JP2008038870A - 多段過給式排気ターボ過給機の製造方法 - Google Patents
多段過給式排気ターボ過給機の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008038870A JP2008038870A JP2006218095A JP2006218095A JP2008038870A JP 2008038870 A JP2008038870 A JP 2008038870A JP 2006218095 A JP2006218095 A JP 2006218095A JP 2006218095 A JP2006218095 A JP 2006218095A JP 2008038870 A JP2008038870 A JP 2008038870A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- low
- turbocharger
- stage
- exhaust
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 9
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001875 Ebonite Polymers 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/28—Supporting or mounting arrangements, e.g. for turbine casing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D9/00—Stators
- F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
- F01D9/026—Scrolls for radial machines or engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
- F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/18—Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/013—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in series
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/02—Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/16—Control of the pumps by bypassing charging air
- F02B37/162—Control of the pumps by bypassing charging air by bypassing, e.g. partially, intake air from pump inlet to pump outlet
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
- F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
- F02C6/10—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
- F02C6/12—Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2230/00—Manufacture
- F05D2230/60—Assembly methods
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49229—Prime mover or fluid pump making
- Y10T29/49231—I.C. [internal combustion] engine making
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49229—Prime mover or fluid pump making
- Y10T29/49231—I.C. [internal combustion] engine making
- Y10T29/49234—Rotary or radial engine making
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49316—Impeller making
- Y10T29/4932—Turbomachine making
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49316—Impeller making
- Y10T29/4932—Turbomachine making
- Y10T29/49321—Assembling individual fluid flow interacting members, e.g., blades, vanes, buckets, on rotary support member
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49316—Impeller making
- Y10T29/4932—Turbomachine making
