JPH07279677A - 遠心式過給機 - Google Patents
遠心式過給機Info
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- JPH07279677A JPH07279677A JP6824494A JP6824494A JPH07279677A JP H07279677 A JPH07279677 A JP H07279677A JP 6824494 A JP6824494 A JP 6824494A JP 6824494 A JP6824494 A JP 6824494A JP H07279677 A JPH07279677 A JP H07279677A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構造によってサージングの発生を防止
してエンジンルーム内の空間の有効利用を可能にし、か
つ機関の運転中においても空気の還流量を有効に制御で
きる遠心式過給機を提供する。 【構成】 エンジンのクランク軸から増速装置を介して
動力を受けて回転するインペラー３によって軸方向の吸
気通路２の空気を放射方向の遠心力で加圧して円周方向
の加圧ボリュート５から吐出する遠心式エアコンプレッ
サー１からなる遠心式過給機において、前記加圧ボリュ
ート５の吐出側５Ｂから前記遠心式エアコンプレッサー
１の吸気側（２、５Ａ）に通じる還流通路６を設け、該
還流通路６の入口近傍に還流量を制御する開閉弁である
スーパーチャージャーバルブ７を設けたことを特徴とす
るものである。
してエンジンルーム内の空間の有効利用を可能にし、か
つ機関の運転中においても空気の還流量を有効に制御で
きる遠心式過給機を提供する。 【構成】 エンジンのクランク軸から増速装置を介して
動力を受けて回転するインペラー３によって軸方向の吸
気通路２の空気を放射方向の遠心力で加圧して円周方向
の加圧ボリュート５から吐出する遠心式エアコンプレッ
サー１からなる遠心式過給機において、前記加圧ボリュ
ート５の吐出側５Ｂから前記遠心式エアコンプレッサー
１の吸気側（２、５Ａ）に通じる還流通路６を設け、該
還流通路６の入口近傍に還流量を制御する開閉弁である
スーパーチャージャーバルブ７を設けたことを特徴とす
るものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃式機関のエンジン
の吸気系に設置される遠心式過給機に関するものであ
る。
の吸気系に設置される遠心式過給機に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】この種の遠心式過給機は、スーパーチャ
ージャーの長所であるクランク軸駆動による応答性の良
さ、低ブースト・高出力な性能と、ターボチャージャー
の長所である高回転での効率の良さ、シンプルかつコン
パクトであり、さらには、遠心式加圧という独特の方式
によって加圧流体の閉じ込みがなく、回転数一定で流量
を絞ると、圧力比は増大しても駆動馬力は減少するた
め、きわめて効率的な過給機として注目を浴びている。
そのような遠心式過給機の一例を図３によって簡単に説
明すると、図３（Ａ）に示すように、図示しないエンジ
ンのクランク軸から補記駆動ベルト１８によってドライ
ブプーリー１６を介して駆動軸１４が駆動される。前記
ドライブプーリー１６としては、図面右側のような単な
る駆動ベルト１８Ａとドライブプーリー１６とを組み合
わせたもの、あるいは図面左側のようなベルト式無段変
速機１７を有するものとがあり、後者では、図示省略の
遠心カムの作用によって高速回転時には実線（増速比
