JPH05263651A - ターボチャージャ付内燃機関 - Google Patents
ターボチャージャ付内燃機関Info
- Publication number
- JPH05263651A JPH05263651A JP6467192A JP6467192A JPH05263651A JP H05263651 A JPH05263651 A JP H05263651A JP 6467192 A JP6467192 A JP 6467192A JP 6467192 A JP6467192 A JP 6467192A JP H05263651 A JPH05263651 A JP H05263651A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust
- valve
- turbine wheel
- check valve
- exhaust gas
- 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.)
- Pending
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- Supercharger (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明はターボチャージャ付内燃機関に関
し、逆止弁を設けることにより排気ポートから燃焼室へ
のタービンホイールの破片や異物の逆流を防止すること
を目的とする。 【構成】 内燃機関はターボチャージャを備え、そのタ
ービンホイール２４は排気管２０に配置される。排気弁
１６に近接して逆止弁２６が排気ポート１８内に設けら
れる。逆止弁２６は弱いスプリング３０によって弁シー
ト部２９に着座付勢されている。排気行程時に排気弁１
６が開くと、燃焼室の圧力によって逆止弁２６は即座に
開放し、排気ガスは排気ポート１８、排気管２０を介し
てタービンホイール２４に導入される。オーバラップ時
等において排気ポート１８から吸気側へ流れようとして
も逆止弁２６は弁シート部２９に着座し、排気ガスの逆
流を防止する。
し、逆止弁を設けることにより排気ポートから燃焼室へ
のタービンホイールの破片や異物の逆流を防止すること
を目的とする。 【構成】 内燃機関はターボチャージャを備え、そのタ
ービンホイール２４は排気管２０に配置される。排気弁
１６に近接して逆止弁２６が排気ポート１８内に設けら
れる。逆止弁２６は弱いスプリング３０によって弁シー
ト部２９に着座付勢されている。排気行程時に排気弁１
６が開くと、燃焼室の圧力によって逆止弁２６は即座に
開放し、排気ガスは排気ポート１８、排気管２０を介し
てタービンホイール２４に導入される。オーバラップ時
等において排気ポート１８から吸気側へ流れようとして
も逆止弁２６は弁シート部２９に着座し、排気ガスの逆
流を防止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はセラミック製のタービ
ンホイールを装備したターボチャージャ付内燃機関に関
する。
ンホイールを装備したターボチャージャ付内燃機関に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ターボチャージャとしてそのタービンホ
イールを耐熱性の高いセラミックより形成したものがあ
る。タービンホイールには高温の排気ガスが当たるが、
セラミックで形成することにより耐熱性を高めることが
できる利点がある。タービンホイールをセラミックで形
成した場合、セラミックは強度的に脆いため、排気管中
に含まれる金属部品等の異物が高圧の排気ガスによって
タービンホイールに衝突する場合に、タービンホイール
が破損するおそれがあった。そのような異物が排気管内
に存在することは正規の組み立て状態では有り得ない
が、ユーザが分解組み立てを行った場合はナットやワッ
シャを排気管内に置き忘れる可能性はある。破砕された
タービンホイールの部分又は異物は、吸気弁と排気弁と
が同時に開くオーバラップ時（特に、アイドル運転時等
の排気ガス圧力と吸気管圧力との差圧が大きい（約500
mmHg) オーバラップ時) にシリンダボア内に吸い込ま
れ、セラミックは硬いため燃焼室に損傷を与える恐れが
ある。
イールを耐熱性の高いセラミックより形成したものがあ
る。タービンホイールには高温の排気ガスが当たるが、
