JP2021110323A

JP2021110323A - エンジンの過給機

Info

Publication number: JP2021110323A
Application number: JP2020004595A
Authority: JP
Inventors: 秀行小山; Hideyuki Koyama; 良憲田中; Yoshinori Tanaka; 新吾松延; Shingo Matsunobe; 莉菜金子; Rina Kaneko; 陽田中; Yo Tanaka
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2020-01-15
Filing date: 2020-01-15
Publication date: 2021-08-02

Abstract

【課題】エンジン運転状態に拘わらず、過給効率を高く維持できるエンジンの過給機を提供する。【解決手段】タービンハウジング１と、タービンハウジング１に排気２を導入する排気導入路３を備えたエンジンの過給機において、排気導入路周壁３ａを排気導入路３の外側に膨出させた膨出部３ｂを備え、膨出部３ｂは、排気導入路３の径方向に沿う向きの凹入部３ｃを備えている。凹入部３ｃは、排気導入路３の内周面から排気導入路３の外側に向けて凹入され、排気導入路３内に臨む開口３ｃａを備えていることが望ましい。【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンの過給機に関し、詳しくは、エンジン運転状態に拘わらず、高い過給効率を維持できるエンジンの過給機に関する。

従来、タービンハウジングと、タービンハウジングに排気を導入する排気導入路を備えたエンジンの過給機がある(例えば、特許文献１参照)。

実開平３−５９４２８号公報(第１図参照)

《問題点》エンジン運転状態により、過給効率が低下するおそれがある。
特許文献１のエンジンの過給機では、タービン回転数が高い場合やエンジン排気温度が高い場合等、エンジン運転状態により、過給効率が低下するおそれがある。

本発明の課題は、エンジン運転状態に拘わらず、高い過給効率を維持できるエンジンの過給機を提供することにある。

本願発明の構成は、次の通りである。
図１に例示するように、タービンハウジング(１)と、タービンハウジング(１)に排気(２)を導入する排気導入路(３)を備えたエンジンの過給機において、
図１に例示するように、排気導入路周壁(３ａ)を排気導入路(３)の外側に膨出させた膨出部(３ｂ)を備え、膨出部(３ｂ)は凹入部(３ｃ)を備えている、ことを特徴とするエンジンの過給機。

本願発明は、次の効果を奏する。
《効果》エンジン運転状態に拘わらず、過給効率を高く維持できる。
上記構成によれば、エンジン運転状態に拘わらず、過給効率を高く維持できる。その理由は、次のように推定される。
すなわち、図１に例示する膨出部(３ｂ)で排気導入路周壁(３ａ)の剛性が高まり、タービン回転数が高い場合でも、排気導入路周壁(３ａ)の振動や歪が抑制されるため、排気導入路入口(３ｄ)の密封性が高く維持され、過給効率を高く維持できる。
また、図１に例示するように、凹入部(３ｃ)の分だけ膨出部(３ｂ)の体積が小さくなり、膨出部(３ｂ)の過剰な熱膨張による排気導入路周壁(３ａ)の熱変形が抑制されるため、排気導入路入口(３ｄ)の密封性が高く維持され、過給効率を高く維持できる。

本発明の実施形態に係るエンジンの過給機の一部切欠断面図である。本発明の実施形態に係るエンジンの側面図である。図２のエンジンの平面図である。

図１〜図３は、本発明の実施形態に係るエンジンの過給機を説明する図で、この実施形態では、立形の直列多気筒ディーゼルエンジンの過給機について説明する。

この過給機を用いるエンジンの概要は、次の通りである。
図２に示すように、このエンジンは、シリンダブロック(４)と、シリンダブロック(４)の上部に組み付けられたシリンダヘッド(５)と、クランク軸(６)の架設方向を前後方向として、シリンダヘッド(５)の上部に組み付けられたシリンダヘッドカバー(７)と、シリンダブロック(４)の前部に組み付けられた伝動ケース(８)と、伝動ケース(８)の上部に配置された水ポンプ(２０)(図３参照)と、水ポンプ(２０)の前方に配置されたエンジン冷却ファン(２１)と、シリンダブロック(４)の後部で、クランク軸(６)に組み付けられたフライホイール(９)と、シリンダブロック(４)の下部に組み付けられたオイルパン(１０)を備えている。
このエンジンは、更に吸気装置と、燃料噴射装置と、排気装置を備えている。

このエンジンの吸気装置は、図３に示すように、エアクリーナ(４０)と、エアクリーナ(４０)の吸気下流側に接続された吸気パイプ(４１)と、吸気パイプ(４１)の吸気下流側に接続された吸気ホース(４２)と、吸気ホース(４２)の吸気下流側に接続された過給機(１１)のエアコンプレッサ(１１ｂ)と、エアコンプレッサ(１１ｂ)の過給下流側に接続された過給ホース(１２)と、過給ホース(１２)の過給下流側に接続された過給パイプ(１３)と、過給パイプ(１３)の吸気下流側に接続された吸気マニホルド(１４)を備えている。吸気パイプ(４１)は、シリンダヘッドカバー(７)に取り付けられている。

このエンジンの燃料噴射装置は、図３に示すように、燃料噴射ポンプ(１５)と、燃料噴射ポンプ(１５)から導出された高圧パイプ(１６)と、高圧パイプ(１６)の導出端に接続された燃料インジェクタ(１７)を備えている。
このエンジンの排気装置は、図２に示すように、排気マニホルド(１８)と、排気マニホルド(１８)の排気出口(１８ａ)に取り付けられた過給機(１１)の排気タービン(１１ａ)と、排気タービン(１１ａ)の排気下流側に取り付けられた排気導出管(１９)を備えている。

