JP2515764B2 - タ―ボチャ―ジャ - Google Patents
タ―ボチャ―ジャInfo
- Publication number
- JP2515764B2 JP2515764B2 JP61279575A JP27957586A JP2515764B2 JP 2515764 B2 JP2515764 B2 JP 2515764B2 JP 61279575 A JP61279575 A JP 61279575A JP 27957586 A JP27957586 A JP 27957586A JP 2515764 B2 JP2515764 B2 JP 2515764B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- partition wall
- casing
- flow path
- exhaust gas
- turbocharger
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Supercharger (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複スクロール形ターボチヤージヤに係り、
特にスクロール部を２流路に仕切る仕切壁の熱応力低域
に好適な複スクロール形ターボチヤージヤに関するもの
である。
特にスクロール部を２流路に仕切る仕切壁の熱応力低域
に好適な複スクロール形ターボチヤージヤに関するもの
である。
従来の複スクロール形可変容量ターボチヤージヤは、
特公昭56−1457号公報記載のように、高温排気が流入す
るタービンケーシングのスクロール部を環状仕切壁で左
右に仕切つて２流路を形成し、前記排気を片側の流路の
みにも導入可能となし、この排気によりラジアルフロー
形タービン翼車を駆動して、この翼車に連結されたコン
プレツサにより過給を行う構造となつていた。しかし、
片側の流路のみに高温排気を急速に導入した場合に生じ
る仕切壁の熱応力については配慮されていなかつた。
特公昭56−1457号公報記載のように、高温排気が流入す
るタービンケーシングのスクロール部を環状仕切壁で左
右に仕切つて２流路を形成し、前記排気を片側の流路の
みにも導入可能となし、この排気によりラジアルフロー
形タービン翼車を駆動して、この翼車に連結されたコン
プレツサにより過給を行う構造となつていた。しかし、
片側の流路のみに高温排気を急速に導入した場合に生じ
る仕切壁の熱応力については配慮されていなかつた。
上記従来技術において、片側の流路のみに高温排気が
急速に導入されると、仕切壁の片側面が急速に加熱され
る結果、その面には圧縮、反対側には引張りの曲げ熱応
力が発生する。そして、これらの熱応力が材料の降伏点
以上となると塑性変形を生じ、これが繰返されると熱疲
労破壊に至ることが心配される。
急速に導入されると、仕切壁の片側面が急速に加熱され
る結果、その面には圧縮、反対側には引張りの曲げ熱応
力が発生する。そして、これらの熱応力が材料の降伏点
以上となると塑性変形を生じ、これが繰返されると熱疲
労破壊に至ることが心配される。
破壊は周方向に生じ、仕切壁の欠落に結びつく可能性
がある。
がある。
本発明は、前述の従来技術の問題点を解決するために
なされたもので、タービンケーシングのスクロール部に
仕切壁で仕切つた２流路のうち、片側の流路にのみ高温
排気が流入した場合の、仕切壁に発生する曲げ熱応力を
低減し、仕切壁の塑性変形や熱疲労破壊を抑制しうる複
スクロール形ターボチヤージヤを提供することを、その
目的としている。
なされたもので、タービンケーシングのスクロール部に
仕切壁で仕切つた２流路のうち、片側の流路にのみ高温
排気が流入した場合の、仕切壁に発生する曲げ熱応力を
低減し、仕切壁の塑性変形や熱疲労破壊を抑制しうる複
スクロール形ターボチヤージヤを提供することを、その
目的としている。
上記目的を達成するために、本発明に係る複スクロー
ル形ターボチヤージヤの構成は、高温排気が流入するタ
ービンケーシングのスクロール部を仕切壁で仕切つて２
流路に形成し、前記排気を前記２流路の一方のみ流路の
みにも導入可能に構成し、前記排気によりタービン翼車
を駆動して、このタービン翼車に連結されたコンプレツ
サにより過給を行う複スクロール形ターボチヤージヤに
おいて、前記タービンケーシングと前記仕切壁との連結
部の肉厚を前記仕切壁の肉厚よりも薄く形成したもので
ある。
ル形ターボチヤージヤの構成は、高温排気が流入するタ
ービンケーシングのスクロール部を仕切壁で仕切つて２
流路に形成し、前記排気を前記２流路の一方のみ流路の