- Y10T29/49323—Assembling fluid flow directing devices, e.g., stators, diaphragms, nozzles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49398—Muffler, manifold or exhaust pipe making
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
Abstract
【解決手段】多段過給式排気ターボ過給機の製造方法であって、前記排気マニホールドと高圧タービンハウジングとを一体品で製作し、高圧タービンハウジングを基準として高圧段過給機を組立て、次いで高圧段過給機の排気出口側に設けられた低圧タービン接続フランジに低圧段過給機の低圧タービンハウジングを締着することにより該低圧段過給機を高圧段過給機に組付けた後、低圧段過給機の給気出口と高圧段過給機の給気入口とを給気接続配管により接続することを特徴とする。
【選択図】図2
Description
かかる多段過給式排気ターボ過給機をそなえたエンジンにおいては、エンジンの中、低速運転域では高圧段過給機及び低圧段過給機の双方を作動させて2段過給を行なうことによりエンジンの過給圧及び出力を増加し、エンジンの高速運転域では排気ガス及び給気を高圧段過給機からバイパスさせて低圧段過給機による1段過給を行なうことにより高いタービン効率で以って安定運転を実現させている。
前記技術のうち、特許文献1(特表2003−531996号公報)の2段過給式排気ターボ過給機は、高圧段過給機及び低圧段過給機をコンパクトにまとめて、狭隘なエンジンルームに搭載される車両用エンジンに適用可能としている。
このため、2段過給式排気ターボ過給機の構造をコンパクト化し、これの設置スペースを極力小さくして、2段過給式排気ターボ過給機を装備したエンジンを狭隘なエンジンルーム内に効果的に収納することが要求される。
即ち、前記特許文献1の技術にあっては、高圧段過給機と低圧段過給機とを双方の回転軸心が平行になるように立体的に配置して、両者を最小限の長さの排気配管及び給気配管で接続することにより、2段過給式排気ターボ過給機の設置スペースの低減を図っているが、高圧段過給機及び低圧段過給機の排気タービン側を排気配管で接続し、低圧段過給機及び高圧段過給機のコンプレッサ側を給気配管で接続するという、2箇所の配管接続作業を必要とすることから、2段過給式排気ターボ過給機の組立作業の工数が増加する。
加えて、前記排気配管及び給気配管の2箇所で配管接続を行なうため、かかる配管接続箇所が占める設置スペースが大きくなって、かかる従来技術は、狭隘なエンジンルーム内へのエンジンの搭載性を改善できるものではない。
前記排気マニホールドと高圧タービンハウジングとを鋳造もしくは溶接による一体品で製作し、前記高圧タービンハウジングを基準として、前記高圧タービン及び高圧コンプレッサを含む前記高圧段過給機を組立て、次いで前記高圧段過給機の排気出口側に設けられた低圧タービン接続フランジに前記低圧段過給機の低圧タービンハウジングを締着することにより該低圧段過給機を高圧段過給機に組付けた後、前記低圧段過給機の給気出口と高圧段過給機の給気入口とを前記給気接続配管により接続することを特徴とする。
即ち、前記高圧段過給機は、前記高圧コンプレッサを収容する高圧コンプレッサカバー、及び、前記低圧タービン接続フランジが形成されるとともに前記高圧タービンハウジングと低圧タービンハウジングとを接続する排気ガス通路をそなえ、前記高圧タービンケーシングの高圧ガス出口フランジの締付面を基準として、前記高圧タービンハウジングに前記排気ガス通路を組付け、次いで前記高圧ガス出口ケーシングの前記低圧タービン接続フランジに前記低圧タービンハウジングを締着し、前記低圧段過給機の低圧コンプレッサカバーに形成された給気出口と前記高圧段過給機の高圧コンプレッサカバーに形成された給気入口とを前記給気接続配管により接続する。
排気マニホールドと一体の高圧タービンハウジングを基準として高圧段過給機を組立てることによって高圧段過給機の組立作業が簡単になるとともに、高圧段過給機及び低圧段過給機の排気タービン側を、前記特許文献1等の従来技術のような配管類を一切使用することなく、フランジによる直接締結にて組立てることができることによって、高圧段過給機と低圧段過給機とをコンプレッサ側の前記給気接続配管の1箇所のみの配管接続で、しかもかかる配管接続を高圧段過給機と低圧段過給機との最終工程で行なうことが可能となる。
さらには、高圧段過給機と低圧段過給機との間の配管接続はコンプレッサ側の前記給気接続配管の1箇所のみで済むので、前記従来のように2箇所で配管接続を行なう多段過給式排気ターボ過給機に比べて、狭隘なエンジンルーム内へのエンジンの搭載性を向上できる。
前記排気マニホールドと高圧タービンハウジングとを、排気マニホールドの排ガス入口フランジの締付面と前記高圧タービンハウジングの高圧ガス出口フランジの締付面とがほぼ直角になるように鋳造もしくは溶接による一体品で製作し、前記排気マニホールドを前記排ガス入口フランジによりエンジンの側部に取付け、前記高圧タービンハウジングの高圧ガス出口フランジを基準として、前記高圧タービン及び高圧コンプレッサを含む前記高圧段過給機を組立て、次いで前記高圧段過給機の排気出口側に設けられた低圧タービン接続フランジを用いて前記高圧段過給機の下側にかつ前記エンジンの側部に配置して前記低圧段過給機を組付けた後、前記低圧段過給機の給気出口と高圧段過給機の給気入口とを前記給気接続配管により接続することを特徴とする。