セラミックで形成することにより耐熱性を高めることが
できる利点がある。タービンホイールをセラミックで形
成した場合、セラミックは強度的に脆いため、排気管中
に含まれる金属部品等の異物が高圧の排気ガスによって
タービンホイールに衝突する場合に、タービンホイール
が破損するおそれがあった。そのような異物が排気管内
に存在することは正規の組み立て状態では有り得ない
が、ユーザが分解組み立てを行った場合はナットやワッ
シャを排気管内に置き忘れる可能性はある。破砕された
タービンホイールの部分又は異物は、吸気弁と排気弁と
が同時に開くオーバラップ時（特に、アイドル運転時等
の排気ガス圧力と吸気管圧力との差圧が大きい（約500
mmHg) オーバラップ時) にシリンダボア内に吸い込ま
れ、セラミックは硬いため燃焼室に損傷を与える恐れが
ある。
【０００３】そこで、実開昭63-129242 号公報では排気
ポートに接続されるタービンホイールへのスクロール通
路の直進方向に開放する異物捕獲室を設け、排気ポート
からの排気ガス中の異物を分離し、異物捕獲室に捕獲す
るようにしたものを提案している。
ポートに接続されるタービンホイールへのスクロール通
路の直進方向に開放する異物捕獲室を設け、排気ポート
からの排気ガス中の異物を分離し、異物捕獲室に捕獲す
るようにしたものを提案している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】異物捕獲室はタービン
ホイールに導入される排気ガス中の異物を分離し、異物
の直撃によるタービンホイールの破壊を防止することに
おいては有益である。しかしながら、タービンホイール
からシリンダボアとの間には排気弁以外は設けられてい
ないことから、一旦何らかの事情で異物によってタービ
ンホイールが破壊されるにいたると、破砕されたタービ
ンホイールの破片がオーバラップ時にシリンダボアに吸
い込まれる可能性を排除することはできない。
ホイールに導入される排気ガス中の異物を分離し、異物
の直撃によるタービンホイールの破壊を防止することに
おいては有益である。しかしながら、タービンホイール
からシリンダボアとの間には排気弁以外は設けられてい
ないことから、一旦何らかの事情で異物によってタービ
ンホイールが破壊されるにいたると、破砕されたタービ
ンホイールの破片がオーバラップ時にシリンダボアに吸
い込まれる可能性を排除することはできない。
【０００５】この発明はタービンホイールが万一破損に
至った場合にもタービンホイールの破片がシリンダボア
に吸い込まれることがないようすることを目的とする。
至った場合にもタービンホイールの破片がシリンダボア
に吸い込まれることがないようすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、セラ
ミック製のタービンホイールを装備したターボチャージ
ャにおいて、排気弁に近接した排気ポート内に排気の逆
流を防止する逆止弁を設けたことを特徴とするターボチ
ャージャが提供される。
ミック製のタービンホイールを装備したターボチャージ
ャにおいて、排気弁に近接した排気ポート内に排気の逆
流を防止する逆止弁を設けたことを特徴とするターボチ
ャージャが提供される。
【０００７】
【作用】逆止弁は排気ガスの圧力によって開弁し、燃焼
室内の排気ガスの排気ポートへの排出を行わしめる。排
気管から燃焼室方向への流れに対しては逆止弁は閉弁
し、そのような流れを阻止する。
室内の排気ガスの排気ポートへの排出を行わしめる。排
気管から燃焼室方向への流れに対しては逆止弁は閉弁
し、そのような流れを阻止する。
【０００８】
【実施例】図１において、シリンダボア１０内にはピス
トン１２が配置される。１４は吸気弁、１６は排気弁、
１７は排気弁シートである。排気ポート１８は排気管２
０を介してターボチャージャの排気側スクロール通路２
２に接続され、スクロール通路２２にセラミック製のタ
ービンホイール２４が配置される。
トン１２が配置される。１４は吸気弁、１６は排気弁、
１７は排気弁シートである。排気ポート１８は排気管２
０を介してターボチャージャの排気側スクロール通路２
２に接続され、スクロール通路２２にセラミック製のタ
ービンホイール２４が配置される。
【０００９】２６は逆止弁を示し、排気弁１６のステム
１６Ａに摺動自在に嵌合されるスリーブ状部２８と、逆
止弁２６が排気弁シート１７に近接した弁シート部２９