小）のように、低速回転時には点線（増速比大）のよう
に軸方向にスライドする可動フランジ１６Ｂと固定フラ
ンジ１６Ａとを組み合わせて駆動ベルト１８Ｂの回転半
径を調整して前記駆動軸の回転数を一定に保持する。こ
のようにして駆動される駆動軸１４は、遠心式過給機を
構成する遠心式エアコンプレッサー１のケーシング１５
内に収容された増速機構１３によって増速される。前記
駆動軸１４の回転はインターナルギヤ１２の回転として
該インターナルギヤ１２に内接噛合する固定ピニオン軸
１１Ａに軸支された複数のピニオンギヤ１１に増速して
伝達され、これらピニオンギヤ１１に噛合するサンギヤ
１０をさらに増速する。
ージャーの長所であるクランク軸駆動による応答性の良
さ、低ブースト・高出力な性能と、ターボチャージャー
の長所である高回転での効率の良さ、シンプルかつコン
パクトであり、さらには、遠心式加圧という独特の方式
によって加圧流体の閉じ込みがなく、回転数一定で流量
を絞ると、圧力比は増大しても駆動馬力は減少するた
め、きわめて効率的な過給機として注目を浴びている。
そのような遠心式過給機の一例を図３によって簡単に説
明すると、図３（Ａ）に示すように、図示しないエンジ
ンのクランク軸から補記駆動ベルト１８によってドライ
ブプーリー１６を介して駆動軸１４が駆動される。前記
ドライブプーリー１６としては、図面右側のような単な
る駆動ベルト１８Ａとドライブプーリー１６とを組み合
わせたもの、あるいは図面左側のようなベルト式無段変
速機１７を有するものとがあり、後者では、図示省略の
遠心カムの作用によって高速回転時には実線（増速比
小）のように、低速回転時には点線（増速比大）のよう
に軸方向にスライドする可動フランジ１６Ｂと固定フラ
ンジ１６Ａとを組み合わせて駆動ベルト１８Ｂの回転半
径を調整して前記駆動軸の回転数を一定に保持する。こ
のようにして駆動される駆動軸１４は、遠心式過給機を
構成する遠心式エアコンプレッサー１のケーシング１５
内に収容された増速機構１３によって増速される。前記
駆動軸１４の回転はインターナルギヤ１２の回転として
該インターナルギヤ１２に内接噛合する固定ピニオン軸
１１Ａに軸支された複数のピニオンギヤ１１に増速して
伝達され、これらピニオンギヤ１１に噛合するサンギヤ
１０をさらに増速する。
【０００３】一方、増速装置１３に隣接して設けられた
遠心式エアコンプレッサー１においては、前記増速装置
１３におけるサンギヤ１０の高速回転を受けて、該サン
ギヤ１０の軸と一体のインペラー軸３Ａも高速回転し、
該インペラー軸３Ａに固定され多数のファンにより形成
されたインペラー３（図３（Ａ）の断面Ｚ−Ｚである図
３（Ｂ）参照）の高速回転によって、エアクリーナーか
ら吸気管２Ａを通じて送られてくる軸方向の吸気通路２
の空気を放射方向の遠心力で加圧して放射通路４から、
円周方向の加圧ボリュート５に高圧で放出する。該加圧
ボリュート５は、図３（Ｂ）に示すように、吸入側５Ａ
から吐出側５Ｂに向けて流路断面積が漸増するもので、
流下するにしたがって流体が膨張して冷却されるように
構成されている。
遠心式エアコンプレッサー１においては、前記増速装置
１３におけるサンギヤ１０の高速回転を受けて、該サン
ギヤ１０の軸と一体のインペラー軸３Ａも高速回転し、
該インペラー軸３Ａに固定され多数のファンにより形成
されたインペラー３（図３（Ａ）の断面Ｚ−Ｚである図
３（Ｂ）参照）の高速回転によって、エアクリーナーか
ら吸気管２Ａを通じて送られてくる軸方向の吸気通路２
の空気を放射方向の遠心力で加圧して放射通路４から、
円周方向の加圧ボリュート５に高圧で放出する。該加圧
ボリュート５は、図３（Ｂ）に示すように、吸入側５Ａ
