JPH07145735A - ターボチャージャーの排気バイパス構造 - Google Patents
ターボチャージャーの排気バイパス構造Info
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- JPH07145735A JPH07145735A JP5292929A JP29292993A JPH07145735A JP H07145735 A JPH07145735 A JP H07145735A JP 5292929 A JP5292929 A JP 5292929A JP 29292993 A JP29292993 A JP 29292993A JP H07145735 A JPH07145735 A JP H07145735A
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- exhaust
- exhaust gas
- passage
- manifold
- bypass
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Exhaust Silencers (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 排気ガスをスムーズにバイパスさせ、過給圧
制御に際してのコントロール性を向上させ得るターボチ
ャージャーの排気バイパス構造を提供する。 【構成】 排気マニホールド１２の排気出口１２ｂに分
割されて形成された二つのマニホールド排気口１３と、
一方のマニホールド排気口１３に接続され、タービン車
室３ａに排気ガスを導入する排ガス導入通路４を有する
と共に他方のマニホールド排気口１３に接続され、上記
タービン車室３ａを通過した排気ガスの下流側排気系路
４ａに排気ガスをバイパスさせるためのバイパス通路６
を有するタービンハウジング３と、上記バイパス通路６
内に設けられ、他方のマニホールド排気口１３を開閉し
てバイパス通路６への排気ガスの流量を制御するウェス
トゲート弁７ａとを備えたものである。
制御に際してのコントロール性を向上させ得るターボチ
ャージャーの排気バイパス構造を提供する。 【構成】 排気マニホールド１２の排気出口１２ｂに分
割されて形成された二つのマニホールド排気口１３と、
一方のマニホールド排気口１３に接続され、タービン車
室３ａに排気ガスを導入する排ガス導入通路４を有する
と共に他方のマニホールド排気口１３に接続され、上記
タービン車室３ａを通過した排気ガスの下流側排気系路
４ａに排気ガスをバイパスさせるためのバイパス通路６
を有するタービンハウジング３と、上記バイパス通路６
内に設けられ、他方のマニホールド排気口１３を開閉し
てバイパス通路６への排気ガスの流量を制御するウェス
トゲート弁７ａとを備えたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、過給圧制御に際しての
コントロール性を高めるべく改良されたターボチャージ
ャーの排気バイパス構造に関するものである。
コントロール性を高めるべく改良されたターボチャージ
ャーの排気バイパス構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、図６に示すように、自動車等に
搭載されるターボチャージャー１は、排気ガスの高温、
高圧のガスエネルギを利用してタービンホイール２を高
速回転させ、それと同軸のコンプレッサ２ｂを回転させ
て過給を行うようになっている。
搭載されるターボチャージャー１は、排気ガスの高温、
高圧のガスエネルギを利用してタービンホイール２を高
速回転させ、それと同軸のコンプレッサ２ｂを回転させ
て過給を行うようになっている。
【０００３】また通常、ターボチャージャー１には過給
圧の制御手段が設けられており、図示例はその中でも代
表的な排気バイパス方式の一例である。
圧の制御手段が設けられており、図示例はその中でも代
表的な排気バイパス方式の一例である。
【０００４】タービンホイール２はタービンハウジング
３のタービン車室３ａに回転可能に設けられ、タービン
ハウジング３内にはタービン車室３ａに排気ガスを導入
する排ガス導入通路４が形成される。図示例はラジアル
式タービンを示し、即ち排気ガスはタービンホイール２
にその径方向外側から導入され、タービンブレード５間
で直角に向きを変えた後、タービンホイール２の軸方向
に沿って下流側排気系路４ａから排出される。
３のタービン車室３ａに回転可能に設けられ、タービン
