JP2012097699A - ツインスクロール型ターボチャージャのタービンハウジング - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ツインスクロール型ターボチャージャ10Aのタービンハウジング12は、仕切壁40によってフロント側スクロール流路42とリア側スクロール流路44とに分割されている。フロント側隔壁50及び仕切壁40の根元側部位40bはフロント側に曲折され、流路断面積a1、a2、a3、・・・及びb1、b2、b3、・・・を確保している。両スクロール流路42,44の流路断面積は均等に形成され、仕切壁40の先端側部位40aはタービン動翼26に対して直角方向に向けられ、先端側部位40a付近で両スクロール流路42,44は先端側部位40aの軸線Xに対して対称になるように構成され、流量差をなくしている。
【選択図】図1
Description
図4に示すように、両スクロール流路106及び108は、渦巻き状に形成されており、排気ガスeは、両スクロール流路を半径方向外側から内側に向かって流れ、矢印で示すように、出口開口116からタービン動翼114に流入し、タービンホイール112を回転させる。その後、排気ガスeは出口ケーシング118を通って排出される。
なお、本発明は、例えば、可変容量タービンを含むラジアルタービンや斜流タービン等を備えたツインスクロール型ターボチャージャに適用できる。
本発明のタービンハウジングを、多気筒エンジンを装備した乗用車等の小型車両に装備される小型ツインスクロール型ターボチャージャに適用した第1実施形態を図1に基づいて説明する。図1に示すツインスクロール型ターボチャージャ10Aのハウジングは、ベアリングハウジング12を挟んで、その両側にコンプレッサハウジング14とタービンハウジング16とが配置され、これら両側のハウジングがベアリングハウジング12に結合されている。ベアリングハウジング12とタービンハウジング16とは、これらハウジングの端部で、双方の接続フランジ13及び17がリング状のカップリング18で締付け固定されている。
タービンハウジング16には、タービンハウジング入口からタービン動翼前縁までの渦巻き状の流路が、該流路の中央域に突設された仕切壁40によって、フロント側(排気ガス出口側)スクロール流路42とリア側(ベアリングハウジング12側)スクロール流路44とに分割されている。
次に、本発明装置の第2実施形態を図2により説明する。本実施形態も、前記第1実施形態と同様に、多気筒エンジンを装備した乗用車等に装備された小型のツインスクロール型ターボチャージャに適用した例である。図2に示すツインスクロール型ターボチャージャ10Bでは、タービンハウジング16の仕切壁40の先端側部位40aを、第1実施形態と比べて、タービン動翼26に対して後退させ、流れの拡散空間Dを形成している。その他の構成は、第1実施形態のターボチャージャ10Aと同一である。
12,120 ベアリングハウジング
13,17,122 接続フランジ
14 コンプレッサハウジング
16,102 タービンハウジング
18 カップリング
20,112 タービンホイール
21a、21b フローティング軸受
22 コンプレッサホイール
24,110 タービン軸
26,114 タービン動翼
26a、114a 前縁
28 スラスト軸受
30 タービンホイール側スラストカラー
32 コンプレッサホイール側スラストカラー
34,36,38 給油通路
40 仕切壁
40a 先端側部位
40b 根元側部位
42 フロント側スクロール流路
44 リア側スクロール流路
46 出口ケーシング
48 リア側隔壁
50,128 フロント側隔壁
52 フロント側内面
54 リア側内面
56,116 出口開口
124 出口フランジ
126 ウェイストゲートバルブ
C 中心軸線
D 流れの拡散空間
S スラスト荷重
X 仕切壁軸線
a 給気流
a1、a2、a3、・・・、b1、b2、b3、・・・ 流路断面積
e 排気ガス
e1、e2 排気ガス流
Claims (5)
- タービン軸を収容し、ハウジング内に設けられた仕切壁によってフロント側及びリア側に独立した2つのスクロール流路が形成され、排気ガスが半径方向外側から内側に向かって流れ、タービン軸方向に流れて排出されるツインスクロール型ターボチャージャのタービンハウジングにおいて、
タービンハウジングのフロント側隔壁を半径方向内側から外側へ向うにつれてフロント側へ曲折させ、フロント側スクロール流路及びリア側スクロール流路の断面積を確保すると共に、
前記仕切壁の根元側部位をフロント側隔壁に対応させてフロント側へ曲折させ、フロント側スクロール流路及びリア側スクロール流路の断面積を均等にし、
フロント側スクロール流路及びリア側スクロール流路の断面積を半径方向外側から内側へ向うにつれて漸減させると共に、仕切壁の先端側部位をタービン動翼前縁に対して直角方向に向け、該先端側部位付近におけるフロント側スクロール流路とリア側スクロール流路とが該先端側部位の軸線に対して対称になるように構成したことを特徴とするツインスクロール型ターボチャージャのタービンハウジング。 - 前記仕切壁の先端側部位において、フロント側スクロール流路及びリア側スクロール流路がタービン動翼に対して開口する環状面積が均等になるように構成したことを特徴とする請求項1に記載のツインスクロール型ターボチャージャのタービンハウジング。
- 前記スクロール流路の出口付近において、タービンハウジングのフロント側内面及びリア側内面を排気ガス流の流れ方向に向かって中央向きに傾斜させ、
フロント側スクロール流路及びリア側スクロール流路を流れる排気ガス流が共にタービン動翼に対して中央側に向く傾斜流となるように構成したことを特徴とする請求項1又は2に記載のツインスクロール型ターボチャージャのタービンハウジング。 - 前記仕切壁の先端とタービン動翼前縁との間に流れの拡散空間を形成させ、フロント側スクロール流路及びリア側スクロール流路から流出する排気ガスが夫々スクロール流路の出口開口全域に拡散可能に構成したことを特徴とする請求項3に記載のツインスクロール型ターボチャージャのタービンハウジング。
- 前記タービンハウジングのリア側隔壁がタービン軸の軸線に対して直角方向に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のツインスクロール型ターボチャージャのタービンハウジング。
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