から吐出側５Ｂに向けて流路断面積が漸増するもので、
流下するにしたがって流体が膨張して冷却されるように
構成されている。
【０００４】このような過給機を内燃式機関のエンジン
の吸気系に設置して使用するには、一般に図４（Ａ）に
示すように、エアクリーナー（Ａ／Ｃ）、エアフローメ
ーター（Ａ／Ｆ）、過給圧コントロールバルブを経てイ
ンタークーラー（Ｉ／Ｃ）との間に過給機であるスーパ
ーチャージャー（Ｓ／Ｃ）を配置する。上述したように
該スーパーチャージャーにおいてエンジンのクランク軸
からの補記駆動ベルトにて高速回転するインペラーによ
って加圧された空気が前記インタークーラーに送られ、
該インタークーラーで冷却された空気はスロットルバル
ブ付近にて噴射される燃料と共にエンジン（ＥＮＧ）マ
ニュホールド内に所定の空燃費にて供給される。ところ
が、このような遠心式過給機にあって、低速回転時での
応答遅れ（ターボラグ）はないものの、前記加圧ボリュ
ートの吐出側の下流にスロットルバルブを配置した場合
に、低速回転であるがために流体のサージング（波打ち
現象）が目立つことがあった。これを防止するために、
図４（Ｂ）の模式図で明確なように、前記インタークー
ラー（Ｉ／Ｃ）とスロットルバルブとの間から前記スー
パーチャージャー（Ｓ／Ｃ）の上流の吸気側に還流管を
配設することが解決策として見い出された。そして、該
還流管の途中に配置したブローオフバルブによって空気
の量すなわち空燃費を調整していた。なお、エアフロー
メーター（Ａ／Ｆ）の下流に設けられた過給圧コントロ
ールバルブはスロットルバルブの下流の負圧によって遠
心式過給機の制御を行う。
の吸気系に設置して使用するには、一般に図４（Ａ）に
示すように、エアクリーナー（Ａ／Ｃ）、エアフローメ
ーター（Ａ／Ｆ）、過給圧コントロールバルブを経てイ
ンタークーラー（Ｉ／Ｃ）との間に過給機であるスーパ
ーチャージャー（Ｓ／Ｃ）を配置する。上述したように
該スーパーチャージャーにおいてエンジンのクランク軸
からの補記駆動ベルトにて高速回転するインペラーによ
って加圧された空気が前記インタークーラーに送られ、
該インタークーラーで冷却された空気はスロットルバル
ブ付近にて噴射される燃料と共にエンジン（ＥＮＧ）マ
ニュホールド内に所定の空燃費にて供給される。ところ
が、このような遠心式過給機にあって、低速回転時での
応答遅れ（ターボラグ）はないものの、前記加圧ボリュ
ートの吐出側の下流にスロットルバルブを配置した場合
に、低速回転であるがために流体のサージング（波打ち
現象）が目立つことがあった。これを防止するために、
図４（Ｂ）の模式図で明確なように、前記インタークー
ラー（Ｉ／Ｃ）とスロットルバルブとの間から前記スー
パーチャージャー（Ｓ／Ｃ）の上流の吸気側に還流管を
配設することが解決策として見い出された。そして、該
還流管の途中に配置したブローオフバルブによって空気
の量すなわち空燃費を調整していた。なお、エアフロー
メーター（Ａ／Ｆ）の下流に設けられた過給圧コントロ
ールバルブはスロットルバルブの下流の負圧によって遠
心式過給機の制御を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４に
示したこのような従来のサージング防止策では、そのた
めの還流管の配管が複雑になりがちであり、そのための
空間も必要とされた。しかも、前記還流管の途中に配置
したブローオフバルブについては、エンジンマニュホー
ルド内の負圧により一義的にその開度が決定され、その
特性を変更しようとすればエンジンを停止して調整しな
ければならなかった。したがって、例えば、低速回転時
のために空気量を設定すると、高速回転時には出力不足
