JPH0627803Y2 - エンジンのタ−ボ過給機取付構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、エンジンの排気マニホールドにターボ過給
機を取付けるためのエンジンのターボ過給機取付構造に
関する。

［従来の技術］ 近年、ターボ機械の技術および材料の進歩に伴い、小型
・軽量で効率の良い過給機の出現により、燃費改善を指
向する車両用機関としての開発が盛んに行われている。
このターボ過給機は、エンジンの排気エネルギを利用し
て排気タービンを回し、この排気タービンの動力により
コンプレツサを駆動することによつて、吸入空気または
混合気を予圧するように構成されている。

このようなターボ過給機として、例えば、実開昭５９−
１１９９２７号公報に示されるものがある。この従来例
に示されるように、このターボ過給機の回転軸は、エン
ジンのクランク軸と平行に設定されているのが一般であ
る。すなわち、ターボ過給機は、これのコンプレツサと
タービンとが、クランク軸に沿つて並設されるようにし
て、排気マニホールドに取付けられている。

［考案が解決しようとする課題］ このような従来のターボ過給機の取付構造において、タ
ーボ過給機の重量は、前述したように、年々軽量化され
てはいるものの、エンジンへの付属物としては重量物で
あることに変りはない。また、このターボ過給機の取付
位置は、前述したように、エンジンの排気エネルギを利
用する観点から、排気マニホールドに限定されている。
一方、エンジンの駆動状態においては、エンジンの振動
を防止することは極めて困難なことであり、エンジン自
体の振動は許容せざるを得ないのが実情である。

ここで、ターボ過給機の取付位置は、エンジンの振動の
中心になるクランク軸から、所定距離離間しているもの
である。このため、エンジンのクランク軸回りの振動
が、重量のあるターボ過給機の存在により増幅されてし
まい、さらに大きな振動がエンジンに生じることになり
問題である。

すなわち、この増幅された振動を車体側に伝達しないよ
うにするために、より大きなエンジンマウントが必要に
なつたり、排気マニホールドの構造も、より大きな振動
に耐えられるような強度の強い構成を採用せざるを得な
い状態になる。これらは、自動車全体の重量化を招くと
ともに、コストの上昇を伴うものであり、また、排気系
の信頼性を低下させるものであり、改善が望まれてい
る。

また、自動車用のエンジンにおいては、ボンネツトの高
さを低減する必要から、その排気マニホールドはエンジ
ンの側方に向けて延出するように取付けられている。従
つて、排気マニホールドの下方にはデツド空間が存在す
る。

この考案は上述した問題点に鑑みてなされたもので、こ
の考案の目的は、排気マニホールドの下方に存在するデ
ツド空間を有効に利用してターボ過給機をコンパクトに
レイアウトするとともに、エンジンの振動の増幅度を極
力低めて、排気マニホールドの振動を抑制し、自動車全
体の重量化を阻止するとともに、コストの上昇を抑え、
また、排気系の信頼性を向上することのできるエンジン
のターボ過給機取付構造を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 上述した課題を解決し、目的を達成するため、この考案
にかかるエンジンのターボ過給機取付構造は以下の構成
を備えている。

すなわち、エンジンの排気マニホールドにターボ過給機
を取付けるためのエンジンのターボ過給機取付構造であ
つて、エンジンのクランク軸方向端部と前記排気マニホ
ールドを一つにまとめた合体部との間の前記エンジン側
方にターボ過給機のコンプレツサを位置するように前記
ターボ過給機を配置し、前記ターボ過給機のコンプレツ
サ側端部が前記エンジンに近接するように前記クランク
軸に対してターボ過給機の回転中心軸を傾斜した状態で
配置し、前記コンプレツサの吸気排出口は前記エンジン
の上方向へダクトを延出するように構成し、前記回転中
心軸に対して、ターボ過給機の排気タービンの排気導入
口は前記エンジンに近い側へ、前記吸気排出口は前記エ
ンジンから遠い側へ配設することを特徴とする。

［作用］ 以上のように構成されるエンジンのターボ過給機取付構
造においては、排気マニホールドの下方かつエンジンの
側方へターボ過給機をそのコンプレツサ側の端部がエン
ジンに近接するように配置して、ターボ過給機の重心
を、排気マニホールドとの接続部よりも、エンジンのク
ランク軸寄りへ偏らせている。このため、ターボ過給機
自体の重心はエンジンのクランク軸に近接することにな
り、振動の中心になるクランク軸とターボ過給機の重心
との間の距離が短く設定されることになる。このように
して、このターボ過給機が取付けられることにより、排
気マニホールドの下方に存在するデツド空間を有効に利
用してターボ過給機をコンパクトにレイアウトするとと
もに、エンジンの振動の増幅度は弱められることにな
る。

