JPH07158461A - 排ガスターボチャージャおよび排ガスターボチャージャを運転する方法 - Google Patents

排ガスターボチャージャおよび排ガスターボチャージャを運転する方法

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JPH07158461A
JPH07158461A JP6243819A JP24381994A JPH07158461A JP H07158461 A JPH07158461 A JP H07158461A JP 6243819 A JP6243819 A JP 6243819A JP 24381994 A JP24381994 A JP 24381994A JP H07158461 A JPH07158461 A JP H07158461A
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air
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Claus-Detlef Schegk
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ABB Management AG
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 加速特性を著しく改善する簡単な手段を有す
る排ガスターボチャージャを提供する。 【構成】 空気補助駆動装置が多数の吸引ジェットポン
プ９を有していて、該吸引ジェットポンプによって補助
空気がディフューザ入口１０の範囲に導入されるように
した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のための排ガ
スターボチャージャであって、主としてタービンと半径
流型のコンプレッサより構成されていて、前記タービン
とコンプレッサとが共通の１つの軸に配置されており、
この場合、タービンによって駆動されるコンプレッサイ
ンペラに羽根付きのディフューザが接続されており、コ
ンプレッサ部分には空気補助駆動装置が設けられてい
て、該空気補助駆動装置は外部の圧縮空気源から供給さ
れるようになっている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】このような形式の排ガスターボチャージ
ャでは、空気補助駆動装置によってターボチャージャの
加速特性が、内燃機関、たとえばディーゼル機関を負荷
する際に改善されるのが望ましい。補助空気はこの場
合、通常、コンプレッサインペラに導入される。このた
めには、多数のノズルから流出する駆動ジェット流が回
転羽根に向けられる。この場合、羽根が振動されるおそ
れがある。コンプレッサインペラにおいて導入された補
助空気によって潜在的に生じる不都合なサージングが、
内燃機関に送られる空気量を制限することになる。この
ことは、所望する加速効果と逆の作用を生ぜしめること
になる。特に振動の理由から流入角度がなだらかにされ
る。なだらかな流入角度では弱い駆動力しか生ぜしめら
れない。回転数があがるにつれて、流入角度ひいては駆
動力が次第に小さくなる。さらに振動発生の理由により
補助空気量が制限されている。
【０００３】冒頭で述べた形式の排ガスターボチャージ
ャは、たとえばドイツ連邦共和国特許第３５０４４６５
号明細書により公知である。コンプレッサケーシング内
に配置された圧縮空気捕集室から、多数の噴射通路が分
岐している。必要な場合に、この噴射通路を介して圧縮
空気はコンプレッサインペラへと向けられる。コンプレ
ッサインペラには、このために通常の羽根のほかに、付
加的な羽根が設けられている。この付加的な羽根が、周
囲にわたって均等に分配された補助駆動羽根である。噴
射通路の軸線は、圧縮空気の噴射作用を最善にする角度
で補助空気羽根に向けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
の欠点を回避して、加速特性を著しく改善する簡単な手
段を有する排ガスターボチャージャを提供することであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、空気補助駆動装置が多数の吸引ジ
ェットポンプを有していて、該吸引ジェットポンプによ
って補助空気がディフューザ入口の範囲に導入されるよ
うにした。
【０００６】
【発明の効果】補助空気によってコンプレッサインペラ
の直接的な駆動を行うという従来の原理を放棄すること
の利点として、本発明による手段は、コンプレッサイン
ペラ内の流れを妨害することがなく、その結果、噴射す
る空気の量と噴射状態とを自由に選択できるということ
である。内燃機関の従来の煤煙発生が、負荷する際に最
も短い時間で大量の空気を内燃機関に供給できるように
なったことにより回避される。迅速に増大されて生じる
排ガス流がタービンで処理されて、ターボチャージャを
所望の程度に加速する。
【０００７】特に有利には、補助空気が流れ方向で、各
２つの隣り合うディフューザ羽根の間に、有利には該デ
ィフューザ羽根の最も狭い横断面で、ディフューザ入口
に導入されるようになっている。これによりディフュー
ザ入口に生じる負圧がコンプレッサインペラ内の流れを
助成する。
【０００８】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく
説明する。
【０００９】図１に示されたシステムは主として内燃機
関１より構成されており、内燃機関１はこの場合、排ガ
スターボチャージャのコンプレッサ２によって圧縮空気
を供給されているディーゼル機関である。コンプレッサ
の駆動は過給機タービン３によって行なわれ、この過給
機タービン３はディーゼル機関の排ガスによって負荷さ
れるようになっていて、コンプレッサインペラと一緒に
共通の軸４に配置されている。
【００１０】コンプレッサ２には、スタートや加速のた
めの排ガスが不足した場合に外部エネルギを供給するた
めの、空気補助駆動装置の形の手段が配設されている。
それはこの場合圧縮空気源、たとえば圧縮空気タンク５
であり、圧縮空気タンクはコンプレッサ（図示せず）に
よって装入されることができる。圧縮空気タンク５は圧
縮空気を圧縮空気導管６を介して、コンプレッサケーシ
ング７内に配置された環状通路８に供給する（図２）。
【００１１】本発明に基づき、この空気補助駆動装置は
多数の吸引ジェットポンプ９を有しており、吸引ジェッ
トポンプは環状通路８から圧縮空気を供給される。コン
プレッサケーシング７を貫通する吸引ジェットポンプ９
の開口部はコンプレッサ回転羽根１２の下流側に位置し
ている。コンプレッサ回転羽根１２はディフューザ入口
１０の半径方向平面内へ、それも２つの隣り合うディフ
ューザ羽根１１の間の最も狭い横断面の中心に開口して
いる。各ディフューザ通路に吸引ジェットポンプ９が配
属されている。吸引ジェットポンプ９の開口部はディフ
ューザ羽根１１の方向に向かっている。流入は流れを制
限する通路壁に対してできるだけなだらかな角度で、か
つ通路２等分線の方向で達せられる。
【００１２】吸引ジェットポンプ９は、冒頭で述べた従
来の補助空気量の何倍もの量をディフューザに噴射でき
るように設計されている。必要とされる空気量はディー
ゼル機関の運転状態に応じて異なっているので量制御装
置が設けられている。最も簡単な場合は、制御装置２０
と制御弁２１とがシステムに組み込まれる。この場合、
制御パラメータとしては回転数または圧力比のような機
関パラメータまたは過給機パラメータが使用される。
【００１３】本発明による構成の作用形式は次に述べる
通りである。ディーゼル機関からわずかな排ガスしか過
給機タービン３に供給されないような運転状態で、たと
えば内燃機関をアイドリング運転状態から迅速に加速し
たい場合で、そのために排ガスターボチャージャをこれ
までの回転数よりも高い回転数にしたい場合に、制御装
置２０に制御弁２１を開放するための命令が与えられ
る。圧縮空気タンク５から補助空気が圧縮空気導管６と
環状通路８とを介して、個々の吸引ジェットポンプ９を
通って通流する。これまでの通常の空気量の２〜４倍の
量で噴射されてディフューザ通路で膨張する補助空気
は、直接内燃機関に利用され、この場合、コンプレッサ
インペラのコンプレッサ回転羽根の間の流れが損なわれ
ることはない。全く逆に、駆動ジェット流の形で流出す
る補助空気は、弱い吸込み作用をコンプレッサインペラ
内の流れに及ぼす。これにより加速力はさらに改善され
る。
【００１４】コンプレッサインペラの加速が高まるにつ
れ、補助空気が制御装置を介して、次第に強く絞られ
る。定格回転数に達した場合は、補助空気の供給は止め
られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ディーゼル機関における、圧縮空気供給装置を
有した排ガスターボチャージャの回路を示す概略図。
【図２】排ガスターボチャージャのコンプレッサ部分の
部分横断面図である。
【図３】コンプレッサ部分の部分正面図である。
【符号の説明】
１ 内燃機関 ２ コンプレッサ ３ 過給機タービン ４ 軸 ５ 圧縮空気タンク ６ 圧縮空気導管 ７ コンプレッサケーシング ８ 環状通路 ９ 吸引ジェットポンプ １０ ディフューザ入口 １１ ディフューザ羽根 １２ コンプレッサ回転羽根 ２０ 制御装置 ２１ 制御弁