ハウジング３内にはタービン車室３ａに排気ガスを導入
する排ガス導入通路４が形成される。図示例はラジアル
式タービンを示し、即ち排気ガスはタービンホイール２
にその径方向外側から導入され、タービンブレード５間
で直角に向きを変えた後、タービンホイール２の軸方向
に沿って下流側排気系路４ａから排出される。
【０００５】またタービンハウジング３内には、タービ
ンホイール２を迂回して排ガス導入通路４と下流側排気
系路４ａとを結ぶバイパス通路６が形成される。バイパ
ス通路６は隔壁１１で排ガス導入通路４と仕切られ、そ
のガス入口が隔壁１１に設けられたバイパス穴６ａによ
って形成される。バイパス通路６内にはスイングバルブ
７が設けられ、それを回動軸８中心にアクチュエータ９
のロッド１０で回動させ、バイパス穴６ａを開くことで
排気ガスの一部をバイパス通路６に逃がし、タービン車
室３ａへの排気ガス流量を制限して過給圧の制御を行っ
ている。
ンホイール２を迂回して排ガス導入通路４と下流側排気
系路４ａとを結ぶバイパス通路６が形成される。バイパ
ス通路６は隔壁１１で排ガス導入通路４と仕切られ、そ
のガス入口が隔壁１１に設けられたバイパス穴６ａによ
って形成される。バイパス通路６内にはスイングバルブ
７が設けられ、それを回動軸８中心にアクチュエータ９
のロッド１０で回動させ、バイパス穴６ａを開くことで
排気ガスの一部をバイパス通路６に逃がし、タービン車
室３ａへの排気ガス流量を制限して過給圧の制御を行っ
ている。
【０００６】特に、バイパス穴６ａが開放されたとき排
ガス導入通路４の排気ガスはバイパス通路６にクランク
状に入り込むことになる。そして排ガス導入通路４は下
流側に向かって断面が順次絞られるノズル状に形成さ
れ、さらにバイパス穴６ａより上流側の断面積が、バイ
パス通路６に排気ガスが逃げてもタービンホイール２に
所定の流量を与え得る比較的大きめに設定されている。
ガス導入通路４の排気ガスはバイパス通路６にクランク
状に入り込むことになる。そして排ガス導入通路４は下
流側に向かって断面が順次絞られるノズル状に形成さ
れ、さらにバイパス穴６ａより上流側の断面積が、バイ
パス通路６に排気ガスが逃げてもタービンホイール２に
所定の流量を与え得る比較的大きめに設定されている。
【０００７】このように排気ガスをバイパスさせるに際
して、タービンハウジング３にバイパス通路６を一体的
に設け、排ガス導入通路４の区画壁にバイパス穴６ａを
設けて側方にバイパスさせる方法が一般的であり、他に
も排気マニホールド（図示せず）に別体の排気バイパス
バルブを設ける方法等がある。尚、高出力エンジン等で
は吸気側にリリーフバルブを設ける例も多く見受けられ
る。
して、タービンハウジング３にバイパス通路６を一体的
に設け、排ガス導入通路４の区画壁にバイパス穴６ａを
設けて側方にバイパスさせる方法が一般的であり、他に
も排気マニホールド（図示せず）に別体の排気バイパス
バルブを設ける方法等がある。尚、高出力エンジン等で
は吸気側にリリーフバルブを設ける例も多く見受けられ
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の如
く、排ガス導入通路４から側方にバイパスさせる方法だ
と排気ガスの流れがクランク状になり、通過抵抗が生じ
て良好なバイパス流量特性が得られないという問題があ
る。これに対してバイパス穴６ａを大径化する必要があ
り、そうするとスイングバルブ７、タービンハウジング
３等も大型となり構造が全体的に大型化してしまう。ま
た、過給圧制御に際してのコントロール性が悪化すると
いう問題も生じてしまう。
く、排ガス導入通路４から側方にバイパスさせる方法だ
と排気ガスの流れがクランク状になり、通過抵抗が生じ
て良好なバイパス流量特性が得られないという問題があ
る。これに対してバイパス穴６ａを大径化する必要があ
り、そうするとスイングバルブ７、タービンハウジング
３等も大型となり構造が全体的に大型化してしまう。ま
た、過給圧制御に際してのコントロール性が悪化すると
いう問題も生じてしまう。
【０００９】また、排気ガスは排ガス導入通路４の途中
でバイパスされるため、その手前の排ガス導入通路４の
断面積を上記の如く大きめに設定する必要があり、そう
すると低速時の排気脈動を充分にタービンホイール２の
駆動力として活かしきれず、ブーストの立ち上がりが良
くならない等の不具合が生じてしまう。特に高速時にお
いては、前記通過抵抗により排気ガスのバイパス通路６
への抜けが悪く、過給圧制御が困難となってしまう。
でバイパスされるため、その手前の排ガス導入通路４の
