JPH0649616A - ターボチャージャのタービンハウジング - Google Patents
ターボチャージャのタービンハウジングInfo
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- JPH0649616A JPH0649616A JP4245434A JP24543492A JPH0649616A JP H0649616 A JPH0649616 A JP H0649616A JP 4245434 A JP4245434 A JP 4245434A JP 24543492 A JP24543492 A JP 24543492A JP H0649616 A JPH0649616 A JP H0649616A
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- 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
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- C23C26/02—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00 applying molten material to the substrate
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、球状黒鉛鋳鉄製のターボチャージ
ャのタービンハウジング表面の高温による表面劣化防止
をを目的とする。 【構成】 ターボチャージャのタービンハウジングを球
状黒鉛鋳鉄から形成し、タービンハウジングの少なくと
も他部材との結合面及びロータ対向部にNi−Cr合金
にC,B,Siを添加した自溶合金からなる耐熱材料を
溶射した。
ャのタービンハウジング表面の高温による表面劣化防止
をを目的とする。 【構成】 ターボチャージャのタービンハウジングを球
状黒鉛鋳鉄から形成し、タービンハウジングの少なくと
も他部材との結合面及びロータ対向部にNi−Cr合金
にC,B,Siを添加した自溶合金からなる耐熱材料を
溶射した。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ターボチャージャのタ
ービンハウジングに関するものである。
ービンハウジングに関するものである。
【0002】
【従来の技術】ターボチャージャは、例えば900℃程
度の高温排気ガスのエネルギを受けて作動するため、そ
のタービンハウジングの材料には高耐熱性を有するニレ
ジスト鋳鉄が一般的に用いられている。ところが、この
ニレジスト鋳鉄は高価であるため、ターボチャージャの
単価を引き上げる要因となっていた。
度の高温排気ガスのエネルギを受けて作動するため、そ
のタービンハウジングの材料には高耐熱性を有するニレ
ジスト鋳鉄が一般的に用いられている。ところが、この
ニレジスト鋳鉄は高価であるため、ターボチャージャの
単価を引き上げる要因となっていた。
【0003】ところで、安価で一般的なハウジング材料
として球状黒鉛鋳鉄がある。しかし、その耐熱性がニレ
ジスト鋳鉄よりも劣り、この球状黒鉛鋳鉄をターボチャ
ージャのタービンハウジングに使用すると、高温排気ガ
スの熱影響を受けてその表面が酸化して劣化してしま
う。
として球状黒鉛鋳鉄がある。しかし、その耐熱性がニレ
ジスト鋳鉄よりも劣り、この球状黒鉛鋳鉄をターボチャ
ージャのタービンハウジングに使用すると、高温排気ガ
スの熱影響を受けてその表面が酸化して劣化してしま
う。
【0004】一般に、ターボチャージャのタービンハウ
ジングにおいて、その表面が劣化すると不具合が生じる
部位としては、タービンハウジングの他部材との結合面
及びロータ対向部等がある。これら以外の部分では、タ
ービンハウジング表面が多少劣化してもターボチャージ
ャの作動に影響を及ぼさない。従って、タービンハウジ
ング全体をニレジスト鋳鉄で形成する必要はなく、ター
ビンハウジングを球状黒鉛鋳鉄で形成しても要部表面に
耐熱性を持たせることができればよい。
ジングにおいて、その表面が劣化すると不具合が生じる
部位としては、タービンハウジングの他部材との結合面
及びロータ対向部等がある。これら以外の部分では、タ
ービンハウジング表面が多少劣化してもターボチャージ
ャの作動に影響を及ぼさない。従って、タービンハウジ
ング全体をニレジスト鋳鉄で形成する必要はなく、ター
ビンハウジングを球状黒鉛鋳鉄で形成しても要部表面に
耐熱性を持たせることができればよい。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明では球
状黒鉛鋳鉄表面の高温による表面劣化防止を、その技術
的課題とする。
状黒鉛鋳鉄表面の高温による表面劣化防止を、その技術
的課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前述した本発明の技術的
課題を解決するために講じた本発明の技術的手段は、タ
ーボチャージャのタービンハウジングを球状黒鉛鋳鉄か
