JP2012215073A

JP2012215073A - Turbocharger

Info

Publication number: JP2012215073A
Application number: JP2011078792A
Authority: JP
Inventors: Takao Yamamoto; 高生山本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2012-11-08

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the turbine efficiency in a turbocharger.SOLUTION: By providing a second exhaust outlet 6a to a "near part to the exhaust upstream" of a turbine wheel 1, the exhaust energy can be applied to the turbine wheel 1 furthermore, to thereby increase the turbine efficiency. By the combination of ordinary vanes A with short vanes B, the space volume of a merging part α is increased. Thus, the exhaust friction generated at the merging part α can be reduced, the pressure loss caused by the exhaust friction is suppressed, and the turbulence of the exhaust gas is suppressed, to increase the turbine efficiency. Furthermore, since the number of turbine vanes 4 is increased on the exhaust downstream side of the merging part α, the exhaust energy can be efficiently applied to the turbine wheel 1, and the turbine vanes 4 having the increased number of the vanes straighten the exhaust gas and suppress the turbulence, to increase the turbine efficiency.

Description

本発明は、２つの排気スクロール（第１、第２排気スクロール）を備えたターボチャージャに関する。 The present invention relates to a turbocharger having two exhaust scrolls (first and second exhaust scrolls).

２つの排気スクロールを備えるターボチャージャの具体例を、図７を参照して説明する（例えば、特許文献１、２参照）。なお、後述する［発明を実施するための形態］および［実施例］と同一機能物に同一符号を付すものである。
特許文献１、２に開示されるターボチャージャは、
・タービン羽根４のリーディングエッジへ向けて排気ガスを吹き付ける第１排気出口５ａを有する第１排気スクロール５と、
・タービン羽根４のシュラウドエッジへ向けて排気ガスを吹き付ける第２排気出口６ａを有する第２排気スクロール６とを備える。 A specific example of a turbocharger having two exhaust scrolls will be described with reference to FIG. 7 (see, for example, Patent Documents 1 and 2). In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same function thing as [the form for inventing] mentioned later and [Example].
The turbochargers disclosed in Patent Documents 1 and 2 are
A first exhaust scroll 5 having a first exhaust outlet 5a for blowing exhaust gas toward the leading edge of the turbine blade 4;
A second exhaust scroll 6 having a second exhaust outlet 6a for blowing exhaust gas toward the shroud edge of the turbine blade 4 is provided.

第１排気出口５ａからリーディングエッジに向けて吹き付けられた排気ガスは、流れ方向が径方向（内向き流）から軸方向（軸流）へ変化したのちに、トレーリングエッジから排出される。 The exhaust gas blown toward the leading edge from the first exhaust outlet 5a is discharged from the trailing edge after the flow direction changes from the radial direction (inward flow) to the axial direction (axial flow).

一方、第２排気出口６ａは、図７に示すように、シュラウドエッジの排気下流側に開口している。
このため、第２排気スクロール６から排出される排気ガスとタービンホイール１との接触範囲が少なくなってしまう。 On the other hand, as shown in FIG. 7, the second exhaust outlet 6a opens to the exhaust downstream side of the shroud edge.
For this reason, the contact range between the exhaust gas discharged from the second exhaust scroll 6 and the turbine wheel 1 is reduced.

さらに、第２排気出口６ａからタービンホイール１に吹き付けられた排気ガスは、第１排気出口５ａからの排気ガスの流れ（略軸方向の流れ）に対して直角に合流する。
その結果、第１排気出口５ａからタービンホイール１に吹き付けられた排気ガスと、第２排気出口６ａからタービンホイール１に吹き付けられた排気ガスとが、タービンホイール１内の下流側で強く衝突し、タービンホイール１内において排気ガスに大きな乱れが生じてしまう。この乱流は、タービンホイール１の回転の妨げとして作用するため、タービン効率の低下の要因になる。 Further, the exhaust gas blown to the turbine wheel 1 from the second exhaust outlet 6a merges at right angles to the flow of exhaust gas (substantially axial flow) from the first exhaust outlet 5a.
As a result, the exhaust gas blown to the turbine wheel 1 from the first exhaust outlet 5a and the exhaust gas blown to the turbine wheel 1 from the second exhaust outlet 6a collide strongly on the downstream side in the turbine wheel 1, In the turbine wheel 1, the exhaust gas is greatly disturbed. This turbulent flow acts as a hindrance to the rotation of the turbine wheel 1 and thus causes a decrease in turbine efficiency.