断面積を上記の如く大きめに設定する必要があり、そう
すると低速時の排気脈動を充分にタービンホイール２の
駆動力として活かしきれず、ブーストの立ち上がりが良
くならない等の不具合が生じてしまう。特に高速時にお
いては、前記通過抵抗により排気ガスのバイパス通路６
への抜けが悪く、過給圧制御が困難となってしまう。
【００１０】そこで、上記課題を解決すべく本発明は創
案され、その目的は、排気ガスをスムーズにバイパスさ
せ、過給圧制御に際してのコントロール性を向上させ得
るターボチャージャーの排気バイパス構造を提供するこ
とにある。
案され、その目的は、排気ガスをスムーズにバイパスさ
せ、過給圧制御に際してのコントロール性を向上させ得
るターボチャージャーの排気バイパス構造を提供するこ
とにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、排気マニホールドの排気出口に分割されて
形成された二つのマニホールド排気口と、一方のマニホ
ールド排気口に接続され、タービン車室に排気ガスを導
入する排ガス導入通路を有すると共に他方のマニホール
ド排気口に接続され、上記タービン車室を通過した排気
ガスの下流側排気系路に排気ガスをバイパスさせるため
のバイパス通路を有するタービンハウジングと、上記バ
イパス通路内に設けられ、他方のマニホールド排気口を
開閉してバイパス通路への排気ガスの流量を制御するウ
ェストゲート弁とを備えたものである。
に本発明は、排気マニホールドの排気出口に分割されて
形成された二つのマニホールド排気口と、一方のマニホ
ールド排気口に接続され、タービン車室に排気ガスを導
入する排ガス導入通路を有すると共に他方のマニホール
ド排気口に接続され、上記タービン車室を通過した排気
ガスの下流側排気系路に排気ガスをバイパスさせるため
のバイパス通路を有するタービンハウジングと、上記バ
イパス通路内に設けられ、他方のマニホールド排気口を
開閉してバイパス通路への排気ガスの流量を制御するウ
ェストゲート弁とを備えたものである。
【００１２】
【作用】上記構成によれば、ウェストゲート弁が開放さ
れたとき排気マニホールド内の排気ガスはマニホールド
排気口よりバイパス通路内に直接導かれる。これによっ
て通過抵抗は減少され、高速時においてもスムーズに排
気ガスをバイパスさせ、過給圧制御に際してのコントロ
ール性を向上させることができる。
れたとき排気マニホールド内の排気ガスはマニホールド
排気口よりバイパス通路内に直接導かれる。これによっ
て通過抵抗は減少され、高速時においてもスムーズに排
気ガスをバイパスさせ、過給圧制御に際してのコントロ
ール性を向上させることができる。
【００１３】
【実施例】以下本発明の好適一実施例を添付図面に基づ
いて詳述する。
いて詳述する。
【００１４】図１は排気マニホールド及びターボチャー
ジャーのタービン側を示す断面図で、（ａ）は側断面
図、（ｂ）は上面断面図である。
ジャーのタービン側を示す断面図で、（ａ）は側断面
図、（ｂ）は上面断面図である。
【００１５】図示する排気マニホールド１２は、鋳造で
一体成形された直列４気筒のもので、四つのガス入口部
１２ａは一つに集合されて排気出口１２ｂを形成してい
る。排気出口１２ｂにはマニホールド排気口１３が互い
に近接されて二つ形成され、一方のマニホールド排気口
１３（図１（ｂ）で右側）は排気ガスのメインの出口と
なる排気穴１３ａであり、他方のマニホールド排気口１
３（図１（ｂ）で左側）はバイパス用出口となるバイパ
ス穴１３ｂである。排気出口１２ｂは、ガスケット１９
を間に挟んでターボチャージャー１のタービンハウジン
グ３と接続され、そのとき双方のマニホールド排気口１
３は完全に覆われてしまう。排気出口１２ｂの接続面１
２ｃは切削加工により平滑面とされる。双方のマニホー
ルド排気口１３の入口部内壁１２ｄは、整流効果を高め
るべくノズル状に形成される。
一体成形された直列４気筒のもので、四つのガス入口部
１２ａは一つに集合されて排気出口１２ｂを形成してい
る。排気出口１２ｂにはマニホールド排気口１３が互い
に近接されて二つ形成され、一方のマニホールド排気口
１３（図１（ｂ）で右側）は排気ガスのメインの出口と
なる排気穴１３ａであり、他方のマニホールド排気口１
３（図１（ｂ）で左側）はバイパス用出口となるバイパ
ス穴１３ｂである。排気出口１２ｂは、ガスケット１９
を間に挟んでターボチャージャー１のタービンハウジン
グ３と接続され、そのとき双方のマニホールド排気口１
３は完全に覆われてしまう。排気出口１２ｂの接続面１