みにも導入可能に構成し、前記排気によりタービン翼車
を駆動して、このタービン翼車に連結されたコンプレツ
サにより過給を行う複スクロール形ターボチヤージヤに
おいて、前記タービンケーシングと前記仕切壁との連結
部の肉厚を前記仕切壁の肉厚よりも薄く形成したもので
ある。
なお、本発明を開発した考え方を付記すると、熱応力
は、熱変形を拘束することによって発生するものである
から、本発明は、タービンケーシングと仕切壁との連結
部の肉厚を前記仕切壁の肉厚よりも薄く形成してタービ
ンケーシングと仕切壁との連結部の曲げ剛性を低減する
ようにしたものである。
は、熱変形を拘束することによって発生するものである
から、本発明は、タービンケーシングと仕切壁との連結
部の肉厚を前記仕切壁の肉厚よりも薄く形成してタービ
ンケーシングと仕切壁との連結部の曲げ剛性を低減する
ようにしたものである。
上記技術的手段によれば、仕切壁の片側面が高温排気
の流入で急速に加熱されても、仕切壁の曲げ変形はより
自由となるため、拘束熱応力は減少する。
の流入で急速に加熱されても、仕切壁の曲げ変形はより
自由となるため、拘束熱応力は減少する。
以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図を参照
して説明する。
して説明する。
第１図は、本発明の一実施例に係る複スクロール形可
変容量排気ターボチヤージヤの縦断面図、第２図は、従
来のケーシングにおける仕切壁の熱変形を示す断面図、
第３図は、第１図のケーシングにおける仕切壁の熱変形
を示す断面図である。
変容量排気ターボチヤージヤの縦断面図、第２図は、従
来のケーシングにおける仕切壁の熱変形を示す断面図、
第３図は、第１図のケーシングにおける仕切壁の熱変形
を示す断面図である。
第１図に示すタービンケーシング（以下単にケーシン
グという）１はニレジスト鋳鉄製で、図示しないエンジ
ンからの約950℃の高温排気が第１次および第２次流路
2,3を経て流入し、当該ケーシングのスクロール内面に
おいて前記第1,2次流路2,3が独立性を有するように、ス
クロール部は環状円板からなる仕切壁４で半径方向に仕
切られている。
グという）１はニレジスト鋳鉄製で、図示しないエンジ
ンからの約950℃の高温排気が第１次および第２次流路
2,3を経て流入し、当該ケーシングのスクロール内面に
おいて前記第1,2次流路2,3が独立性を有するように、ス
クロール部は環状円板からなる仕切壁４で半径方向に仕
切られている。
この環状の仕切壁４の外周、すなわち仕切壁の根元部
を形成するケーシングの、スクロール巻き始め部外面
に、当該スクロールの巻き始めから180゜の範囲の仕切
壁４の長手部分にわたつて、その外周沿いに凹部５を形
成している。
を形成するケーシングの、スクロール巻き始め部外面
に、当該スクロールの巻き始めから180゜の範囲の仕切
壁４の長手部分にわたつて、その外周沿いに凹部５を形
成している。
ケーシング１の内部の中央には、ラジアルフロー形タ
ービン翼車６が設置され、このタービン翼車６に連結さ
れたコンプレツサ７によりエンジンへの過給を行うよう
に構成されている。
ービン翼車６が設置され、このタービン翼車６に連結さ
れたコンプレツサ７によりエンジンへの過給を行うよう
に構成されている。
弁８は、第２次流路３を開閉するためのもので、エン
ジンの低速時には弁８を閉じて狭い第１次流路２のみに
排気を導き、大きなガス流速によつて過給能を上昇させ
るものである。
ジンの低速時には弁８を閉じて狭い第１次流路２のみに
排気を導き、大きなガス流速によつて過給能を上昇させ
るものである。
次に、このような複スクロール形可変容量排気ターボ
チヤージヤのタービンケーシング部、特に仕切壁の熱変
形の機能を従来技術と対比して説明する。
チヤージヤのタービンケーシング部、特に仕切壁の熱変
形の機能を従来技術と対比して説明する。
エンジンを起動する際には、弁８を閉じて第１次流路
２のみに高温排気を導入し、流速を大きくしてタービン
翼車６を効果的に駆動する。この状態では、仕切壁４の
第１次流路２側のみが急速に加熱され、第２次流路３側
にくらべて高温となる。この仕切壁４の左右における温
度差は、高温排気が流入する仕切壁４の長いスクロール
の巻き始め部近傍がもつとも大きく、巻き終り部に近づ
くに従つて小さくなる。
２のみに高温排気を導入し、流速を大きくしてタービン
翼車６を効果的に駆動する。この状態では、仕切壁４の
第１次流路２側のみが急速に加熱され、第２次流路３側
にくらべて高温となる。この仕切壁４の左右における温
度差は、高温排気が流入する仕切壁４の長いスクロール
