JP7168427B2 - exhaust turbocharger - Google Patents

exhaust turbocharger Download PDF

Info

Publication number
JP7168427B2
JP7168427B2 JP2018225849A JP2018225849A JP7168427B2 JP 7168427 B2 JP7168427 B2 JP 7168427B2 JP 2018225849 A JP2018225849 A JP 2018225849A JP 2018225849 A JP2018225849 A JP 2018225849A JP 7168427 B2 JP7168427 B2 JP 7168427B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
passage
wastegate
turbine housing
exhaust gas
wastegate passage
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.)
Active
Application number
JP2018225849A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020084970A (en
Inventor
理仁 菅原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihatsu Motor Co Ltd
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daihatsu Motor Co Ltd filed Critical Daihatsu Motor Co Ltd
Priority to JP2018225849A priority Critical patent/JP7168427B2/en
Publication of JP2020084970A publication Critical patent/JP2020084970A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7168427B2 publication Critical patent/JP7168427B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Supercharger (AREA)

Description

本願発明は、少なくともタービンハウジングをアルミ製としてい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 turbosupercharger in which at least the turbine housing is made of aluminum.

排気ターボ過給機は、タービン翼が配置されたタービンスクロール室を有するタービンハウジングを備えており、タービンスクロール室には、シリンダヘッド又は排気マニホールドに接続される排気ガス流入通路が連通している。そして、排気ガス流入通路からウエイストゲート通路が分岐しており、ウエイストゲート通路の出口をウエイストゲートバルブで開閉することにより、過給の出力が制御されるようになっている。 An exhaust turbocharger includes a turbine housing having a turbine scroll chamber in which turbine blades are arranged, and an exhaust gas inflow passage connected to a cylinder head or an exhaust manifold communicates with the turbine scroll chamber. A waste gate passage branches off from the exhaust gas inflow passage, and the output of supercharging is controlled by opening and closing the outlet of the waste gate passage with a waste gate valve.

そして、ウエイストゲート通路の出口部の端面には、ウエイストゲートバルブが繰り返し当たることから、特許文献1に開示されているように、硬い金属からなるバルブシート(弁座)を配置している。特許文献1には開示されていないが、バルブシートは、一般に、タービンハウジングに圧入されている。 A valve seat (valve seat) made of a hard metal is arranged on the end surface of the exit portion of the wastegate passage, as disclosed in Patent Document 1, because the wastegate valve repeatedly hits the end face. Although not disclosed in U.S. Pat. No. 6,200,000, valve seats are typically press-fit into the turbine housing.

特開2016-98953号公報JP 2016-98953 A

さて、排気ターボ過給機のハウジングをアルミで製造すると、軽量化されて燃費の向上に貢献できる。しかし、アルミは熱に弱いため、アルミ製の排気ターボ過給機においては、少なくともタービンハウジングにウォータジャケットを設けて、冷却水で冷却する必要がある。特に、ウエイストゲート通路の箇所は過酷な熱環境になるため、冷却水による冷却の必要性は高い。 By the way, if the housing of the exhaust turbocharger is made of aluminum, it will be lighter and contribute to the improvement of fuel efficiency. However, since aluminum is vulnerable to heat, in an aluminum-made exhaust turbocharger, it is necessary to provide a water jacket at least in the turbine housing and cool it with cooling water. In particular, since the wastegate passage is in a severe thermal environment, there is a high need for cooling with cooling water.

しかし、単にウエイストゲート通路を冷却水で冷却しただけの構造では、排気ガスから冷却水への伝熱量が多くて熱損失も増大するため、ラジエータの大型化やウォータポンプの吐出量増大といった問題が生じるおそれがある。 However, with a structure in which the wastegate passage is simply cooled with cooling water, a large amount of heat is transferred from the exhaust gas to the cooling water, resulting in an increase in heat loss. may occur.

