JP2018173056A - Exhaust turbo supercharger - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust turbo supercharger whose tongue part is excellent in heat radiation.MEANS: A cooling water jacket 31 encircling a scroll chamber 8 and an inlet passage 9 is divided into upper and lower jackets 33, 34 by left and right partition walls 32a, 32b. The upper and lower jackets 33, 34 are communicated with each other via front and rear communication parts. Cooling water flows from the lower jacket 34 to the upper jacket 33. Part of the partition wall 32b is arranged beside a tongue part 46. The partition wall 32b is formed with a communication hole 44 opened to the upper and lower jackets 33, 34. The existence of the communication hole 44 remarkably increases the heat radiation of the partition wall 32b, thus highly promoting heat to be radiated from the tongue part 46 to the cooling water.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本願発明は、内燃機関に使用する排気ターボ過給機に関するものである。   The present invention relates to an exhaust turbocharger used for an internal combustion engine.

排気ターボ過給機は、タービンが回転自在に配置されたタービンハウジングを有しており、タービン室の外周外側には、回転軸心からの距離が始端から終端に向けて小さくなった渦巻き状のスクロール室を形成しており、スクロール室の始端に入口通路が連通している。そして、スクロール室の終端部は入口通路の終端部の近傍に位置しているが、スクロール室が渦巻き形であることに起因して、入口通路の終端部とスクロール室の終端部との間の部位は、排気ガスの流れ方向に向けて厚さが縮小する舌部になっている。   The exhaust turbocharger has a turbine housing in which a turbine is rotatably arranged, and a spiral shape with a distance from the rotation axis becoming smaller from the start end to the end is formed on the outer periphery of the turbine chamber. A scroll chamber is formed, and an inlet passage communicates with the start end of the scroll chamber. The end portion of the scroll chamber is located in the vicinity of the end portion of the inlet passage, but due to the scroll chamber having a spiral shape, between the end portion of the inlet passage and the end portion of the scroll chamber. The part is a tongue that decreases in thickness in the flow direction of the exhaust gas.

排気ターボ過給機において、タービンハウジングの舌部は熱の影響を最も強く受ける部分であるため、熱害を軽減することが考えられている。その例として、特許文献1には、スクロール室の片側に冷却水ジャケットを形成した場合において、冷却水ジャケットのうち舌部の横に位置した部位にリブを設けることが開示されている。   In the exhaust turbocharger, since the tongue of the turbine housing is the part most strongly affected by heat, it is considered to reduce heat damage. As an example, Patent Document 1 discloses that when a cooling water jacket is formed on one side of the scroll chamber, a rib is provided in a portion of the cooling water jacket located beside the tongue.

他方、特許文献2には、タービンハウジングをアルミ製とした場合において、舌部を鋼製にしてタービンハウジングに鋳込むことが開示されている。なお、特許文献2には、スクロール室を囲うように冷却水ジャケットを形成することも開示されている。   On the other hand, Patent Document 2 discloses that when the turbine housing is made of aluminum, the tongue is made of steel and cast into the turbine housing. Patent Document 2 also discloses forming a cooling water jacket so as to surround the scroll chamber.

特開2016−173068号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2006-173068 特開2016−47287号公報JP 2016-47287 A

タービンハウジングを水冷式とすることは、タービンハウジング全体にとって有益であり、特許文献2に開示されているように、冷却水ジャケットを設けることにより、タービンハウジングをアルミ化して軽量化することが可能になる。しかし、舌部はその構造に基づいて熱害を受けやすいため、特に熱害対策が要請される。   Making the turbine housing water-cooled is beneficial to the entire turbine housing, and as disclosed in Patent Document 2, by providing a cooling water jacket, the turbine housing can be made aluminum to reduce the weight. Become. However, since the tongue is susceptible to heat damage based on its structure, countermeasures against heat damage are particularly required.

しかるに、特許文献2のように舌部を鋼製にして鋳込む対策は、製造に多大の手間がかかる問題や、寸法のバラツキによる精度低下のおそれがある問題、或いは、鋼とアルミとの熱膨張率の違いによって舌部にガタ付きが発生するおそれがある問題などが懸念される。他方、特許文献1の対策は、舌部が受けた熱がリブを介して冷却水に放熱されるため、冷却水ジャケットを有効利用できるといえる。   However, as described in Patent Document 2, the measures for casting with the tongue made of steel are a problem that takes a lot of labor for manufacturing, a problem that accuracy may be lowered due to variation in dimensions, or a heat of steel and aluminum. There is a concern that the tongue may be loose due to a difference in expansion rate. On the other hand, it can be said that the countermeasure of Patent Document 1 can effectively use the cooling water jacket because the heat received by the tongue is radiated to the cooling water through the ribs.

