JPH06299861A - 半径方向に貫流される排ガスターボ過給タービン - Google Patents
半径方向に貫流される排ガスターボ過給タービンInfo
- Publication number
- JPH06299861A JPH06299861A JP6054025A JP5402594A JPH06299861A JP H06299861 A JPH06299861 A JP H06299861A JP 6054025 A JP6054025 A JP 6054025A JP 5402594 A JP5402594 A JP 5402594A JP H06299861 A JPH06299861 A JP H06299861A
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- JP
- Japan
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- exhaust gas
- adjusting
- shaft
- turbine
- turbine according
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C1/00—Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid
-
- 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
- F01D17/16—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
- F01D17/165—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes for radial flow, i.e. the vanes turning around axes which are essentially parallel to the rotor centre line
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 調節可能な一列の案内羽根(18)を有し、
該案内羽根(18)がケーシング(14)に支承された
それぞれ1つの調節軸(19)を介して回動可能であ
り、各調節軸(19)が1つの旋回レバー(21)を介
して作動可能である、半径方向に貫流される排ガスター
ボ過給タービンにおいて、調節メカニズムを簡易化する
こと。 【構成】 それぞれ隣り合う2つの旋回レバー(21,
21b)が結合部材(24,24b)を用いて連結され
ており、結合部材(24,24b)が旋回レバーに対す
る固定個所に回転軸(25)を有し、1つの結合部材の
回転軸(25)の間の間隔(A)が隣り合う2つの調節
軸(19)の間の間隔(B)に相応していること。
該案内羽根(18)がケーシング(14)に支承された
それぞれ1つの調節軸(19)を介して回動可能であ
り、各調節軸(19)が1つの旋回レバー(21)を介
して作動可能である、半径方向に貫流される排ガスター
ボ過給タービンにおいて、調節メカニズムを簡易化する
こと。 【構成】 それぞれ隣り合う2つの旋回レバー(21,
21b)が結合部材(24,24b)を用いて連結され
ており、結合部材(24,24b)が旋回レバーに対す
る固定個所に回転軸(25)を有し、1つの結合部材の
回転軸(25)の間の間隔(A)が隣り合う2つの調節
軸(19)の間の間隔(B)に相応していること。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、調節可能な一列の案内
羽根を有し、該案内羽根がケーシングに支承されたそれ
ぞれ1つの調節軸を介して回動可能であり、各調節軸が
1つの旋回レバーを介して作動可能である、半径方向に
貫流される排ガスターボ過給タービンに関する。
羽根を有し、該案内羽根がケーシングに支承されたそれ
ぞれ1つの調節軸を介して回動可能であり、各調節軸が
1つの旋回レバーを介して作動可能である、半径方向に
貫流される排ガスターボ過給タービンに関する。
【0002】
【従来の技術】前記形式のタービンは例えば排ガスター
ボ過給機において公知である。加速とトルク状態を改善
するための調整干渉としてはタービンにおける案内羽根
調節が可能な処置である。このための例はEP2264
44B1号又はEP227475B1号明細書に記載さ
れている。調節可能なタービン案内羽根によっては所定
の流過量に対してより大きな落差を生ぜしめることが目
的とされている。これによってタービン出力、タービン
回転数及び過給圧が上昇する調節羽根が高熱運転の間に
ロックしないように調節羽根は通常は所定の遊びをもっ
て組込まれていなければなならない。特に閉鎖旋回され
た状態では羽根の頭部と足部とにおける剥離流は通路に
おける主流にきわめて妨害的に作用する。これに対して
は、EP226444B1号明細書における機械では、
旋回可能な羽根のそばのケーシングの通路壁が、軸方向