即ち、前記高圧段過給機は、前記高圧コンプレッサを収容する高圧コンプレッサカバー及び一端側が前記高圧タービンハウジングに連結され、他端側に低圧タービン接続フランジが形成された排気ガス通路をそなえ、該排気ガス通路の低圧タービン接続フランジに前記低圧タービンハウジングを締着することにより、前記高圧段過給機と低圧段過給機とを組立て、さらに前記低圧段過給機の低圧コンプレッサハウジングの給気出口と前記高圧コンプレッサカバーの給気入口とを前記給気接続配管により接続する。
また本発明によれば、従来技術のような排気タービン側の配管接続用のボルト類やガスケット等の接続部品が不要となって部品点数を低減でき、さらには高圧段過給機と低圧段過給機との間の配管接続はコンプレッサ側の前記給気接続配管の1箇所のみで済むので、前記従来のような2箇所で配管接続を行なう多段過給式排気ターボ過給機に比べて狭隘なエンジンルーム内へのエンジンの搭載性を向上できる。
また図4(A)は前記第1実施例における排気マニホールド及び高圧タービンハウジングの正面図、図4(B)は図4(A)におけるY矢視図である。図5は前記第1実施例における図4(A)のW矢視図、図6は前記第1実施例における給気接続配管の断面図(図1のU部断面図)である。
図1〜5において、1は高圧タービン1aと該高圧タービン1aに同軸駆動される高圧コンプレッサ1bとをそなえた高圧段過給機、2は低圧タービン2aと該低圧タービン2aに同軸駆動される低圧コンプレッサ2bとをそなえた低圧段過給機である。
10は前記高圧段過給機1の高圧タービンハウジング、9は高圧コンプレッサカバー、11は排気ガス通路である。2sは前記低圧段過給機2の低圧タービンハウジング、2tは低圧コンプレッサカバーである。
21は前記低圧コンプレッサカバー2tと高圧コンプレッサカバー9とを接続する給気接続配管である。該給気接続配管21の詳細は後述する。
前記高圧ロータシャフト3は2個の軸受を介して高圧軸受ハウジング6に回転自在に支持されている。Mは排気ターボ過給機の回転軸心である。
図1のように、前記低圧タービン接続フランジ12には、低圧タービンハウジング2sが複数のボルト(12zはボルト穴)によって直接連結されている。これにより、前記高圧タービン1aから排気ガス通路11内に排出されたガスが、図3のように前記低圧タービン接続フランジ12内に形成された排ガス通路11sを通って前記低圧タービン2aの入口に導かれることとなる。
前記コンプレッサバイパス弁装置5は、アクチュエータ(図示省略)によって前記コンプレッサバイパス弁51を往復駆動させて、該コンプレッサバイパス弁51の傘状の弁体を前記開閉部5cに形成された弁座55に着脱することにより、前記コンプレッサ入口通路7と図示しないコンプレッサバイパス通路とを連通、遮断せしめる。
15は前記排気ガス通路11に形成されたEGRフランジで、前記高圧タービン1a出口の排気ガスの一部をEGR(排気再循環)ガスとして抽出し、前記給気管に還流するEGR管に接続されている。
103aはエンジンの各シリンダ(図示省略)への排ガス入口フランジで、図5のように、各排ガス入口フランジ103aのフランジ面103bは、前記高圧タービンハウジング10のフランジ面10aに対して直角な面に形成され、前記各シリンダの排気出口フランジ(図示省略)に複数のボルトで締着される。
21は湾曲形成された給気接続配管で、アルミニウム合金管、鋼管等の金属管あるいは可撓性を有する樹脂材や硬質ゴム材等の管からなる。該給気接続配管21の空気入口側には入口フランジ212が固着され、該入口フランジ212は低圧コンプレッサカバー2tのフランジ220とシールリング214を介して複数のボルト213によって締着されている。
また、前記給気接続配管21の空気出口側には出口フランジ215が固着され、該出口フランジ215は高圧コンプレッサカバー9のフランジ9zと複数のボルト217によって締着されている。前記給気接続配管21の空気出口側端部21yは前記高圧コンプレッサカバー9に形成された嵌合穴9y内に嵌合され、該空気出口側端部21yの外周と嵌合穴9yの内周との間にOリング216が介装されて空気(給気)のシールを行っている。
これにより、排気マニホールド103から排出される排気ガスは、高圧段過給機1の高圧タービン1a及び低圧段過給機2の低圧タービン2aを駆動する。一方、低圧タービン2aに直結駆動される低圧コンプレッサ2bにより第1段の加圧がなされた給気は、高圧タービン1aに直結駆動される高圧コンプレッサ1bにより第2段の加圧がなされた後、図示しない給気冷却器で冷却され、図示しない給気マニホールドを通ってエンジンの各シリンダに供給され、燃焼に供される。
これにより、エンジンの中、低速運転域では、かかる2段過給を行なうことによってエンジンの過給圧及び出力を増加することが可能となる。
これにより、排気マニホールド103から排出される排気ガスの大部分は、高圧段過給機1の高圧タービン1aをバイパスし、図示しない高圧排気分岐管を通ってから前記高圧タービン1aを通った一部の排気ガスと合流して低圧タービン2aを駆動する。
この場合、前記一部の排気ガスが通る高圧タービン1aはアイドリング回転となっているので、高圧コンプレッサ1bは殆ど作動しない。
一方、前記低圧タービン2aに直結駆動される低圧コンプレッサ2bにより第1段の加圧がなされた給気の全部または大部分は高圧コンプレッサ1bをバイパスし、前記バイパス入口通路8a及び前記バイパス配管8内のコンプレッサバイパス通路を通った後、前記高圧コンプレッサ1bを通った一部の給気と合流し、図示しない給気管を経てエンジンの各シリンダに供給される。
これにより、エンジンの高速運転域では排気ガス及び給気の大部分を高圧段過給機1をバイパスさせて低圧段過給機2による1段過給を行なうことにより、高いタービン効率で以って安定運転を実現させている。
次いで、前記低圧タービン2a、低圧コンプレッサ2b、低圧タービンケーシング2s、低圧コンプレッサカバー2t等の低圧段過給機2を組立て、前記排気ガス通路11の低圧タービン接続フランジ12に、前記低圧段過給機2の低圧タービンハウジング2sを複数のボルト(12zはボルト穴)で締着する。