２ｃは切削加工により平滑面とされる。双方のマニホー
ルド排気口１３の入口部内壁１２ｄは、整流効果を高め
るべくノズル状に形成される。
【００１６】ターボチャージャー１は従来例同様のラジ
アル式タービンを有し、よってタービンハウジング３内
に形成される排ガス導入通路４と下流側排気系路４ａと
はタービン車室３ａを境に互いに垂直とされる。排ガス
導入通路４のガス入口としての一端は排気穴１３ａに臨
んで同径に開口され、それによって排ガス導入通路４は
排気マニホールド１２内と連通される。タービン車室３
ａはタービンホイール２の径方向外方を取り巻くよう渦
巻ないしスクロール状に形成され、下流側排気系路４ａ
はその軸心がタービンホイール２のタービン軸２ａと一
致される。
アル式タービンを有し、よってタービンハウジング３内
に形成される排ガス導入通路４と下流側排気系路４ａと
はタービン車室３ａを境に互いに垂直とされる。排ガス
導入通路４のガス入口としての一端は排気穴１３ａに臨
んで同径に開口され、それによって排ガス導入通路４は
排気マニホールド１２内と連通される。タービン車室３
ａはタービンホイール２の径方向外方を取り巻くよう渦
巻ないしスクロール状に形成され、下流側排気系路４ａ
はその軸心がタービンホイール２のタービン軸２ａと一
致される。
【００１７】また一方、タービンハウジング３内には、
バイパス穴１３ｂと下流側排気系路４ａとを直線的に且
つ最短距離で結ぶバイパス通路６が形成される。バイパ
ス通路６は、その入口がバイパス穴１３ｂに臨んで大き
く開口されると共にそれがウェストゲート弁７ａを収容
するバルブ室１４となっている。バルブ室１４より下流
側は断面が縮小され、出口は下流側排気系路４ａに開口
されている。またバイパス通路６は、隔壁１５によって
排ガス導入通路４と完全に仕切られて排ガス導入通路４
と並列されている。これによってタービンハウジング３
をコンパクトにすることができる。
バイパス穴１３ｂと下流側排気系路４ａとを直線的に且
つ最短距離で結ぶバイパス通路６が形成される。バイパ
ス通路６は、その入口がバイパス穴１３ｂに臨んで大き
く開口されると共にそれがウェストゲート弁７ａを収容
するバルブ室１４となっている。バルブ室１４より下流
側は断面が縮小され、出口は下流側排気系路４ａに開口
されている。またバイパス通路６は、隔壁１５によって
排ガス導入通路４と完全に仕切られて排ガス導入通路４
と並列されている。これによってタービンハウジング３
をコンパクトにすることができる。
【００１８】ウェストゲート弁７ａは具体的にはスイン
グバルブ７で、スイングバルブ７は、タービンハウジン
グ３に回動可能に支持されたシャフト１６と、シャフト
１６の一端に固定されたスイングアーム１７と、スイン
グアーム１７に取り付けられてバイパス穴１３ｂの開閉
を実質的に行う弁体１８とから主に構成される。弁体１
８に対しての弁座２０はバイパス穴１３ｂ周りの接続面
１２ｃであり、つまり接続面１２ｃが弁座２０としての
役割を兼ねることからそれが平滑に形成されることにな
る。
グバルブ７で、スイングバルブ７は、タービンハウジン
グ３に回動可能に支持されたシャフト１６と、シャフト
１６の一端に固定されたスイングアーム１７と、スイン
グアーム１７に取り付けられてバイパス穴１３ｂの開閉
を実質的に行う弁体１８とから主に構成される。弁体１
８に対しての弁座２０はバイパス穴１３ｂ周りの接続面
１２ｃであり、つまり接続面１２ｃが弁座２０としての
役割を兼ねることからそれが平滑に形成されることにな
る。
【００１９】シャフト１６はタービンハウジング３を貫
通しており、その外部に位置する端部にはアクチュエー
タ９のロッド１０が接続されるためのレバー２１が固定
される。アクチュエータ９はそのノズル９ａから吸気圧
を導入し、スプリング９ｂとの力のバランスでロッド１
０を動かすようになっている。
通しており、その外部に位置する端部にはアクチュエー
タ９のロッド１０が接続されるためのレバー２１が固定
される。アクチュエータ９はそのノズル９ａから吸気圧
を導入し、スプリング９ｂとの力のバランスでロッド１
０を動かすようになっている。
【００２０】次に実施例の作用を述べる。
【００２１】過給圧が所定値を超えると、アクチュエー
タ９がロッド１０を開方向に移動させ、それによってス
イングアーム１７が回動され弁体１８がバイパス穴１３
ｂを開く。すると排気マニホールド１２内の排気ガスが
バイパス通路６内にも流れ、排ガス導入通路４へ送られ
る排気ガス流量が一定となり、過給圧が所定値に保持さ
れる。