上記の問題点に着目したターボチャージャとして、図８に示すように、タービンハウジング２においてシュラウドエッジを覆う壁面の円弧部Ｒに第２排気出口６ａを設けて、第１、第２排気出口５ａ、６ａの排気ガスの合流角度を小さくする技術の提案が成されている（周知の技術ではない）。
しかしながら、第１排気出口５ａから吹き出された排気ガスと第２排気出口６ａから吹き出された排気ガスとが合流する合流部αでは、排気流量が急激に増大するため、合流部αにおいて排気ガスによるチョーク（排気摩擦による詰まり現象）が懸念される。 As a turbocharger paying attention to the above problems, as shown in FIG. 8, a second exhaust outlet 6 a is provided in a circular arc portion R of the wall surface covering the shroud edge in the turbine housing 2, and the first and second exhaust outlets 5 a, There has been proposed a technique for reducing the merging angle of the exhaust gas 6a (not a well-known technique).
However, since the exhaust gas flow rate increases sharply at the merging portion α where the exhaust gas blown out from the first exhaust outlet 5a and the exhaust gas blown out from the second exhaust outlet 6a merge, There is concern about choke (clogging due to exhaust friction).

特開２００７−２３８９３号公報JP 2007-23893 A 特開２００７−２３８９４号公報JP 2007-23894 A

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的はタービン効率を向上できるターボチャージャの提供にある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a turbocharger capable of improving turbine efficiency.

〔請求項１の手段〕
請求項１のターボチャージャは、第２排気スクロールの第２排気出口を、タービンホイールの「排気上流より（具体的には、タービンホイールにおける排気上流端と排気下流端の間の排気上流側）」に設けている。
これにより、第２排気スクロールから排出される排気ガスの持つエネルギーをより多くタービンホイールに与えることができ、タービン効率を向上させることができる。 [Means of Claim 1]
In the turbocharger according to the first aspect, the second exhaust outlet of the second exhaust scroll is connected to the turbine wheel “from the exhaust upstream (specifically, the exhaust upstream side between the exhaust upstream end and the exhaust downstream end of the turbine wheel)”. Provided.
Thereby, more energy of the exhaust gas discharged from the second exhaust scroll can be given to the turbine wheel, and the turbine efficiency can be improved.

また、請求項１のターボチャージャは、第１、第２排気出口から吹き出された排気ガスの合流部におけるタービン羽根の枚数を、合流部の排気下流側のタービン羽根の枚数より少なく設けている。
これにより、タービンホイール内における排気ガスの合流部の空間容積を大きくすることができ、合流部において発生する排気摩擦を低減することができる。
このように、合流部における排気摩擦を小さくできることにより、排気摩擦により生じる圧力損失を抑えることができ、タービン効率を向上させることができる。
また、合流部における排気摩擦を小さくできることにより、排気摩擦による排気ガスの乱れが抑えられ、タービン効率を向上させることができる。 In the turbocharger according to the first aspect, the number of turbine blades in the joining portion of the exhaust gas blown out from the first and second exhaust outlets is less than the number of turbine blades on the exhaust downstream side of the joining portion.
Thereby, the space volume of the confluence | merging part of the exhaust gas in a turbine wheel can be enlarged, and the exhaust friction which generate | occur | produces in a confluence | merging part can be reduced.
Thus, by reducing the exhaust friction at the junction, pressure loss caused by the exhaust friction can be suppressed, and the turbine efficiency can be improved.
Further, since the exhaust friction at the junction can be reduced, the disturbance of the exhaust gas due to the exhaust friction can be suppressed, and the turbine efficiency can be improved.

一方、合流部の排気下流側は、合流部に比較してタービン羽根の枚数が多くなる。このため、（ｉ）合流部から排気下流側へ向かう排気ガスの持つエネルギーを効率よくタービンホイールに与えることができるとともに、（ｉｉ）合流部から排気下流側へ向かう排気ガスの乱れを、枚数の多いタービン羽根が整流するため、タービン効率を向上させることができる。 On the other hand, the number of turbine blades on the exhaust downstream side of the merging portion is larger than that of the merging portion. For this reason, (i) the energy of the exhaust gas from the merging portion to the exhaust downstream side can be efficiently given to the turbine wheel, and (ii) the disturbance of the exhaust gas from the merging portion to the exhaust downstream side Since many turbine blades rectify, turbine efficiency can be improved.

〔請求項２の手段〕
請求項２のターボチャージャは、第２排気スクロールの第２排気出口を、タービンハウジングの円弧部（具体的には、シュラウドエッジを覆う壁面の円弧部）に設けたものである。
これにより、第１、第２排気出口から吹き出された排気ガスの合流角度を小さくすることができ、排気ガスの衝突による乱れを抑えることができる。その結果、タービンホイールの内部における排気ガスの乱れを抑えることができ、タービン効率を向上させることができる。 [Means of claim 2]
According to a second aspect of the present invention, the second exhaust outlet of the second exhaust scroll is provided in the arc portion of the turbine housing (specifically, the arc portion of the wall surface covering the shroud edge).
Thereby, the merging angle of the exhaust gas blown out from the first and second exhaust outlets can be reduced, and the disturbance due to the collision of the exhaust gas can be suppressed. As a result, the disturbance of the exhaust gas inside the turbine wheel can be suppressed, and the turbine efficiency can be improved.