になり、運転中の適切な制御は不可能といってよかっ
た。このため本発明では、遠心式過給機をエンジン吸気
系に設置した場合における上記従来の諸課題を解決し
て、簡単な構造によってサージングの発生を防止してエ
ンジンルーム内の空間の有効利用を可能にし、かつ機関
の運転中においても空気の還流量を有効に制御できる遠
心式過給機を提供する。
示したこのような従来のサージング防止策では、そのた
めの還流管の配管が複雑になりがちであり、そのための
空間も必要とされた。しかも、前記還流管の途中に配置
したブローオフバルブについては、エンジンマニュホー
ルド内の負圧により一義的にその開度が決定され、その
特性を変更しようとすればエンジンを停止して調整しな
ければならなかった。したがって、例えば、低速回転時
のために空気量を設定すると、高速回転時には出力不足
になり、運転中の適切な制御は不可能といってよかっ
た。このため本発明では、遠心式過給機をエンジン吸気
系に設置した場合における上記従来の諸課題を解決し
て、簡単な構造によってサージングの発生を防止してエ
ンジンルーム内の空間の有効利用を可能にし、かつ機関
の運転中においても空気の還流量を有効に制御できる遠
心式過給機を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、本発明では、
上記した従来の課題を解決するための手段として、エン
ジンのクランク軸から増速装置を介して動力を受けて回
転するインペラーによって軸方向の吸気通路の空気を放
射方向の遠心力で加圧して円周方向の加圧ボリュートか
ら吐出する遠心式エアコンプレッサーからなる遠心式過
給機において、前記加圧ボリュートの吐出側から前記遠
心式エアコンプレッサーの吸気側に通じる還流通路を設
け、該還流通路の入口近傍に還流量を制御する開閉弁で
あるスーパーチャージャーバルブを設けたことを特徴と
するものである。本発明では、前記還流通路は前記加圧
ボリュートの吐出側から前記吸気通路に通じる通路とし
てもよいし、前記加圧ボリュートの吐出側から該加圧ボ
リュートの吸入側に通じる通路としてもよい。また、本
発明では、前記スーパーチャージャーバルブはスロット
ルバルブの開度センサ、マニュホールド内の負圧センサ
およびノックセンサからの信号を受けて開閉制御される
ものである。さらに、本発明では、前記還流通路は該通
路の吸入側から吐出側に向けて流路断面積が漸増するよ
う形成されている。
上記した従来の課題を解決するための手段として、エン
ジンのクランク軸から増速装置を介して動力を受けて回
転するインペラーによって軸方向の吸気通路の空気を放
射方向の遠心力で加圧して円周方向の加圧ボリュートか
ら吐出する遠心式エアコンプレッサーからなる遠心式過
給機において、前記加圧ボリュートの吐出側から前記遠
心式エアコンプレッサーの吸気側に通じる還流通路を設
け、該還流通路の入口近傍に還流量を制御する開閉弁で
あるスーパーチャージャーバルブを設けたことを特徴と
するものである。本発明では、前記還流通路は前記加圧
ボリュートの吐出側から前記吸気通路に通じる通路とし
てもよいし、前記加圧ボリュートの吐出側から該加圧ボ
リュートの吸入側に通じる通路としてもよい。また、本
発明では、前記スーパーチャージャーバルブはスロット
ルバルブの開度センサ、マニュホールド内の負圧センサ
およびノックセンサからの信号を受けて開閉制御される
ものである。さらに、本発明では、前記還流通路は該通
路の吸入側から吐出側に向けて流路断面積が漸増するよ
う形成されている。
【０００７】
【作用】本発明による遠心式エアコンプレッサーからな
る遠心式過給機においては、エンジンのクランク軸から