本願発明はこのような現状に鑑み成されたものであり、特許文献1と同様に冷却水ジャケットを設けつつ、更に冷却水を有効利用して舌部の冷却性能を向上させようとするものである。   The present invention has been made in view of such a current situation, and is intended to improve the cooling performance of the tongue by further utilizing cooling water while providing a cooling water jacket as in Patent Document 1. is there.

本願発明の排気ターボ過給機は、ハウジングに、タービンが回転自在に配置されたタービン室と、前記タービン室を囲うスクロール室と、前記スクロール室に排気ガスを送り込む入口通路とを備えており、前記入口通路の終端部とタービン室との間の部分は、排気ガスの流れ方向に向かって厚さが縮小する舌部になっている、という基本構成である。   The exhaust turbocharger of the present invention includes a turbine chamber in which a turbine is rotatably arranged, a scroll chamber that surrounds the turbine chamber, and an inlet passage that feeds exhaust gas into the scroll chamber. A portion between the end portion of the inlet passage and the turbine chamber has a basic configuration in which a tongue portion whose thickness decreases in the exhaust gas flow direction.

そして、前記ハウジングには、前記入口通路の軸線方向から見て少なくとも前記スクロール室の左又は右の片側に位置した冷却水ジャケットが形成されていて、前記冷却水ジャケットは、前記舌部の略横に位置した部分を有する隔壁によって上下に区分されており、前記隔壁のうち前記舌部の略横に位置した部分に、冷却水及び空気が通過し得る連通穴を形成している。   The housing is formed with a cooling water jacket positioned on at least one of the left and right sides of the scroll chamber as viewed from the axial direction of the inlet passage, and the cooling water jacket is substantially lateral to the tongue. A partition hole having a portion positioned at the top and bottom is divided into upper and lower portions, and a communication hole through which cooling water and air can pass is formed in a portion of the partition wall positioned substantially beside the tongue.

本願発明では、タービンハウジングの素材には限定はないが、アルミ等の軽金属製とすると、軽量化できて水冷式のメリットを大きく享受できる。冷却水ジャケットは、特許文献1と同様にスクロール室の片側のみに形成することも可能であるが、スクロール室を全体的に囲うように形成するのが好ましい。従って、スクロール室の左右両側に冷却水ジャケットを形成して、左右の冷却水ジャケットを隔壁で上下に仕切り、左右の隔壁にそれぞれ連通穴を空けると好適である。   In the present invention, the material of the turbine housing is not limited, but if it is made of a light metal such as aluminum, the weight can be reduced and the water-cooled merit can be greatly enjoyed. Although the cooling water jacket can be formed only on one side of the scroll chamber as in Patent Document 1, it is preferable to form the cooling water jacket so as to entirely surround the scroll chamber. Therefore, it is preferable that cooling water jackets are formed on both the left and right sides of the scroll chamber, the left and right cooling water jackets are partitioned vertically by the partition walls, and communication holes are formed in the left and right partition walls, respectively.

本願発明では、冷却水ジャケットは左右の隔壁を介して上下に分離しているため、冷却水ジャケットを挟んで外側に位置した部分と内側に位置した部分とが、隔壁で繋がっている。このため、冷却水ジャケットでスクロール室を全体的に囲うような形態であっても、冷却水ジャケットで囲われた内側部分が容易に変形することはなくて、高い剛性を確保できる。また、隔壁は、特許文献1のリブと同様に放熱部としても機能するため、熱の籠もりを抑制して冷却性能向上にも貢献できる。   In the present invention, since the cooling water jacket is vertically separated via the left and right partition walls, the portion located outside and the portion located inside the cooling water jacket are connected by the partition walls. For this reason, even if the scroll chamber is entirely surrounded by the cooling water jacket, the inner portion surrounded by the cooling water jacket is not easily deformed, and high rigidity can be secured. Moreover, since the partition functions also as a heat radiating portion like the rib of Patent Document 1, it can contribute to the improvement of the cooling performance by suppressing the accumulation of heat.