の巻き始め部近傍がもつとも大きく、巻き終り部に近づ
くに従つて小さくなる。
仕切壁４の左右に温度差が生じた場合、第２図に示す
従来技術の例では、環状の仕切壁４′の外周、すなわち
仕切壁の根元部はケーシング１′の内面に剛に形成され
ており、このような仕切壁取付け構造であると、仕切壁
４′の曲げ変形がその取付部（根元部）で拘束される結
果、仕切壁４′の変形は破線に示すように小さくなり、
仕切壁４′には第１次流路２側に圧縮、第２流路３側に
引張りの高い応力が発生する。
従来技術の例では、環状の仕切壁４′の外周、すなわち
仕切壁の根元部はケーシング１′の内面に剛に形成され
ており、このような仕切壁取付け構造であると、仕切壁
４′の曲げ変形がその取付部（根元部）で拘束される結
果、仕切壁４′の変形は破線に示すように小さくなり、
仕切壁４′には第１次流路２側に圧縮、第２流路３側に
引張りの高い応力が発生する。
これにくらべ、第３図に示す本実施例においては、環
状の仕切壁４の外周、すなわち仕切壁の根元部をケーシ
ングの内側に固定したように形成されたケーシング１の
外面には、スクロール巻き始めから180゜の範囲にわた
つて、仕切壁４に対応する外周沿いに凹部５が形成され
ているから、仕切壁４の根元部における曲げ剛性は従来
例より低く、そのため、仕切壁４の曲げ変形は破線に示
すように自由となり拘束熱応力は減少する。
状の仕切壁４の外周、すなわち仕切壁の根元部をケーシ
ングの内側に固定したように形成されたケーシング１の
外面には、スクロール巻き始めから180゜の範囲にわた
つて、仕切壁４に対応する外周沿いに凹部５が形成され
ているから、仕切壁４の根元部における曲げ剛性は従来
例より低く、そのため、仕切壁４の曲げ変形は破線に示
すように自由となり拘束熱応力は減少する。
また、凹部５が形成されているため、第１次流路２側
のケーシング１と仕切壁４とで薄肉の連結部９が形成さ
れ、第２次流路３側のケーシング１と仕切壁４とで薄肉
の連結部10が形成されることになる。そして、第１次流
路２側のケーシング１と仕切壁４の連結部９が薄肉で熱
容量で小さくなるため、この部分は昇温が促進される結
果、仕切壁４の膨脹変形を従来例にくらべ自由なものと
して応力を低下させることができる。
のケーシング１と仕切壁４とで薄肉の連結部９が形成さ
れ、第２次流路３側のケーシング１と仕切壁４とで薄肉
の連結部10が形成されることになる。そして、第１次流
路２側のケーシング１と仕切壁４の連結部９が薄肉で熱
容量で小さくなるため、この部分は昇温が促進される結
果、仕切壁４の膨脹変形を従来例にくらべ自由なものと
して応力を低下させることができる。
これらの効果は十分に発揮させるためには、第３図に
示す仕切壁４とケーシング１との第１次流路側連結部９
の肉厚t2と第２次流路側連結部10の肉厚t3との和（t2＋
t3）が、仕切壁４の肉厚t1よりも小さいことが望まし
い。また、高温排気の内圧によるケーシング１外周のク
リープ変形のエンジンからの振動加速度によつて、連結
部9,10が変形せず、さらにその部分が仕切壁４よりも高
温となつて半径方向の引張力を過大に生じないように、
（t2＋t3）の値は、仕切壁４の板厚t1の1/2よりも大き
く設定すべきである。
示す仕切壁４とケーシング１との第１次流路側連結部９
の肉厚t2と第２次流路側連結部10の肉厚t3との和（t2＋
t3）が、仕切壁４の肉厚t1よりも小さいことが望まし
い。また、高温排気の内圧によるケーシング１外周のク
リープ変形のエンジンからの振動加速度によつて、連結
部9,10が変形せず、さらにその部分が仕切壁４よりも高
温となつて半径方向の引張力を過大に生じないように、
（t2＋t3）の値は、仕切壁４の板厚t1の1/2よりも大き
く設定すべきである。
このように、本実施例によれば、ケーシングの片側の
流路のみに高温排気が急速に導入された場合の仕切壁の
曲げ熱応力を低下することができるので、仕切壁の塑性
変形や熱疲労破壊を抑制する効果がある。
流路のみに高温排気が急速に導入された場合の仕切壁の
曲げ熱応力を低下することができるので、仕切壁の塑性
変形や熱疲労破壊を抑制する効果がある。
〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明によれば、タービンケーシ
ングのスクロール部に仕切壁で仕切つた２流路のうち、
片側の流路にのみ高温排気が流入した場合の、仕切壁に
発生する曲げ熱応力を低減し、仕切壁の塑性変形や熱疲
労破壊を抑制しうる複スクロール形ターボチヤージヤを
提供することができる。
ングのスクロール部に仕切壁で仕切つた２流路のうち、