増速装置を介して動力を受けて高速回転するインペラー
３によって、エアクリーナーから吸気管２Ａを通じて送
られてくる軸方向の吸気通路２の空気を放射方向の遠心
力で加圧して放射通路４から円周方向の加圧ボリュート
５に高圧で放出する。該加圧ボリュート５は、吸入側５
Ａから吐出側５Ｂに向けて流路断面積が漸増するもの
で、流下するにしたがって流体が膨張して冷却される。
そして、本発明では、前記加圧ボリュート５の吐出側５
Ｂから遠心式エアコンプレッサー１の吸気側に通じる還
流通路６を設け、しかも、該還流通路６の入口近傍に還
流量を制御する開閉弁であるスーパーチャージャーバル
ブ７を設けたことによって、格別の配管等を施すことな
く、遠心式過給機におけるサージングを有効に防止で
き、しかも、前記スーパーチャージャーバルブ７をスロ
ットルバルブの開度センサ、マニュホールド内の負圧セ
ンサおよびノックセンサからの信号を受けて開閉制御さ
れるように構成することで、機関の運転中においても機
関の回転数に応じた適切な還流量の制御すなわち空気量
の制御を行うことが可能になるものである。
る遠心式過給機においては、エンジンのクランク軸から
増速装置を介して動力を受けて高速回転するインペラー
３によって、エアクリーナーから吸気管２Ａを通じて送
られてくる軸方向の吸気通路２の空気を放射方向の遠心
力で加圧して放射通路４から円周方向の加圧ボリュート
５に高圧で放出する。該加圧ボリュート５は、吸入側５
Ａから吐出側５Ｂに向けて流路断面積が漸増するもの
で、流下するにしたがって流体が膨張して冷却される。
そして、本発明では、前記加圧ボリュート５の吐出側５
Ｂから遠心式エアコンプレッサー１の吸気側に通じる還
流通路６を設け、しかも、該還流通路６の入口近傍に還
流量を制御する開閉弁であるスーパーチャージャーバル
ブ７を設けたことによって、格別の配管等を施すことな
く、遠心式過給機におけるサージングを有効に防止で
き、しかも、前記スーパーチャージャーバルブ７をスロ
ットルバルブの開度センサ、マニュホールド内の負圧セ
ンサおよびノックセンサからの信号を受けて開閉制御さ
れるように構成することで、機関の運転中においても機
関の回転数に応じた適切な還流量の制御すなわち空気量
の制御を行うことが可能になるものである。
【０００８】また、前記還流通路６は該通路６の吸入側
６Ａから吐出側６Ｂに向けて流路断面積が漸増するよう
形成するならば、前記還流通路６内を還流する空気は、
その間に膨張冷却されるので、遠心式過給機の下流に配
置されたインタークーラーにおける冷却をより容易にす
ることとなる。さらに、その際、前記還流通路６が前記
加圧ボリュート５の吐出側５Ｂから該加圧ボリュート５
の吸入側５Ａに通じる通路とされるように形成するなら
ば、前記加圧ボリュート５の断面積が流下方向に漸増す
るのと反対回りで前記還流通路６の断面積が還流方向に
漸増するような添設構造とすることができ、充分に長い
還流通路６を形成しながらも遠心式エアコンプレッサー
１の軸方向の嵩をさほど増大させることがなく、きわめ
てコンパクトな遠心式過給機となる。
６Ａから吐出側６Ｂに向けて流路断面積が漸増するよう
形成するならば、前記還流通路６内を還流する空気は、
その間に膨張冷却されるので、遠心式過給機の下流に配
置されたインタークーラーにおける冷却をより容易にす
ることとなる。さらに、その際、前記還流通路６が前記
加圧ボリュート５の吐出側５Ｂから該加圧ボリュート５
の吸入側５Ａに通じる通路とされるように形成するなら
ば、前記加圧ボリュート５の断面積が流下方向に漸増す
るのと反対回りで前記還流通路６の断面積が還流方向に
漸増するような添設構造とすることができ、充分に長い