〔請求項３の手段〕
請求項３における複数のタービン羽根は、タービンホイールの排気上流部から排気下流部に至る通常羽根と、タービンホイールの排気下流側のみに設けられる短羽根とを組み合わせたものであり、短羽根の排気上流部位に、タービン羽根の枚数の少ない箇所が設けられる。 [Means of claim 3]
The plurality of turbine blades according to claim 3 are a combination of normal blades extending from the exhaust upstream portion of the turbine wheel to the exhaust downstream portion, and short blades provided only on the exhaust downstream side of the turbine wheel. A location with a small number of turbine blades is provided in the upstream portion.

〔請求項４の手段〕
請求項４における複数のタービン羽根は、タービンホイールの排気上流部から排気下流部に至る通常羽根と、この通常羽根に比較して排気上流側に羽根高さの低い低羽根部が設けられた上流低羽根とを組み合わせたものであり、低羽根部の周囲に、タービン羽根の枚数の少ない箇所が設けられる。 [Means of claim 4]
The plurality of turbine blades according to claim 4 are an upstream in which a normal blade extending from an exhaust upstream portion of the turbine wheel to an exhaust downstream portion and a low blade portion having a low blade height on the exhaust upstream side compared to the normal blade are provided. A combination of low blades is provided, and a portion having a small number of turbine blades is provided around the low blade portion.

〔請求項５の手段〕
請求項５のターボチャージャは、短羽根または上流低羽根におけるシュラウドエッジの排気上流端が、第２排気出口における排気下流側の開口縁より排気下流側に設けられるものである。 [Means of claim 5]
In the turbocharger according to the fifth aspect, the exhaust upstream end of the shroud edge of the short blade or the upstream low blade is provided on the exhaust downstream side from the opening edge on the exhaust downstream side of the second exhaust outlet.

排気タービンの要部断面図である（実施例１）。1 is a cross-sectional view of a main part of an exhaust turbine (Example 1). （ａ）タービンホイールの側面図、（ｂ）タービンホイールを軸方向から見た正面図である（実施例１）。(A) The side view of a turbine wheel, (b) It is the front view which looked at the turbine wheel from the axial direction (Example 1). ターボチャージャの軸方向に沿う断面図である（実施例１）。(Example 1) which is sectional drawing which follows the axial direction of a turbocharger. 排気タービンにおける容量可変バルブの説明図である（実施例１）。(Example 1) which is explanatory drawing of the capacity | capacitance variable valve in an exhaust turbine. 排気タービンの要部断面図である（実施例２）。(Example 2) which is principal part sectional drawing of an exhaust turbine. タービンホイールの側面図である（実施例２）。(Example 2) which is a side view of a turbine wheel. 排気タービンの要部断面図である（従来例）。It is principal part sectional drawing of an exhaust turbine (conventional example). 排気タービンの要部断面図である（参考例）。It is principal part sectional drawing of an exhaust turbine (reference example).

図面を参照して［発明を実施するための形態］を説明する。
ターボチャージャは、タービンホイール１と、タービンハウジング２とを具備する。
タービンホイール１は、回転自在に支持されるハブ３の周囲に、複数のタービン羽根４を設けたものである。
タービンハウジング２は、タービンホイール１の排気上流端（リーディングエッジ）に向けて排気ガスを吹き付ける第１排気出口５ａを有する第１排気スクロール５と、タービンホイール１の途中部位（排気上流端と排気下流端の間）に向けて排気ガスを吹き付ける第２排気出口６ａを有する第２排気スクロール６とを備える。 [Description of Embodiments] [Mode for carrying out the invention] will be described with reference to the drawings.
The turbocharger includes a turbine wheel 1 and a turbine housing 2.
The turbine wheel 1 is provided with a plurality of turbine blades 4 around a hub 3 that is rotatably supported.
The turbine housing 2 includes a first exhaust scroll 5 having a first exhaust outlet 5a for blowing exhaust gas toward the exhaust upstream end (leading edge) of the turbine wheel 1, and a midway portion of the turbine wheel 1 (exhaust upstream end and exhaust downstream). And a second exhaust scroll 6 having a second exhaust outlet 6a for blowing exhaust gas toward the end).