そして、隔壁に連通穴が空いているため、この連通穴を通って、冷却水が、下部ジャケットから上部ジャケットに、又は、上部ジャケットから下部ジャケットに流れることにより、隔壁から冷却水への熱交換量が著しく高くなり、結果として、舌部から冷却水への放熱も促進される。その結果、舌部が過剰昇温することを防止して、高い信頼性を確保することができる。   And since there is a communication hole in the partition wall, the cooling water flows from the lower jacket to the upper jacket or from the upper jacket to the lower jacket through this communication hole, so that heat is exchanged from the partition wall to the cooling water. The amount is remarkably high, and as a result, heat radiation from the tongue to the cooling water is also promoted. As a result, it is possible to prevent the tongue from being excessively heated and to ensure high reliability.

また、連通穴は空気抜き穴としても機能させることができるため、冷却水に混じっていた気泡が隔壁の下面部に滞留して放熱性が低下したり、冷却水が沸騰して発生した気泡が隔壁の下面部に滞留して放熱性が低下したりするといったことは無い。これよっても、高い信頼性を確保することができる。   In addition, since the communication hole can also function as an air vent hole, air bubbles mixed in the cooling water stay on the lower surface of the partition wall and heat dissipation is reduced, or bubbles generated by boiling the cooling water are generated in the partition wall. There is no such thing as staying on the lower surface of the metal and reducing heat dissipation. According to this, high reliability can be ensured.

実施形態に係る排気ターボ過給機の全体図であり、(A)は吸気入口の方向から見た斜視図、(B)は排気ガスの入口方向から見た斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an overall view of an exhaust turbocharger according to an embodiment, where (A) is a perspective view seen from the direction of the intake inlet, and (B) is a perspective view seen from the inlet direction of the exhaust gas. (A)は排気ターボ過給機の平面図、(B)の正面図である。(A) is a top view of an exhaust turbocharger, and is a front view of (B). 図2(A)のIII-III 視断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. (A)はタービンハウジングの平面図、(B)は冷却水ジャケットを実線で表示してタービンハウジングの外形を一点鎖線で表示した平面図、(C)は排気ガス通路を実線で表示してタービンハウジングの外形を一点鎖線で表示した平面図である。(A) is a plan view of the turbine housing, (B) is a plan view in which the cooling water jacket is indicated by a solid line and the outer shape of the turbine housing is indicated by a one-dot chain line, and (C) is a turbine in which the exhaust gas passage is indicated by a solid line. It is the top view which displayed the external shape of the housing with the dashed-dotted line. (A)はタービンハウジングの正面図、(B)は冷却水ジャケットを実線で表示してタービンハウジングの外形を一点鎖線で表示した正面図である。(A) is the front view of a turbine housing, (B) is the front view which displayed the cooling water jacket with the continuous line, and displayed the external shape of the turbine housing with the dashed-dotted line. (A)はタービンハウジングの右側面図、(B)は冷却水ジャケットを実線で表示してタービンハウジングの外形を一点鎖線で表示した右側面図である。(A) is a right side view of the turbine housing, and (B) is a right side view in which a cooling water jacket is indicated by a solid line and an outer shape of the turbine housing is indicated by a one-dot chain line. (A)はタービンハウジングの底面図、(B)は図4(A)の VIIB-VIIB視左断面図、(C)は冷却水ジャケットの左側面図である。(A) is a bottom view of the turbine housing, (B) is a left sectional view taken along the line VIIB-VIIB of FIG. 4 (A), and (C) is a left side view of the cooling water jacket. (A)は図4(A)及び図5(A)の VIIIA-VIIIA視断面図、(B)は(A)のB−B視断面図で図5(A)の VIIIB-VIIIB視断面図、(C)は図4(A)及び図6(A)並びに図7(B)の VIIIC-VIIIC視概略断面図である。4A is a sectional view taken along the line VIIIA-VIIIA in FIGS. 4A and 5A, and FIG. 5B is a sectional view taken along the line BB in FIG. 5A and is a sectional view taken along the line VIIIB-VIIIB in FIG. , (C) is a schematic sectional view taken along the line VIIIC-VIIIC of FIGS. 4 (A), 6 (A) and 7 (B). (A)は図4(A)及び図7(B)のIX-IX 視断面図、(B)は図6(A)及び図8(A)のIXB-IXB 視断面図である。4A is a cross-sectional view taken along the line IX-IX in FIGS. 4A and 7B, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line IXB-IXB in FIGS. 6A and 8A.

(1).概要
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図1〜3を参照して概要を説明する。本実施形態では、方向を明確にするため前後・左右・上下の文言を使用するが、回転軸の長手方向を左右方向として、これと直交すると共にシリンダヘッドの排気側面と直交した方向を前後方向として、シリンダヘッドから向いた方向を前としている。上下方向は鉛直方向である。念のため、図1,2等に方向を明示している。
(1). Outline Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, an outline will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the front / rear, left / right, and upper / lower terms are used to clarify the direction. The longitudinal direction of the rotation axis is the left / right direction, and the direction orthogonal to the exhaust side of the cylinder head is the front / rear direction. The direction facing the cylinder head is the front. The vertical direction is the vertical direction. As a precaution, the directions are clearly shown in FIGS.