また、一般に、排気ターボ過給機の下流側には触媒を配置していることが多いが、触媒はある程度の温度に昇温しないと活性化しないという性質があるため、ウエイストゲート通路において排気ガスから冷却水に旺盛に放熱されると、触媒に至る排気ガスの温度が過剰に低下して、始動してから触媒が活性化するまでに時間がかかるという問題もある。 Further, in general, a catalyst is often placed downstream of the exhaust turbocharger. If the heat is actively radiated from the engine to the cooling water, the temperature of the exhaust gas reaching the catalyst is excessively lowered, and it takes a long time to activate the catalyst after the engine is started.

更に、タービンハウジングは、冷却水によって冷却を考慮して、昇温が各部位においてなるべく均等になるように肉厚等を設定して、熱ひずみをできるだけ小さくする必要があるが、タービンハウジングは鋳造によって製造されているため、形状が複雑になり過ぎると、金属湯の流れが悪くなって加工精度が悪くなる等の問題も発生しやすくなる。 Furthermore, considering cooling by cooling water, it is necessary to set the wall thickness of the turbine housing so that the temperature rise is as uniform as possible in each part, and to minimize the thermal strain as much as possible. If the shape is too complicated, problems such as poor flow of the molten metal and poor machining accuracy are likely to occur.

本願発明はこのような現状を契機に成されたものであり、タービンハウジングをアルミ化・水冷化することに起因した問題を、簡単な構造で改善しようとするものである。 The invention of the present application was made in view of the current situation, and aims to solve the problems caused by using aluminum and water-cooled turbine housings with a simple structure.

本願発明の排気ターボ過給機は、
「排気ガス流入通路からウエイストゲート通路が分岐しているアルミ製のタービンハウジングと、前記ウエイストゲート通路の出口を開閉するウエイストゲートバルブと、前記ウエイストゲートバルブが当接するように前記ウエイストゲート通路の出口部に配置したバルブシートとを備えており、
前記タービンハウジングに、前記ウエイストゲート通路を囲うようにウォータジャケットが形成されている」
という基本構成になっている。
The exhaust turbocharger of the present invention is
A turbine housing made of aluminum in which a wastegate passage branches off from an exhaust gas inflow passage, a wastegate valve that opens and closes the exit of the wastegate passage, and an exit of the wastegate passage that contacts the wastegate valve. It is equipped with a valve seat placed in the
A water jacket is formed in the turbine housing so as to surround the wastegate passage."
It has a basic configuration.

そして、上記基本構成において、
「前記バルブシートに、前記ウエイストゲート通路の内部に入り込む筒部が設けられており、前記筒部と前記ウエイストゲート通路の内周面との間に、前記筒部からタービンハウジングへの伝熱を抑制する断熱空間が、前記排気ガス流入通路に向けて開口するように形成されている」
という構成が付加されている。
And in the above basic configuration,
"The valve seat is provided with a cylindrical portion that enters the inside of the wastegate passage, and heat transfer from the cylindrical portion to the turbine housing is conducted between the cylindrical portion and the inner peripheral surface of the wastegate passage. A suppressing heat insulating space is formed so as to open toward the exhaust gas inflow passage ."
configuration is added.

本願発明において、ウォータジャケットに関する、「ウエイストゲート通路を囲う」とは、ウエイストゲート通路の全周を囲っている必要はないのであり、ウォータジャケットがウエイストゲート通路の周囲に部分的に形成されている場合も含んでいる。ウエイストゲート通路の軸方向の範囲も同様であり、ウォータジャケットがウエイストゲート通路の全長に亙って形成されている必要はない。 In the present invention, "enclosing the wastegate passage" in relation to the water jacket does not necessarily enclose the entire circumference of the wastegate passage, and the water jacket is partially formed around the wastegate passage. It also includes cases. The same applies to the axial extent of the wastegate passage, and the water jacket need not be formed over the entire length of the wastegate passage.