に着座するように付勢するスプリング３０とを有してい
る。このスプリング３０の強さは排気行程時においてシ
リンダボア１０から排気ポート１８に排出されるの排気
ガスの流れを阻害することなくスムースな開弁を可能す
るのに充分弱いセット圧となっており、例えば、逆止弁
２６の閉鎖状態ではスプリング３０は１００〜４００ g
f 程度の押し付け力を発揮し、逆止弁２６が最大限リフ
トした状態では２〜３ kgf程度の押し付け力を発揮する
ように設定される。図中の破線26-1は圧力が最小となる
アイドル運転時の排気弁１６に近接した逆止弁２６の位
置（最小リフトＬ）を示し、破線26-2は圧力が最大とな
り逆止弁２６が排気弁１６のガイド３１の下端に係合す
る最大リフト位置を示す。
１６Ａに摺動自在に嵌合されるスリーブ状部２８と、逆
止弁２６が排気弁シート１７に近接した弁シート部２９
に着座するように付勢するスプリング３０とを有してい
る。このスプリング３０の強さは排気行程時においてシ
リンダボア１０から排気ポート１８に排出されるの排気
ガスの流れを阻害することなくスムースな開弁を可能す
るのに充分弱いセット圧となっており、例えば、逆止弁
２６の閉鎖状態ではスプリング３０は１００〜４００ g
f 程度の押し付け力を発揮し、逆止弁２６が最大限リフ
トした状態では２〜３ kgf程度の押し付け力を発揮する
ように設定される。図中の破線26-1は圧力が最小となる
アイドル運転時の排気弁１６に近接した逆止弁２６の位
置（最小リフトＬ）を示し、破線26-2は圧力が最大とな
り逆止弁２６が排気弁１６のガイド３１の下端に係合す
る最大リフト位置を示す。
【００１０】通常の排気行程時に排気弁１６は開き、シ
リンダボア内の排気ガスは逆止弁２６をしてスプリング
３０に抗して即座に開弁せしめ、排気ガスは排気ポート
１８より排気管２０を介してタービンホイール２４に導
かれる。排気ガスの圧力は脈動するが、スプリング３０
が極めて弱いため排気行程の実質的に全期間に渡って逆
止弁２６はそれに加わる圧力に応じた開放位置に留ま
り、良好な排気が行われ、排気効率に影響することはな
い。
リンダボア内の排気ガスは逆止弁２６をしてスプリング
３０に抗して即座に開弁せしめ、排気ガスは排気ポート
１８より排気管２０を介してタービンホイール２４に導
かれる。排気ガスの圧力は脈動するが、スプリング３０
が極めて弱いため排気行程の実質的に全期間に渡って逆
止弁２６はそれに加わる圧力に応じた開放位置に留ま
り、良好な排気が行われ、排気効率に影響することはな
い。
【００１１】ピストン１２が上死点付近まで上昇したと
きの吸気弁と排気弁とのオーバラップ時に排気管２０は
正圧、一方、吸気管内は負圧であるため排気管から吸気
管への空気が流れが形成されようとし、この傾向はアイ
ドル時は吸気管の負圧が強いため強くなるが、この場合
スプリング３０の力によって逆止弁２６は即座に閉鎖さ
れ、シリンダボア１０側への排気ガスの逆流を防止す
る。
きの吸気弁と排気弁とのオーバラップ時に排気管２０は
正圧、一方、吸気管内は負圧であるため排気管から吸気
管への空気が流れが形成されようとし、この傾向はアイ
ドル時は吸気管の負圧が強いため強くなるが、この場合
スプリング３０の力によって逆止弁２６は即座に閉鎖さ
れ、シリンダボア１０側への排気ガスの逆流を防止す
る。
【００１２】エンジンの組み立て出荷後にユーザが分
解、組み立てした場合に部品の置き忘れ等があった場
合、これらの部品は高圧の排気ガスによってタービンホ
イールに衝突せしめられ、タービンホイール２４が破損
することがあり得る。破砕されたタービンホイールの部
分又は異物は、吸気弁と排気弁とが同時に開くオーバラ
ップ時（特に、アイドル運転時等の排気ガス圧力と吸気
管圧力との差圧が大きい（約500 mmHg) オーバラップ
時) にシリンダボア１０内に吸い込まれ、燃焼室を破損
に至らしめる恐れがあったが、逆止弁２６を設置するこ
とで破片もしくは異物の逆流を遮断し、燃焼室を破損の
恐れを排除することができる。
解、組み立てした場合に部品の置き忘れ等があった場
合、これらの部品は高圧の排気ガスによってタービンホ
イールに衝突せしめられ、タービンホイール２４が破損
することがあり得る。破砕されたタービンホイールの部
分又は異物は、吸気弁と排気弁とが同時に開くオーバラ
ップ時（特に、アイドル運転時等の排気ガス圧力と吸気
管圧力との差圧が大きい（約500 mmHg) オーバラップ