ら形成し、タービンハウジングの少なくとも他部材との
結合面及びロータ対向部にNi−Cr合金にC,B,S
iを添加した自溶合金を溶射したことである。
課題を解決するために講じた本発明の技術的手段は、タ
ーボチャージャのタービンハウジングを球状黒鉛鋳鉄か
ら形成し、タービンハウジングの少なくとも他部材との
結合面及びロータ対向部にNi−Cr合金にC,B,S
iを添加した自溶合金を溶射したことである。
【0007】
【作用】上述した本発明の技術的手段によれば、ターボ
チャージャの球状黒鉛鋳鉄製のタービンハウジングが高
温排気ガス雰囲気におかれたとき、タービンハウジング
の少なくとも他部材との結合面及びロータ対向部にNi
−Cr合金にC,B,Siを添加した自溶合金を溶射し
てあり、それらの部位では耐熱性をもつことができ劣化
が生じない。
チャージャの球状黒鉛鋳鉄製のタービンハウジングが高
温排気ガス雰囲気におかれたとき、タービンハウジング
の少なくとも他部材との結合面及びロータ対向部にNi
−Cr合金にC,B,Siを添加した自溶合金を溶射し
てあり、それらの部位では耐熱性をもつことができ劣化
が生じない。
【0008】
【実施例】以下、本発明の技術的手段を具体化した実施
例について添付図面に基づいて説明する。
例について添付図面に基づいて説明する。
【0009】図1に示す本発明実施例のターボチャージ
ャのタービンハウジング(タービン側)10において、
タービンハウジング10には図示しない供給側排気管と
の結合面11,図示しない排出側排気管との結合面1
2,図示しないウェーストゲートバルブとの結合面(シ
ール面)13,図示しないロータ(タービンロータ)と
の対面部14,渦室壁面15及びその他の表面16等の
表面がある。ここで、供給側排気管から供給される図示
しないエンジンの高温排気ガスは渦室を通ってロータを
駆動し、排出側排気管から大気へと放出される。
ャのタービンハウジング(タービン側)10において、
タービンハウジング10には図示しない供給側排気管と
の結合面11,図示しない排出側排気管との結合面1
2,図示しないウェーストゲートバルブとの結合面(シ
ール面)13,図示しないロータ(タービンロータ)と
の対面部14,渦室壁面15及びその他の表面16等の
表面がある。ここで、供給側排気管から供給される図示
しないエンジンの高温排気ガスは渦室を通ってロータを
駆動し、排出側排気管から大気へと放出される。
【0010】タービンハウジング10本体はSi含有率
の高い球状黒鉛鋳鉄から形成されており、前述した結合
面11,12,13及び対面部14にNi−Cr合金に
C,B,Siを添加した自溶合金からなる耐熱材料Aを
溶射して皮膜30が形成されている。尚、本実施例では
タービンハウジング10の結合面11,12,13及び
対面部14にのみ耐熱材料を溶射しているが、渦室壁面
15やその他の表面16に溶射してもよい。この耐熱材
料Aは自溶合金であるために融点が比較的低く、ターボ
チャージャの実機運転時にエンジンの高温排気ガスを受
けることで、耐熱材料Aの構成成分のうちC,B,Si
のタービンハウジング10本体への拡散が促進され、タ
ービンハウジング10と耐熱材料Aの皮膜30とが強固
に結合する(図3参照)。また、実機運転後に皮膜30
端部を観察したところ酸化も認められなかった。(図4
参照)
の高い球状黒鉛鋳鉄から形成されており、前述した結合
面11,12,13及び対面部14にNi−Cr合金に
C,B,Siを添加した自溶合金からなる耐熱材料Aを
溶射して皮膜30が形成されている。尚、本実施例では
タービンハウジング10の結合面11,12,13及び
対面部14にのみ耐熱材料を溶射しているが、渦室壁面
15やその他の表面16に溶射してもよい。この耐熱材
料Aは自溶合金であるために融点が比較的低く、ターボ
チャージャの実機運転時にエンジンの高温排気ガスを受
けることで、耐熱材料Aの構成成分のうちC,B,Si
のタービンハウジング10本体への拡散が促進され、タ
ービンハウジング10と耐熱材料Aの皮膜30とが強固
に結合する(図3参照)。また、実機運転後に皮膜30
端部を観察したところ酸化も認められなかった。(図4
参照)
【0011】以下に6種類の耐熱材料A〜Fを、球状黒
鉛鋳鉄から形成されたタービンハウジングに膜厚200
μmで溶射し、900℃雰囲気中に100時間放置した
際の実験結果を説明する。尚、表1は耐熱材料A〜Fの
材料を示す。
鉛鋳鉄から形成されたタービンハウジングに膜厚200
μmで溶射し、900℃雰囲気中に100時間放置した
際の実験結果を説明する。尚、表1は耐熱材料A〜Fの
材料を示す。
【0012】
【表1】
【0013】この実験の結果、表2に示すような結果が
得られた。表2に加えて、図2から図3への状態変化で
明らかなとおり、高温雰囲気中に放置することで耐熱材
料溶射時に生じる気孔が減少し、且つ、図4から明らか
なとおり、皮膜端部下に酸化が認められない耐熱材料A
が、ターボチャージャのタービンハウジング表面に溶射
する耐熱材料として最も優れていることが分かった。
尚、図2はタービンハウジングへの耐熱材料溶射時の溶
射部位の金属組織の断面写真を示し、図3は高温雰囲気