このターボチャージャは、第２排気出口６ａをタービンホイール１の「排気上流より（具体的には、タービンホイール１における排気上流端と排気下流端の間の排気上流側）」に設けている。
また、ターボチャージャは、第１、第２排気出口５ａ、６ａから吹き出された排気ガスの合流部αにおけるタービン羽根４の枚数を、その合流部αの排気下流側のタービン羽根４の枚数より少なく設けている。 In the turbocharger, the second exhaust outlet 6a is provided on the turbine wheel 1 “from the exhaust upstream side (specifically, the exhaust upstream side between the exhaust upstream end and the exhaust downstream end of the turbine wheel 1)”.
In addition, the turbocharger has a smaller number of turbine blades 4 in the merged portion α of the exhaust gas blown out from the first and second exhaust outlets 5a and 6a than the number of turbine blades 4 on the exhaust downstream side of the merged portion α. Provided.

以下において本発明が適用された具体的な一例（実施例）を、図面を参照して説明する。実施例は具体的な一例を開示するものであって、本発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。
なお、以下の実施例において上記［発明を実施するための形態］と同一符号は、同一機能物を示すものである。 Hereinafter, a specific example (example) to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. The embodiment discloses a specific example, and it goes without saying that the present invention is not limited to the embodiment.
In the following embodiments, the same reference numerals as those in the “DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION” denote the same functional objects.

［実施例１］
実施例１を図１〜図４を参照して説明する。
ターボチャージャは、エンジン（燃料の燃焼により回転動力を発生する内燃機関：ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等を問わない、レシプロエンジン、ロータリーエンジン等を問わない）に搭載されるものであり、この実施例のターボチャージャは、車両走行用エンジンに搭載されるものである。 [Example 1]
A first embodiment will be described with reference to FIGS.
The turbocharger is mounted on an engine (an internal combustion engine that generates rotational power by combustion of fuel: regardless of gasoline engine, diesel engine, etc., regardless of reciprocating engine, rotary engine, etc.). The turbocharger is mounted on a vehicle running engine.

ターボチャージャは、エンジンから排出される排気ガスのエネルギーによって、エンジンに吸い込まれる吸気を加圧する過給器であり、図１（ａ）に示すように、
・エンジンから排出された排気ガスによって回転駆動されるタービンホイール１と、
・このタービンホイール１を収容する渦巻形状のタービンハウジング２と、
・タービンホイール１の回転力により駆動されて吸気を加圧するコンプレッサホイール７と、
・このコンプレッサホイール７を収容する渦巻形状のコンプレッサハウジング８と、
・タービンホイール１の回転をコンプレッサホイール７に伝達するシャフト９と、
・このシャフト９を高速回転自在に支持するベアリングハウジング１０と、
を備える。
そして、ターボチャージャは、タービンハウジング２とコンプレッサハウジング８の間にベアリングハウジング１０を配置した状態で、スタットボルト等の締結手段により結合した構成を採用する。 The turbocharger is a supercharger that pressurizes the intake air sucked into the engine by the energy of the exhaust gas discharged from the engine, as shown in FIG.
A turbine wheel 1 that is rotationally driven by exhaust gas discharged from the engine;
A spiral-shaped turbine housing 2 that houses the turbine wheel 1;
A compressor wheel 7 driven by the rotational force of the turbine wheel 1 to pressurize the intake air;
A spiral compressor housing 8 that houses the compressor wheel 7;
A shaft 9 that transmits the rotation of the turbine wheel 1 to the compressor wheel 7;
A bearing housing 10 that supports the shaft 9 so as to freely rotate at high speed;
Is provided.
The turbocharger employs a configuration in which the bearing housing 10 is disposed between the turbine housing 2 and the compressor housing 8 and is coupled by fastening means such as a stat bolt.

タービンホイール１は、シャフト９に結合されて回転自在に支持されるハブ３と、このハブ３の周囲に形成される複数のタービン羽根４とで構成される。
なお、タービン羽根４における最外周の端縁はリーディングエッジと称され、タービン羽根４における排気下流側の端縁はトレーリングエッジと称され、リーディングエッジとトレーリングエッジの間のタービン羽根４の外側端縁（タービンハウジング２の内壁に隙間を隔てて対向するエッジ）はシュラウドエッジと称される。 The turbine wheel 1 includes a hub 3 coupled to a shaft 9 and rotatably supported, and a plurality of turbine blades 4 formed around the hub 3.
The outermost peripheral edge of the turbine blade 4 is referred to as a leading edge, the exhaust downstream end edge of the turbine blade 4 is referred to as a trailing edge, and the outside of the turbine blade 4 between the leading edge and the trailing edge. An end edge (an edge facing the inner wall of the turbine housing 2 with a gap) is referred to as a shroud edge.

