JPH0318664Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は内燃機関のターボチヤージヤの排気バ
イパス装置に関する。

従来の技術 多気筒内燃機関のターボチヤージヤにおいてタ
ービン側ハウジング内を２つの並列のスクロール
通路に分割したものが知られている。これはいわ
ゆるツインエントリ式のターボチヤージヤであ
り、エンジンの排気ガスの持つている圧力波の有
効利用を狙つたものである。即ち、圧力波が打ち
消しされないよう気筒群を２つに分け、それぞれ
の気筒群からの排気ガスを夫々の分割されたスク
ロール通路に導くようにしたものである。ターボ
チヤージヤでは過給圧の上限制御のため過給圧が
所定値以上になつたとき排気ガスのバイパスを行
う弁装置（所謂ウエイストゲート弁）が必要であ
るが、このツインエントリ式では流路が２つある
ことからバイパス弁装置が２系統必要となる。特
開昭57−137619号公報では、タービンハウジング
の内周壁部に半径方向の開口を夫々のスクロール
通路に対して形成し、その開口を共通のバイパス
弁で開閉するようにしたものがある。しかしなが
ら、この従来構造では開口は半径方向に形成され
ているため、タービンハウジングの半径方向の寸
法が大きくなる問題がある。これはターボチヤー
ジヤを設けた高性能車の傾向としてエンジンルー
ムは空力値を下げるためスラントとしており、高
さに制限があることから問題である。

実開昭56−171630号公報ではスクロール通路を
タービン軸線方向に並列に共通のタービンホイー
ルに開口するように設けたものにおいて、一方の
スクロール通路からタービン軸線方向に延びるバ
イパス通路を設け、タービンハウジングの一側端
面に開口させ、バイパス制御弁によつて開閉して
いる。この構成ではバイパス通路を半径方向に開
口させるものと比較してタービンハウジングの外
径を小さく押さえることができる。バイパス通路
は一方のスクロール通路のみに設けられており、
これは、二つのバイパス通路を設けるとすると
夫々のバイパス通路の開閉のタイミングの制御が
困難となつたり、スペース上の余裕がなくなるこ
とを配慮したものである。

考案が解決しようとする課題 実開昭56−171630号のように片方のスクロール
通路のみにバイパス制御弁を設けた場合左右の二
つのスクロール通路での圧力が違つてくるため、
左右のスクロール通路に接続された気筒間の耐ノ
ツキング性能が変化してくる。そのため、どの気
筒でもノツキングが発生しないように点火時期を
遅角側に制御しなければならず、その分エンジン
の性能が悪化する問題がある。特開昭57−137619
号の開示に従つて、各スクロール通路に半径方向
にバイパス通路を設け、共通のバイパス制御弁で
開閉する構成を取るのではタービンハウジングの
外径が大きくなる問題がある。

この考案はタービンハウジングの外径を大きく
することなく、双方のスクロール通路からバイパ
スを行わせることができる構成を提供することを
目的とする。

課題を解決するための手段 この考案によれば、ターボチヤージヤのタービ
ン側ハウジング内に２つのスクロール通路をター
ビン軸線に沿つて並べて共通のタービンホイール
に開口するように設けたターボチヤージヤにおい
て、夫々のスクロール通路の途中より前記タービ
ン側ハウジング内をタービン軸線方向に該タービ
ン側ハウジングの端面に向かつて延びる独立のバ
イパス通路を形成し、二つのスクロール通路のう
ち前記端面から離間したスクロール通路からのバ
イパス通路は前記端面と近接したスクロール通路
と交差するように配置されると共に、双方のバイ
パス通路は、タービン下流側の排気通路にタービ
ン側ハウジングの前記端面で開口し、その端面に
バイパス制御弁が設けられているターボチヤージ
ヤの排気バイパス装置が提供される。

作 用 過給圧が所定値以上となるとバイパス制御弁は
開放し、そのためタービン圧力はバイパス通路を
介してタービン下流の排気通路に逃がされる。そ
のため、過給圧力が所定値に制御される。