タ９がロッド１０を開方向に移動させ、それによってス
イングアーム１７が回動され弁体１８がバイパス穴１３
ｂを開く。すると排気マニホールド１２内の排気ガスが
バイパス通路６内にも流れ、排ガス導入通路４へ送られ
る排気ガス流量が一定となり、過給圧が所定値に保持さ
れる。
【００２２】このとき排気マニホールド１２内の排気ガ
スは、その動圧方向に沿って直接バイパス通路６内に導
かれ、そのまま方向を変えずバイパス通路６内を直線的
に流れ下流側排気系路４ａへ送られる。特にバイパス通
路６への進入に際しての通過抵抗は、弁体１８を回避す
るときに多少生ずるものの、排ガス導入通路４から側方
へ抜ける従来の場合と比べ大幅に減少される。またこれ
により、同等のバイパス流量を確保しつつバイパス穴１
３ｂを小さくすることができ、構造も全体的に小型化が
可能で、弁体１８のシール性も一層強調される。
スは、その動圧方向に沿って直接バイパス通路６内に導
かれ、そのまま方向を変えずバイパス通路６内を直線的
に流れ下流側排気系路４ａへ送られる。特にバイパス通
路６への進入に際しての通過抵抗は、弁体１８を回避す
るときに多少生ずるものの、排ガス導入通路４から側方
へ抜ける従来の場合と比べ大幅に減少される。またこれ
により、同等のバイパス流量を確保しつつバイパス穴１
３ｂを小さくすることができ、構造も全体的に小型化が
可能で、弁体１８のシール性も一層強調される。
【００２３】また一方、排ガス導入通路４にはバイパス
流量分の余裕を取る必要がなくなり、よってその断面積
を縮小して低速時に有利となるよう設定することができ
る。
流量分の余裕を取る必要がなくなり、よってその断面積
を縮小して低速時に有利となるよう設定することができ
る。
【００２４】そして、低速時を含めあらゆる速度域で排
気ガスを大量、スムーズにバイパスさせることが可能と
なり、それに伴い過給圧制御に際してのコントロール
性、制御幅を一層向上できる。
気ガスを大量、スムーズにバイパスさせることが可能と
なり、それに伴い過給圧制御に際してのコントロール
性、制御幅を一層向上できる。
【００２５】さらに排気マニホールド１２の接続面１２
ｃの加工と同時に弁座２０が形成され、製作も容易であ
る。
ｃの加工と同時に弁座２０が形成され、製作も容易であ
る。
【００２６】図２は、スイングバルブ７を全開としたと
きの排気ガス流入圧力Ｐ1 とバイパス流量（質量流量）
Ｇ1 との関係を示し、従来の場合（鎖線）に比べ本案の
場合（実線）の方が同一のＰ1 に対してＧ1 が大きくな
る。
きの排気ガス流入圧力Ｐ1 とバイパス流量（質量流量）
Ｇ1 との関係を示し、従来の場合（鎖線）に比べ本案の
場合（実線）の方が同一のＰ1 に対してＧ1 が大きくな
る。
【００２７】また図３に示す過給圧Ｐ2 とエンジン回転
数Ｎとの関係において、ある過給圧Ｐb で過給圧制御を
行う場合、従来（破線）の場合だとＮ1 でバイパス流量
が限界となりその回転数以降過給圧が上昇してしまうの
に対し、本案（実線）の場合だとＮ1 より高回転のＮ2
までＰb を保持できる。このように、高回転側のブース
ト特性の向上も認められる。
数Ｎとの関係において、ある過給圧Ｐb で過給圧制御を
行う場合、従来（破線）の場合だとＮ1 でバイパス流量
が限界となりその回転数以降過給圧が上昇してしまうの
に対し、本案（実線）の場合だとＮ1 より高回転のＮ2
までＰb を保持できる。このように、高回転側のブース
ト特性の向上も認められる。
【００２８】尚、従来排気マニホールド１２に別体の排
気バイパスバルブを設けたものがあるが、本案のものは
タービンハウジング３に一体的なのでスペース、コスト
の点で有利となる。
気バイパスバルブを設けたものがあるが、本案のものは
タービンハウジング３に一体的なのでスペース、コスト
の点で有利となる。
【００２９】次に変形実施例について述べる。
【００３０】一般に、車両の加減速或いは登坂、降坂等
の負荷状況に応じて過給圧を制御する、即ち、加速或い
は登坂時には過給圧の設定を高めて高出力を発生させ、
減速或いは降坂時には逆にそれを低くして排気ガスを早
期にバイパスさせ、排圧によるポンピングロスの低減を
狙う制御を行うことが望ましい。
の負荷状況に応じて過給圧を制御する、即ち、加速或い
は登坂時には過給圧の設定を高めて高出力を発生させ、
減速或いは降坂時には逆にそれを低くして排気ガスを早
期にバイパスさせ、排圧によるポンピングロスの低減を
狙う制御を行うことが望ましい。
【００３１】これは外部のコントロール系によっても可
能であるが、ここでは上記のものにそれを行う手段を付