タービンハウジング２の内部には、排気ガスをタービンホイール１へ向けて吹き出す第１、第２排気スクロール５、６が設けられている。
第１排気スクロール５は、エンジンから排出された排気ガスを旋回させ、旋回させた排気ガスをタービンホイール１の排気上流端（リーディングエッジ）へ向けて吹き付ける第１排気出口５ａを有する。そして、第１排気スクロール５は、旋回する排気ガスを第１排気出口５ａへ導くノズル部を備えており、そのノズル部は、排気ガスを軸方向に対して略垂直に吹き出すように、軸方向に対して略垂直に設けられている。 Inside the turbine housing 2, there are provided first and second exhaust scrolls 5 and 6 for blowing exhaust gas toward the turbine wheel 1.
The first exhaust scroll 5 has a first exhaust outlet 5 a that swirls exhaust gas discharged from the engine and blows the swirled exhaust gas toward the exhaust upstream end (leading edge) of the turbine wheel 1. The first exhaust scroll 5 includes a nozzle portion that guides the swirling exhaust gas to the first exhaust outlet 5a. The nozzle portion blows out the exhaust gas substantially perpendicularly to the axial direction. It is provided substantially perpendicular to.

第２排気スクロール６は、エンジンから排出された排気ガスを第１排気スクロール５と同一方向へ旋回させ、旋回させた排気ガスをタービンホイール１の途中部位（タービンホイール１における排気上流端と排気下流端の間）に吹き付ける第２排気出口６ａを有する。
この第２排気出口６ａは、図１に示すように、タービンホイール１の「排気上流より（具体的には、タービンホイール１における排気上流端と排気下流端の間の排気上流側）」に設けられている。 The second exhaust scroll 6 swirls exhaust gas discharged from the engine in the same direction as the first exhaust scroll 5, and the swirled exhaust gas is located in the middle of the turbine wheel 1 (the exhaust upstream end and the exhaust downstream of the turbine wheel 1). The second exhaust outlet 6a is sprayed between the ends).
As shown in FIG. 1, the second exhaust outlet 6 a is provided at “from the exhaust upstream (specifically, the exhaust upstream side between the exhaust upstream end and the exhaust downstream end of the turbine wheel 1)” of the turbine wheel 1. It has been.

具体的に、タービンハウジング２は、タービン羽根４のシュラウドエッジを覆う壁面に、断面が円弧形状を呈する円弧部Ｒを備えている。そして、第２排気出口６ａは、シュラウドエッジを覆う壁面の円弧部Ｒに設けられるものである。そして、第２排気スクロール６は、旋回する排気ガスを円弧部Ｒの第２排気出口６ａへ導くノズル部を備えており、そのノズル部は、排気ガスを軸方向に対して傾斜して吹き出すように、軸方向に対して傾斜して設けられている。 Specifically, the turbine housing 2 includes an arc portion R whose cross section has an arc shape on the wall surface covering the shroud edge of the turbine blade 4. And the 2nd exhaust outlet 6a is provided in the circular arc part R of the wall surface which covers a shroud edge. The second exhaust scroll 6 includes a nozzle portion that guides the swirling exhaust gas to the second exhaust outlet 6a of the arc portion R, and the nozzle portion blows off the exhaust gas in an inclined manner with respect to the axial direction. Are inclined with respect to the axial direction.

タービンハウジング２の内部には、図４に示すように、第１排気スクロール５と第２排気スクロール６を区画する仕切壁１１が設けられている。
第１排気スクロール５の排気上流部は、タービンハウジング２の排気入口（エキマニとの接続口）と常に連通し、排気ガスが常時第１排気スクロール５に供給されるように設けられている。
一方、第２排気スクロール６の排気上流部には、容量可変バルブ１２が設けられており、この容量可変バルブ１２が開くことにより、排気ガスが第２排気スクロール６に供給されるように設けられている。
なお、容量可変バルブ１２は、図示しない電動アクチュエータを介してＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニットの略）により開閉制御および開度制御されるものであり、車両の運転状態に応じて容量可変バルブ１２の開度制御が実施される。 As shown in FIG. 4, a partition wall 11 that partitions the first exhaust scroll 5 and the second exhaust scroll 6 is provided inside the turbine housing 2.
The exhaust upstream portion of the first exhaust scroll 5 is always in communication with the exhaust inlet (connection port with the exhaust manifold) of the turbine housing 2 so that the exhaust gas is always supplied to the first exhaust scroll 5.
On the other hand, a variable displacement valve 12 is provided at the exhaust upstream portion of the second exhaust scroll 6, and is provided so that exhaust gas is supplied to the second exhaust scroll 6 by opening the variable displacement valve 12. ing.
The variable capacity valve 12 is open / closed and opened by an ECU (abbreviation of engine control unit) via an electric actuator (not shown), and the variable capacity valve 12 is controlled according to the driving state of the vehicle. Opening control is performed.

