JP2007192180A - Turbine for turbocharger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排気駆動式のターボチャージャのタービンに係り、詳しくはノズル通路にノズルベーンが設けられるターボチャージャのタービンに関するものである。 The present invention relates to an exhaust drive type turbocharger turbine, and more particularly to a turbocharger turbine in which nozzle vanes are provided in a nozzle passage.
一般に、自動車用などの内燃機関の出力向上を図る上では、機関燃焼室に充填される空気の量を増やすことが好ましい。そこで空気を強制的に送り込むことによって充填効率を高めるための装置として、排気駆動式のターボチャージャが提案され、実用されている。 Generally, in order to improve the output of an internal combustion engine for automobiles or the like, it is preferable to increase the amount of air charged in the engine combustion chamber. Therefore, an exhaust-driven turbocharger has been proposed and put into practical use as a device for enhancing the charging efficiency by forcibly sending air.
そうしたターボチャージャのタービンでは、タービンホイールの回転軸に沿って延設されたタービン室に同タービンホイールが収容されている。このタービン室の外周には渦巻状に延びるスクロール通路が形成されており、同スクロール通路とタービン室とはノズル通路を通じて連通されている。このノズル通路は、上記スクロール通路と比較してその通路断面積が小さく形成されており、タービン室の周壁全周にわたって開口されている。タービンホイールの表面には複数のタービン翼が突設されており、上記タービン室内にあってその周壁とタービンホイールとの間にはタービン翼によって仕切られた複数の通路(翼間通路)が形成されている。 In such a turbocharger turbine, the turbine wheel is accommodated in a turbine chamber extending along the rotation axis of the turbine wheel. A scroll passage extending in a spiral shape is formed on the outer periphery of the turbine chamber, and the scroll passage and the turbine chamber communicate with each other through a nozzle passage. The nozzle passage has a passage cross-sectional area smaller than that of the scroll passage, and is open over the entire circumference of the peripheral wall of the turbine chamber. A plurality of turbine blades project from the surface of the turbine wheel, and a plurality of passages (inter-blade passages) partitioned by the turbine blades are formed between the peripheral wall of the turbine wheel and the turbine wheel. ing.
このターボチャージャにあっては、内燃機関の排気がスクロール通路に導入されており、その排気が上記ノズル通路の通過に際して流速を高められつつタービンホイールに吹き付けられる。そして、ノズル通路からの排気流が上記翼間通路を通過するに際して、排気流のエネルギをタービン翼が受けることによって、タービンホイールが回転するようになっている。 In this turbocharger, the exhaust gas of the internal combustion engine is introduced into the scroll passage, and the exhaust gas is blown onto the turbine wheel while increasing the flow velocity when passing through the nozzle passage. When the exhaust flow from the nozzle passage passes through the inter-blade passage, the turbine blades are rotated by the turbine blades receiving the energy of the exhaust flow.
また、特許文献1に記載のターボチャージャのように、タービンのノズル通路に複数のノズルベーンを配設するようにしたものも提案されている。このノズルベーンは、タービンホイールの回転軸周りに所定間隔を置いて配設されている。このターボチャージャでは、隣り合うノズルベーン間を通過するに際して排気流の流速が更に高められる。
ここで上述したターボチャージャのタービンは、スクロール通路やノズル通路、並びにノズルベーンがハウジングの内部に形成される複雑な構造である。そのため、タービンのハウジングを一体構造にすると、同タービンの形成にかかる作業が煩雑なものとなってしまう。 The turbine of the turbocharger described above has a complicated structure in which a scroll passage, a nozzle passage, and a nozzle vane are formed inside the housing. For this reason, when the turbine housing is integrated, the operation for forming the turbine becomes complicated.
一方、例えばタービンのハウジングをノズル通路の延設方向に沿って分割したりノズルベーンを別の構成部品にしたりするなど、同ハウジングを複数の部品によって構成することが可能である。こうした分割構造にすると、スクロール通路やノズル通路、ノズルベーンにあたる部分が露出した形状の各構成部品(分割体)を各別に成形した上で、それら分割体を一体に組み付けることによってタービンのハウジングを形成することが可能になる。そのため、ハウジングが一体構造のタービンと比較して、スクロール通路やノズル通路、ノズルベーンが内部に形成されたハウジングを容易に形成することが可能になる。 On the other hand, for example, the housing of the turbine can be constituted by a plurality of parts such as dividing the housing of the turbine along the extending direction of the nozzle passage, or making the nozzle vane another component. With such a divided structure, each of the component parts (divided bodies) having a shape exposed to the scroll passage, the nozzle passage, and the nozzle vane is separately molded, and then the divided bodies are assembled together to form a turbine housing. It becomes possible. Therefore, it is possible to easily form a housing in which a scroll passage, a nozzle passage, and nozzle vanes are formed, as compared with a turbine having a housing with an integral structure.