実施例 第１図において、１０は６気筒の内燃機関の本
体を示す。１２は吸気マニホルドであり、吸気パ
イプ１４を介してスロツトルボデイ１８に連結さ
れる。スロツトルボデイ１８内にスロツトル弁１
９が位置し、その上流は吸気パイプ１６，１８−
１、エアーフローメータ２０を介して空気クリー
ナ２２に連結される。排気マニホルドは２４Ａ，
２４Ｂのように２つ設けられ、夫々第１番から第
３番目の気筒、第４番目から第６番目の気筒の排
気ポートに接続されている。この気筒分けは、点
火順序が＃１−＃４−＃２−＃６−＃３−＃５で
あることから、点火が飛び飛びになるようにグル
ープ分けしたものであり、これによつて排気干渉
を防止し、圧力波の有効利用を図つたものであ
る。

２６はターボチヤージヤであり、タービンハウ
ジング２８とコンプレツサハウジング３０とを備
える。コンプレツサハウジング３０は図示しない
コンプレツサ中心部に開口する入口部３０Ａとコ
ンプレツサ切線方向に開する出口部３０Ｂを備
え、入口部３０Ａは吸気パイプ１８−１に接続さ
れ、エアフローメータ２０からの空気を受け取
る。出口部３０Ｂは吸気パイプ１６に接続され、
過給空気を、スロツトルボデイ１８及び吸気パイ
プ１４、吸気マニホルド１２を介して機関に導入
する働きをする。

タービンハウジング２８は同じくスクロール状
をなし、内部にタービンホイール３０があり、こ
のタービンはコンプレツサハウジング３０内のコ
ンプレツサ（図示せず）に回転軸３２によつて連
結される。タービンハウジング２８内のスクロー
ル状通路は仕切３４によつて２つの並列の通路４
０Ａ，４０Ｂに分割され（第２，３図）、これに
より並んだ２つの入口４２Ａ，４２Ｂが形成され
（第４図）、夫々の入口４２Ａ，４２Ｂは排気マニ
ホルドに接続される。またハウジング２８はター
ビン軸方向に開口する出口孔４４を有し、これは
排気管４６を介してマフラ４８に接続される。

本考案によればタービンハウジング２８は２つ
のバイパス孔５０Ａ，５０Ｂをタービン軸線方向
に形成しており、これら仕切５２（第２図、第５
図）によつて隔てられている。バイパス通路５０
Ａ，５０Ｂは、一端が、スクロール通路４０Ａ，
４０Ｂに夫々この途中の位置で開口している。バ
イパス通路５０Ａ，５０Ｂは、その他端がタービ
ンハウジング２８内に形成される凹所５６にター
ビン軸と直交する端面５０Ａ−１，５０Ｂ−１の
ところで開口している。。即ち、端面５０Ａ−１，
５０Ｂ−１から遠い側のスクロール４０Ａからの
バイパス通路５０Ａが端面５０Ａ−１，５０Ｂ−
１に近接した側のスクロール４０Ｂとその上方で
交差する配置となつている。凹所５６は仕切５８
によつてタービン出口孔４４と分離されている。
これは、タービン出口孔４４からの排気ガス流が
バイパス流に干渉されるのを防止するためのもの
である。しかしながら、仕切壁５８を設けなくて
も良い。

ハウジング内の凹所５６にスイング式のバイパ
ス制御弁６０が配置される。バイパス制御弁６０
は第６図に示すように、バイパス通路端５０Ａ−
１，５０Ｂ−１のところに位置し、アーム６２に
よつて回転軸６４に連結される。回転軸６４は軸
受６６によつてハウジングに軸支されている。回
転軸６４の一端にアーム６８が設けられ、これは
リンク７０（第１図）によつてダイヤフラムアク
チユエータ７２のダイヤフラム７２１に連結され
る。ダイヤフラム７２１の側面に形成される圧力
室７２３は導圧パイプ７４を介して過給圧取り出
しポート７６に接続される。この実施例では過給
圧取出ポート７６はコンプレツサハウジング３０
内に位置する。ダイヤフラムアクチユエータ７２
は低温側のコンプレツサハウジング３０に設けら
れているため、高温となるタービンハウジング２
８から隔離されている。そのためダイヤフラム７
２１等の熱に弱い部品の保護を図ることができ、
作動の信頼性を上げることができる。