中に放置後の溶射部位の金属組織の断面写真を示す。
得られた。表2に加えて、図2から図3への状態変化で
明らかなとおり、高温雰囲気中に放置することで耐熱材
料溶射時に生じる気孔が減少し、且つ、図4から明らか
なとおり、皮膜端部下に酸化が認められない耐熱材料A
が、ターボチャージャのタービンハウジング表面に溶射
する耐熱材料として最も優れていることが分かった。
尚、図2はタービンハウジングへの耐熱材料溶射時の溶
射部位の金属組織の断面写真を示し、図3は高温雰囲気
中に放置後の溶射部位の金属組織の断面写真を示す。
【0014】
【表2】
【0015】図4乃至図8に、皮膜が完全に剥離した耐
熱材料D以外の、それぞれ耐熱材料A,B,C,E,F
の高温雰囲気中に放置後の溶射部位端部の金属組織の断
面写真を示す。
熱材料D以外の、それぞれ耐熱材料A,B,C,E,F
の高温雰囲気中に放置後の溶射部位端部の金属組織の断
面写真を示す。
【0016】
【発明の効果】上述したように本発明のターボチャージ
ャのタービンハウジングでは、タービンハウジングを耐
熱性の低い球状黒鉛鋳鉄を用いて形成しているため、高
温排気ガスの影響によりその表面が酸化しやすいが、少
なくとも他部材との結合面及びロータ対向部等の酸化に
よる悪影響が心配される部分には耐熱材料を溶射してあ
り、それらの部分ではタービンハウジング表面の酸化に
よる劣化が生じない。また、球状黒鉛鋳鉄は比較的安価
であり、ターボチャージャ自体のコストを低減できる。
ャのタービンハウジングでは、タービンハウジングを耐
熱性の低い球状黒鉛鋳鉄を用いて形成しているため、高
温排気ガスの影響によりその表面が酸化しやすいが、少
なくとも他部材との結合面及びロータ対向部等の酸化に
よる悪影響が心配される部分には耐熱材料を溶射してあ
り、それらの部分ではタービンハウジング表面の酸化に
よる劣化が生じない。また、球状黒鉛鋳鉄は比較的安価
であり、ターボチャージャ自体のコストを低減できる。
【0017】特に、耐熱材料にNi−Cr合金にC,
B,Siを添加したものを用いれば、耐熱材料のタービ
ンハウジングへの溶射時はもちろんのこと、ターボチャ
ージャの実機運転時にエンジンの高温排気ガスを受ける
ことで、耐熱材料の構成成分のうちC,B,Siのター
ビンハウジング本体への拡散が促進され、タービンハウ
ジングと耐熱材料とが強固に結合する。従って、非常に
安定した耐熱性の高い皮膜を形成でき、高温排気ガスに
よる酸化は耐熱材料には勿論のこと、タービンハウジン
グ本体にも発生しない。
B,Siを添加したものを用いれば、耐熱材料のタービ
ンハウジングへの溶射時はもちろんのこと、ターボチャ
ージャの実機運転時にエンジンの高温排気ガスを受ける
ことで、耐熱材料の構成成分のうちC,B,Siのター
ビンハウジング本体への拡散が促進され、タービンハウ
ジングと耐熱材料とが強固に結合する。従って、非常に
安定した耐熱性の高い皮膜を形成でき、高温排気ガスに
よる酸化は耐熱材料には勿論のこと、タービンハウジン
グ本体にも発生しない。
【図1】本発明実施例のターボチャージャのタービンハ
ウジングの断面図を示す。
ウジングの断面図を示す。
【図2】図1におけるタービンハウジングへの自溶合金
からなる耐熱材料A溶射時の溶射部位の金属組織の断面
写真を示す。
からなる耐熱材料A溶射時の溶射部位の金属組織の断面
写真を示す。
【図3】図1におけるタービンハウジングへの自溶合金
からなる耐熱材料A溶射後、高温雰囲気中に放置した後
の溶射部位の金属組織の断面写真を示す。
からなる耐熱材料A溶射後、高温雰囲気中に放置した後
の溶射部位の金属組織の断面写真を示す。
【図4】図1におけるタービンハウジングへの自溶合金
からなる耐熱材料A溶射後、高温雰囲気中に放置した後
の溶射部位端部の金属組織の断面写真を示す。
からなる耐熱材料A溶射後、高温雰囲気中に放置した後
の溶射部位端部の金属組織の断面写真を示す。
【図5】タービンハウジングへの耐熱材料B溶射後、高
温雰囲気中に放置した後の溶射部位端部の金属組織の断
面写真を示す。
温雰囲気中に放置した後の溶射部位端部の金属組織の断
面写真を示す。
【図6】タービンハウジングへの耐熱材料C溶射後、高
温雰囲気中に放置した後の溶射部位端部の金属組織の断
面写真を示す。
温雰囲気中に放置した後の溶射部位端部の金属組織の断
面写真を示す。
【図7】タービンハウジングへの耐熱材料E溶射後、高
温雰囲気中に放置した後の溶射部位端部の金属組織の断
面写真を示す。
温雰囲気中に放置した後の溶射部位端部の金属組織の断
面写真を示す。
【図8】タービンハウジングへの耐熱材料F溶射後、高
温雰囲気中に放置した後の溶射部位端部の金属組織の断
面写真を示す。
温雰囲気中に放置した後の溶射部位端部の金属組織の断
面写真を示す。
10 ターボチャージャのタービンハウジング、 11,12,13 他部材との結合面、 14 ロータ対向部。
Claims (1)
- 【請求項1】 ターボチャージャのタービンハウジング
を球状黒鉛鋳鉄から形成し、前記タービンハウジングの
少なくとも他部材との結合面及びロータ対向部にNi−
Cr合金にC,B,Siを添加した自溶合金を溶射した
ことを特徴とするターボチャージャのタービンハウジン