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関のための排ガスターボチャージ
    ャであって、主としてタービン（３）と半径流型のコン
    プレッサ（２）より構成されていて、前記タービン
    （３）とコンプレッサ（２）とが共通の１つの軸（４）
    に配置されており、この場合、タービンによって駆動さ
    れるコンプレッサインペラに羽根付きのディフューザが
    接続されており、コンプレッサ部分には空気補助駆動装
    置が設けられていて、該空気補助駆動装置は外部の圧縮
    空気源（５）から供給されるようになっている形式のも
    のにおいて、空気補助駆動装置が多数の吸引ジェットポ
    ンプ（９）を有していて、該吸引ジェットポンプ（９）
    によって補助空気がディフューザ入口（１０）の範囲に
    導入されるようになっていることを特徴とする、内燃機
    関のための排ガスターボチャージャ。
  2. 【請求項２】 補助空気が流れ方向でディフューザ入口
    （１０）に導入されるようになっている、請求項１記載
    の排ガスターボチャージャ。
  3. 【請求項３】 補助空気が各２つの隣り合うディフュー
    ザ羽根（１１）の間に導入されるようになっている、請
    求項２記載の排ガスターボチャージャ。
  4. 【請求項４】 多数の吸引ジェットポンプ（９）が、コ
    ンプレッサケーシング（７）に配置された１つの共通な
    環状導管（８）から供給されるようになっている、請求
    項１記載の排ガスターボチャージャ。
  5. 【請求項５】 請求項１に基づく排ガスターボチャージ
    ャを運転する方法において、補助空気の供給を次のよう
    に調整し、すなわち内燃機関のアイドリング運転でディ
    フューザ入口を十分な量によって負荷し、コンプレッサ
    インペラの加速につれて補助空気量を一層絞り、定格回
    転数に達した場合に補助空気の供給を止めることを特徴
    とする、排ガスタービンを運転する方法。
JP6243819A 1993-10-09 1994-10-07 排ガスターボチャージャおよび排ガスターボチャージャを運転する方法 Pending JPH07158461A (ja)

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DE4334466A DE4334466A1 (de) 1993-10-09 1993-10-09 Abgasturbolader

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KR (1) KR950011819A (ja)
CN (1) CN1111320A (ja)
CZ (1) CZ237394A3 (ja)
DE (1) DE4334466A1 (ja)
GB (1) GB2282643A (ja)
RU (1) RU94037238A (ja)

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