バイパス通路５０Ａ，５０Ｂが接続される凹所
５６はパイプ８０によつて排気ガス排気通路４６
に接続されるがこの部分の構造は一つのエルボ管
（図示せず）によつて実現できる。第５図におけ
るボルト孔８２はこのようなエルボ管を接続する
ためのものである。このようにバイパス通路とメ
イン通路とを一つのエルボで連結することができ
ることから構造の簡素化になる。

排気マニホルド２４Ａ，２４Ｂからの排気ガス
は入口４２Ａ，４２Ｂより夫々のスクロール通路
４０Ａ，４０Ｂに接線方向から入り、タービン３
０に作用し、これを回転する。排気ガスは出口孔
４４より放出される。タービン３０の回転によつ
てコンプレツサハウジング３０内のコンプレツサ
が回転し、過給が行われる。所定の過給圧以下で
はばね７２４の働きでリンク７０は図の左方に押
され、これはスイング式のバイパス制御弁６０を
バイパス通路端５０Ａ−１，５０Ｂ−１に押しつ
けるよう軸６４を回転せしめる。そのため、バイ
パス通路５０Ａ，５０Ｂは塞がれる。

過給圧が所定値以上となつてばね７２４に打ち
勝つと、ダイヤフラム７２１は第１図の右方にば
ね７２４に抗して変形し、これはリンク７０を介
して、軸６４即ちバイパス制御弁６０を回動さ
せ、バイパス通路端５０Ａ−１，５０Ｂ−１より
離れる。その結果、排気ガスの一部がバイパス通
路５０Ａ，５０Ｂより凹所５６、パイプ８０を介
して排気通路４６にバイパスされ、タービン３０
の回転が落ち、過給圧は所定値以下となる。

考案の効果 本考案によればバイパス通路５０，５０Ａ，５
０Ｂはハウジング内を軸方向に延びるように形成
されている。そのため、タービンハウジングの半
径方向の寸法の増大を押えることができる。ま
た、そのため高さ方向に余裕がないエンジンルー
ム内への搭載に適した構造となる。また、バイパ
ス通路５０Ａ，５０Ｂは軸方向に延びているた
め、半径方向に流れる従来と比較しバイパス排気
ガスの流れを円滑にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のターボチヤージヤを備えた内
燃機関の過給システム全体図、第２図は第１図の
−線に沿う断面図、第３図は第１図の−
線に沿う断面図、第４図は第２図の方向矢視
図、第５図は第１図の−線に沿う断面図、第
６図は第１図の−線に沿う断面図。 ２６……ターボチヤージヤ、２８……タービン
ハウジング、３０……タービンホイール、４０
Ａ，４０Ｂ……スクロール通路、５０Ａ，５０Ｂ
……バイパス通路、５０Ａ−１，５０Ｂ−１……
バイパス通路端部、６０……バイパス制御弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ターボチヤージヤのタービン側ハウジング内に
   ２つのスクロール通路をタービン軸線に沿つて並
   べて共通のタービンホイールに開口するように設
   けたターボチヤージヤにおいて、夫々のスクロー
   ル通路の途中より前記タービン側ハウジング内を
   タービン軸線方向に該タービン側ハウジングの端
   面に向かつて延びる独立のバイパス通路を形成
   し、二つのスクロール通路のうち前記端面から離
   間したスクロール通路からのバイパス通路は前記
   端面に近接したスクロール通路と交差するように
   配置されると共に、双方のバイパス通路は、ター
   ビン下流側の排気通路にタービン側ハウジングの
   前記端面で開口し、その端面にバイパス制御弁が
   設けられているターボチヤージヤの排気バイパス
   装置。