一方、第２排気スクロール６の外壁には、図３に示すように、第２排気スクロール６に導かれた排気ガスの一部を、タービンホイール１を迂回（バイパス）させて排気下流側（マフラー側）に導くウエストゲート用連通穴１３が形成されている。このウエストゲート用連通穴１３には、ウエストゲートバルブ１４が設けられており、このウエストゲートバルブ１４を開くことにより、排気ガスの一部がタービンホイール１を迂回して排気下流側に導かれる。
なお、ウエストゲートバルブ１４は、図示しない電動アクチュエータを介してＥＣＵにより開閉制御および開度制御されるものであり、車両の運転状態に応じてウエストゲートバルブ１４の開度制御が実施される。 On the other hand, on the outer wall of the second exhaust scroll 6, as shown in FIG. 3, a part of the exhaust gas guided to the second exhaust scroll 6 bypasses the turbine wheel 1 and is exhausted downstream (muffler). A communication hole 13 for a wastegate leading to the side) is formed. The waste gate communication hole 13 is provided with a waste gate valve 14, and by opening the waste gate valve 14, a part of the exhaust gas bypasses the turbine wheel 1 and is guided to the exhaust downstream side.
The wastegate valve 14 is controlled by the ECU through an electric actuator (not shown), and the opening degree is controlled by the ECU, and the opening degree control of the wastegate valve 14 is performed according to the driving state of the vehicle.

この実施例のターボチャージャは、上述したように、第２排気出口６ａをタービンハウジング２の円弧部Ｒに設けるもの（第２排気出口６ａをタービンホイール１の「排気上流より」に設けるもの）であるため、第１排気出口５ａから吹き出された排気ガスと第２排気出口６ａから吹き出された排気ガスとが合流する合流部αでは、排気流量が急激に増大する。このため、合流部αにおいて排気ガスによるチョークが懸念される。 As described above, the turbocharger of this embodiment is one in which the second exhaust outlet 6a is provided in the arc R of the turbine housing 2 (the second exhaust outlet 6a is provided “from the exhaust upstream” of the turbine wheel 1). Therefore, the exhaust gas flow rate increases sharply at the junction α where the exhaust gas blown from the first exhaust outlet 5a and the exhaust gas blown from the second exhaust outlet 6a merge. For this reason, there is a concern about the choke due to the exhaust gas at the junction α.

そこで、この実施例では、合流部αにおけるタービン羽根４の枚数を、その合流部αの排気下流側のタービン羽根４の枚数より少なく設けている。
具体的にこの実施例における複数のタービン羽根４は、図２に示すように、
・タービンホイール１の排気上流部から排気下流部に至るように設けられる通常羽根Ａ（従来技術と同様の羽根）と、
・タービンホイール１における排気下流側のみに設けられる短羽根Ｂと、
を周方向に交互に組み合わせたものである。
このように、通常羽根Ａの各間に短羽根Ｂを配置することで、短羽根Ｂの排気上流部位に、タービン羽根４の枚数の少ない箇所が設けられるものである。 Therefore, in this embodiment, the number of turbine blades 4 in the merging portion α is smaller than the number of turbine blades 4 on the exhaust downstream side of the merging portion α.
Specifically, the plurality of turbine blades 4 in this embodiment are as shown in FIG.
A normal blade A (blade similar to the prior art) provided from the exhaust upstream portion of the turbine wheel 1 to the exhaust downstream portion;
A short blade B provided only on the exhaust downstream side of the turbine wheel 1;
Are alternately combined in the circumferential direction.
In this way, by arranging the short blades B between the respective normal blades A, a portion with a small number of turbine blades 4 is provided in the exhaust upstream portion of the short blades B.

また、この実施例では、好ましい形態として、短羽根Ｂにおけるシュラウドエッジの排気上流端Ｘが、第２排気出口６ａにおける排気下流側の開口縁Ｙより排気下流側に位置するように設けられ、合流部αの空間容積を極力大きく確保するように設けられている。 Further, in this embodiment, as a preferred mode, the exhaust upstream end X of the shroud edge in the short blade B is provided so as to be located on the exhaust downstream side from the opening edge Y on the exhaust downstream side in the second exhaust outlet 6a. The space α of the portion α is provided as large as possible.

（実施例１の効果１）
この実施例のターボチャージャは、上述したように、第２排気スクロール６の第２排気出口６ａを、タービンホイール１の「排気上流より」に設けている。
このため、第２排気スクロール６から排出される排気ガスの持つエネルギーをより多くタービンホイール１に与えることができ、タービン効率を向上させることができる。 (Effect 1 of Example 1)
In the turbocharger of this embodiment, as described above, the second exhaust outlet 6 a of the second exhaust scroll 6 is provided “from the upstream side of the exhaust” of the turbine wheel 1.
For this reason, more energy of the exhaust gas discharged from the second exhaust scroll 6 can be given to the turbine wheel 1, and the turbine efficiency can be improved.