加させたものについて説明する。
能であるが、ここでは上記のものにそれを行う手段を付
加させたものについて説明する。
【００３２】図４は前記実施例の変形例を示すもので、
（ａ）が（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）が側断面図、
（ｃ）が上面断面図である。
（ａ）が（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）が側断面図、
（ｃ）が上面断面図である。
【００３３】排気マニホールド１２には排気出口１２ｂ
の下部にバイパス穴１３ｂが形成される。バルブ室１４
にはスイングバルブ７が設けられ、そのシャフト１６は
タービンハウジング３に固定されたスリーブ２２に回転
可能に挿通され、シャフト１６の両端にはスイングアー
ム１７が上向きに、レバー２１が下向きにそれぞれ固定
される。
の下部にバイパス穴１３ｂが形成される。バルブ室１４
にはスイングバルブ７が設けられ、そのシャフト１６は
タービンハウジング３に固定されたスリーブ２２に回転
可能に挿通され、シャフト１６の両端にはスイングアー
ム１７が上向きに、レバー２１が下向きにそれぞれ固定
される。
【００３４】レバー２１の下端部には支持軸２３が設け
られ、支持軸２３はアクチュエータ９のロッド１０と錘
２４とを回動可能に支持している。錘２４は延出部２４
ａと錘体２４ｂとで構成され、重量Ｗを有しており、支
持軸２３に吊り下げられて車両の進行方向（図に矢印で
示す）に沿ってのみ回動可能となっている。過給圧が上
昇するとアクチュエータ９はロッド１０を前方に押して
スイングバルブ７を開くようになっている。
られ、支持軸２３はアクチュエータ９のロッド１０と錘
２４とを回動可能に支持している。錘２４は延出部２４
ａと錘体２４ｂとで構成され、重量Ｗを有しており、支
持軸２３に吊り下げられて車両の進行方向（図に矢印で
示す）に沿ってのみ回動可能となっている。過給圧が上
昇するとアクチュエータ９はロッド１０を前方に押して
スイングバルブ７を開くようになっている。
【００３５】車両の定速或いは平坦路走行時、錘２４は
鉛直に吊り下げられ、スイングバルブ７はアクチュエー
タ９の設定過給圧Ｐb で開閉制御される。そして加速或
いは登坂時においては、支持軸２３に錘２４による後方
向きの力Ｗ1 が作用し、設定過給圧Ｐb よりその分高圧
でスイングバルブ７が開となる。逆に減速或いは降坂時
においては、錘２４による前方向きの力Ｗ2 で設定過給
圧Ｐb より低圧でスイングバルブ７が開となる。
鉛直に吊り下げられ、スイングバルブ７はアクチュエー
タ９の設定過給圧Ｐb で開閉制御される。そして加速或
いは登坂時においては、支持軸２３に錘２４による後方
向きの力Ｗ1 が作用し、設定過給圧Ｐb よりその分高圧
でスイングバルブ７が開となる。逆に減速或いは降坂時
においては、錘２４による前方向きの力Ｗ2 で設定過給
圧Ｐb より低圧でスイングバルブ７が開となる。
【００３６】これによって、車両の負荷状況に応じた設
定過給圧の調整が可能となり、加速或いは登坂時には過
給圧を高めて高出力を発生させ、減速或いは降坂時には
早期にバイパスを行って排圧によるポンピングロスを低
減できる。かかる構成は構造が簡単であり、錘２４の延
出部２４ａの長さや錘体２４ｂの重量を変えることで最
適なセッティングが行える。また錘２４が過敏に動かぬ
ようダンパ等の吸収手段を設けてもよい。
定過給圧の調整が可能となり、加速或いは登坂時には過
給圧を高めて高出力を発生させ、減速或いは降坂時には
早期にバイパスを行って排圧によるポンピングロスを低
減できる。かかる構成は構造が簡単であり、錘２４の延
出部２４ａの長さや錘体２４ｂの重量を変えることで最
適なセッティングが行える。また錘２４が過敏に動かぬ
ようダンパ等の吸収手段を設けてもよい。
【００３７】さらに図５はそれの変形例を示している。
タービンハウジング３内には、鉛直に対し角度θだけ車
両進行方向に向かって傾斜された排気ガスの導入路２５
と、導入路２５とその上部で連通して水平方向（図の奥
行き方向）に延出されたバイパス通路６とがそれぞれ形
成される。バイパス通路６の導入路２５上方がバルブ室
１４となっており、バルブ室１４には重量Ｆを有する球
状弁体２６が載置される。バルブ室１４の底面部には球
状弁体２６の形状に相応した窪み２７が設けられ、窪み
２７の底部後方寄りに導入路２５の上端開口が形成され
る。図に現れない導入路２５の下端部は排気マニホール
ド１２内と連通される。