ただし、そうした分割構造を採用すると、各分割体の公差や組み付け誤差などの影響によって、それら分割体の合わせ部に段差が形成されたり、各分割体の合わせ面間にクリアランスが形成されたりするおそれがある。そして、そうした段差やクリアランスが排気流の通過する流路内に形成された場合には、これに起因してタービン効率の低下を招くおそれがある。 However, if such a divided structure is adopted, a step may be formed at the mating part of each divided body or a clearance may be formed between the mating surfaces of each divided body due to the effects of tolerances and assembly errors of each divided body. There is. And when such a level | step difference and clearance are formed in the flow path through which an exhaust flow passes, there exists a possibility of causing the fall of turbine efficiency resulting from this.
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、タービン効率の低下を抑制しつつ容易に形成することのできるターボチャージャのタービンを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a turbocharger turbine that can be easily formed while suppressing a decrease in turbine efficiency.
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項1に記載の発明は、タービンホイールの回転軸に沿って延設されて同タービンホイールが収容されるタービン室と、同タービン室の外周を渦巻状に延びるスクロール通路と、前記タービン室の周壁全周にわたって開口されて同タービン室および前記スクロール通路を連通するノズル通路と、前記回転軸の周りに所定間隔を置いて配設されるように前記ノズル通路の内部に形成される複数のノズルベーンとがハウジングに形成されてなるターボチャージャのタービンにおいて、前記ハウジングが各別に一体成形された複数の分割体からなり、それら分割体のうちの特定の分割体が前記ノズル通路の全体および前記ノズルベーンの全体を共に含んでなり、他の分割体が前記スクロール通路の一部を含んでなることをその要旨とする。
Hereinafter, means for achieving the above-described object and its operation and effects will be described.
According to a first aspect of the present invention, there is provided a turbine chamber that extends along a rotation axis of the turbine wheel and accommodates the turbine wheel, a scroll passage that spirally extends around the outer periphery of the turbine chamber, A nozzle passage that is opened over the entire circumference of the peripheral wall and communicates with the turbine chamber and the scroll passage, and a plurality of nozzle vanes that are formed in the nozzle passage so as to be disposed at a predetermined interval around the rotation shaft. In the turbine of the turbocharger formed in the housing, the housing is composed of a plurality of divided bodies integrally formed separately, and the specific divided body among the divided bodies is the whole of the nozzle passage and the nozzle vane. The gist of the invention is that it includes the whole and the other divided body includes a part of the scroll passage.
タービンにおけるノズル通路は排気流の流速が極めて高くなる部分であるために、その内壁面に段差が形成されるとタービン効率の著しい低下を招いてしまう。また、そうしたノズル通路の内壁面とノズルベーンとの間にクリアランスが存在する構造のタービンでは、同クリアランスを排気流の一部が通過することとなるため、これによるタービン効率の低下が避けられない。 Since the nozzle passage in the turbine is a portion where the flow velocity of the exhaust flow becomes extremely high, if a step is formed on the inner wall surface, the turbine efficiency is significantly lowered. Further, in a turbine having a structure in which a clearance exists between the inner wall surface of the nozzle passage and the nozzle vane, a part of the exhaust flow passes through the clearance, and thus a reduction in turbine efficiency is unavoidable.