［実施例］ 以下に、この考案にかかるエンジンのターボ過給機取付
構造の一実施例の構成を添付図面を参照して詳細に説明
する。

第１図に示すように、詳細を図示しないエンジン１０
は、この一実施例においては、４気筒エンジンから構成
されていて、各気筒の排気口には、各気筒において発生
した排気ガスを図示しない排気管に導くための排気マニ
ホールド１２が一端で接続されている。ここで、４本の
排気マニホールド１２は、他端で互いに合体されて一本
となつた状態で、排気管に接続されている。なお、この
排気マニホールド１２は、排気効率の観点から、各排気
口から合体部までの長さが、互いに等しく設定されてい
る。

なお、このエンジン１０内には、図示していないが、ク
ランク軸が、回転駆動軸として回転可能に配設されてい
て、このクランク軸は、第１図に符号Ｘで示すように、
所定の軸に沿つて延出している。

これら排気マニホールド１２は、第１図および第２図か
ら明かなように、エンジン１０の側部に開口された排気
口からほぼ側方に向けて水平に延出するように取付けら
れている。また、各排気マニホールド１２の他端は、各
端面が下方を向いた状態で４本まとめられている。すな
わち、各排気マニホールド１２の他端の端面は、第２図
に示すように、面一な状態で、水平面から構成されるよ
うに設定されていて、この水平面が、後述するターボ過
給機１４の排気タービン１６の取付け面になる。

このような排気マニホールド１２の下方かつエンジン１
０の側方には、デツド空間が存在する。本実施例はこの
デツド空間を利用して、ターボ過給機１４をコンパクト
にレイアウトするとともに、排気マニホールド１２の振
動抑制および排気系の信頼性向上を図ろうとするもので
ある。

この排気マニホールド１２の他端には、ターボ過給機１
４が取付けられている。このターボ過給機１４は、排気
ガスにより回転駆動される排気タービン１６と、排気タ
ービン１６と一体回転可能に接続され、吸入空気を予圧
するためのコンプレツサ１８とを備えている。すなわ
ち、このターボ過給機１４は、エンジン１０の排気エネ
ルギを利用して排気タービン１６を回し、この排気ター
ビン１６の動力によりコンプレツサ１８を駆動すること
によつて、吸入空気を予圧するように構成されている。

このターボ過給機１４の排気タービン１６は、詳細に
は、この上面に、前述した排気マニホールド１２の他端
側の端面に取付けられる取付け面が形成されていて、こ
の取付け面には、排気マニホールド１２からの排気ガス
が導入される導入孔２０がエンジン１０寄りに形成され
ている。また、この排気タービン１６内には、排気ガス
により回転駆動されるタービンフイン（図示せず）が回
転自在に配設されていて、一方、これの側面には、ター
ビンフインの回転に供された後の排気ガスが排出される
排出孔２２が形成されている。

また、このタービンフインは、図示しない回転軸を介し
てコンプレツサ１８の図示しない駆動軸に整合した状態
で一体回転可能に接続されている。この回転軸および駆
動軸（以下「回転中心軸」という）は、第１図において
符号Ｙで示すように、所定の軸に沿つて延出するように
設定されている。このコンプレツサ１８は、回転中心軸
Ｙの回転に伴ない、吸入空気を所定の圧力に圧縮する圧
縮機構を内部に備え、圧縮された吸入空気は、回転中心
軸Ｙに対してエンジン１０から遠い側に備えられた吸気
排出口を経て、エンジン１０の上方向へ延出される不図
示のダクトへ排出される。

ここで、回転中心軸Ｙは、前述したクランク軸Ｘに対し
て、水平面内において、所定角度だけ傾斜するように設
定されている。詳細には、このターボ過給機１４の回転
中心軸Ｙは、ターボ過給機１４のコンプレツサ１８側の
端部がエンジン１０側に近接するように、クランク軸Ｘ
に対して傾斜して設定されている。また、この傾斜角度
は、好適する実施例においては、約８度に設定されてい
る。