これにより、前記高圧段過給機1及び低圧段過給機2の排気タービン側は前記排気ガス通路11を介して直結されることとなる。
以上の工程によって、給気接続配管21が、両端部を流体シールを施された形態で低圧コンプレッサカバー2t及び高圧コンプレッサカバー9に組み付けられる。
排気マニホールド103と一体の高圧タービンハウジング10を基準として高圧段過給機1を組立てることによって、該高圧段過給機1の組立作業が簡単になるとともに、高圧段過給機1及び低圧段過給機2の排気タービン側を、従来技術のような配管類を一切使用することなく、フランジによる直接締結にて組立てることができることによって、高圧段過給機1と低圧段過給機2とをコンプレッサ側の前記給気接続配管の1箇所のみの配管接続で、しかもかかる配管接続を高圧段過給機1と低圧段過給機2との組立最終工程で行なうことが可能となる。
加えて、高圧高温ガスが通流する高圧段過給機1及び低圧段過給機2の排気タービン側を、前記のように配管類を一切使用することなくフランジによる直接締結にて組立てることができるので、前記従来技術のように高圧高温ガスのシールを完全に施しつつ排気配管による配管接続を施工することが不要となる。
さらには、高圧段過給機1と低圧段過給機2との間の配管接続はコンプレッサ側の前記給気接続配管21の1箇所のみで済むので、前記従来のように2箇所で配管接続を行なう2段過給式排気ターボ過給機に比べて、狭隘なエンジンルーム内へのエンジンの搭載性を向上できる。
この第2実施例は、前記第1実施例と同様な構造をそなえた2段過給式排気ターボ過給機をエンジンの側部に取付ける場合の組立方法に係るものである。
即ち、第2実施例においては、2段過給式排気ターボ過給機を、前記第1実施例と同様に、前記排気マニホールド103と高圧タービンハウジング10とを、図5のように該排気マニホールド103の排ガス入口フランジ103aのフランジ面103bと前記高圧タービンハウジング10の高圧ガス出口フランジ10bのフランジ面10aとがほぼ直角になるように鋳造(もしくは溶接)による一体品で製作する。
前記のようにして排気ガス通路11を組み付けた高圧段過給機1を、前記排気マニホールド103の排ガス入口フランジ103aをエンジンの排気出口フランジ(図示せず)に締め付けることによりエンジンの側部に取付ける。
以上の工程によって、図7のように、エンジン100の側部上側に高圧段過給機1が配置され、側部下側に低圧段過給機2が配置されて、該エンジン100に組み付けられることとなる。
1a 高圧タービン
1b 高圧コンプレッサ
2 低圧段過給機
2a 低圧タービン
2b 低圧コンプレッサ
2s 低圧タービンハウジング
2t 低圧コンプレッサカバー
3 高圧ロータシャフト
5 コンプレッサバイパス弁装置
6 高圧軸受ハウジング
9 高圧コンプレッサカバー
10 高圧タービンハウジング
10b 高圧ガス出口フランジ
11 排気ガス通路
12 低圧タービン接続フランジ
21 給気接続配管
100 エンジン
103 排気マニホールド
103a 排ガス入口フランジ
Claims (4)
- エンジンの排気マニホールドから排出される排気ガスにより駆動される高圧タービンを有する高圧段過給機と該高圧段過給機を駆動後の排気ガスにより駆動される低圧タービンを有する低圧段過給機とを排気ガスの流路に直列に配置し、前記低圧段過給機の低圧コンプレッサで第1段加圧がなされた給気を給気接続配管を通して前記高圧段過給機の高圧コンプレッサで第2段加圧を行い、エンジンに供給するように構成された多段過給式排気ターボ過給機の製造方法であって、
前記排気マニホールドと高圧タービンハウジングとを鋳造もしくは溶接による一体品で製作し、前記高圧タービンハウジングを基準として、前記高圧タービン及び高圧コンプレッサを含む前記高圧段過給機を組立て、次いで前記高圧段過給機の排気出口側に設けられた低圧タービン接続フランジに前記低圧段過給機の低圧タービンハウジングを締着することにより該低圧段過給機を高圧段過給機に組付けた後、前記低圧段過給機の給気出口と高圧段過給機の給気入口とを前記給気接続配管により接続することを特徴とする多段過給式排気ターボ過給機の製造方法。 - 前記高圧段過給機は、前記高圧コンプレッサを収容する高圧コンプレッサカバー、及び、前記低圧タービン接続フランジが形成されるとともに前記高圧タービンハウジングと低圧タービンハウジングとを接続する排気ガス通路をそなえ、前記高圧タービンハウジングの高圧ガス出口フランジの締付面を基準として、前記高圧タービンハウジングに前記排気ガス通路を組付け、次いで前記排気ガス通路の前記低圧タービン接続フランジに前記低圧タービンハウジングを締着し、前記低圧段過給機の低圧コンプレッサカバーに形成された給気出口と前記高圧段過給機の高圧コンプレッサカバーに形成された給気入口とを前記給気接続配管により接続することを特徴とする請求項1記載の多段過給式排気ターボ過給機の製造方法。
- エンジンの排気マニホールドから排出される排気ガスにより駆動される高圧タービンを有する高圧段過給機と該高圧段過給機を駆動後の排気ガスにより駆動される低圧タービンを有する低圧段過給機とを排気ガスの流路に直列に配置し、前記低圧段過給機の低圧コンプレッサで第1段加圧がなされた給気を給気接続配管を通して前記高圧段過給機の高圧コンプレッサで第2段加圧を行い、エンジンに供給するように構成された多段過給式排気ターボ過給機の製造方法であって、