本願発明では、バルブシートの筒部とウエイストゲート通路の内周面との間に遮熱空間が形成されているため、排気ガスがウエイストゲート通路の内周面に接触して流れることはない。従って、ウエイストゲート通路を通過する排気ガスから冷却水への伝熱量(放熱量)を抑制しつつ、タービンハウジングの昇温を抑制できる。 In the invention of the present application, since the heat-insulating space is formed between the cylindrical portion of the valve seat and the inner peripheral surface of the wastegate passage, the exhaust gas does not flow in contact with the inner peripheral surface of the wastegate passage. Therefore, it is possible to suppress the temperature rise of the turbine housing while suppressing the heat transfer amount (heat release amount) from the exhaust gas passing through the waste gate passage to the cooling water.

よって、排気ターボ過給機を流れる冷却水の流量を抑制して、ラジエータの小型化やウォータポンプの出力抑制を通じて燃費の向上に貢献できる。また、排気ガスの温度低下を抑制できるため、下流側に配置した触媒の早期活性化を促進して、排気ガスの浄化性能向上にも貢献できる。更に、タービンハウジングの昇温を抑制できることにより、タービンハウジングのうちウエイストゲート通路が形成されている部分は、複雑な形状にすることなく熱ひずみを抑制可能になる。従って、鋳造に際しての金属湯の流れをスムース化して、鋳造精度の向上・歩留りの向上に貢献できる。 Therefore, it is possible to suppress the flow rate of the cooling water flowing through the exhaust turbosupercharger, thereby contributing to the improvement of fuel efficiency through downsizing of the radiator and suppression of the output of the water pump. In addition, since the temperature drop of the exhaust gas can be suppressed, early activation of the catalyst arranged on the downstream side can be promoted, which contributes to improvement of purification performance of the exhaust gas. Furthermore, since the temperature rise of the turbine housing can be suppressed, the portion of the turbine housing where the wastegate passage is formed can suppress thermal strain without having a complicated shape. Therefore, it is possible to contribute to the improvement of casting accuracy and yield by smoothing the flow of molten metal during casting.

そして、筒部はバルブシートに設けているため、構造及び組み付けは簡単であり、コストアップも抑制できる。特に、遮熱部として断熱空間を採用しているため、構造はごく簡単になるため、コスト面で特に有益である。 Further, since the cylindrical portion is provided on the valve seat, the structure and assembly are simple, and cost increases can be suppressed. In particular, since the heat insulation space is used as the heat shield, the structure is extremely simple, which is particularly advantageous in terms of cost.

実施形態に係るタービンハウジングを排気出口の方から見た斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the turbine housing according to the embodiment as seen from the exhaust outlet. (A)はタービンハウジングの平面図、(B)はタービンハウジングの正面図である。(A) is a plan view of the turbine housing, and (B) is a front view of the turbine housing. 部分的な縦断正面図である。It is a partial longitudinal front view. A)は要部を示す断面図、(B)は参考例の断面図である。( A) is a cross-sectional view showing a main part , and (B) is a cross-sectional view of a reference example . 他の参考例の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of another reference example ;

(1).排気ターボ過給機の基本構造
次に、本願発明を自動車用内燃機関の排気ターボ過給機に適用した実施形態を、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。
(1). Basic Structure of Exhaust Turbocharger Next, an embodiment in which the present invention is applied to an exhaust turbocharger for an internal combustion engine for an automobile will be described with reference to the drawings. First, an overview will be given with reference to FIGS.

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H(図2(A)参照)の排気側面と直交した方向を前後方向としている。前と後ろについては、シリンダヘッドH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及び図2(A)に方向を明示している。 In this embodiment, the terms front-rear, left-right, and up-down are used to clarify the directions. The direction perpendicular to the exhaust side surface is defined as the front-rear direction. Regarding the front and rear, the direction facing from the cylinder head H is defined as front. The vertical direction is the vertical direction. Just to make sure, the directions are clearly shown in FIGS. 1 and 2(A).