グ。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04245434A JP3077410B2 (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | ターボチャージャのタービンハウジング |
DE4325346A DE4325346C2 (de) | 1992-07-29 | 1993-07-28 | Turbinengehäuse eines Turboladers |
US08/102,981 US5456578A (en) | 1992-07-29 | 1993-07-28 | Turbine housing of turbocharger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04245434A JP3077410B2 (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | ターボチャージャのタービンハウジング |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0649616A true JPH0649616A (ja) | 1994-02-22 |
JP3077410B2 JP3077410B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=17133605
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04245434A Expired - Fee Related JP3077410B2 (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | ターボチャージャのタービンハウジング |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5456578A (ja) |
JP (1) | JP3077410B2 (ja) |
DE (1) | DE4325346C2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
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US5810556A (en) * | 1996-03-06 | 1998-09-22 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Carbon-carbon turbocharger housing unit for intermittent combustion engines |
WO2004022924A1 (en) * | 2002-09-06 | 2004-03-18 | Honeywell Garrett Sa | Self regulating slide vane turbocharger |
US7286923B2 (en) * | 2005-09-30 | 2007-10-23 | General Electric Company | System and method for estimating turbine engine deterioration rate with noisy data |
JP5145117B2 (ja) * | 2008-05-23 | 2013-02-13 | 三菱重工業株式会社 | 圧縮機のハウジング |
US8887390B2 (en) | 2008-08-15 | 2014-11-18 | Dresser-Rand Company | Method for correcting downstream deflection in gas turbine nozzles |
US9097120B2 (en) * | 2010-08-26 | 2015-08-04 | Honeywell International Inc. | Turbine housing assembly |
DE102011108484A1 (de) | 2011-07-25 | 2013-01-31 | Gunther Freiherr von Leoprechting | Gehäuse für Abgasturbolader, Abgaskrümmer sowie kombinierte Bauteile für Abgasturbolader und Abgaskrümmer |
JP5828867B2 (ja) | 2013-07-04 | 2015-12-09 | 本田技研工業株式会社 | ガスケット |
JP6248692B2 (ja) * | 2014-02-21 | 2017-12-20 | 株式会社Ihi | シール機構 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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