図3に示すように、排気ターボ過給機は、ブレード式のタービン1及びコンプレッサ翼2を備えており、両者は、水平姿勢の回転軸3の一端部と他端部とに固定されている。また、排気ターボ過給機は、タービンハウジング4とコンプレッサハウジング5、及び、両者の間に位置した中間ハウジング6とを有しており、タービンハウジング4と中間ハウジング6とは、アルミの鋳造品として一体に製造されている。コンプレッサハウジング5は、アルミのダイキャスト品又は鋳造品である。   As shown in FIG. 3, the exhaust turbocharger includes a blade-type turbine 1 and a compressor blade 2, both of which are fixed to one end and the other end of a horizontal rotation shaft 3. . The exhaust turbocharger has a turbine housing 4 and a compressor housing 5 and an intermediate housing 6 positioned between the turbine housing 4 and the turbine housing 4. The turbine housing 4 and the intermediate housing 6 are cast as aluminum. It is manufactured integrally. The compressor housing 5 is an aluminum die-cast product or cast product.

タービンハウジング4には、タービン1が回転自在に配置されたタービン室7と、タービン室7の外周部に連通したタービン側スクロール室8とが形成されている。タービン側スクロール室8は、タービン1の回転軸心からの距離が始端から終端に向けて徐々に小さくなる渦巻き形状になっており、その始端(上端)に、図1(B)に示す入口通路9が連通している。   The turbine housing 4 is formed with a turbine chamber 7 in which the turbine 1 is rotatably arranged, and a turbine-side scroll chamber 8 communicating with the outer periphery of the turbine chamber 7. The turbine-side scroll chamber 8 has a spiral shape in which the distance from the rotation axis of the turbine 1 gradually decreases from the start end to the end, and the inlet passage shown in FIG. 9 communicates.

従って、タービンハウジング4は、タービン側スクロール室8が形成された円形状部4aと、入口通路9が形成された入口筒部4bとを有しており、かつ、中間ハウジング6と反対側に突出したサイド張り出し部4cが、円形状部4a及び入口筒部4bと一体に繋がった状態で形成されている。入口筒部4bの後端には、シリンダヘッド(又は排気マニホールドの集合部)にボルトで固定される入口側フランジ12が形成されている。   Accordingly, the turbine housing 4 has a circular portion 4 a in which the turbine-side scroll chamber 8 is formed, and an inlet cylinder portion 4 b in which the inlet passage 9 is formed, and protrudes on the opposite side to the intermediate housing 6. The side projecting portion 4c is formed so as to be integrally connected to the circular portion 4a and the inlet tube portion 4b. At the rear end of the inlet cylinder 4b, an inlet flange 12 is formed that is fixed to the cylinder head (or an exhaust manifold assembly) with bolts.

また、図3から理解できるように、サイド張り出し部4cには、タービン室7から排出された排気ガスが流れる出口通路13と、入口通路9と出口通路13とを繋ぐウエストゲート通路14とが形成されており、ウエストゲート通路14は、回動式のウエストゲートバルブ15で開閉される。出口通路13には、タービン側スクロール室8の内周部を構成するためのシュラウドピース13aを装着している。ウエストゲートバルブ15は、図1に示すダイヤフラム式のアクチュェータ16によって駆動される。アクチュェータ16はロッド17を有しており、ロッド17が前後動すると、外リンク18と支軸19と内リンク20とを介して、ウエストゲートバルブ15が支軸19の軸心回りに回動する。   As can be understood from FIG. 3, the side projecting portion 4 c is formed with an outlet passage 13 through which exhaust gas discharged from the turbine chamber 7 flows and a wastegate passage 14 that connects the inlet passage 9 and the outlet passage 13. The wastegate passage 14 is opened and closed by a pivotable wastegate valve 15. A shroud piece 13 a for constituting the inner peripheral portion of the turbine side scroll chamber 8 is attached to the outlet passage 13. The wastegate valve 15 is driven by a diaphragm actuator 16 shown in FIG. The actuator 16 has a rod 17, and when the rod 17 moves back and forth, the wastegate valve 15 rotates about the axis of the support shaft 19 via the outer link 18, the support shaft 19, and the inner link 20. .