前記排気マニホールドと高圧タービンハウジングとを、排気マニホールドの排ガス入口フランジの締付面と前記高圧タービンハウジングの高圧ガス出口フランジの締付面とがほぼ直角になるように鋳造もしくは溶接による一体品で製作し、前記排気マニホールドを前記排ガス入口フランジによりエンジンの側部に取付け、前記高圧タービンハウジングの高圧ガス出口フランジを基準として、前記高圧タービン及び高圧コンプレッサを含む前記高圧段過給機を組立て、次いで前記高圧段過給機の排気出口側に設けられた低圧タービン接続フランジを用いて前記高圧段過給機の下側にかつ前記エンジンの側部に配置して前記低圧段過給機を組付けた後、前記低圧段過給機の給気出口と高圧段過給機の給気入口とを前記給気接続配管により接続することを特徴とする多段過給式排気ターボ過給機の製造方法。 - 前記高圧段過給機は、前記高圧コンプレッサを収容する高圧コンプレッサカバー及び一端側が前記高圧タービンハウジングに連結され、他端側に低圧タービン接続フランジが形成された排気ガス通路をそなえ、該排気ガス通路の低圧タービン接続フランジに前記低圧タービンハウジングを締着することにより、前記高圧段過給機と低圧段過給機とを組立て、さらに前記低圧段過給機の低圧コンプレッサハウジングの給気出口と前記高圧コンプレッサカバーの給気入口とを前記給気接続配管により接続することを特徴とする請求項3記載の多段過給式排気ターボ過給機の製造方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006218095A JP4365840B2 (ja) | 2006-08-10 | 2006-08-10 | 多段過給式排気ターボ過給機の製造方法 |
CN2007800007831A CN101341319B (zh) | 2006-08-10 | 2007-08-03 | 制造多级排气涡轮增压器的方法 |
PCT/JP2007/065677 WO2008018577A1 (fr) | 2006-08-10 | 2007-08-03 | Procédé de fabrication d'un turbocompresseur à gaz d'échappement à suralimentation à plusieurs étages |
US11/989,284 US8387243B2 (en) | 2006-08-10 | 2007-08-03 | Method for manufacturing multistage exhaust turbocharger |
KR1020087002657A KR100934596B1 (ko) | 2006-08-10 | 2007-08-03 | 다단 과급식 배기 터보 과급기의 제조 방법 |
EP07792323.3A EP2050940B1 (en) | 2006-08-10 | 2007-08-03 | Method of manufacturing assembling and mounting a multi-stage supercharging exhaust turbosupercharger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006218095A JP4365840B2 (ja) | 2006-08-10 | 2006-08-10 | 多段過給式排気ターボ過給機の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008038870A true JP2008038870A (ja) | 2008-02-21 |
JP4365840B2 JP4365840B2 (ja) | 2009-11-18 |
Family
ID=39033105
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006218095A Expired - Fee Related JP4365840B2 (ja) | 2006-08-10 | 2006-08-10 | 多段過給式排気ターボ過給機の製造方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8387243B2 (ja) |
EP (1) | EP2050940B1 (ja) |
JP (1) | JP4365840B2 (ja) |
KR (1) | KR100934596B1 (ja) |
CN (1) | CN101341319B (ja) |
WO (1) | WO2008018577A1 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011007185A (ja) * | 2009-06-24 | 2011-01-13 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | 排気アセンブリ |
JP2013060933A (ja) * | 2011-09-15 | 2013-04-04 | Hino Motors Ltd | 二段過給システム及び該二段過給システムのエンジン組付方法 |
WO2016136001A1 (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-01 | 三菱重工業株式会社 | 内燃機関の制御装置及びこれを備えた船舶並びに内燃機関の運転方法 |
JP2017187008A (ja) * | 2016-04-08 | 2017-10-12 | ヤンマー株式会社 | エンジン装置 |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2446146B (en) * | 2007-01-31 | 2009-11-18 | Gm Global Tech Operations Inc | Arrangement of a two stage turbocharger system for an internal combustion engine |