この点、上記構成によれば、タービンのハウジングが分割構造にされるとはいえ、ノズル通路と同ノズル通路の内部に設けられる複数のノズルベーンとが特定の分割体として一体成形されるために、各分割体の合わせ面を上記ノズル通路以外の部分に設定することができる。そのため、ノズル通路の内壁面に不要な段差がなく且つノズル通路とノズルベーンとの間にクリアランスの存在しないタービンを形成することが可能になり、タービンのハウジングを分割構造とすることに起因するタービン効率の低下を好適に抑制することができる。 In this regard, according to the above configuration, although the turbine housing is divided, the nozzle passage and the plurality of nozzle vanes provided in the nozzle passage are integrally formed as a specific divided body. The mating surface of each divided body can be set at a portion other than the nozzle passage. Therefore, it is possible to form a turbine in which there is no unnecessary step on the inner wall surface of the nozzle passage and there is no clearance between the nozzle passage and the nozzle vane, and the turbine efficiency resulting from the division of the turbine housing Can be suitably suppressed.
しかも、特定の分割体とは別にスクロール通路の一部を含む分割体が成形されるために、特定の分割体の形状を、上記ノズル通路における上記スクロール通路側にあたる部分やノズルベーンにおける上記スクロール通路側にあたる部分が露出した形状とすることが可能になる。また他の分割体の形状を、スクロール通路にあたる部分が露出した形状にすることも可能になる。そのため、ハウジングが一体構造のタービンと比較して、スクロール通路やノズル通路、ノズルベーンをハウジングの内部に容易に形成することが可能になる。 Moreover, since a divided body including a part of the scroll passage is formed separately from the specific divided body, the shape of the specific divided body is changed to a portion corresponding to the scroll passage side in the nozzle passage or the scroll passage side in the nozzle vane. It becomes possible to make it the shape which the part which corresponds hits. Moreover, it becomes possible to make the shape of another division body into the shape which the part which corresponds to a scroll channel | path exposed. Therefore, it is possible to easily form the scroll passage, the nozzle passage, and the nozzle vane inside the housing as compared with a turbine having a single housing structure.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のターボチャージャのタービンにおいて、前記ハウジングは前記ノズル通路が二つ形成されてなるとともにそれらノズル通路の内部にそれぞれ前記複数のノズルベーンが形成されてなり、前記特定の分割体は、前記二つのノズル通路それぞれの全体およびそれらノズル通路の内部に形成される全ての前記ノズルベーンの全体を含んでなることをその要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the turbocharger turbine according to the first aspect, the housing has two nozzle passages formed therein, and the plurality of nozzle vanes are formed in the nozzle passages, respectively. The specific divided body includes the whole of the two nozzle passages and the whole of the nozzle vanes formed inside the nozzle passages.
上記構成によれば、ノズル通路とこれに対応する複数のノズルベーンとを二組備えた極めて複雑な内部構造のタービンを、タービン効率の低下を抑制しつつ容易に形成することができる。 According to the said structure, the turbine of the very complicated internal structure provided with 2 sets of nozzle passages and the some nozzle vane corresponding to this can be formed easily, suppressing the fall of turbine efficiency.
ノズル通路とこれに対応する複数のノズルベーンとを二組備えたタービンとしては、請求項3によるように、二つのノズル通路のうちの一方がタービンホイールにおける翼間通路の入口で開口されてなり、他方が前記翼間通路の途中で開口されてなる、といった構造のタービンを採用することができる。
As a turbine having two sets of nozzle passages and a plurality of nozzle vanes corresponding to the nozzle passages, one of the two nozzle passages is opened at the inlet of the inter-blade passage in the turbine wheel, according to
なおタービンにあっては、タービン室の周壁とタービンホイールとの間に、同タービンホイールの表面に突設された複数のタービン翼によって仕切られた複数の通路(前記翼間通路)が形成される。この翼間通路は、その排気流れ方向上流側の端部が入口とされ、排気流れ方向下流側の端部が出口とされる。 In the turbine, a plurality of passages (the inter-blade passages) partitioned by a plurality of turbine blades projecting from the surface of the turbine wheel are formed between the peripheral wall of the turbine chamber and the turbine wheel. . The inter-blade passage has an upstream end in the exhaust flow direction as an inlet, and an downstream end in the exhaust flow direction as an outlet.
以下、本発明を具体化した一実施の形態について説明する。
図1に、本実施の形態にかかるターボチャージャのタービンが適用される内燃機関の概略構成を示す。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 shows a schematic configuration of an internal combustion engine to which the turbocharger turbine according to the present embodiment is applied.