サイド張り出し部4cには出口側フランジ21が形成されており、図示は省略するが、この出口側フランジ21に触媒ケースが固定される(排気管を固定してもよい。)。排気ガスが排出される出口穴13bは、斜め下向きに開口している。   An outlet side flange 21 is formed on the side projecting portion 4c, and although not shown, a catalyst case is fixed to the outlet side flange 21 (an exhaust pipe may be fixed). The outlet hole 13b through which the exhaust gas is discharged opens obliquely downward.

図3に示すように、コンプレッサハウジング5には、吸気入口22と、コンプレッサ翼2の外側に位置したコンプレッサ側スクロール室23とが形成されており、コンプレッサ側スクロール室23で加圧された吸気は、排出口24から吸気系に排出される。コンプレッサハウジング5は、C形又は2つ割り状のリング25を介して中間ハウジング6と連結されている。   As shown in FIG. 3, the compressor housing 5 is formed with an intake inlet 22 and a compressor side scroll chamber 23 located outside the compressor blade 2, and the intake air pressurized in the compressor side scroll chamber 23 is The air is discharged from the discharge port 24 to the intake system. The compressor housing 5 is connected to the intermediate housing 6 via a C-shaped or split ring 25.

中間ハウジング6には、フローティングメタル26を介して回転軸3を回転自在に保持する軸受け部27が形成されている。軸受け部27には、上向きに開口したオイル供給穴28と、下向きに開口したオイル排出穴29とが形成されている。回転軸3のシール構造は、本願発明との関係はないので説明は省略する。   The intermediate housing 6 is formed with a bearing portion 27 that rotatably holds the rotating shaft 3 via a floating metal 26. An oil supply hole 28 that opens upward and an oil discharge hole 29 that opens downward are formed in the bearing portion 27. Since the seal structure of the rotating shaft 3 is not related to the present invention, the description thereof is omitted.

(2).タービンハウジングの冷却構造
タービンハウジング4には、冷却水が流れる冷却水ジャケットを形成している。この点を、図4以下の図面を参照して説明する。図7(C)及び図8に示すように、冷却水ジャケット31は、左右の隔壁32a,32bを介して上下に分かれた上部ジャケット33と下部ジャケット34とを有しており、これら上下ジャケット33,34は、1つのフロント連通部35と、左右2つのリア連通部36によって連通している。前部隔壁32aと,後部隔壁32bとは、概ねスクロール室8を挟んで前後に分かれている。
(2) Cooling structure of turbine housing The turbine housing 4 is formed with a cooling water jacket through which cooling water flows. This point will be described with reference to FIG. As shown in FIGS. 7C and 8, the cooling water jacket 31 has an upper jacket 33 and a lower jacket 34 that are divided into upper and lower portions via left and right partition walls 32 a and 32 b, and these upper and lower jackets 33. , 34 communicate with each other by one front communication portion 35 and two rear communication portions 36 on the left and right. The front partition wall 32a and the rear partition wall 32b are roughly divided into front and rear sides with the scroll chamber 8 interposed therebetween.

そして、下部ジャケット34には冷却水入口37が連通して、上部ジャケット33は冷却水出口38が連通している。冷却水入口37及び冷却水出口38はボス部に形成されており、図8,9(A)に示すように、冷却水入口37及び冷却水出口38は、ボ継手筒37a,38aを介してホースに接続されている。   A cooling water inlet 37 communicates with the lower jacket 34, and a cooling water outlet 38 communicates with the upper jacket 33. The cooling water inlet 37 and the cooling water outlet 38 are formed in the boss portion. As shown in FIGS. 8 and 9A, the cooling water inlet 37 and the cooling water outlet 38 are connected via the bore joint cylinders 37a and 38a. Connected to the hose.

円形状部4a及び入口筒部4bは左右の隔壁32a,32bで内外の部分が繋がっているので、排気ガスが流れる内部は安定的に保持されており、全体として高い剛性が確保されている。また、連通部35,36は前後に分かれているので、冷却水は上下ジャケット33,34の全体をまんべんなく流れて冷却水出口38から排出される。従って、タービンハウジング4の全体をできるだけ均等に冷却して、熱ひずみの発生を大幅に抑制できる。   Since the circular portion 4a and the inlet cylinder portion 4b are connected to each other by left and right partition walls 32a and 32b, the inside through which the exhaust gas flows is stably held, and high rigidity is ensured as a whole. Further, since the communication portions 35 and 36 are separated into front and rear, the cooling water flows through the entire upper and lower jackets 33 and 34 and is discharged from the cooling water outlet 38. Therefore, the entire turbine housing 4 can be cooled as evenly as possible to greatly suppress the occurrence of thermal strain.