片側の流路にのみ高温排気が流入した場合の、仕切壁に
発生する曲げ熱応力を低減し、仕切壁の塑性変形や熱疲
労破壊を抑制しうる複スクロール形ターボチヤージヤを
提供することができる。
第１図は、本発明の一実施例に係る複スクロール形可変
容量排気ターボチヤージヤの縦断面図、第２図は、従来
のケーシングにおける仕切壁の熱変形を示す断面図、第
３図は、第１図のケーシングにおける仕切壁の熱変形を
示す断面図である。 １……ケーシング、２……第１次流路、３……第２次流
路、４……仕切壁、５……凹部、６……タービン翼車、
７……コンプレツサ。
容量排気ターボチヤージヤの縦断面図、第２図は、従来
のケーシングにおける仕切壁の熱変形を示す断面図、第
３図は、第１図のケーシングにおける仕切壁の熱変形を
示す断面図である。 １……ケーシング、２……第１次流路、３……第２次流
路、４……仕切壁、５……凹部、６……タービン翼車、
７……コンプレツサ。
Claims (2)
- 【請求項１】排気ガスが流入するタービンケーシングの
排気ガス流入部を２流路に形成する仕切壁と、前記排気
ガスを前記２流路もしくは片側の流路に導入する手段を
備え、前記排気ガスによりタービン翼車を駆動して、こ
のタービン翼車に連結されたコンプレッサにより過給を
行うターボチャージャにおいて、前記タービンケーシン
グと前記仕切壁との連結部の肉厚を前記仕切壁の肉厚よ
りも薄く形成したターボチャージャ。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載のターボチャー
ジャにおいて、前記２流路のうち一方の流路側の前記タ
ービンケーシングと前記仕切壁との連結部の肉厚と、他
方の流路側の前記タービンケーシングと前記仕切壁との
連結部の肉厚との和を前記仕切壁の肉厚よりも小さく形
成したターボチャージャ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61279575A JP2515764B2 (ja) | 1986-11-26 | 1986-11-26 | タ―ボチャ―ジャ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61279575A JP2515764B2 (ja) | 1986-11-26 | 1986-11-26 | タ―ボチャ―ジャ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63134815A JPS63134815A (ja) | 1988-06-07 |
| JP2515764B2 true JP2515764B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=17612892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61279575A Expired - Lifetime JP2515764B2 (ja) | 1986-11-26 | 1986-11-26 | タ―ボチャ―ジャ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2515764B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT501234B1 (de) * | 2006-03-30 | 2008-02-15 | Avl List Gmbh | Abgasturbine für eine brennkraftmaschine |
| JP4836917B2 (ja) | 2007-10-16 | 2011-12-14 | 本田技研工業株式会社 | 車両のドアミラー取付構造 |
| JP2018178726A (ja) * | 2017-04-03 | 2018-11-15 | いすゞ自動車株式会社 | タービンハウジングおよびターボチャージャー |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52169607U (ja) * | 1976-06-15 | 1977-12-23 |
-
1986
- 1986-11-26 JP JP61279575A patent/JP2515764B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63134815A (ja) | 1988-06-07 |
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