同図1に示すように、ターボチャージャ10は、内燃機関1の吸気通路2に配設されるコンプレッサ20と、同内燃機関1の排気通路3に配設されるタービン30と、これらコンプレッサ20およびタービン30を連結するセンタハウジング40とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
図2に、ターボチャージャ10の具体構成を示す。
同図2に示すように、コンプレッサ20の内部にはコンプレッサ室21が形成されており、同コンプレッサ室21には、コンプレッサインペラ22が収容されている。一方、タービン30の内部にはタービン室31が形成されており、同タービン室31にはタービンホイール32が収容されている。他方、センタハウジング40には、シャフト41が回転可能に支持されており、同シャフト41の一端にはコンプレッサインペラ22が固定され、他端にはタービンホイール32が固定されている。このターボチャージャ10は、コンプレッサインペラ22とタービンホイール32とが一体回転する構造になっている。
FIG. 2 shows a specific configuration of the
As shown in FIG. 2, a
コンプレッサ20のコンプレッサ室21はコンプレッサインペラ22の回転軸L1に沿って延設されている。また、コンプレッサ20は上記コンプレッサインペラ22の外周を渦巻状に延びるスクロール通路23を備えており、このスクロール通路23は上記コンプレッサ室21の周壁の全周にわたり円環形状で開口されている。
The
一方、タービン30のタービン室31はタービンホイール32の回転軸L1に沿って延設されている。またタービン30は上記タービンホイール32の外周を渦巻状に延びる二つのスクロール通路33,34を備えている。それらスクロール通路33,34の一方がノズル通路35を通じて、また他方がノズル通路36を通じてそれぞれ上記タービン室31に連通されている。各ノズル通路35,36はそれぞれ、上記タービン室31の周壁においてその全周にわたり円環形状で開口されている。
On the other hand, the
なお本実施の形態では、上記各スクロール通路33,34および各ノズル通路35,36のうち、上記タービン室31における排気流れ方向上流側に連通される通路を第1のスクロール通路33および第1のノズル通路35とし、同排気流れ方向下流側に連通される通路を第2のスクロール通路34および第2のノズル通路36とする。
In the present embodiment, among the
第1のノズル通路35および第2のノズル通路36にはそれぞれ複数のノズルベーン37,38が設けられている。
図3に、第1のノズル通路35に設けられるノズルベーン37の配設態様を示す。
A plurality of
FIG. 3 shows an arrangement mode of the
同図3に示すように、各ノズルベーン37はタービンホイール32の回転軸L1周りに所定間隔を置いて配設されている。そして隣り合うノズルベーン37の間を通過する際に、第1のノズル通路35(図2)を通過する排気流の流れ方向が整えられるとともに同排気流の流速が高められる。
As shown in FIG. 3, the
また、第2のノズル通路36に設けられるノズルベーン38についても上記ノズルベーン37と同様に、タービンホイール32の回転軸L1周りに所定間隔をおいて配設されている。そして、隣り合うノズルベーン38の間を通過するに際して、第2のノズル通路36を通過する排気流の流れ方向が整えられるとともに同排気流の流速が高められる。
Similarly to the
なお上記タービン30では、タービン室31、各スクロール通路33,34、各ノズル通路35,36および各ノズルベーン37,38がいずれもハウジング39の内部に形成されている。
In the
図4に、タービンホイール32の側面構造を示す。
同図4に示すように、タービンホイール32の表面には複数のタービン翼32aが突設されている。そして、タービン室31(図2)内にあってその周壁とタービンホイール32との間には上記タービン翼32aによって仕切られた複数の通路(翼間通路)が形成されている。通常、この翼間通路には内燃機関1の排気流が、タービン室31における排気流れ方向上流側の端部(翼間通路の入口Ei)から同排気流れ方向下流側の端部(翼間通路の出口Eo)に向けて通過する。なお上記翼間通路の入口Eiは、ノズル通路が一つのみ設けられる標準的なターボチャージャにおけるタービンホイールの、いわゆるリーディングエッジの間に相当する部分である。また上記翼間通路の出口Eoは標準的なターボチャージャのタービンホイールの、いわゆるトレーディングエッジの間に相当する部分である。
FIG. 4 shows a side structure of the
As shown in FIG. 4, a plurality of
本実施の形態のターボチャージャ10にあっては、第1のノズル通路35が上記翼間通路の入口Eiにおいて開口され、第2のノズル通路36が上記翼間通路の途中(翼間通路の入口Eiと出口Eoとの間の位置)で開口されている。
In the
上記ターボチャージャ10では、基本的に、以下のようにして内燃機関1への過給が行われる。