で移動可能に構成され、運転中に調節羽根に対して押圧
されることで対処している。
ボ過給機において公知である。加速とトルク状態を改善
するための調整干渉としてはタービンにおける案内羽根
調節が可能な処置である。このための例はEP2264
44B1号又はEP227475B1号明細書に記載さ
れている。調節可能なタービン案内羽根によっては所定
の流過量に対してより大きな落差を生ぜしめることが目
的とされている。これによってタービン出力、タービン
回転数及び過給圧が上昇する調節羽根が高熱運転の間に
ロックしないように調節羽根は通常は所定の遊びをもっ
て組込まれていなければなならない。特に閉鎖旋回され
た状態では羽根の頭部と足部とにおける剥離流は通路に
おける主流にきわめて妨害的に作用する。これに対して
は、EP226444B1号明細書における機械では、
旋回可能な羽根のそばのケーシングの通路壁が、軸方向
で移動可能に構成され、運転中に調節羽根に対して押圧
されることで対処している。
【0003】旋回レバーは通常は、EP226444B
1又はEP227475B1号明細書から判るように共
通の溝リングによって駆動される。この溝リングは回動
可能であるために軸受されていなければならない。
1又はEP227475B1号明細書から判るように共
通の溝リングによって駆動される。この溝リングは回動
可能であるために軸受されていなければならない。
【0004】
【発明の課題】本発明の課題は冒頭に述べた形式の、半
径方向で貫流するタービンにおいて調節メカニズムを簡
易化することである。
径方向で貫流するタービンにおいて調節メカニズムを簡
易化することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、それぞ
れ隣り合う2つの旋回レバーが結合部材を用いて連続さ
れており、結合部材が旋回レバーに対する固定個所に回
転軸を有し、1つの結合部材の回転軸の間の間隔が隣り
合う2つの調節軸の間の間隔に相応していることによっ
て解決された。
れ隣り合う2つの旋回レバーが結合部材を用いて連続さ
れており、結合部材が旋回レバーに対する固定個所に回
転軸を有し、1つの結合部材の回転軸の間の間隔が隣り
合う2つの調節軸の間の間隔に相応していることによっ
て解決された。
【0006】
【発明の効果】本発明の利点は前述の構成によって簡単
な手段ですべてのレバーの同期的な旋回運動と等しい角
度運動とが保証されることである。従来まで一般的であ
った溝リングの費用のかかる加工と軸受は不要になっ
た。
な手段ですべてのレバーの同期的な旋回運動と等しい角
度運動とが保証されることである。従来まで一般的であ
った溝リングの費用のかかる加工と軸受は不要になっ
た。
【0007】
【実施態様】結合部材は2部分から構成され、第3の回
転ヒンジを備えていると有利である。このような結合部
材によっては運転中の種々異なる熱膨張と場合によって
生じる製造及び組立不精度を補償することができる。
転ヒンジを備えていると有利である。このような結合部
材によっては運転中の種々異なる熱膨張と場合によって
生じる製造及び組立不精度を補償することができる。
【0008】
【実施例】図面には本発明を理解するのに必要な部材だ
けが示されている。図1には例えば供給及び排出導管を
備えたケーシング、支承装置を有するロータ等は図示さ
れていない。作業媒体の流れ方向は矢印で示されてい
る。
けが示されている。図1には例えば供給及び排出導管を
備えたケーシング、支承装置を有するロータ等は図示さ
れていない。作業媒体の流れ方向は矢印で示されてい
る。
【0009】図1に示された内燃機関はディーゼル機関
1である。個々のシリンダの排気ガスは圧力衝撃を均ら
す排ガス集合容器2に流入する。ほぼコンスタントな圧
力で排ガスは排ガス導管3を介してタービン4に達す
る。このタービン4は堰止め法で働く。タービンによっ
て駆動された圧縮機5は大気から吸込まれた、圧縮され
た空気を過給空気導管6を介して過給空気集合容器7に
搬送し、この過給空気集合容器7から過給空気は個々の
シリンダに達する。タービンは調節可能な案内羽根18
の形をした可変な流過横断面を備えている(図2)。
1である。個々のシリンダの排気ガスは圧力衝撃を均ら
す排ガス集合容器2に流入する。ほぼコンスタントな圧
力で排ガスは排ガス導管3を介してタービン4に達す
る。このタービン4は堰止め法で働く。タービンによっ
て駆動された圧縮機5は大気から吸込まれた、圧縮され
た空気を過給空気導管6を介して過給空気集合容器7に
搬送し、この過給空気集合容器7から過給空気は個々の
シリンダに達する。タービンは調節可能な案内羽根18
の形をした可変な流過横断面を備えている(図2)。
【0010】図2に部分的に示されたガスタービンはス
パイラルによって与えられる、羽根装置へ流れる半径方
向の空気流と羽根装置から流れる軸方向の空気流とを有
する。回転羽根15の上流側で、流過する通路11を制
限する壁はケーシング14の内側左壁と内側右壁であ
る。回転羽根15の範囲では通路11は内側では回転羽
根を備えたロータ16のボス12によって制限され、外