タービンハウジング３内には、鉛直に対し角度θだけ車
両進行方向に向かって傾斜された排気ガスの導入路２５
と、導入路２５とその上部で連通して水平方向（図の奥
行き方向）に延出されたバイパス通路６とがそれぞれ形
成される。バイパス通路６の導入路２５上方がバルブ室
１４となっており、バルブ室１４には重量Ｆを有する球
状弁体２６が載置される。バルブ室１４の底面部には球
状弁体２６の形状に相応した窪み２７が設けられ、窪み
２７の底部後方寄りに導入路２５の上端開口が形成され
る。図に現れない導入路２５の下端部は排気マニホール
ド１２内と連通される。
【００３８】この球状弁体２６の重量Ｆが導入路２５の
開閉、即ち設定過給圧を実質的に決定する。導入路２５
内圧が所定値まで上昇すると球状弁体２６が浮上されて
通路を解放する。車両の加速時、球状弁体２６がより強
力に導入路２５の上端開口を塞ぐことで設定過給圧が高
圧側となり、減速時には球状弁体２６に作用する進行方
向への力によって設定過給圧が低圧側となる。この構成
によっても上記と同様な効果を達成できる。尚、バルブ
室１４に球状弁体２６を下方に押し付ける付勢手段を設
けるようにしてもよい。
開閉、即ち設定過給圧を実質的に決定する。導入路２５
内圧が所定値まで上昇すると球状弁体２６が浮上されて
通路を解放する。車両の加速時、球状弁体２６がより強
力に導入路２５の上端開口を塞ぐことで設定過給圧が高
圧側となり、減速時には球状弁体２６に作用する進行方
向への力によって設定過給圧が低圧側となる。この構成
によっても上記と同様な効果を達成できる。尚、バルブ
室１４に球状弁体２６を下方に押し付ける付勢手段を設
けるようにしてもよい。
【００３９】尚、ウェストゲート弁７ａとしてはスイン
グバルブ７以外にも考えられ、例えばポペット弁等を用
いてもよい。
グバルブ７以外にも考えられ、例えばポペット弁等を用
いてもよい。
【００４０】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
る。
【００４１】（１）低速時を含めあらゆる速度域におい
て排気ガスを大量、スムーズにバイパスさせることが可
能となる。
て排気ガスを大量、スムーズにバイパスさせることが可
能となる。
【００４２】（２）過給圧制御に際してのコントロール
性、制御幅を向上できる。
性、制御幅を向上できる。
【図１】本発明に係るターボチャージャーの排気バイパ
ス構造の一実施例を示す図で、（ａ）は側断面図、
（ｂ）は正面断面図である。
ス構造の一実施例を示す図で、（ａ）は側断面図、
（ｂ）は正面断面図である。
【図２】排気ガス圧力とバイパス流量（質量流量）との
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図３】過給圧とエンジン回転数との関係を示すグラフ
である。
である。
【図４】変形実施例を示す図で、（ａ）が（ｂ）のＡ−
Ａ線断面図、（ｂ）が側断面図、（ｃ）が上面断面図で
ある。
Ａ線断面図、（ｂ）が側断面図、（ｃ）が上面断面図で
ある。
【図５】図４の変形例を示す側断面図である。
【図６】従来例を示す平面断面図である。
１ ターボチャージャー ３ タービンハウジング ３ａ タービン車室 ４ 排ガス導入通路 ４ａ 下流側排気系路 ６ バイパス通路 ７ａ ウェストゲート弁 １２ 排気マニホールド １２ｂ 排気出口 １３ マニホールド排気口
Claims (2)
- 【請求項１】 排気マニホールドの排気出口に分割され
て形成された二つのマニホールド排気口と、一方のマニ
ホールド排気口に接続され、タービン車室に排気ガスを
導入する排ガス導入通路を有すると共に他方のマニホー
ルド排気口に接続され、上記タービン車室を通過した排
気ガスの下流側排気系路に排気ガスをバイパスさせるた
めのバイパス通路を有するタービンハウジングと、上記
バイパス通路内に設けられ、該他方のマニホールド排気
口を開閉してバイパス通路への排気ガスの流量を制御す
るウェストゲート弁とを備えたことを特徴とするターボ
チャージャーの排気バイパス構造。 - 【請求項２】 上記タービンハウジングが、上記それぞ
れのマニホールド排気口に上記排ガス導入通路の入口と
上記バイパス通路の入口とが一体的に接続されるよう排
ガス導入通路とバイパス通路とを並列に有する請求項１