還流通路６を形成しながらも遠心式エアコンプレッサー
１の軸方向の嵩をさほど増大させることがなく、きわめ
てコンパクトな遠心式過給機となる。
【０００９】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は、本発明の遠心式過給機の第１実施例を示す
ものである。本発明における遠心式過給機も、図３
（Ａ）に示したのと同様に、図示しないエンジンのクラ
ンク軸から補記駆動ベルト１８によってドライブプーリ
ー１６を介して駆動される駆動軸１４がケーシング１５
内に収容された遊星歯車装置からなる増速機構１３によ
って増速されるものであるが、図１（Ａ）の断面Ｄ−Ｄ
である図１（Ｂ）では、これらドライブプーリー部およ
び増速機構は省略して遠心式エアコンプレッサー１部分
のみを示している。遠心式エアコンプレッサー１は、図
示しない増速装置を介して動力を受けて図１（Ａ）の細
実線矢印方向に高速回転するインペラー軸３Ａに固定さ
れたインペラー３によって、エアクリーナーから吸気管
２Ａを通じて送られてくる軸方向の吸気通路２の空気を
放射方向の遠心力で加圧して放射通路４から円周方向の
加圧ボリュート５に高圧で放出するように構成されてい
る。該加圧ボリュート５は、図１（Ａ）の点線で示すよ
うに、吸入側５Ａから吐出側５Ｂに向けて流路断面積が
漸増するもので、点線矢印のように流下するにしたがっ
て流体が膨張して冷却される。
る。図１は、本発明の遠心式過給機の第１実施例を示す
ものである。本発明における遠心式過給機も、図３
（Ａ）に示したのと同様に、図示しないエンジンのクラ
ンク軸から補記駆動ベルト１８によってドライブプーリ
ー１６を介して駆動される駆動軸１４がケーシング１５
内に収容された遊星歯車装置からなる増速機構１３によ
って増速されるものであるが、図１（Ａ）の断面Ｄ−Ｄ
である図１（Ｂ）では、これらドライブプーリー部およ
び増速機構は省略して遠心式エアコンプレッサー１部分
のみを示している。遠心式エアコンプレッサー１は、図
示しない増速装置を介して動力を受けて図１（Ａ）の細
実線矢印方向に高速回転するインペラー軸３Ａに固定さ
れたインペラー３によって、エアクリーナーから吸気管
２Ａを通じて送られてくる軸方向の吸気通路２の空気を
放射方向の遠心力で加圧して放射通路４から円周方向の
加圧ボリュート５に高圧で放出するように構成されてい
る。該加圧ボリュート５は、図１（Ａ）の点線で示すよ
うに、吸入側５Ａから吐出側５Ｂに向けて流路断面積が
漸増するもので、点線矢印のように流下するにしたがっ
て流体が膨張して冷却される。
【００１０】そして、本実施例では、前記加圧ボリュー
ト５の吐出側５Ｂから遠心式エアコンプレッサー１の吸
気側に通じる還流通路６として、前記加圧ボリュート５
の吐出側５Ｂと前記吸気通路（吸気管２Ａ）とを通路が
形成された還流通路ハウジング８によって連結したもの
である。そして前記還流通路６の入口近傍には還流量を
制御する開閉弁であるスーパーチャージャーバルブ７を
設け、該スーパーチャージャーバルブ７をスロットルバ
ルブの開度センサ、マニュホールド内の負圧センサおよ
びノックセンサからの信号を受けて開閉制御されるよう
に構成することで、機関の運転中においても機関の回転
数に応じた適切な還流量の制御すなわち空気量の制御を
行うことが可能になると共に、格別の配管等を施すこと
なく、遠心式過給機におけるサージングを有効に防止で
きるものとなった。前記還流通路６は該通路６の吸入側
６Ａから吐出側６Ｂに向けて流路断面積が漸増するよう
形成するならば、前記還流通路６内を図１（Ａ）の実線
矢印のように還流する空気は、その間に膨張冷却される