側ではケーシング14の、ほぼ軸方向に延びる壁によっ
て制限されている。
パイラルによって与えられる、羽根装置へ流れる半径方
向の空気流と羽根装置から流れる軸方向の空気流とを有
する。回転羽根15の上流側で、流過する通路11を制
限する壁はケーシング14の内側左壁と内側右壁であ
る。回転羽根15の範囲では通路11は内側では回転羽
根を備えたロータ16のボス12によって制限され、外
側ではケーシング14の、ほぼ軸方向に延びる壁によっ
て制限されている。
【0011】調節可能な案内羽根18はそれぞれの調節
軸19と一体に構成されている、調節軸19はケーシン
グ14においてケーシング14を貫く孔13に支承され
ている。調節軸19の、孔から突出する端部において軸
は旋回レバー21を備えている。この旋回レバー21は
調節軸19と案内羽根18と一体に、例えば鋳造品とし
て構成されている。
軸19と一体に構成されている、調節軸19はケーシン
グ14においてケーシング14を貫く孔13に支承され
ている。調節軸19の、孔から突出する端部において軸
は旋回レバー21を備えている。この旋回レバー21は
調節軸19と案内羽根18と一体に、例えば鋳造品とし
て構成されている。
【0012】調節軸19を冷却するためには調節軸19
の周囲を圧縮空気が流れるようになっている。必要な空
気を準備するためには例えば図1に示すように圧縮機の
下流側にバイパス導管8が設けられ、このバイパス導管
8内に調整機構が設けられている。このバイパス導管8
はガスタービン4のケーシングに開口している。各調節
軸19は軸方向で隣り合った2つの支承個所を備えてい
る。支承個所の間ではケーシングの支承孔13にリング
室17が配置され、このリング室17内に圧縮空気が導
入されている。圧縮空気はその冷却及び遮断作用を発揮
して調節軸の支承個所の周囲を流れ、支承ギャップを介
して一方ではガス流にかつ他方では大気に達する。
の周囲を圧縮空気が流れるようになっている。必要な空
気を準備するためには例えば図1に示すように圧縮機の
下流側にバイパス導管8が設けられ、このバイパス導管
8内に調整機構が設けられている。このバイパス導管8
はガスタービン4のケーシングに開口している。各調節
軸19は軸方向で隣り合った2つの支承個所を備えてい
る。支承個所の間ではケーシングの支承孔13にリング
室17が配置され、このリング室17内に圧縮空気が導
入されている。圧縮空気はその冷却及び遮断作用を発揮
して調節軸の支承個所の周囲を流れ、支承ギャップを介
して一方ではガス流にかつ他方では大気に達する。
【0013】図3及び特に図4から判るように、各案内
羽根18の弦長Sは所属の調節軸19の最大直径よりも
小さい。軸方向で見て羽根プロフィールは完全に、所属
の調節軸の半径方向の外側輪郭の内側にある。これによ
って羽根/調節軸ユニットは調節ユニットとして支承孔
13から取り出すことができる。
羽根18の弦長Sは所属の調節軸19の最大直径よりも
小さい。軸方向で見て羽根プロフィールは完全に、所属
の調節軸の半径方向の外側輪郭の内側にある。これによ
って羽根/調節軸ユニットは調節ユニットとして支承孔
13から取り出すことができる。
【0014】案内羽根18の頭端部における羽根遊びを
回避するために各調節ユニットは支承孔内で軸方向に移
動可能に構成されている。図7に示されているように調
節軸19は中空軸として構成されている。中空室内には
ばね部材、この実施例ではコイルばね22が配置されて
いる。このばね部材はケーシング14に適当な形式で固
定されたリング20に支えられている。案内羽根先端は
このばね部材を介してケーシングの向き合った通路壁2
3に押し付けられる。
回避するために各調節ユニットは支承孔内で軸方向に移
動可能に構成されている。図7に示されているように調
節軸19は中空軸として構成されている。中空室内には
ばね部材、この実施例ではコイルばね22が配置されて
いる。このばね部材はケーシング14に適当な形式で固
定されたリング20に支えられている。案内羽根先端は
このばね部材を介してケーシングの向き合った通路壁2
3に押し付けられる。
【0015】案内グリッドにおける案内羽根18の調節
は旋回レバー21を介して行なわれる。それぞれ隣り合
った2つの旋回レバー21はレバーの同期的な旋回運動
を保証するために結合部材を介して連結されている。図
2から図6までにおいては結合部材はピンを有する扁平
なリンク板24である。ピンは旋回レバーの対応する孔
に係合する。このピンは旋回レバー21との固定個所に
おいて回転軸25を形成する。すべての旋回レバーが等
しい角運動を行なうためには1つの結合部材の回転軸2
5の間の間隔Aは2つの隣り合う調節軸19の間の軸間
隔Bに相応していなければならない。
は旋回レバー21を介して行なわれる。それぞれ隣り合
った2つの旋回レバー21はレバーの同期的な旋回運動
を保証するために結合部材を介して連結されている。図
2から図6までにおいては結合部材はピンを有する扁平
なリンク板24である。ピンは旋回レバーの対応する孔
に係合する。このピンは旋回レバー21との固定個所に
おいて回転軸25を形成する。すべての旋回レバーが等