JP4875586B2 (ja) * | 2007-10-12 | 2012-02-15 | 三菱重工業株式会社 | 2段過給式排気ターボ過給機 |
BE1018159A5 (fr) * | 2008-05-23 | 2010-06-01 | Gerhard Schmitz | Moteur a combustion interne suralimente par turbo-compresseur. |
KR100986069B1 (ko) * | 2008-06-12 | 2010-10-07 | 기아자동차주식회사 | 배기 매니 폴드 |
FR2945577A1 (fr) * | 2009-05-15 | 2010-11-19 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Boitier de derivation et systeme de suralimentation comportant un tel boitier |
US8813492B2 (en) * | 2009-10-14 | 2014-08-26 | Hansen Engine Corporation | Internal combustion engine and supercharger |
DE102009052167A1 (de) | 2009-11-06 | 2011-05-12 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Rohranordnung |
US7966816B1 (en) | 2010-01-11 | 2011-06-28 | Ford Global Technologies | Turbocharged internal combustion engine |
FI20105894A (fi) * | 2010-08-30 | 2012-03-01 | Waertsilae Finland Oy | Pakokaasumoduuli ja polttomoottori |
CN103140656B (zh) * | 2010-10-11 | 2016-08-10 | 博格华纳公司 | 排气涡轮增压器 |
US9217370B2 (en) | 2011-02-18 | 2015-12-22 | Dynamo Micropower Corporation | Fluid flow devices with vertically simple geometry and methods of making the same |
DE102011079495A1 (de) | 2011-07-20 | 2013-01-24 | Zf Friedrichshafen Ag | Vorrichtung zum Betätigen einer reibschlüssigen Wandlerüberbrückungskupplung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers |
CN102434283A (zh) * | 2011-11-09 | 2012-05-02 | 无锡康明斯涡轮增压技术有限公司 | 两级增压废气涡轮增压器一体化低压级涡轮壳结构 |
AT512567B1 (de) * | 2012-03-01 | 2014-03-15 | Man Truck & Bus Oesterreich Ag | Funktionsmodul mit einem Abgasturbolader und einem Abgaskrümmer |
CN102767622B (zh) * | 2012-07-04 | 2014-10-29 | 联优机械(常熟)有限公司 | 透平膨胀机的外功输出过渡连接装置 |
JP6040727B2 (ja) | 2012-11-21 | 2016-12-07 | 株式会社Ihi | 過給機 |
FR3000134B1 (fr) * | 2012-12-26 | 2014-12-05 | Renault Sa | Organe d'echappement pour moteur a combustion interne |
EP2789801B1 (de) * | 2013-04-09 | 2016-02-03 | ABB Turbo Systems AG | Gehäuse eines Radialverdichters |
EP3009630B1 (en) * | 2013-06-11 | 2022-12-14 | Yanmar Power Technology Co., Ltd. | Engine |
JP5925738B2 (ja) | 2013-08-29 | 2016-05-25 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の多段過給装置 |
KR101526739B1 (ko) * | 2013-12-16 | 2015-06-05 | 현대자동차주식회사 | 배기매니폴드 일체형 고압터빈 하우징 및 이를 구비한 2단 터보장치 |
US10030580B2 (en) | 2014-04-11 | 2018-07-24 | Dynamo Micropower Corporation | Micro gas turbine systems and uses thereof |
DE102016123249A1 (de) * | 2016-12-01 | 2018-06-07 | Man Diesel & Turbo Se | Turbolader |
CN107514308B (zh) * | 2017-09-21 | 2022-03-15 | 西峡县内燃机进排气管有限责任公司 | 高端发动机排气歧管及其制造方法 |