本実施例と従来とで、排気マニホールド１２とターボ過
給機１４との接続位置が同じであつた場合、このように
ターボ過給機１４が、傾斜した状態で排気マニホールド
１２に取付けられることにより、傾斜していない場合、
すなわち、従来のように、クランク軸Ｘとターボ過給機
１４の回転中心軸Ｙとが平行に設定されている場合と比
較して、クランク軸Ｘから、ターボ過給機１４の重心ま
での距離が短く設定されることになる。換言すれば、タ
ーボ過給機１４の重心位置は、ターボ過給機１４が、傾
斜した状態で排気マニホールド１２に取付けられ、従来
の構成より、よりエンジン１０に近接することになる。

この結果、エンジン１０において発生するクランク軸Ｘ
回りの振動は、重量物であるターボ過給機１４が排気マ
ニホールド１２に取付けられているという事実により、
ある程度増幅されるものの、その程度は、クランク軸Ｘ
からターボ過給機１４の重心までの距離が短く設定され
ていることに伴ない、小さくなることになる。

従つて、この一実施例においては、従来に比較して、エ
ンジン１０において発生する振動の増幅の程度は小さく
なり、排気マニホールド１２における耐振動性は相対的
に強くなり、このため、排気系に対する信頼性が向上す
ることになる。また、この一実施例においては、エンジ
ン１０において発生する振動の増幅の程度が小さくなる
ので、エンジンマウントにおける耐振動能力を、従来の
ように高く維持する必要がなくなり、このため、エンジ
ンマウントの小型化を達成しつつ自動車全体としての重
量が軽量化されるとともに、コストの低廉化を図ること
ができることになる。

この考案は、上述した一実施例の構成に限定されること
なく、この考案の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が
可能であることは言うまでもない。

［考案の効果］ 以上詳述したように、この考案にかかるエンジンのター
ボ過給機取付構造は、エンジンのクランク軸方向端部と
前記排気マニホールドを一つにまとめた合体部との間の
前記エンジン側方にターボ過給機のコンプレツサを位置
するように前記ターボ過給機を配置し、前記ターボ過給
機のコンプレツサ側端部が前記エンジンに近接するよう
に前記クランク軸に対してターボ過給機の回転中心軸を
傾斜した状態で配置し、前記コンプレツサの吸気排出口
は前記エンジンの上方向へダクトを延出するように構成
し、前記回転中心軸に対して、ターボ過給機の排気ター
ビンの排気導入口は前記エンジンに近い側へ、前記吸気
排出口は前記エンジンから遠い側へ配設することを特徴
としている。

従って、この考案によれば、排気マニホールドの下方に
存在するデツド空間を有効に利用してターボ過給機をコ
ンパクトにレイアウトするとともに、エンジンの振動の
増幅度を極力低めて、排気マニホールドの振動を抑制
し、自動車全体の重量化を阻止するとともに、コストの
上昇を抑え、また、排気系の信頼性を向上することので
きるエンジンのターボ過給機取付構造が提供されること
になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案にかかるエンジンのターボ過給機取付
構造の一実施例の構成を示す上面図；そして、 第２図はターボ過給機取付構造の一実施例の構成を示す
正面図である。 図中、１０……エンジン、１２……排気マニホールド、
１４……ターボ過給機、１６……排気タービン、１８…
…コンプレツサ、２０……導入孔、２２……排出孔、Ｘ
……クランク軸、Ｙ……ターボ過給機の延出軸である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン(10)のクランク軸(X)に略平行な
   エンジン一側面において、前記一側面から略垂直に延出
   しその他端は前記エンジン(10)の下方を向いた排気マニ
   ホールド(12)にターボ過給機(14)を取付けるためのエン
   ジンのターボ過給機取付構造であつて、 前記エンジン(10)のクランク軸(X)方向端部と前記排気
   マニホールド(12)を一つにまとめた合体部との間の前記
   エンジン(10)側方に、そのコンプレツサ(18)が位置する
   ように前記ターボ過給機(14)を配置し、 前記ターボ過給機(14)のコンプレツサ(18)側端部が前記
   エンジン(10)に近接するように前記クランク軸(X)に対
   して前記ターボ過給機(14)の回転中心軸(Y)を傾斜した
   状態で配置し、 前記コンプレツサ(18)の吸気排出口は前記エンジン(10)
   の上方向へダクトを延出するように構成し、 前記回転中心軸(Y)に対して、前記ターボ過給機(14)の
   排気タービン(16)の排気導入口(20)は前記エンジン(10)
   に近い側へ、前記吸気排出口は前記エンジン(10)から遠
   い側へそれぞれ配設することを特徴とするエンジンのタ
   ーボ過給機取付構造。