の吸気通路の断面積を、吸気通路の他の部位より大きくしたことを特徴とするターボチャージャのインレットコネクタ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2009052170A2 (en) * 2007-10-19 2009-04-23 Borgwarner Inc. Duct for changing direction of flow, particularly for turbocharger compressor inlet

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2009052170A2 (en) * 2007-10-19 2009-04-23 Borgwarner Inc. Duct for changing direction of flow, particularly for turbocharger compressor inlet
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