図１に示すように、このエンジンの過給機(１１)は、タービンハウジング(１)と、タービンハウジング(１)に排気(２)を導入する排気導入路(３)を備えている。
更に、図１に示すように、過給機(１１)は、排気導入路周壁(３ａ)を排気導入路(３)の外側に膨出させた膨出部(３ｂ)を備え、膨出部(３ｂ)は凹入部(３ｃ)を備えている。

上記構成によれば、エンジン運転状態に拘わらず、過給効率を高く維持できる。その理由は、次のように推定される。
すなわち、図１に示す膨出部(３ｂ)で排気導入路周壁(３ａ)の剛性が高まり、タービン回転数が高い場合でも、排気導入路周壁(３ａ)の振動や歪が抑制されるため、排気導入路入口の密封性が高く維持され、過給効率を高く維持できる。
また、図１に示すように、凹入部(３ｃ)の分だけ膨出部(３ｂ)の体積が小さくなり、膨出部(３ｂ)の過剰な熱膨張による排気導入路周壁(３ａ)の熱変形が抑制されるため、排気導入路入口(３ｄ)の密封性が高く維持され、過給効率を高く維持できる。

図１に示すように、凹入部(３ｃ)は、排気導入路(３)の内周面から排気導入路(３)の外側に向けて凹入され、排気導入路(３)内に臨む開口(３ｃａ)を備えている。

上記構成によれば、エンジン運転状態に拘わらず、過給効率を高く維持できる。その理由は、次のように推定される。
図１に示すように、凹入部(３ｃ)による排気導入路(３)の通路断面積の拡張により、排気脈動による排気(２)の圧力変動が緩和され、排気導入路周壁(３ａ)の振動が抑制されるため、排気導入路入口(３ｄ)の密封性が高く維持され、過給効率を高く維持できる。

図１に示すように、過給機(１１)は、排気タービン(１１ａ)と、エアコンプレッサ(１１ｂ)と、軸受部(１１ｃ)と、軸受潤滑路(１１ｄ)を備えている。
排気タービン(１１ａ)は、タービンハウジング(１)と、タービンハウジング(１)に収容されたタービンホイール(３０)と、排気導入路(３)と、排気出口(３１)を備えている。排気導入路入口(３ｄ)は排気マニホルド(１８)の排気出口(１８ａ)に接続され、その接続部はガスケット(１８ｂ)で密封されている。膨出部(３ｂ)を含む排気導入路周壁(３ａ)は、タービンハウジング(１)と一体化された一体鋳造物である。タービンハウジング(１)は鋳鉄製である。
エアコンプレッサ(１１ｂ)は、コンプレッサハウジング(３２)と、コンプレッサハウジング(３２)に収容されたコンプレッサホイール(３３)と、吸気導入口(３４)と、過給出口(３５)(図３参照)を備えている。
軸受部(１１ｃ)は、軸受ハウジング(３６)と、軸受ハウジング(３６)に収容された軸受(２６)を備え、タービンホイール(３０)とコンプレッサホイール(３３)を連結した連結軸(３８)が軸受(２６)で支持されている。

図２に示すように、軸受潤滑路(１１ｄ)は、オイルクーラ(２２)と、オイルクーラ(２２)のオイル供給下流側のオイルフィルタ(２２ａ)と、オイルフィルタ(２２ａ)のオイル供給下流側のオイルギャラリ(図示せず)から導出されたオイル供給パイプ(２３)と、オイル供給パイプ(２３)のオイル供給下流側で図１に示す軸受ハウジング(３６)に取り付けられた管継手(２４)と、管継手(２４)から導入されたエンジンオイル(２５)を軸受(２６)に供給する軸受ハウジング(３６)内のオイル供給空間(２７)と、軸受(２６)から流出するエンジンオイル(２５)を受ける軸受ハウジング(３６)内のオイル受空間(２８)と、オイル受空間(２８)のエンジンオイル(２５)を排出するオイル排出パイプ(２９)を備え、図２に示すオイル排出パイプ(２９)のオイル排出端部(２９ａ)はシリンダブロック(４)に接続され、オイル排出パイプ(２９)から排出されるエンジンオイル(２５)(図１参照)は、オイルパン(１０)に戻る。

(１)…タービンハウジング、(２)…排気、(３)…排気導入路、(３ａ)…排気導入路周壁、(３ｂ)…膨出部、(３ｃ)…凹入部、(３ｃａ)…開口、(３ｄ)…排気導入路入口。

Claims

タービンハウジング(１)と、タービンハウジング(１)に排気(２)を導入する排気導入路(３)を備えたエンジンの過給機において、
排気導入路周壁(３ａ)を排気導入路(３)の外側に膨出させた膨出部(３ｂ)を備え、膨出部(３ｂ)は凹入部(３ｃ)を備えている、ことを特徴とするエンジンの過給機。
請求項１に記載されたエンジンの過給機において、
凹入部(３ｃ)は、排気導入路(３)の内周面から排気導入路(３)の外側に向けて凹入され、排気導入路(３)内に臨む開口(３ｃａ)を備えている、ことを特徴とするエンジンの過給機。