ので、遠心式過給機の下流に配置されたインタークーラ
ーにおける冷却をより容易にすることとなる。なお、図
１（Ｃ）は図１（Ａ）の断面Ｙ−Ｙを示すもので、加圧
ボリュート５の吐出側５Ｂから吸気通路（吸気管２Ａ）
へ形成される還流通路ハウジング８とその内部に形成さ
れる還流通路６およびスーパーチャージャーバルブ７の
平断面図である。
ト５の吐出側５Ｂから遠心式エアコンプレッサー１の吸
気側に通じる還流通路６として、前記加圧ボリュート５
の吐出側５Ｂと前記吸気通路（吸気管２Ａ）とを通路が
形成された還流通路ハウジング８によって連結したもの
である。そして前記還流通路６の入口近傍には還流量を
制御する開閉弁であるスーパーチャージャーバルブ７を
設け、該スーパーチャージャーバルブ７をスロットルバ
ルブの開度センサ、マニュホールド内の負圧センサおよ
びノックセンサからの信号を受けて開閉制御されるよう
に構成することで、機関の運転中においても機関の回転
数に応じた適切な還流量の制御すなわち空気量の制御を
行うことが可能になると共に、格別の配管等を施すこと
なく、遠心式過給機におけるサージングを有効に防止で
きるものとなった。前記還流通路６は該通路６の吸入側
６Ａから吐出側６Ｂに向けて流路断面積が漸増するよう
形成するならば、前記還流通路６内を図１（Ａ）の実線
矢印のように還流する空気は、その間に膨張冷却される
ので、遠心式過給機の下流に配置されたインタークーラ
ーにおける冷却をより容易にすることとなる。なお、図
１（Ｃ）は図１（Ａ）の断面Ｙ−Ｙを示すもので、加圧
ボリュート５の吐出側５Ｂから吸気通路（吸気管２Ａ）
へ形成される還流通路ハウジング８とその内部に形成さ
れる還流通路６およびスーパーチャージャーバルブ７の
平断面図である。
【００１１】次に、前記還流通路６の入口近傍に設けら
れた、空気の還流量を制御する開閉弁であるスーパーチ
ャージャーバルブ７がスロットルバルブの開度、マニュ
ホールド内の負圧およびノック（ＮＯ）センサからの信
号を受けて開閉制御される様子を表１によって説明す
る。
れた、空気の還流量を制御する開閉弁であるスーパーチ
ャージャーバルブ７がスロットルバルブの開度、マニュ
ホールド内の負圧およびノック（ＮＯ）センサからの信
号を受けて開閉制御される様子を表１によって説明す
る。
【表１】 〔１の場合〕スロットルバルブが閉すなわちアイドリン
グで、負圧が発生し、スーパーチャージャーバルブ７を
開弁して空気を還流させ、サージングを防止する。この
時、窒素酸化物は発生していない。 〔２の場合〕スロットルバルブが開すなわち中速度で
は、負圧センサが設定負圧以下を検出し、かつノックセ
ンサがＮＯを検出していなければ、スーパーチャージャ
ーバルブ７は閉じて、所定の過給圧を得る。 〔３の場合〕主としてガソリンエンジンに適用され、ノ
ックセンサがピストンエンジンにおける点火時期と気体
圧縮が一致しない場合を検知する形式で、ＮＯが発生す
ると、スーパーチャージャーバルブ７を開弁して、ＮＯ
の発生を抑制する。 （注１）エンジン回転がアイドリング時には、スロット
ルバルブは微開であるが、大まかに見た場合には、スロ
ットルバルブ「閉」として扱う。 （注２）負圧センサは、ある設定負圧に到達したかどう
かを検知するものである。（例えば、０．１気圧の負圧
以上であれば、スーパーチャージャーバルブ７は開、そ
れより低い値であればスーパーチャージャーバルブ７は
閉となる。） このように、スーパーチャージャーバルブ７は、開ー閉
の２パターンのいずれかであるが、負圧の大きさによっ
て、中間的にバルブを解放してもよい。
グで、負圧が発生し、スーパーチャージャーバルブ７を
開弁して空気を還流させ、サージングを防止する。この