US11668230B2 (en) | 2021-01-28 | 2023-06-06 | Caterpillar Inc. | Annular disk for turbocharger speed control |
US11492924B1 (en) * | 2021-04-26 | 2022-11-08 | General Electric Company Polska sp. z o.o | Embedded electric machine cooling |
CN113123854B (zh) * | 2021-05-21 | 2024-08-30 | 湖南天雁机械有限责任公司 | 一种增压系统及其串联式两级涡轮增压结构 |
US12060804B2 (en) * | 2021-09-26 | 2024-08-13 | Garret Transportation I Inc. | Turbocharger turbine housing |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4294073A (en) * | 1979-10-05 | 1981-10-13 | Cummins Engine Company, Inc. | Integral turbine housing and exhaust collector section |
JPS5982526A (ja) | 1982-10-29 | 1984-05-12 | Hino Motors Ltd | 内燃機関の過給装置 |
US4783959A (en) * | 1987-09-22 | 1988-11-15 | Arvin Industries, Inc. | Exhaust processor assembly |
JPH0441957A (ja) * | 1990-06-02 | 1992-02-12 | Toyota Motor Corp | 過給希薄燃焼ガソリン内燃機関の空燃比制御装置 |
WO1999054607A1 (en) | 1998-04-16 | 1999-10-28 | 3K-Warner Turbosystems Gmbh | Turbocharged internal combustion engine |
JP2000199427A (ja) * | 1998-12-28 | 2000-07-18 | Hitachi Metals Ltd | タ―ボチャ―ジャ用タ―ビンハウジングを鋳造一体化した排気マニホ―ルド |
DE10014755A1 (de) * | 2000-03-24 | 2001-10-04 | Bayerische Motoren Werke Ag | Brennkraftmaschine mit einer zweistufigen, schaltbaren Abgas-Turbolader-Anordnung |
DE10019774A1 (de) | 2000-04-20 | 2001-11-22 | Daimler Chrysler Ag | Turbolader-Einrichtung für eine Brennkraftmaschine |
JP2003221639A (ja) * | 2002-01-31 | 2003-08-08 | Aisin Takaoka Ltd | タービンハウジング一体型排気マニホルド及びその製造方法 |
SE525218C2 (sv) * | 2003-05-15 | 2004-12-28 | Volvo Lastvagnar Ab | Turboladdarsystem för en förbränningsmotor innefattande två seriellt och väsentligen koncentriskt med rotationsaxlarna placerade turboenheter |
EP1536141B1 (de) * | 2003-11-28 | 2006-06-14 | BorgWarner Inc. | Gehäuse für Turbolader |
JP2005344638A (ja) * | 2004-06-03 | 2005-12-15 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
CN100535407C (zh) * | 2005-05-12 | 2009-09-02 | 上海交通大学 | 大小涡轮增压器串并联可调高增压系统 |
-
2006
- 2006-08-10 JP JP2006218095A patent/JP4365840B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-08-03 WO PCT/JP2007/065677 patent/WO2008018577A1/ja active Application Filing
- 2007-08-03 KR KR1020087002657A patent/KR100934596B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2007-08-03 EP EP07792323.3A patent/EP2050940B1/en active Active
- 2007-08-03 US US11/989,284 patent/US8387243B2/en active Active
- 2007-08-03 CN CN2007800007831A patent/CN101341319B/zh active Active