ターボチャージャ10では、内燃機関1の排気流が翼間通路を通過するに際してタービン翼32aが排気流のエネルギを受けることによって、タービンホイール32が回転する。そして、このタービンホイール32の回転がシャフト41を通じてコンプレッサ20のコンプレッサインペラ22に伝達されて、同コンプレッサインペラ22が回転する。これによりコンプレッサ20内では、コンプレッサインペラ22の回転による遠心力の作用により、同コンプレッサ20の入口部20aからコンプレッサ室21に流入する吸気がスクロール通路23、ひいては内燃機関1の燃焼室4(図1参照)へと送られる。内燃機関1では、こうした排気の持つエネルギを利用した過給を行うことで、その出力向上を図っている。
In the
In the
さらに、ターボチャージャ10の第2のスクロール通路34には流路制御弁(図示略)が設けられており、同ターボチャージャ10は、この流路制御弁の作動制御を通じて第2のスクロール通路34の通路断面積を調節可能な構造になっている。
Further, a flow control valve (not shown) is provided in the
上記流路制御弁の作動制御は以下のように実行される。
すなわち先ず、内燃機関1の低回転低負荷運転時など、同内燃機関1の排気量が少ないときには流路制御弁が閉弁される。このとき第1のスクロール通路33および第1のノズル通路35のみを通じて、内燃機関1の排気がタービンホイール32に吹き付けられる。なおターボチャージャ10にあっては、前記翼間通路の入口形状や、第1のスクロール通路33の形状、第1のノズル通路35の通路形状、同ノズル通路35に設けられるノズルベーン37の形状および配設態様として、排気量の少ない機関運転状態に適した形状および配設態様が設定されている。このように設定することにより、内燃機関1の排気量が少ない状況、すなわち第1のノズル通路35のみから排気流がタービンホイール32に吹き付けられる状況において、ターボチャージャ10の運転効率を高くすることができる。
The operation control of the flow path control valve is executed as follows.
That is, first, when the
一方、例えば内燃機関1の高回転運転時や高負荷運転時など、同内燃機関1の排気量が比較的多いときには、流路制御弁が開弁されるとともに、排気量の多い機関運転状態であるほど大きい開度になるように同流路制御弁の開度が調節される。
On the other hand, when the displacement of the
この場合には、第1のスクロール通路33および第1のノズル通路35の排気流量についての過度の増加や過度の減少を招くことのないように、第2のスクロール通路34および第2のノズル通路36の排気流量が調節されつつ、第1のノズル通路35および第2のノズル通路36の両方から排気がタービンホイール32に吹き付けられる。これにより、第1のノズル通路35からの排気流を適量に保ちつつ、同第1のノズル通路35からの排気流のエネルギに加えて、第2のノズル通路36からの排気流のエネルギを受けてタービンホイール32が回転駆動される。
In this case, the
なおターボチャージャ10にあっては、第2のスクロール通路34や、第2のノズル通路36の通路形状、同第2のノズル通路36に設けられるノズルベーン38の形状および配設態様として、内燃機関1の高回転高負荷運転時において第2のノズル通路36を通過する排気流量に適した形状が設定されている。そのため、第1のノズル通路35および第2のノズル通路36の両方から排気がタービンホイールに吹き付けられる状況にあっても、ターボチャージャ10の運転効率を高くすることができる。
In the
さて、本実施の形態にかかるタービン30のハウジング39は、鋳造によって各別に一体成形される二つの分割体39A,39Bによって構成されており、それら分割体39A,39Bが一体に組み付けられることによって形成される。
Now, the
以下、それら分割体39A,39Bについて具体的に説明する。
ここでは先ず、第1の分割体39Aについて図5を参照して説明する。
図5に示すように、第1の分割体39Aとしては、以下に記載する各構成を含む形状のものが一体成形される。
・タービン室31の排気流れ方向上流側の部分(各ノズル通路35,36の上記タービン室31側の開口を含む)。
・第1のスクロール通路33の内周側(第1のノズル通路35側)の部分、および第2のスクロール通路34の内周側(第2のノズル通路36側)の部分。
・第1のノズル通路35および第2のノズル通路36それぞれの全体。
・第1のノズル通路35に形成される全てのノズルベーン37の全体、および第2のノズル通路36に形成される全てのノズルベーン38の全体。
Hereinafter, the divided
Here, first, the first divided
As shown in FIG. 5, the first divided
A portion on the upstream side in the exhaust flow direction of the turbine chamber 31 (including the opening on the
A portion on the inner peripheral side (
The whole of the
The
次に、第2の分割体39Bについて図6を参照して説明する。