図3,5,7(A)(B)などに示すように、サイド張り出し部4cは、円形状部4a及び入口筒部4bよりも上に突出した山形になっており、最も高い部位に出口ボス39を形成して、これに冷却水出口38を形成している。従って、上部ジャケット33は、側面視及び正面視で上向きに窄まった漏斗状になっており、下から送られた冷却水は、途中で淀むようなことなく、冷却水出口38に集められて確実に排出される。例えば図6(B)において、上部ジャケット33の上向き突出部を符号33aで表示している。   As shown in FIGS. 3, 5, 7 (A) and (B), the side projecting portion 4 c has a mountain shape protruding above the circular portion 4 a and the inlet tube portion 4 b, and the exit is located at the highest portion. A boss 39 is formed, and a cooling water outlet 38 is formed in the boss 39. Therefore, the upper jacket 33 has a funnel shape that is narrowed upward in a side view and a front view, and the cooling water sent from below is collected at the cooling water outlet 38 without stagnation in the middle. It is surely discharged. For example, in FIG. 6B, the upward projecting portion of the upper jacket 33 is indicated by reference numeral 33a.

また、例えば図5に明示するように、冷却水ジャケット31の冷却水入口37はタービン室7の真下に位置して筒状の形態になっている一方、冷却水出口38は、スクロール室8よりも出口通路13及びウエストゲート通路14の側に偏っており、両者は左右方向に離れている(オフセットされている)。また、上下冷却水ジャケット33,34とも、中間ハウジング6の側よりも、出口通路13及びウエストゲート通路14の側において体積が遥かに大きくなっている。このため、高温に晒されて熱害を受けやすい部位(特に、排気ガス通路で囲まれた部位)を強く冷却して、熱ひずみの発生を大幅に抑制できる。   Further, for example, as clearly shown in FIG. 5, the cooling water inlet 37 of the cooling water jacket 31 is located directly below the turbine chamber 7 and has a cylindrical shape, while the cooling water outlet 38 is formed from the scroll chamber 8. Are also biased toward the exit passage 13 and the wastegate passage 14, and both are separated (offset) in the left-right direction. Further, both the upper and lower cooling water jackets 33 and 34 have a much larger volume on the outlet passage 13 and the wastegate passage 14 side than on the intermediate housing 6 side. For this reason, the site | part (especially site | part enclosed by the exhaust-gas channel | path) exposed to high temperature and being easily damaged by heat is cooled strongly, and generation | occurrence | production of a thermal strain can be suppressed significantly.

連通穴35,36は、外向きに開口した空洞部40にねじ式のプラグ41を嵌め込むことによって形成されている。すなわち、プラグ41を空洞部40の途中までねじ込むことにより、空洞部40の一部を連通穴35,36と成している。   The communication holes 35 and 36 are formed by fitting a screw-type plug 41 into the cavity 40 that opens outward. That is, by screwing the plug 41 partway into the cavity 40, a part of the cavity 40 is formed with the communication holes 35 and 36.

図4(B)や図8(A)から理解できるように、円形状部4aには、上部ジャケット33と下部ジャケット34とを左右に二分する補助リブ42,43を設けている。このため、タービン1の保持部は高い剛性が確保されていて、タービン1の正確な回転を確保できる。また、リブ42,43には、水流を左右に分ける整流機能も保持させ得るため、冷却水の流れのスムース化にも貢献できる。更に、リブ42,43は放熱の機能も発揮するため、熱の籠もりを抑制できる利点もある。   As can be understood from FIGS. 4B and 8A, the circular portion 4a is provided with auxiliary ribs 42 and 43 that bisect the upper jacket 33 and the lower jacket 34 in the left and right directions. For this reason, the rigidity of the holding portion of the turbine 1 is ensured, and accurate rotation of the turbine 1 can be ensured. Further, since the ribs 42 and 43 can also maintain a rectifying function for dividing the water flow into left and right, it is possible to contribute to the smooth flow of the cooling water. Furthermore, since the ribs 42 and 43 also exhibit a function of heat dissipation, there is an advantage that heat accumulation can be suppressed.