しい角運動を行なうためには1つの結合部材の回転軸2
5の間の間隔Aは2つの隣り合う調節軸19の間の軸間
隔Bに相応していなければならない。
【0016】別の実施例ではリンク板は2部分から構成
されている。両方の部分24′と24″はその結合個所
に第3の回転ヒンジ26を備えている。このような結合
部材は製造及び組立不精度並びに種々異なる熱膨張を補
償することができる(図4参照)。
されている。両方の部分24′と24″はその結合個所
に第3の回転ヒンジ26を備えている。このような結合
部材は製造及び組立不精度並びに種々異なる熱膨張を補
償することができる(図4参照)。
【0017】レバーの角度調節は例えば圧縮機構造によ
り公知である、図示していない作動手段によって行なわ
れる。このためには図3に示されているように、例えば
1つの延長された旋回レバー21aにピストンが作用す
ることができる。調節は有利には自動的に運転パラメー
タ、例えば過給圧、回転数等の関数で行なわれる。
り公知である、図示していない作動手段によって行なわ
れる。このためには図3に示されているように、例えば
1つの延長された旋回レバー21aにピストンが作用す
ることができる。調節は有利には自動的に運転パラメー
タ、例えば過給圧、回転数等の関数で行なわれる。
【0018】図5においては案内グリッドが完全に開放
された位置で示されている。この場合には羽根入口縁が
半径方向位置にないことは意味がない。何故ならば案内
グリッドはいずれにしてもスパイラルから正しい流入角
で負荷されるからである。
された位置で示されている。この場合には羽根入口縁が
半径方向位置にないことは意味がない。何故ならば案内
グリッドはいずれにしてもスパイラルから正しい流入角
で負荷されるからである。
【0019】図6においては案内グリッドは完全に閉じ
られた位置で示されている。この位置は運転しようとす
る最小の部分負荷に相当する。
られた位置で示されている。この位置は運転しようとす
る最小の部分負荷に相当する。
【0020】図8には結合部材がローラチェーンのチェ
ーンリンク24bである実施例が示されている。チェー
ンリンクを形成するピンは結合部材の回転軸25で、旋
回軸21bはスプロケットとして構成されている。
ーンリンク24bである実施例が示されている。チェー
ンリンクを形成するピンは結合部材の回転軸25で、旋
回軸21bはスプロケットとして構成されている。
【図1】排ガスターボ過給機で過給された4シリンダ型
内燃機関の概略図。
内燃機関の概略図。
【図2】タービンの部分縦断面図。
【図3】調節メカニズムの正面図。
【図4】旋回レバーと結合リンクとの詳細図。
【図5】一杯に開放された案内グリッドとその調節メカ
ニズムとを示した部分図。
ニズムとを示した部分図。
【図6】一杯に閉鎖された案内グリッドとその調節メカ
ニズムとを示した部分図。
ニズムとを示した部分図。
【図7】調節軸の支承部を示す部分断面図。
【図8】調節メカニズムの変化実施例を示す部分図。
1 ディーゼル機関、 2 排ガス集合容器、 3 排
ガス導管、 4 タービン、 5 圧縮機、 6 過給
空気導管、 7 過給空気集合容器、 8 バイパス導
管、 9 調整機構、 11 通路、 12 ボス、
13 支承孔、14 ケーシング、 15 回転羽根、
16 ロータ、 17 リング室、18 調節可能な
案内羽根、 19 調節軸、 20 リング、 21,
21b 旋回レバー、 21a 延長された旋回レバ
ー、 22 ばね部材、 23通路壁、 24,2
4′,24″ 結合部材、リンク板、 24b チェー
ンリング、 25 回転軸、 26 回転ヒンジ
ガス導管、 4 タービン、 5 圧縮機、 6 過給
空気導管、 7 過給空気集合容器、 8 バイパス導
管、 9 調整機構、 11 通路、 12 ボス、
13 支承孔、14 ケーシング、 15 回転羽根、
16 ロータ、 17 リング室、18 調節可能な
案内羽根、 19 調節軸、 20 リング、 21,
21b 旋回レバー、 21a 延長された旋回レバ
ー、 22 ばね部材、 23通路壁、 24,2
4′,24″ 結合部材、リンク板、 24b チェー
ンリング、 25 回転軸、 26 回転ヒンジ
Claims (8)
- 【請求項1】 調節可能な一列の案内羽根(18)を有
し、該案内羽根(18)がケーシング(14)に支承さ
れたそれぞれ1つの調節軸(19)を介して回動可能で
あり、各調節軸(19)が1つの旋回レバー(21)を
介して作動可能である、半径方向に貫流される排ガスタ
ーボ過給タービンにおいて、それぞれ隣り合う2つの旋
回レバー(21,21b)が結合部材(24,24b)
を用いて連続されており、結合部材(24,24b)が
旋回レバーに対する固定個所に回転軸(25)を有し、
1つの結合部材の回転軸(25)の間の間隔(A)が隣
り合う2つの調節軸(19)の間の間隔(B)に相応し
ていることを特徴とする、半径方向に貫流される排ガス
ターボ過給タービン。 - 【請求項2】 結合部材がピンを有する扁平なリンク板
(24)であって、ピンが旋回レバーにおける対応する