記載のターボチャージャーの排気バイパス構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5292929A JPH07145735A (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | ターボチャージャーの排気バイパス構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5292929A JPH07145735A (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | ターボチャージャーの排気バイパス構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07145735A true JPH07145735A (ja) | 1995-06-06 |
Family
ID=17788240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5292929A Pending JPH07145735A (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | ターボチャージャーの排気バイパス構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07145735A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2489462A (en) * | 2011-03-29 | 2012-10-03 | Gm Global Tech Operations Inc | Exhaust manifold for a two-stage turbocharger for an internal combustion engine |
| WO2013003134A1 (en) * | 2011-06-28 | 2013-01-03 | Borgwarner Inc. | Exhaust gas turbocharger |
| WO2019123567A1 (ja) * | 2017-12-20 | 2019-06-27 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | タービンハウジング及びこのタービンハウジングを備えたターボチャージャー |
-
1993
- 1993-11-24 JP JP5292929A patent/JPH07145735A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2489462A (en) * | 2011-03-29 | 2012-10-03 | Gm Global Tech Operations Inc | Exhaust manifold for a two-stage turbocharger for an internal combustion engine |
| GB2489462B (en) * | 2011-03-29 | 2016-07-20 | Gm Global Tech Operations Llc | Exhaust manifold for a two-stage turbocharger for an internal combustion engine |
| WO2013003134A1 (en) * | 2011-06-28 | 2013-01-03 | Borgwarner Inc. | Exhaust gas turbocharger |
| CN103534456A (zh) * | 2011-06-28 | 2014-01-22 | 博格华纳公司 | 排气涡轮增压器 |
| KR20140040806A (ko) * | 2011-06-28 | 2014-04-03 | 보르그워너 인코퍼레이티드 | 배기가스 터보차저 |
| JP2014522937A (ja) * | 2011-06-28 | 2014-09-08 | ボーグワーナー インコーポレーテッド | 排気ガスターボチャージャ |
| CN103534456B (zh) * | 2011-06-28 | 2018-12-21 | 博格华纳公司 | 排气涡轮增压器 |
| WO2019123567A1 (ja) * | 2017-12-20 | 2019-06-27 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | タービンハウジング及びこのタービンハウジングを備えたターボチャージャー |
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