図7(B)に示すように、入口筒部4bは、その後端から前端に向けて高さが少し高くなるように傾斜している。このため、図7(C)に示すように、冷却水ジャケット31のうち入口筒部4bの箇所に位置した部分も、手前に向けて高くなるように側面視でやや傾斜している。この冷却水ジャケット31の形態に対応して、後部隔壁32bは、いったん立ち上がってから水平状の姿勢で後ろに向かい、それから後ろに向けて低くなるように傾斜しており、このため、下部ジャケット34の上面、概ね側面視で山形の形態を成している。   As shown in FIG. 7 (B), the inlet cylinder 4b is inclined so that its height increases slightly from the rear end toward the front end. For this reason, as shown in FIG.7 (C), the part located in the location of the inlet cylinder part 4b among the cooling water jacket 31 is also inclined slightly in side view so that it may become high toward this side. Corresponding to the form of the cooling water jacket 31, the rear partition wall 32b is inclined so as to rise once, then back in a horizontal posture, and then lower toward the back. The upper surface of this is formed in a mountain shape in a side view.

そこで、下部ジャケット34の上端部に気泡が溜まることを確実に阻止すべく、後部隔壁32bのうち高さが高い部分に、図9(A)に示すように連通穴44を形成している。このため、冷却水に気泡が含まれていたり、冷却水が沸騰して気泡が発生したりしても、気泡を速やかに排除でき、さらに高い冷却性も確保できる。連通穴44はドリル加工で形成されているため、タービンハウジング4には連通穴44と同心のドリル穴45が空いているが、このドリル穴45は図示しないプラグで塞がれている。   Therefore, in order to reliably prevent air bubbles from collecting at the upper end portion of the lower jacket 34, a communication hole 44 is formed in the high portion of the rear partition wall 32b as shown in FIG. 9A. For this reason, even if the cooling water contains bubbles or the cooling water boils and bubbles are generated, the bubbles can be quickly removed and higher cooling performance can be secured. Since the communication hole 44 is formed by drilling, the turbine housing 4 has a drill hole 45 concentric with the communication hole 44, but the drill hole 45 is closed by a plug (not shown).

図8に示すように、タービン側スクロール室8は渦巻き状になっているため、タービン側スクロール室8の始端部は入口通路9の終端部とで挟まれた部分は、先端に向けて厚さが薄くなった舌部46になっている。このため、舌部46はタービンハウジング4で最も過酷な熱環境に晒されるが、本実施形態では、概ね舌部46の横に後部隔壁32bの一部が位置しており、後部隔壁32bのうち舌部46の横に位置した部位に連通穴44が空いている。なお、舌部46と後部隔壁32bとは、多少の高さの相違はあってもよいが、側面視で少なくとも部分的に重なっているのが好ましい。   As shown in FIG. 8, since the turbine side scroll chamber 8 is spiral, the portion of the turbine side scroll chamber 8 sandwiched between the end portion of the inlet passage 9 has a thickness toward the tip. Is a thinned tongue 46. For this reason, the tongue 46 is exposed to the harshest thermal environment in the turbine housing 4, but in this embodiment, a part of the rear partition wall 32b is located substantially beside the tongue 46, and the rear partition wall 32b A communication hole 44 is vacant at a portion located beside the tongue 46. The tongue portion 46 and the rear partition wall 32b may have some height differences, but preferably overlap at least partially in a side view.

そして、連通穴44を冷却水が流れることにより、後部隔壁32bから冷却水への熱交換が著しく促進されるため、舌部46の熱も後部隔壁32bを介して冷却水に放熱される。その結果、舌部46が過剰に昇温することを防止して、溶損のような問題を無くすことができる。   And since a cooling water flows through the communicating hole 44, the heat exchange from the rear partition 32b to a cooling water is accelerated | stimulated remarkably, Therefore The heat of the tongue part 46 is also thermally radiated to a cooling water via the rear partition 32b. As a result, it is possible to prevent the tongue portion 46 from being excessively heated and to eliminate problems such as melting damage.

図9(A)に示すように、入口通路9とウエストゲート通路14とは左右に並んでおり、両者の間に後部隔壁32bの片側が位置しているが、後部隔壁32bに空気抜き穴用連通穴44を空けると、ウエストゲート通路14の箇所からの伝熱も抑制できるため、舌部46の保護手段として一層有益である。なお、連通穴44は、1つの後部隔壁32bに複数空けてもよい。左右の後部隔壁32bにおいて、連通穴44の数や内径を異ならせることも可能である。   As shown in FIG. 9A, the inlet passage 9 and the wastegate passage 14 are arranged side by side, and one side of the rear partition wall 32b is located between them, but the rear partition wall 32b communicates with the air vent hole. If the hole 44 is formed, heat transfer from the portion of the wastegate passage 14 can be suppressed, which is more useful as a protection means for the tongue 46. A plurality of communication holes 44 may be provided in one rear partition wall 32b. In the left and right rear partition walls 32b, the number and the inner diameters of the communication holes 44 can be varied.