図6に示すように、第2の分割体39Bとしては、以下の各構成を含む形状のものが一体成形される。
・タービン室31の排気流れ方向下流側の部分。
・第1のスクロール通路33の外周側の部分、および第2のスクロール通路34の外周側の部分。
Next, the second divided
As shown in FIG. 6, the second divided
A portion of the
A portion on the outer peripheral side of the
ここで、タービン30(図2)内部の中でも各ノズル通路35,36は排気流の流速が特に高くなる部分であるために、それらノズル通路35,36の内壁面に段差が形成されると、渦や乱流が発生するなどしてノズル通路35,36を通過する排気流が大きく乱れ、タービン効率の著しい低下を招いてしまう。
Here, since the
また、第1のノズル通路35の内壁面とノズルベーン37との間や、第2のノズル通路36の内壁面とノズルベーン38との間にクリアランスが存在する構造のタービンにあっては、同クリアランスを排気流の一部が通過することとなるため、これによるタービン効率の低下が避けられない。
Further, in the turbine having a structure in which a clearance exists between the inner wall surface of the
本実施の形態にかかるタービン30はそのハウジング39が二つの分割体39A,39Bによって構成されている。そのため、各分割体39A,39Bの公差や組み付け誤差などの影響によって、それら分割体39A,39Bの合わせ部に段差が形成されたり、各分割体39A,39Bの合わせ面間にクリアランスが形成されたりするおそれがある。
The
ただし、本実施の形態にかかるタービン30では、そのハウジング39が分割構造であるとはいえ、各ノズル通路35,36と全てのノズルベーン37,38とが第1の分割体39Aとして一体に成形されて、第1の各分割体39Aと第2の分割体39Bとの合わせ面が上記ノズル通路35,36以外の部分に設定されている。
However, in the
そのためハウジング39を、各ノズル通路35,36の内壁面に不要な段差が形成されないものであって、第1のノズル通路35と各ノズルベーン37との間や第2のノズル通路36と各ノズルベーン38との間にクリアランスの存在しないものとすることができる。したがって、タービン30のハウジング39を分割構造とすることに起因するタービン効率の低下を好適に抑制することができる。
For this reason, the
なお本実施の形態のハウジング39にあっては、各スクロール通路33,34の内壁面に上述した段差やクリアランスが形成されるおそれがある。しかしながら、各スクロール通路33,34内における排気流の流速は各ノズル通路35,36内の排気流の流速と比べて低いために、たとえ各スクロール通路33,34内に段差やクリアランスが形成されたとしても、これによる排気流の乱れによる影響はごく小さい。
In the
一方、仮にタービン30のハウジング39を一体構造にすると、各ノズル通路35,36の外周側(スクロール通路33,34側)の部分や、各スクロール通路33,34の全体、並びに各ノズルベーン37,38の外周側(スクロール通路33,34側)の部分のうちの大半の部分がハウジング39の外方から見えない部分に形成される。そのため、こうした構造を採用した場合には、タービン30の形成にかかる作業が極めて煩雑なものとなってしまう。
On the other hand, if the
この点、本実施の形態にかかるタービン30のハウジング39は第1の分割体39Aと第2の分割体39Bとによって構成されている。これにより第1の分割体39A(図5参照)を、各ノズル通路35,36の外周側の部分や、各スクロール通路33,34の内周側の部分、並びに各ノズルベーン37,38の外周側の部分が露出した形状とすることができる。また第2の分割体39B(図6参照)を、スクロール通路33の外周側の部分が露出した形状とすることもできる。したがって、ハウジングが一体構造のタービンと比較して、各スクロール通路33,34や各ノズル通路35,36、各ノズルベーン37,38をタービン30のハウジング39の内部に容易に形成することができる。
In this regard, the
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
(1)各別に一体成形された二つの分割体39A,39Bによってハウジング39を構成し、第1の分割体39Aを各ノズル通路35,36の全体および全てのノズルベーン37,38の全体を含む形状に形成し、第2の分割体39Bを各スクロール通路33,34の外周側の部分を含む形状に形成した。そのため、タービン30のハウジング39を分割構造とすることに起因するタービン効率の低下を好適に抑制することができる。しかも、ハウジングが一体構造のタービンと比較して、各スクロール通路33,34や各ノズル通路35,36、各ノズルベーン37,38をタービン30のハウジング39の内部に容易に形成することができる。
As described above, according to the present embodiment, the effects described below can be obtained.