（実施例１の効果２）
この実施例のターボチャージャは、上述したように、第２排気スクロール６の第２排気出口６ａを、タービンハウジング２の円弧部Ｒに設けたものである。
これにより、第１、第２排気出口５ａ、６ａから吹き出された排気ガスの合流角度を小さくすることができ、排気ガスの衝突による乱れを抑えることができる。その結果、タービンホイール１の内部における排気ガスの乱れを抑えることができ、タービン効率を向上させることができる。 (Effect 2 of Example 1)
In the turbocharger of this embodiment, as described above, the second exhaust outlet 6 a of the second exhaust scroll 6 is provided in the arc portion R of the turbine housing 2.
Thereby, the merging angle of the exhaust gas blown out from the first and second exhaust outlets 5a and 6a can be reduced, and the disturbance due to the collision of the exhaust gas can be suppressed. As a result, the disturbance of the exhaust gas inside the turbine wheel 1 can be suppressed, and the turbine efficiency can be improved.

（実施例１の効果３）
この実施例のターボチャージャは、上述したように、通常羽根Ａと短羽根Ｂとを組み合わせ、合流部αにおけるタービン羽根４の枚数を、合流部αの排気下流側のタービン羽根４の枚数より少なく設けている。
これにより、合流部αの空間容積を大きくすることができ、合流部αにおいて発生する排気摩擦を低減することができる。このため、排気摩擦により生じる圧力損失を抑えることができ、タービン効率を向上させることができる。
また、合流部αにおける排気摩擦を小さくできることにより、排気摩擦による排気ガスの乱れが抑えられ、タービン効率を向上させることができる。 (Effect 3 of Example 1)
As described above, the turbocharger of this embodiment combines the normal blades A and the short blades B, and the number of turbine blades 4 in the merging portion α is smaller than the number of turbine blades 4 on the exhaust downstream side of the merging portion α. Provided.
As a result, the space volume of the merging portion α can be increased, and the exhaust friction generated in the merging portion α can be reduced. For this reason, the pressure loss which arises by exhaust friction can be suppressed, and turbine efficiency can be improved.
Further, since the exhaust friction at the junction α can be reduced, the disturbance of the exhaust gas due to the exhaust friction can be suppressed, and the turbine efficiency can be improved.

（実施例１の効果４）
合流部αの排気下流側は、合流部αに比較してタービン羽根４の枚数が多くなる。
このため、合流部αから排気下流側へ向かう排気ガスの持つエネルギーを効率よくタービンホイール１に与えることができ、タービン効率を向上させることができる。
また、合流部αから排気下流側へ向かう排気ガスの乱れを、枚数の多いタービン羽根４が整流するため、タービン効率を向上させることができる。 (Effect 4 of Example 1)
The number of turbine blades 4 on the exhaust downstream side of the merging portion α is larger than that of the merging portion α.
For this reason, the energy which the exhaust gas which goes to the exhaust gas downstream side from the confluence | merging part (alpha) can be given to the turbine wheel 1 efficiently, and turbine efficiency can be improved.
Further, since the turbine blades 4 having a large number of sheets rectify the turbulence of the exhaust gas from the joining portion α toward the exhaust downstream side, the turbine efficiency can be improved.

［実施例２］
実施例２を図５、図６を参照して説明する。なお、以下の実施例２において上記実施例１と同一符号は、同一機能物を示すものである。
上記実施例１では、通常羽根Ａと短羽根Ｂとを組み合わせることにより、合流部αの空間容積を大きくする例を示した。
これに対し、この実施例２の複数のタービン羽根４は、
・タービンホイール１の排気上流側から排気下流側に沿って設けられる通常羽根Ａと、
・この通常羽根Ａに比較して排気上流側に羽根高さの低い低羽根部Ｃ’が設けられた上流低羽根Ｃと、
を周方向に交互に組み合わせたものである。
このように、低羽根部Ｃ’を設けることで、低羽根部Ｃ’の周囲（低羽根部Ｃ’の外周部位）に、タービン羽根４の枚数の少ない箇所が設けられるものである。 [Example 2]
A second embodiment will be described with reference to FIGS. In addition, in the following Example 2, the same code | symbol as the said Example 1 shows the same function thing.
In the said Example 1, the example which enlarges the space volume of the confluence | merging part (alpha) by combining the normal blade | wing A and the short blade B was shown.
On the other hand, the plurality of turbine blades 4 of the embodiment 2 are
A normal blade A provided from the exhaust upstream side of the turbine wheel 1 to the exhaust downstream side;
An upstream low blade C provided with a low blade portion C ′ having a low blade height on the exhaust upstream side compared to the normal blade A;
Are alternately combined in the circumferential direction.
In this way, by providing the low blade portion C ′, a portion where the number of the turbine blades 4 is small is provided around the low blade portion C ′ (the outer peripheral portion of the low blade portion C ′).