図3に示すように、排気ターボ過給機は、タービン翼1と図示しないコンプレッサ翼とを備えており、両者は、略水平姿勢に配置された回転軸2の一端部と他端部とに固定されている。また、図2(B)に示すように、排気ターボ過給機は、タービンハウジング3とコンプレッサハウジング4、及び、両者の間に位置した軸受けハウジング(センターハウジング)5を有しており、タービンハウジング3と軸受けハウジング5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4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 turbosupercharger includes turbine blades 1 and compressor blades (not shown). Fixed. Further, as shown in FIG. 2B, the exhaust turbocharger has a turbine housing 3, a compressor housing 4, and a bearing housing (center housing) 5 positioned between them. 3 and bearing housing 5 are integrally manufactured as an aluminum casting. The compressor housing 4 is an aluminum die-cast or casting.

タービンハウジング3には、タービン翼1を囲うようにタービンスクロール室6が形成されていると共に、タービン翼1の回転軸心方向に開口した排気出口穴7が形成されている。タービンスクロール室6は、タービン翼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、シリンダヘッドHに向けて開口した排気ガス流入通路8(図3参照)が連通している。 A turbine scroll chamber 6 is formed in the turbine housing 3 so as to surround the turbine blades 1 , and an exhaust outlet hole 7 opening in the rotation axis direction of the turbine blades 1 is formed. The turbine scroll chamber 6 has a spiral shape in which the distance from the rotation axis of the turbine blade 1 gradually decreases from the starting end to the terminal end. A gas inflow passage 8 (see FIG. 3) is in communication.

従って、タービンハウジング3は、タービンスクロール室6が形成された円形状部3aと、排気ガス流入通路8が形成された入口筒部3bとを有しており、かつ、軸受けハウジング5と反対側に突出したサイド張り出し部3cが、円形状部3a及び入口筒部3bと一体に繋がった状態で形成されている。入口筒部3bの後端には、シリンダヘッドH(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9が形成されている。 Therefore, the turbine housing 3 has a circular portion 3a in which the turbine scroll chamber 6 is formed, and an inlet cylindrical portion 3b in which the exhaust gas inflow passage 8 is formed. A protruding side projecting portion 3c is formed in a state of being integrally connected with the circular portion 3a and the inlet cylinder portion 3b. An inlet-side flange 9 is formed at the rear end of the inlet cylindrical portion 3b and fixed to the cylinder head H (or the collective portion of the exhaust manifold) with bolts.

また、図1及び図3に示すように、排気ガス流入通路8から分岐したウエイストゲート通路10が、軸受けハウジング5と反対側に向けて開口しており、ウエイストゲート通路10と排気出口穴7とは、サイド張り出し部3cの内部で連通している。このため、サイド張り出し部3cは上下に長い形態になっている。 Further, as shown in FIGS. 1 and 3, a waste gate passage 10 branched from the exhaust gas inflow passage 8 opens toward the side opposite to the bearing housing 5, and the waste gate passage 10 and the exhaust outlet hole 7 are connected. communicate with each other inside the side projecting portion 3c. For this reason, the side projecting portion 3c is elongated in the vertical direction.

ウエイストゲート通路10は、図3に簡略して表示しているウエイストゲートバルブ11で開閉される。サイド張り出し部3cの上端部には、ウエイストゲートバルブ11を駆動する弁軸が嵌まる弁軸穴12が、略上下方向に貫通した状態に形成されている。従って、サイド張り出し部3cの内部のうちその上部は、ウエイストゲートバルブ11の回動を許容するウエイストゲート空間13になっている。 The wastegate passage 10 is opened and closed by a wastegate valve 11 shown in simplified form in FIG. A valve shaft hole 12 into which a valve shaft for driving the waste gate valve 11 is fitted is formed in the upper end portion of the side protruding portion 3c so as to penetrate therethrough substantially in the vertical direction. Therefore, the upper portion of the inside of the side projecting portion 3c forms a wastegate space 13 that allows the wastegate valve 11 to rotate.

なお、ウエイストゲートバルブ11は、コンプレッサハウジング4に設けたダイヤフラム式のアクチュェータや、コンプレッサハウジング4又はタービンハウジング3に設けた電動負圧式のアクチュータ等によって駆動される。 The wastegate valve 11 is driven by a diaphragm type actuator provided in the compressor housing 4, an electric negative pressure type actuator provided in the compressor housing 4 or the turbine housing 3, or the like.

タービンハウジング3のサイド張り出し部3cには出口側フランジ14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14に、触媒を内蔵した触媒ケースが固定される。 An outlet-side flange 14 is formed on the side projecting portion 3c of the turbine housing 3, and although not shown, a catalyst case containing a catalyst is fixed to the outlet-side flange 14. As shown in FIG.

図3に示すように、軸受けハウジング5には、フローティングメタル15を介して回転軸2を回転自在に保持する軸受け部16が形成されている。また、軸受けハウジング5には、上向きに開口したオイル供給穴17と、下向きに開口したオイル排出穴18とが形成されている。図3のとおり、排気出口孔7には、タービンスクロール室6の内周部を構成するシュラウドピース19が装着されている。 As shown in FIG. 3, the bearing housing 5 is formed with a bearing portion 16 that rotatably holds the rotating shaft 2 via a floating metal 15 . The bearing housing 5 is also formed with an oil supply hole 17 that opens upward and an oil discharge hole 18 that opens downward. As shown in FIG. 3 , a shroud piece 19 forming an inner peripheral portion of the turbine scroll chamber 6 is attached to the exhaust outlet hole 7 .

タービンハウジング3には、冷却水が流れるウォータジャケットを形成している。ウォータジャケットは、軸受けハウジング5の側に位置したインサイドジャケット20と、排気出口孔7の側に位置したアウトサイドジャケット21とで構成されており、両者は、タービンスクロール室6と排気ガス流入通路8とをそれぞれ左右に二分するように延びるセンター隔壁22によって左右に分離している。なお、左右のジャケット20,21は、センター隔壁22によって分離せずに、一体に連通させてもよい(断続的に配置したブリッジ部によって分離してもよい。)。 A water jacket through which cooling water flows is formed in the turbine housing 3 . The water jacket is composed of an inside jacket 20 located on the bearing housing 5 side and an outside jacket 21 located on the exhaust outlet hole 7 side. are separated into left and right by a center partition wall 22 extending so as to bisect each of them into left and right. The left and right jackets 20 and 21 may be integrally communicated with each other without being separated by the center partition wall 22 (they may be separated by intermittently arranged bridge portions).

アウトサイドジャケット21は、ウエイストゲート通路10を囲うと共に、排気出口穴7も囲っている。そして、インサイドジャケット20とアウトサイドジャケット21とは下端において連通しており、タービンハウジング3における円形状部3aの下端には、インサイドジャケット20及びアウトサイドジャケット21に向けて冷却水を送る冷却水入口ポート23が、下向きに開口するように形成されている。 The outside jacket 21 surrounds the wastegate passage 10 and also surrounds the exhaust outlet hole 7 . The inside jacket 20 and the outside jacket 21 communicate with each other at their lower ends, and a cooling water inlet for sending cooling water toward the inside jacket 20 and the outside jacket 21 is provided at the lower end of the circular portion 3 a of the turbine housing 3 . A port 23 is formed to open downward.

インサイドジャケット20とアウトサイドジャケット21とは、上端においても連通している。そこで、タービンハウジング3における入口筒部3bの上端部には、インサイドジャケット20及びアウトサイドジャケット21に連通した冷却水出口ポート24が上向きに形成されている。 The inside jacket 20 and the outside jacket 21 are also communicated at their upper ends. Therefore, a cooling water outlet port 24 communicating with the inside jacket 20 and the outside jacket 21 is formed upward at the upper end portion of the inlet tubular portion 3 b of the turbine housing 3 .

(2).ウエイストゲート通路の断熱構造
図4に明示するように、ウエイストゲート通路10の出口部端面に、ウエイストゲートバルブ11が当たる金属板製のバルブシート25を重ね配置しているが、バルブシート25に、ウエイストゲート通路10の内部に入り込む筒部26を一体に形成している。筒部26は、ウエイストゲート通路10のほぼ全長に亙って延びている。
(2) Thermal insulation structure of the wastegate passage As shown in FIG. The seat 25 is integrally formed with a tubular portion 26 that enters the inside of the waste gate passage 10 . The tubular portion 26 extends over substantially the entire length of the wastegate passage 10 .

そして、図4のうち(A)に示す例では、筒部26は全体がストレート構造になっており、筒部26の外径をウエイストゲート通路10の内径よりもある程度の寸法だけ小径に設定することにより、筒部26とウエイストゲート通路10の内周面との間に、遮熱部として、ある程度の間隔の断熱空間27を形成している。従って、(A)に示す例では、断熱空間27は排気ガス流入通路8に向けて開口している。 In the example shown in FIG. 4A, the cylindrical portion 26 has a straight structure as a whole, and the outer diameter of the cylindrical portion 26 is set smaller than the inner diameter of the wastegate passage 10 by a certain dimension. As a result, between the cylindrical portion 26 and the inner peripheral surface of the wastegate passage 10, a certain amount of heat insulating space 27 is formed as a heat insulating portion. Therefore, in the example shown in (A), the heat insulation space 27 opens toward the exhaust gas inflow passage 8 .

他方、図4のうち(B)に示す参考例では、筒部26の先端に、ウエイストゲート通路10の内周面に当接するフランジ部(拡径部)28を形成している。従って、(B)に示す参考例では、断熱空間27は密閉した空間になっている。いずれにおいても、バルブシート25は、ウエイストゲート通路10の出口部の端面に形成された座繰り溝29に、離脱不能に嵌着している。 On the other hand, in the reference example shown in FIG. 4B, a flange portion (diameter enlarged portion) 28 is formed at the tip of the cylindrical portion 26 to abut against the inner peripheral surface of the waste gate passage 10 . Therefore, in the reference example shown in (B), the heat insulating space 27 is a closed space. In either case, the valve seat 25 is non-detachably fitted into a counterbore groove 29 formed in the end face of the outlet of the wastegate passage 10 .

このように、ウエイストゲート通路10の内周部に断熱空間27を形成すると、断熱空間27の箇所では排気ガスは流れずに溜まったままになるため、ウエイストゲート通路10の内周部への伝熱量は、排気ガスがウエイストゲート通路10の内周面に当たって流れる場合に比べて、著しく低下する。従って、ウエイストゲート通路10の内周部の昇温が抑制されて、アウトサイドジャケット21の冷却水への伝熱量も低下する。 When the heat insulation space 27 is formed in the inner circumference of the wastegate passage 10 in this way, the exhaust gas does not flow in the heat insulation space 27 and remains accumulated there, so that the exhaust gas is not transmitted to the inner circumference of the wastegate passage 10 . The amount of heat is significantly reduced compared to the case where the exhaust gas hits the inner peripheral surface of the wastegate passage 10 and flows. Therefore, the temperature rise of the inner peripheral portion of the wastegate passage 10 is suppressed, and the amount of heat transferred to the cooling water of the outside jacket 21 is also reduced.

従って、ラジエータを介して冷却水から失われる熱損失を抑制できる。その結果、ラジエータの小型化やウォータポンプの吐出量抑制を通じて、燃費の向上に貢献できる。また、排気ガスの温度低下を抑制できるため、内燃機関の始動後に触媒を早期活性化させて、排気ガスの浄化性能アップにも貢献できる。更に、ウエイストゲート通路10の周辺部の熱ひずみを抑制できるため、タービンハウジング3を設計するに際しては、複雑なチューニングを無くしてシンプルな形状を採用可能であり、その結果、鋳造するに際して精度を向上できる。 Therefore, heat loss from the cooling water via the radiator can be suppressed. As a result, it is possible to contribute to the improvement of fuel efficiency through the miniaturization of the radiator and the suppression of the discharge amount of the water pump. In addition, since the temperature drop of the exhaust gas can be suppressed, the catalyst can be activated early after the internal combustion engine is started, which contributes to the enhancement of the purification performance of the exhaust gas. Furthermore, since thermal strain around the wastegate passage 10 can be suppressed, when designing the turbine housing 3, complicated tuning can be eliminated and a simple shape can be adopted, resulting in improved casting accuracy. can.

図5に示す他の参考例では、バルブシート25の筒部26とウエイストゲート通路10の内周面との間に、遮熱部として、無機系の断熱材30を挟み込んでいる。断熱材30は、バルブシート25と重なるフランジ30aを有している。従って、遮熱性を更に向上できる。 In another reference example shown in FIG. 5, an inorganic heat insulating material 30 is sandwiched between the cylindrical portion 26 of the valve seat 25 and the inner peripheral surface of the waste gate passage 10 as a heat shield. The heat insulating material 30 has a flange 30a that overlaps the valve seat 25. As shown in FIG. Therefore, the heat shielding property can be further improved.

図5の例では、筒部26は全長に亙ってストレートになっているが、図4(B)のタイプと断熱材30とを組み合わせてもよい。また、断熱材30は、単なる筒状に形成して、筒部26の箇所のみに配置してもよい。 In the example of FIG. 5, the cylindrical portion 26 is straight over the entire length, but the type of FIG. 4B and the heat insulating material 30 may be combined. Alternatively, the heat insulating material 30 may be formed in a simple tubular shape and arranged only at the tubular portion 26 .

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。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be embodied in various other ways.

本願発明は、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 be embodied in an exhaust turbocharger. Therefore, it can be used industrially.

1 タービン翼
2 回転軸
3 タービンハウジング
4 コンプレッサハウジング
5 軸受けハウジング
6 タービンスクロール室
7 排気出口孔
8 排気ガス流入通路
10 ウエイストゲート通路
11 ウエイストゲートバルブ
20,21 ウォータジャケット
25 バルブシート
26 筒部
27 遮熱部の例としての断熱空間
28 フランジ
Reference Signs List 1 turbine blade 2 rotating shaft 3 turbine housing 4 compressor housing 5 bearing housing 6 turbine scroll chamber 7 exhaust outlet hole 8 exhaust gas inflow passage 10 waste gate passage 11 waste gate valve 20, 21 water jacket 25 valve seat 26 cylindrical portion 27 heat shield Insulated space as an example of part 28 Flange part

Claims (1)

排気ガス流入通路からウエイストゲート通路が分岐しているアルミ製のタービンハウジングと、前記ウエイストゲート通路の出口を開閉するウエイストゲートバルブと、前記ウエイストゲートバルブが当接するように前記ウエイストゲート通路の出口部に配置したバルブシートとを備えており、
前記タービンハウジングに、前記ウエイストゲート通路を囲うようにウォータジャケットが形成されている構成であって、
前記バルブシートに、前記ウエイストゲート通路の内部に入り込む筒部が設けられており、前記筒部と前記ウエイストゲート通路の内周面との間に、前記筒部からタービンハウジングへの伝熱を抑制する断熱空間が、前記排気ガス流入通路に向けて開口するように形成されている、
排気ターボ過給機。
An aluminum turbine housing in which a wastegate passage branches from an exhaust gas inflow passage, a wastegate valve that opens and closes an outlet of the wastegate passage, and an outlet portion of the wastegate passage so that the wastegate valve abuts. It is equipped with a valve seat and a
A water jacket is formed in the turbine housing so as to surround the wastegate passage,
The valve seat is provided with a cylindrical portion that enters the interior of the wastegate passage, and between the cylindrical portion and the inner peripheral surface of the wastegate passage, heat transfer from the cylindrical portion to the turbine housing is suppressed. A heat insulating space is formed to open toward the exhaust gas inflow passage ,
Exhaust turbocharger.
JP2018225849A 2018-11-30 2018-11-30 exhaust turbocharger Active JP7168427B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018225849A JP7168427B2 (en) 2018-11-30 2018-11-30 exhaust turbocharger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018225849A JP7168427B2 (en) 2018-11-30 2018-11-30 exhaust turbocharger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020084970A JP2020084970A (en) 2020-06-04
JP7168427B2 true JP7168427B2 (en) 2022-11-09

Family

ID=70907129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018225849A Active JP7168427B2 (en) 2018-11-30 2018-11-30 exhaust turbocharger

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7168427B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204804889U (en) 2015-06-25 2015-11-25 重庆德蚨乐机械制造有限公司 Booster and turbine apparatus thereof
JP2016003573A (en) 2014-06-13 2016-01-12 トヨタ自動車株式会社 Supercharger
JP2016075287A (en) 2009-10-30 2016-05-12 ボーグワーナー インコーポレーテッド Turbine casing of exhaust-gas turbocharger
US20180023459A1 (en) 2015-02-03 2018-01-25 Borgwarner Inc. Exhaust gas turbocharger
WO2018109934A1 (en) 2016-12-16 2018-06-21 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 Turbine housing, exhaust turbine, and turbocharger

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01145942U (en) * 1988-03-31 1989-10-06

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016075287A (en) 2009-10-30 2016-05-12 ボーグワーナー インコーポレーテッド Turbine casing of exhaust-gas turbocharger
JP2016003573A (en) 2014-06-13 2016-01-12 トヨタ自動車株式会社 Supercharger
US20180023459A1 (en) 2015-02-03 2018-01-25 Borgwarner Inc. Exhaust gas turbocharger
CN204804889U (en) 2015-06-25 2015-11-25 重庆德蚨乐机械制造有限公司 Booster and turbine apparatus thereof
WO2018109934A1 (en) 2016-12-16 2018-06-21 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 Turbine housing, exhaust turbine, and turbocharger

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020084970A (en) 2020-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5880463B2 (en) Turbocharger
JP6040928B2 (en) Turbocharger
EP3001010A1 (en) Supercharger
JP4779898B2 (en) Turbine housing
JP7099625B2 (en) Turbine housing and turbocharger
JP2014047714A (en) Turbocharger
EP3090161B1 (en) Turbocharger with improved bypas valve sealing
US9816395B2 (en) Turbine housing
JP7168427B2 (en) exhaust turbocharger
US20160290159A1 (en) Liquid-cooled turbine housing with intermediate chamber
JP6667488B2 (en) Turbine housing
JP6792396B2 (en) Exhaust turbocharger turbine housing
JP7252108B2 (en) exhaust turbocharger
JP2018071411A (en) Exhaust turbo supercharger
JP2014047726A (en) Turbine housing, and exhaust turbine supercharger
JP2006307804A (en) Engine provided with supercharger
JP2019148225A (en) Exhaust turbosupercharger
JP2021105391A (en) Water-cooled exhaust turbocharger
JP6975072B2 (en) Exhaust turbocharger
JP6835521B2 (en) Exhaust turbocharger
JP6747758B2 (en) Exhaust turbocharger
JP2018173054A (en) Exhaust turbo supercharger
JP4044773B2 (en) Fuel cooling device
JP6898145B2 (en) Exhaust turbocharger
JP2019132189A (en) Exhaust turbo supercharger

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210728

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220624

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220629

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220824

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221026

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221027

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7168427

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150