以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は他にも様々に具体化できる。例えば冷却水ジャケットの形態は、タービンハウジングの形状等に応じて適宜設定できる。中間ハウジングとタービンハウジングとは別体であってもよい。   The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention can be embodied in various ways. For example, the form of the cooling water jacket can be appropriately set according to the shape of the turbine housing and the like. The intermediate housing and the turbine housing may be separate.

本願発明は、実際に排気ターボ過給機に具体化できる。従って、産業上利用できる。   The present invention can actually be embodied in an exhaust turbocharger. Therefore, it can be used industrially.

1 回転軸
2 タービン
3 コンプレッサ翼
4 タービンハウジング
4a 円形状部
4b 入口筒部
4c サイド張り出し部
8 タービン側スクロール室
9 入口通路
31 冷却水ジャケット
32a,32b 隔壁
33 上部ジャケット
34 下部ジャケット
35,36 連通部
37 冷却水入口
39 冷却水出口
44 連通穴
46 舌部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating shaft 2 Turbine 3 Compressor blade 4 Turbine housing 4a Circular part 4b Inlet cylinder part 4c Side overhang part 8 Turbine side scroll chamber 9 Inlet passage 31 Cooling water jacket 32a, 32b Partition 33 Upper jacket 34 Lower jacket 35, 36 Communication part 37 Cooling water inlet 39 Cooling water outlet 44 Communication hole 46 Tongue

特開2016−173068号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2006-173068 特開2016−75287号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-75287

Claims (1)

ハウジングに、タービンが回転自在に配置されたタービン室と、前記タービン室を囲うスクロール室と、前記スクロール室に排気ガスを送り込む入口通路とを備えており、前記入口通路の終端部とタービン室との間の部分は、排気ガスの流れ方向に向かって厚さが縮小する舌部になっている構成であって、
前記ハウジングには、前記入口通路の軸線方向から見て少なくとも前記スクロール室の左又は右の片側に位置した冷却水ジャケットが形成されていて、前記冷却水ジャケットは、前記舌部の略横に位置した部分を有する隔壁によって上下に区分されており、前記隔壁のうち前記舌部の略横に位置した部分に、冷却水及び空気が通過し得る連通穴を形成している、
排気ターボ過給機。
The housing includes a turbine chamber in which a turbine is rotatably disposed, a scroll chamber that surrounds the turbine chamber, and an inlet passage that sends exhaust gas into the scroll chamber, and a terminal portion of the inlet passage and the turbine chamber, The portion between is a tongue portion whose thickness decreases in the exhaust gas flow direction,
The housing is formed with a cooling water jacket positioned on at least one of the left and right sides of the scroll chamber when viewed from the axial direction of the inlet passage, and the cooling water jacket is positioned substantially beside the tongue. Are separated vertically by a partition wall having a portion formed therein, and a communication hole through which cooling water and air can pass is formed in a portion of the partition wall that is positioned substantially beside the tongue,
Exhaust turbocharger.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109653862A (en) * 2018-12-12 2019-04-19 中国北方发动机研究所(天津) A kind of air-cooled oil heat exchanger of booster

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015203379A (en) * 2014-04-15 2015-11-16 トヨタ自動車株式会社 turbine housing
CN204827556U (en) * 2015-06-25 2015-12-02 江苏恒尚动力高科有限公司 Take cooling system's natural gas turbo charger
JP2016098671A (en) * 2014-11-19 2016-05-30 アイシン高丘株式会社 Turbine housing
US20160290159A1 (en) * 2013-11-13 2016-10-06 Borgwarner Inc. Liquid-cooled turbine housing with intermediate chamber

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160290159A1 (en) * 2013-11-13 2016-10-06 Borgwarner Inc. Liquid-cooled turbine housing with intermediate chamber
JP2015203379A (en) * 2014-04-15 2015-11-16 トヨタ自動車株式会社 turbine housing
JP2016098671A (en) * 2014-11-19 2016-05-30 アイシン高丘株式会社 Turbine housing
CN204827556U (en) * 2015-06-25 2015-12-02 江苏恒尚动力高科有限公司 Take cooling system's natural gas turbo charger

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109653862A (en) * 2018-12-12 2019-04-19 中国北方发动机研究所(天津) A kind of air-cooled oil heat exchanger of booster
CN109653862B (en) * 2018-12-12 2020-06-23 中国北方发动机研究所(天津) Air-cooled lubricating oil heat exchanger of supercharger

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