孔に係合している、請求項1記載の排ガスターボ過給タ
ービン。 - 【請求項3】 リンク板が2部分(24′,24″)か
ら構成され、第3の回転ヒンジ(26)を備えている、
請求項2記載の排ガスターボ過給タービン。 - 【請求項4】 結合部材がローラチェーンのチェーンリ
ンク(24b)であって、チェーンヒンジを形成するピ
ンが結合部材の回転軸(25)を形成しており、旋回レ
バー(21b)がチェーンスプロケットとして構成され
ている、請求項1記載の排ガスターボ過給タービン。 - 【請求項5】 各案内羽根(18)の弦長(S)が所属
の調節軸(19)の最大直径よりも小さく、軸方向で見
て、各案内羽根(18)の羽根プロフィールが完全に、
所属の調節軸(19)の半径方向外側の輪郭の内部に位
置している、請求項1記載の排ガスターボ過給タービ
ン。 - 【請求項6】 案内羽根(18)が所属の調節軸(1
9)と旋回レバー(21)と共に調節ユニットを形成し
かつ一体に構成されている、請求項5記載の排ガスター
ボ過給タービン。 - 【請求項7】 各調節ユニットが軸方向に移動可能であ
りかつばね部材(22)を用いてケーシング(14)の
通路壁(23)に圧着可能である、請求項1記載の排ガ
スターボ過給タービン。 - 【請求項8】 各調節軸(19)が軸方向で隣り合った
2つの支承個所を備え、この支承個所の間に圧縮空気で
負荷可能なリング室(17)が設けられている、請求項
1記載の排ガスターボ過給タービン。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4309637.9 | 1993-03-25 | ||
DE4309637A DE4309637A1 (de) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | Radialdurchströmte Abgasturboladerturbine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06299861A true JPH06299861A (ja) | 1994-10-25 |
Family
ID=6483777
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6054025A Pending JPH06299861A (ja) | 1993-03-25 | 1994-03-24 | 半径方向に貫流される排ガスターボ過給タービン |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5498128A (ja) |
JP (1) | JPH06299861A (ja) |
KR (1) | KR940021906A (ja) |
CN (1) | CN1094121A (ja) |
CZ (1) | CZ67394A3 (ja) |
DE (1) | DE4309637A1 (ja) |
GB (1) | GB2276423B (ja) |
PL (1) | PL173382B1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008137410A2 (en) * | 2007-05-04 | 2008-11-13 | Borgwarner Inc. | Variable turbine geometry turbocharger |
CN102182546A (zh) * | 2011-04-22 | 2011-09-14 | 北京理工大学 | 可变喷嘴环混流涡轮增压器 |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19752534C1 (de) * | 1997-11-27 | 1998-10-08 | Daimler Benz Ag | Radialdurchströmte Abgasturboladerturbine |
DE19929946C2 (de) * | 1999-06-29 | 2001-05-10 | Daimler Chrysler Ag | Abgasturbolader zur Einstellung der Verbrennungsluftmenge für eine Brennkraftmaschine |
DE19956896C1 (de) * | 1999-11-26 | 2001-03-29 | Daimler Chrysler Ag | Abgasturbolader |
GB0025244D0 (en) | 2000-10-12 | 2000-11-29 | Holset Engineering Co | Turbine |
EP1620633B1 (en) * | 2003-05-08 | 2006-10-04 | Honeywell International Inc. | Turbocharger with a variable nozzle device |
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