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011007185A (ja) * | 2009-06-24 | 2011-01-13 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | 排気アセンブリ |
JP2013060933A (ja) * | 2011-09-15 | 2013-04-04 | Hino Motors Ltd | 二段過給システム及び該二段過給システムのエンジン組付方法 |
WO2016136001A1 (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-01 | 三菱重工業株式会社 | 内燃機関の制御装置及びこれを備えた船舶並びに内燃機関の運転方法 |
KR20170102551A (ko) * | 2015-02-27 | 2017-09-11 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 내연 기관의 제어 장치 및 이것을 구비한 선박 그리고 내연 기관의 운전 방법 |
JPWO2016136001A1 (ja) * | 2015-02-27 | 2017-11-30 | 三菱重工業株式会社 | 内燃機関の制御装置及びこれを備えた船舶並びに内燃機関の運転方法 |
KR101953050B1 (ko) | 2015-02-27 | 2019-02-27 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 내연 기관의 제어 장치 및 이것을 구비한 선박 그리고 내연 기관의 운전 방법 |
JP2017187008A (ja) * | 2016-04-08 | 2017-10-12 | ヤンマー株式会社 | エンジン装置 |
US10781743B2 (en) | 2016-04-08 | 2020-09-22 | Yanmar Power Technology Co., Ltd. | Engine device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100934596B1 (ko) | 2009-12-31 |
CN101341319B (zh) | 2011-02-09 |
JP4365840B2 (ja) | 2009-11-18 |
WO2008018577A1 (fr) | 2008-02-14 |
KR20080033327A (ko) | 2008-04-16 |
EP2050940B1 (en) | 2019-04-10 |
US20100126016A1 (en) | 2010-05-27 |
CN101341319A (zh) | 2009-01-07 |
US8387243B2 (en) | 2013-03-05 |
EP2050940A4 (en) | 2015-03-11 |
EP2050940A1 (en) | 2009-04-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4365840B2 (ja) | 多段過給式排気ターボ過給機の製造方法 | |
JP4495120B2 (ja) | 多段過給式排気ターボ過給機 | |
JP4875586B2 (ja) | 2段過給式排気ターボ過給機 | |
US7360362B2 (en) | Two-stage turbocharger system with integrated exhaust manifold and bypass assembly | |
US7287379B2 (en) | Turbo compressor system for internal combustion engine comprising two serially placed turbo units with their rotation axes essentially concentric | |
CN103228924B (zh) | 集成到发动机的气缸盖中的涡轮增压器 | |
EP1954929A1 (en) | Internal combustion engine with two-stage turbo charging system | |
JP2010261362A (ja) | エンジンの過給装置 | |
JP5919663B2 (ja) | 多段過給システム | |
JP4818042B2 (ja) | バイパス構造及び排気タービン過給機 | |
US9708970B2 (en) | Housing for turbocharger | |
JP5115648B2 (ja) | 2ターボ過給システムにおけるタービンハウジングの取付構造 | |
KR101199657B1 (ko) | 2단 과급식 배기 터보 과급기 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080606 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090731 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090821 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120828 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4365840 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130828 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |