JPH03151520A - 排気ターボ過給機 - Google Patents
排気ターボ過給機Info
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- JPH03151520A JPH03151520A JP2284105A JP28410590A JPH03151520A JP H03151520 A JPH03151520 A JP H03151520A JP 2284105 A JP2284105 A JP 2284105A JP 28410590 A JP28410590 A JP 28410590A JP H03151520 A JPH03151520 A JP H03151520A
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- JP
- Japan
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- turbine
- passage
- casing
- exhaust
- gas
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- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 12
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 11
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 10
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/02—Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs
- F02B37/025—Multiple scrolls or multiple gas passages guiding the gas to the pump drive
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/10—Final actuators
- F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
- F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
- F01D17/146—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by throttling the volute inlet of radial machines or engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/22—Control of the pumps by varying cross-section of exhaust passages or air passages, e.g. by throttling turbine inlets or outlets or by varying effective number of guide conduits
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、内燃機関を過給するためのタービン案内装置
と半径流タービンを備え、タービンと排気管の間に、タ
ービンへの排気供給用の調flf?可能な遮断要素が設
けられている排気ターボ過給機に関する。
と半径流タービンを備え、タービンと排気管の間に、タ
ービンへの排気供給用の調flf?可能な遮断要素が設
けられている排気ターボ過給機に関する。
西独国特許第3715729号明細書によって、軸流タ
ービンを備えた排気ターボ過給機で過給される内燃機関
が知られている。この軸流タービンはコンバータ内に、
排気供給の量を調節する制御滑り弁を含んでいる。
ービンを備えた排気ターボ過給機で過給される内燃機関
が知られている。この軸流タービンはコンバータ内に、
排気供給の量を調節する制御滑り弁を含んでいる。
〔発明が解決しようとする課題]
本発明の課題は、半径流タービンを備えた内燃機関にお
いて、優れた燃焼、ひいては負荷範囲全体にわたって最
適な熱力学的状態を維持するために、タービンエネルギ
ーを高めることによって、回転数が変化する部分負荷時
に内燃機関9給気を改善することである。
いて、優れた燃焼、ひいては負荷範囲全体にわたって最
適な熱力学的状態を維持するために、タービンエネルギ
ーを高めることによって、回転数が変化する部分負荷時
に内燃機関9給気を改善することである。
〔課題を解決するための手段]
この課題は本発明に従い、ガス案内ケーシングに接続す
るガス流ケーシング内で、排気管が隔壁によって、副通
路と主通路とに分割され、この通路がタービン内で、外
周側を延びる環状通路として接続形成され、この環状通
路が半径方向に延びる他の隔壁によって互いに仕切られ
、この隔壁がガス流ケーシングからガス案内ケーシング
まで延び、ガス流を副通路から主通路へ迂回できるよう
に、ガス案内ケーシング内で副通路が遮断要素を介して
上流で無段階に閉鎖可能であることによって解決される
。他の有利な特徴は実施態様項に記載しである。
るガス流ケーシング内で、排気管が隔壁によって、副通
路と主通路とに分割され、この通路がタービン内で、外
周側を延びる環状通路として接続形成され、この環状通
路が半径方向に延びる他の隔壁によって互いに仕切られ
、この隔壁がガス流ケーシングからガス案内ケーシング
まで延び、ガス流を副通路から主通路へ迂回できるよう
に、ガス案内ケーシング内で副通路が遮断要素を介して
上流で無段階に閉鎖可能であることによって解決される
。他の有利な特徴は実施態様項に記載しである。
本発明によって得られる主たる効果は、簡単な構造で、
すなわち一つの通路の代わりに二分割された通路でかつ
同様に分割されたタービン環状通路で排気の供給を行う
ことにより、有効タービン横断面積が調節されることに
ある。
すなわち一つの通路の代わりに二分割された通路でかつ
同様に分割されたタービン環状通路で排気の供給を行う
ことにより、有効タービン横断面積が調節されることに
ある。
一方の通路の閉鎖、例えば副通路の通路の閉鎖は、遮断
装置によって行われる。この遮断装置により、副通路は
上流で無段階に閉鎖可能であり、それによって横断面積
に従ってガス流が取り出される。これにより、有効ター
ビン横断面積の減少が達成される。これは、タービンエ
ネルギーを増大させ、圧縮機側で過給圧の増大に変換さ
れる。
装置によって行われる。この遮断装置により、副通路は
上流で無段階に閉鎖可能であり、それによって横断面積
に従ってガス流が取り出される。これにより、有効ター
ビン横断面積の減少が達成される。これは、タービンエ
ネルギーを増大させ、圧縮機側で過給圧の増大に変換さ
れる。
従って、煙の少ない運転が生じ、同時に回転数全範囲に
わたって、燃焼室内の熱応力を受けた部品の熱的負荷が
軽減される。
わたって、燃焼室内の熱応力を受けた部品の熱的負荷が
軽減される。
副通路のための遮断要素は、ガス案内ケーシング内の円
筒状制御滑り弁またはフランプ弁または球形弁によって
形成することが可能である。これらの弁は副通路の開閉
のために適当に制御可能である。遮断要素の制御は特に
、給気圧のような内燃機関側の運転圧力や排気温度に依
存して、かつその都度の運転時点に依存して液圧、空気
圧または電気式に行われる。
筒状制御滑り弁またはフランプ弁または球形弁によって
形成することが可能である。これらの弁は副通路の開閉
のために適当に制御可能である。遮断要素の制御は特に
、給気圧のような内燃機関側の運転圧力や排気温度に依
存して、かつその都度の運転時点に依存して液圧、空気
圧または電気式に行われる。
〔実施例]
本発明の実施例が図に示しである。以下、この実施例を
詳しく説明する。
詳しく説明する。
図示していない内燃機関は排気管系1を含んでいる。こ
の排気管系はガス案内ケーシング2に開口し、このガス
案内ケーシングにはガス流ケーシング3が接続されてい
る。ガス流ケーシングは更に、半径流タービン4に接続
されている。半径流タービンは軸5を介して圧縮機6を
駆動する。この圧縮機はフィルター7を経て空気を吸込
み、そして内燃機関に供給する。
の排気管系はガス案内ケーシング2に開口し、このガス
案内ケーシングにはガス流ケーシング3が接続されてい
る。ガス流ケーシングは更に、半径流タービン4に接続
されている。半径流タービンは軸5を介して圧縮機6を
駆動する。この圧縮機はフィルター7を経て空気を吸込
み、そして内燃機関に供給する。
排気管系1は第1図では、例えば2本、3本または4木
の排気管8,9を含んでいる。この排気管はガス流ケー
シング3で集合し、主通路10と副通路11を形成して
いる。この主通路と副通路は隔壁12によって分離され
ている。隔壁は排気ターボ過給機13のタービン4の方
へ次のように延びている。すなわち、タービン案内リン
グ14内では、第1の隔壁12に接続された半径方向の
隔壁12aが延設され、タービン4の外周側を取り囲む
二つの環状通路15.16が形成されるように延びてい
る。
の排気管8,9を含んでいる。この排気管はガス流ケー
シング3で集合し、主通路10と副通路11を形成して
いる。この主通路と副通路は隔壁12によって分離され
ている。隔壁は排気ターボ過給機13のタービン4の方
へ次のように延びている。すなわち、タービン案内リン
グ14内では、第1の隔壁12に接続された半径方向の
隔壁12aが延設され、タービン4の外周側を取り囲む
二つの環状通路15.16が形成されるように延びてい
る。
第1図の実施例では、制御滑り弁17として形成された
遮断要素が、排気管8.9の間のほぼ中央においてガス
案内ケーシング2の中を矢印18方向に摺動可能に案内
されている。この場合、制御滑り弁17のヘッド19は
副通路11の人口20の方へ向いていて、この人口を開
閉する。そのために、入口20は円錐弁座21を備えて
いる。
遮断要素が、排気管8.9の間のほぼ中央においてガス
案内ケーシング2の中を矢印18方向に摺動可能に案内
されている。この場合、制御滑り弁17のヘッド19は
副通路11の人口20の方へ向いていて、この人口を開
閉する。そのために、入口20は円錐弁座21を備えて
いる。
この弁座は制御滑り弁17のヘッド19に形成された対
応するシートと協働する。制御滑り弁のこのような配置
は特に、衝撃式過給原理で過給される内燃機関に適して
いる。
応するシートと協働する。制御滑り弁のこのような配置
は特に、衝撃式過給原理で過給される内燃機関に適して
いる。
第2図の実施例では、制御滑り弁エフが同様にガス案内
ケーシング2内に設けられており、しかも副通路11の
中心軸線22に対して約140゜の角度αだけ傾斜させ
て設けられている。
ケーシング2内に設けられており、しかも副通路11の
中心軸線22に対して約140゜の角度αだけ傾斜させ
て設けられている。
ケーシング2内には、制?ff1l滑り弁17をリング
状に取り囲む換気室23が設けられている。この換気室
は圧縮機6から分岐された換気管24に接続されている
。制御滑り弁17が入口20を開放する位置を占めると
きには、換気は換気室23の開口25aと、これに対応
する制御滑り弁17の長手スリット25とを経て、更に
ヘッド19の開口26を通って、副通路IIに達する。
状に取り囲む換気室23が設けられている。この換気室
は圧縮機6から分岐された換気管24に接続されている
。制御滑り弁17が入口20を開放する位置を占めると
きには、換気は換気室23の開口25aと、これに対応
する制御滑り弁17の長手スリット25とを経て、更に
ヘッド19の開口26を通って、副通路IIに達する。
これに対して、入口20が制御滑り弁17によって閉鎖
されているときには、換気流は零まで減少する。
されているときには、換気流は零まで減少する。
第3図の他の実施例では、遮断要素がフラップ弁27と
して形成されている。このフラップ弁は排気管内で軸受
28を介して揺動可能に保持されている。フラップ弁2
7は閉鎖位置において、流れ上望ましくなるように、流
れ方向に対して鋭角βの迎角をなしていて、そしてその
自由端部21がシール座30として形成された、ケーシ
ング2の凹部で支持されている。フラップ弁27は開放
位置において、流れの方向に位置するよう配置され、両
道路10.11を開放する。
して形成されている。このフラップ弁は排気管内で軸受
28を介して揺動可能に保持されている。フラップ弁2
7は閉鎖位置において、流れ上望ましくなるように、流
れ方向に対して鋭角βの迎角をなしていて、そしてその
自由端部21がシール座30として形成された、ケーシ
ング2の凹部で支持されている。フラップ弁27は開放
位置において、流れの方向に位置するよう配置され、両
道路10.11を開放する。
第4図の他の実施例では、遮断要素が球形弁3Iとして
形成されている。この球形弁は副通路1■の流入口20
を開閉するようにガス案内ケーシング2内で揺動可能に
支承されている。そのために、球形弁31はレバー32
を備えている。このレバーはケーシング2に枢着支承さ
れ、そして外側へ貫通案内されたその自由端部3がモー
タ駆動の操作装置34に作用連結されている。このよう
な解決策は特に、一定圧式過給方法で過給される内燃機
関に適している。
形成されている。この球形弁は副通路1■の流入口20
を開閉するようにガス案内ケーシング2内で揺動可能に
支承されている。そのために、球形弁31はレバー32
を備えている。このレバーはケーシング2に枢着支承さ
れ、そして外側へ貫通案内されたその自由端部3がモー
タ駆動の操作装置34に作用連結されている。このよう
な解決策は特に、一定圧式過給方法で過給される内燃機
関に適している。
制御滑り弁17、フラップ弁27または球形弁31を介
して副通路11を遮断することにより、流れて来るガス
流がますます主通路10に流入する。これによって開始
される、エンジンから来る排気の多量の堰き止めにより
、多くのエネルギーが排気ターボ過給機で高い過給圧に
変換される。
して副通路11を遮断することにより、流れて来るガス
流がますます主通路10に流入する。これによって開始
される、エンジンから来る排気の多量の堰き止めにより
、多くのエネルギーが排気ターボ過給機で高い過給圧に
変換される。
本発明による排気ターボ過給機の実施態様は次の通りで
ある。
ある。
1、遮断要素が排気管系1の排気管8,9の間のほぼ中
央に設けられた円筒状の制御滑り弁17を含み、この制
御滑り弁が副通路11を開閉するようにガス案内ケーシ
ング2内で案内されていることを特徴とする請求項1記
載の排気ターボ過給機。
央に設けられた円筒状の制御滑り弁17を含み、この制
御滑り弁が副通路11を開閉するようにガス案内ケーシ
ング2内で案内されていることを特徴とする請求項1記
載の排気ターボ過給機。
2、副通路11が端面側の流入口20内に、制御滑り弁
17用の円錐座21を備え、制御滑り弁17がこれに対
応してそのヘッドに対応する座を備えていることを特徴
とする請求項1または実施態様項1記戦の排気ターボ過
給機。
17用の円錐座21を備え、制御滑り弁17がこれに対
応してそのヘッドに対応する座を備えていることを特徴
とする請求項1または実施態様項1記戦の排気ターボ過
給機。
3、ケーシング2内に、制御滑り弁I7を環状に取り巻
く換気室23が設けられ、この換気室が圧縮機6から分
岐した換気管24に接続され、制御滑り弁17が開放位
置において、長手スリント25を介して換気室23に接
続され、制御滑り弁17の閉鎖位置において長手スリッ
トが端面側の開口26を介して副通路11に接続されて
いることを特徴とする請求項Iまたは実施態様項1記載
の排気ターボ過給機。
く換気室23が設けられ、この換気室が圧縮機6から分
岐した換気管24に接続され、制御滑り弁17が開放位
置において、長手スリント25を介して換気室23に接
続され、制御滑り弁17の閉鎖位置において長手スリッ
トが端面側の開口26を介して副通路11に接続されて
いることを特徴とする請求項Iまたは実施態様項1記載
の排気ターボ過給機。
4、副通路11が主通路10のすぐ隣に設けられ、下流
側に接続するガス案内ケーシング2内で制御滑り弁17
が副通路11の主軸線22に対して約140°の角度α
をなして摺動可能に配置されていることを特徴とする請
求項1と実施態様項1〜3のいずれか一つに記載の排気
ターボ過給機。
側に接続するガス案内ケーシング2内で制御滑り弁17
が副通路11の主軸線22に対して約140°の角度α
をなして摺動可能に配置されていることを特徴とする請
求項1と実施態様項1〜3のいずれか一つに記載の排気
ターボ過給機。
5、遮断要素が副通路11を開閉するフラップ弁27を
含み、このフラップ弁がガス案内ケーシング2内で、隔
壁12に設けられた揺動軸受28に保持され、フラップ
弁27の自由縁部29がガス案内ケーシング2のシール
座30に支持されていることを特徴とする請求型1と実
施態様項1〜4のいずれか一つに記載の排気ターボ過給
機。
含み、このフラップ弁がガス案内ケーシング2内で、隔
壁12に設けられた揺動軸受28に保持され、フラップ
弁27の自由縁部29がガス案内ケーシング2のシール
座30に支持されていることを特徴とする請求型1と実
施態様項1〜4のいずれか一つに記載の排気ターボ過給
機。
6、フラップ弁27が閉鎖位置において、排気の流れ方
向に対して鋭角βの迎角をなしていることを特徴とする
、実施態様項5記載の排気ターボ過給機。
向に対して鋭角βの迎角をなしていることを特徴とする
、実施態様項5記載の排気ターボ過給機。
7、遮断要素がガス案内ケーシング2の排気管l内の中
央に設けられた球形弁31を含み、この球形弁が枢着軸
承され、かつ調節装置34を介して副通路11の端面側
の入口20に供給可能であることを特徴とする請求項1
と実施態様項1〜6のいずれか一つに記載の排気ターボ
過給機。
央に設けられた球形弁31を含み、この球形弁が枢着軸
承され、かつ調節装置34を介して副通路11の端面側
の入口20に供給可能であることを特徴とする請求項1
と実施態様項1〜6のいずれか一つに記載の排気ターボ
過給機。
8、球形弁31が貫通案内されたレバー32を備え、こ
のレバーの端側が摺動装置として作用する調節装置34
に連結されていることを特徴とする、実施態様項8記載
の排気ターボ過給機。
のレバーの端側が摺動装置として作用する調節装置34
に連結されていることを特徴とする、実施態様項8記載
の排気ターボ過給機。
第1図は排気管と、2本の排気管の間の中央るこ配置さ
れかつ制御弁として形成された遮断要素とを備えた排気
ターボ過給機の断面図、第2図は副通路に対して角度を
なして設けられた制御滑り弁を備えた排気ターボ過給機
の断面図、第3図はフラ・ンプ弁として形成された遮断
要素の他の実施例を示す図、第4図は球形弁として形成
された遮断要素の他の実施例を示す図である。 1・・・排気管、 2・・・ガス案内ケーシング、
3・・・ガス流ケーシング、 4・・・半径流タービ
ン、 10・・・主通路、 11・・・副通路、
12.12a・−−隔壁、 15゜16・・・環状
通路、 17,27.31・・・遮断要素
れかつ制御弁として形成された遮断要素とを備えた排気
ターボ過給機の断面図、第2図は副通路に対して角度を
なして設けられた制御滑り弁を備えた排気ターボ過給機
の断面図、第3図はフラ・ンプ弁として形成された遮断
要素の他の実施例を示す図、第4図は球形弁として形成
された遮断要素の他の実施例を示す図である。 1・・・排気管、 2・・・ガス案内ケーシング、
3・・・ガス流ケーシング、 4・・・半径流タービ
ン、 10・・・主通路、 11・・・副通路、
12.12a・−−隔壁、 15゜16・・・環状
通路、 17,27.31・・・遮断要素
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、内燃機関を過給するためのタービン案内装置と半径
流タービンを備え、 タービンと排気管の間に、タービンへの排気供給用の調
節可能な遮断要素が設けられている排気ターボ過給機に
おいて、 ガス案内ケーシング(2)に接続するガス流ケーシング
(3)内で、排気管(1)が隔壁(12)によって、副
通路(11)と主通路(12)とに分割され、 この通路(10、11)がタービン(4)内で、外周側
を延びる環状通路(15、16)として接続形成され、
この環状通路が半径方向に延びる他の隔壁(12a)に
よって互いに仕切られ、この隔壁がガス流ケーシング(
3)からガス案内ケーシング(2)まで延び、 ガス流を副通路(11)から主通路(10)へ迂回でき
るように、ガス案内ケーシング(2)内で副通路(11
)が遮断要素(17、27、31)を介して上流で無段
階に閉鎖可能であることを特徴とする排気ターボ過給機
。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3935822A DE3935822A1 (de) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | Abgasturbolader |
DE3935822.4 | 1989-10-27 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03151520A true JPH03151520A (ja) | 1991-06-27 |
JPH0650063B2 JPH0650063B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=6392365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2284105A Expired - Lifetime JPH0650063B2 (ja) | 1989-10-27 | 1990-10-22 | 排気ターボ過給機 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0424666B1 (ja) |
JP (1) | JPH0650063B2 (ja) |
DE (2) | DE3935822A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016223300A1 (de) * | 2016-11-24 | 2018-05-24 | Audi Ag | Regelbarer Axialturbolader |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS601229U (ja) * | 1983-06-16 | 1985-01-08 | 株式会社クボタ | 脱葉装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB384155A (en) * | 1932-03-19 | 1932-12-01 | Vilhelm Mickelsen | Improvements in the charging of two-stroke cycle internal combustion engines |
CH380443A (de) * | 1960-12-02 | 1964-07-31 | Sulzer Ag | Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader |
GB925984A (en) * | 1961-09-19 | 1963-05-15 | Caterpillar Tractor Co | Method and apparatus for controlling speed of engine turbochargers |
DE3008180A1 (de) * | 1980-03-04 | 1981-09-24 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Ladeeinrichtung fuer eine brennkraftmaschine |
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