(1) The
(2)ノズル通路とこれに対応する複数のノズルベーンとを二組備えた極めて複雑な内部構造のタービン30を、タービン効率の低下を抑制しつつ容易に形成することができる。
(2) The
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記実施の形態では、タービン30のハウジング39を二つの分割体39A,39Bによって構成するようにしたが、ハウジング39を三つ以上の分割体によって構成するようにしてもよい。要は、特定の分割体が各ノズル通路35,36の全体および全てのノズルベーン37,38の全体を含み、且つ他の分割体が各スクロール通路33,34の一部を含むように、タービン30のハウジング39を複数の分割体に分割して構成するようにすればよい。
The embodiment described above may be modified as follows.
In the above embodiment, the
・本発明は、各ノズル通路が共に翼間通路の入口において開口されるタービンにも適用することができる。
・本発明は、ノズル通路とこれに対応する複数のノズルベーンを一組のみ備えたタービンにも適用可能である。
The present invention can also be applied to a turbine in which each nozzle passage is opened at the entrance of the inter-blade passage.
The present invention can also be applied to a turbine including only one set of nozzle passages and a plurality of nozzle vanes corresponding to the nozzle passages.
1…内燃機関、2…吸気通路、3…排気通路、4…燃焼室、10…ターボチャージャ、20…コンプレッサ、20a…入口部、21…コンプレッサ室、22…コンプレッサインペラ、23…スクロール通路、30…タービン、31…タービン室、32…タービンホイール、32a…タービン翼、33…第1のスクロール通路、34…第2のスクロール通路、35…第1のノズル通路、36…第2のノズル通路、37,38…ノズルベーン、39…ハウジング、39A…特定の分割体としての第1の分割体、39B…他の分割体としての第2の分割体、40…センタハウジング、41…シャフト。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ハウジングが各別に一体成形された複数の分割体からなり、それら分割体のうちの特定の分割体が前記ノズル通路の全体および前記ノズルベーンの全体を共に含んでなり、他の分割体が前記スクロール通路の一部を含んでなる
ことを特徴とするターボチャージャのタービン。 A turbine chamber that extends along the rotation axis of the turbine wheel and accommodates the turbine wheel; a scroll passage that spirally extends around the outer periphery of the turbine chamber; And a nozzle passage communicating with the chamber and the scroll passage, and a plurality of nozzle vanes formed in the nozzle passage so as to be disposed at predetermined intervals around the rotation shaft. In the charger turbine,
The housing is formed of a plurality of divided bodies integrally formed separately, and a specific divided body of the divided bodies includes the whole of the nozzle passage and the whole of the nozzle vane, and the other divided body is the scroll. A turbocharger turbine comprising a part of a passage.
前記ハウジングは前記ノズル通路が二つ形成されてなるとともにそれらノズル通路の内部にそれぞれ前記複数のノズルベーンが形成されてなり、前記特定の分割体は、前記二つのノズル通路それぞれの全体およびそれらノズル通路の内部に形成される全ての前記ノズルベーンの全体を含んでなる
ことを特徴とするターボチャージャのタービン。 The turbocharger turbine according to claim 1,
The housing has two nozzle passages and a plurality of nozzle vanes formed in the nozzle passages, and the specific divided body includes the whole of the two nozzle passages and the nozzle passages. A turbocharger turbine comprising all of the nozzle vanes formed inside.
前記二つのノズル通路のうちの一方が前記タービンホイールにおける翼間通路の入口で開口されてなり、他方が前記翼間通路の途中で開口されてなる
ことを特徴とするターボチャージャのタービン。 The turbocharger turbine according to claim 2,
One of the two nozzle passages is opened at an inlet of an inter-blade passage in the turbine wheel, and the other is opened in the middle of the inter-blade passage. A turbocharger turbine, wherein:
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