時) にシリンダボア１０内に吸い込まれ、燃焼室を破損
に至らしめる恐れがあったが、逆止弁２６を設置するこ
とで破片もしくは異物の逆流を遮断し、燃焼室を破損の
恐れを排除することができる。
【００１３】また、逆止弁２６は排気弁１６を破砕され
たタービンホイールの部分又は異物を遮断し、排気弁１
６がセラミックのような脆い材料で作られている場合
に、その破損の恐れをも排除することができる。
たタービンホイールの部分又は異物を遮断し、排気弁１
６がセラミックのような脆い材料で作られている場合
に、その破損の恐れをも排除することができる。
【００１４】
【発明の効果】セラミック製のタービンホイールを装備
したターボチャージャにおいて、排気弁に近接した排気
ポート内に逆止弁を設けることで、排気の逆流を防止
し、タービンホイールの破片や異物が燃焼室に逆流し、
これを破損する恐れを排除することができる。
したターボチャージャにおいて、排気弁に近接した排気
ポート内に逆止弁を設けることで、排気の逆流を防止
し、タービンホイールの破片や異物が燃焼室に逆流し、
これを破損する恐れを排除することができる。
【００１５】低速運転において、排気ガスがシリンダボ
アや吸気管側へ逆流する恐れがないため、シリンダへの
空気を充填効率を向上させ、低速での効率の向上を図る
ことができる。また、低速運転における排気ガスの逆流
の防止によってシリンダブロックの温度が下がり易くな
り、ノッキングを防止を図ることができる。
アや吸気管側へ逆流する恐れがないため、シリンダへの
空気を充填効率を向上させ、低速での効率の向上を図る
ことができる。また、低速運転における排気ガスの逆流
の防止によってシリンダブロックの温度が下がり易くな
り、ノッキングを防止を図ることができる。
【図１】図１はこの発明の内燃機関のターボチャージャ
付内燃機関の概略的断面図である。
付内燃機関の概略的断面図である。
１０…シリンダボア １２…ピストン １６…排気弁 １７…バルブシート １８…排気ポート ２０…排気管 ２２…スクロール通路 ２４…タービンホイール ２６…逆止弁 ３０…スプリング
Claims (1)
- 【請求項１】 セラミック製のタービンホイールを装備
したターボチャージャ付内燃機関において、排気弁に近
接した排気ポート内に排気の逆流を防止する逆止弁を設
けたことを特徴とするターボチャージャ付内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6467192A JPH05263651A (ja) | 1992-03-23 | 1992-03-23 | ターボチャージャ付内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6467192A JPH05263651A (ja) | 1992-03-23 | 1992-03-23 | ターボチャージャ付内燃機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05263651A true JPH05263651A (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=13264881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6467192A Pending JPH05263651A (ja) | 1992-03-23 | 1992-03-23 | ターボチャージャ付内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05263651A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015075005A (ja) * | 2013-10-07 | 2015-04-20 | 三菱自動車工業株式会社 | 内燃機関 |
-
1992
- 1992-03-23 JP JP6467192A patent/JPH05263651A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015075005A (ja) * | 2013-10-07 | 2015-04-20 | 三菱自動車工業株式会社 | 内燃機関 |
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