この実施例２に示すように、通常羽根Ａと上流低羽根Ｃとを組み合わせたタービンホイール１を用いても、上記実施例１と同様の効果を得ることができる。
なお、この実施例２は、実施例１と同様、上流低羽根Ｃにおけるシュラウドエッジの排気上流端Ｘが、第２排気出口６ａにおける排気下流側の開口縁Ｙより排気下流側に位置するように設けられ、合流部αの空間容積を極力大きく確保するように設けられている。 As shown in the second embodiment, even when the turbine wheel 1 in which the normal blade A and the upstream low blade C are combined is used, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
In the second embodiment, similarly to the first embodiment, the exhaust upstream end X of the shroud edge in the upstream low vane C is positioned on the exhaust downstream side from the opening edge Y on the exhaust downstream side in the second exhaust outlet 6a. It is provided so as to secure the space volume of the merging portion α as large as possible.

上記の実施例では、「通常羽根Ａと短羽根Ｂ」および「通常羽根Ａと上流低羽根Ｃ」を周方向に交互に組み合わせる例を示したが、組合比率は交互に限定されるものではなく、適宜変更可能なものである。 In the above embodiment, an example in which “normal blade A and short blade B” and “normal blade A and upstream low blade C” are alternately combined in the circumferential direction is shown, but the combination ratio is not limited to alternating. It can be changed as appropriate.

１タービンホイール
２タービンハウジング
３ハブ
４タービン羽根
５第１排気スクロール
５ａ第１排気出口
６第２排気スクロール
６ａ第２排気出口
α 合流部
Ａ通常羽根
Ｂ短羽根
Ｃ上流低羽根
Ｃ’低羽根部
Ｒ円弧部
Ｘ短羽根または上流低羽根におけるシュラウドエッジの排気上流端
Ｙ第２排気出口における排気下流側の開口縁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Turbine wheel 2 Turbine housing 3 Hub 4 Turbine blade 5 1st exhaust scroll 5a 1st exhaust outlet 6 2nd exhaust scroll 6a 2nd exhaust outlet alpha Merge part A Normal blade B Short blade C Upstream low blade C 'Low blade part R Arc portion X Exhaust upstream end of shroud edge in short blade or upstream low blade Y Open edge on downstream side of exhaust at second exhaust outlet

Claims

A turbine wheel (1) provided with a plurality of turbine blades (4) around a hub (3) rotatably supported;
A first exhaust scroll (5) having a first exhaust outlet (5a) for blowing exhaust gas toward the exhaust upstream end of the turbine wheel (1) is provided, and the exhaust upstream end and the exhaust in the turbine wheel (1) are provided. A turbine housing (2) provided with a second exhaust scroll (6) having a second exhaust outlet (6a) for blowing exhaust gas toward the downstream end;
In a turbocharger comprising
The second exhaust outlet (6a) is provided on the exhaust upstream side between the exhaust upstream end and the exhaust downstream end of the turbine wheel (1), and
The number of turbine blades (4) in the joining portion (α) where the exhaust gas blown out from the first exhaust outlet (5a) and the exhaust gas blown out from the second exhaust outlet (6a) join is determined by The turbocharger is provided less than the number of turbine blades (4) on the exhaust downstream side of the portion (α).

The turbocharger according to claim 1,
The wall surface covering the shroud edge in the turbine housing (2) includes an arc portion (R) having a circular cross section.
The turbocharger, wherein the second exhaust outlet (6a) is provided in the arc portion (R).

In the turbocharger according to claim 1 or 2,
The plurality of turbine blades (4)
Normal blades (A) from the exhaust upstream portion of the turbine wheel (1) to the exhaust downstream portion;
A combination of short blades (B) provided only on the exhaust downstream side of the turbine wheel (1),
A turbocharger characterized in that a portion where the number of the turbine blades (4) is small is provided in an exhaust upstream portion of the short blade (B).

In the turbocharger according to claim 1 or 2,
The plurality of turbine blades (4)
Normal blades (A) from the exhaust upstream portion of the turbine wheel (1) to the exhaust downstream portion;
This is a combination of an upstream low blade (C) provided with a low blade portion (C ′) having a low blade height on the exhaust upstream side compared to this normal blade (A),
A turbocharger characterized in that a portion with a small number of the turbine blades (4) is provided around the low blade portion (C ').

In the turbocharger according to claim 3 or 4,
The exhaust upstream end (X) of the shroud edge in the short blade (B) or the upstream low blade (C) is provided on the exhaust downstream side from the opening edge (Y) on the exhaust downstream side in the second exhaust outlet (6a). Turbocharger characterized by being able to.