時、窒素酸化物は発生していない。 〔２の場合〕スロットルバルブが開すなわち中速度で
は、負圧センサが設定負圧以下を検出し、かつノックセ
ンサがＮＯを検出していなければ、スーパーチャージャ
ーバルブ７は閉じて、所定の過給圧を得る。 〔３の場合〕主としてガソリンエンジンに適用され、ノ
ックセンサがピストンエンジンにおける点火時期と気体
圧縮が一致しない場合を検知する形式で、ＮＯが発生す
ると、スーパーチャージャーバルブ７を開弁して、ＮＯ
の発生を抑制する。 （注１）エンジン回転がアイドリング時には、スロット
ルバルブは微開であるが、大まかに見た場合には、スロ
ットルバルブ「閉」として扱う。 （注２）負圧センサは、ある設定負圧に到達したかどう
かを検知するものである。（例えば、０．１気圧の負圧
以上であれば、スーパーチャージャーバルブ７は開、そ
れより低い値であればスーパーチャージャーバルブ７は
閉となる。） このように、スーパーチャージャーバルブ７は、開ー閉
の２パターンのいずれかであるが、負圧の大きさによっ
て、中間的にバルブを解放してもよい。
【００１２】図２は本発明の遠心式過給機の第２実施例
を示すものである。前記第１実施例のものが加圧ボリュ
ート５の吐出側５Ｂから遠心式エアコンプレッサー１の
吸気側に通じる還流通路６として、前記加圧ボリュート
５の吐出側５Ｂと前記吸気通路（吸気管２Ａ）とを通路
が形成された還流通路ハウジング８によって連結したも
のであるのに対して、本実施例は、図２（Ａ）の実線で
示すように、還流通路６が加圧ボリュート５（図面点
線）の吐出側５Ｂから該加圧ボリュート５の吸入側５Ａ
に通じる通路とされるように形成したもので、かく構成
することによって、前記加圧ボリュート５の断面積が流
下方向（図２（Ａ）の実線矢印）に漸増するのと反対回
りで前記還流通路６の断面積が還流方向（実線矢印）に
漸増するような添設構造とすることができ、充分に長い
還流通路６を形成しながらも図２（Ｂ）に示したよう
に、これら加圧ボリュート５と還流通路６とを軸方向に
重合して配置して遠心式エアコンプレッサー１の軸方向
の嵩をさほど増大させることがなく、きわめてコンパク
トな遠心式過給機を構成することができる。図２（Ｃ）
は、前記加圧ボリュート５と還流通路６の断面積の変化
の状態を示すもので、図２（Ａ）における還流通路６の
吸入側６Ａであるスーパーチャージャーバルブ７部の断
面Ｏ−Ａ、還流通路６の中流部の断面Ｏ−Ｂ、還流通路
６の加圧ボリュート５との合流部９付近の断面Ｏ−Ｃで
のそれぞれの断面図である。以上の構成による第２実施
例のものも、その動作は前記第１実施例のものと同様で
あるので、その説明は省略する。ただ、本実施例では、
還流通路６を加圧ボリュート５に沿う形で充分に長く設
けることが可能で、その還流流体の冷却効果において優
れたものがある。
を示すものである。前記第１実施例のものが加圧ボリュ
ート５の吐出側５Ｂから遠心式エアコンプレッサー１の
吸気側に通じる還流通路６として、前記加圧ボリュート
５の吐出側５Ｂと前記吸気通路（吸気管２Ａ）とを通路
が形成された還流通路ハウジング８によって連結したも
のであるのに対して、本実施例は、図２（Ａ）の実線で
示すように、還流通路６が加圧ボリュート５（図面点
線）の吐出側５Ｂから該加圧ボリュート５の吸入側５Ａ
に通じる通路とされるように形成したもので、かく構成
することによって、前記加圧ボリュート５の断面積が流
下方向（図２（Ａ）の実線矢印）に漸増するのと反対回
りで前記還流通路６の断面積が還流方向（実線矢印）に
漸増するような添設構造とすることができ、充分に長い
還流通路６を形成しながらも図２（Ｂ）に示したよう
に、これら加圧ボリュート５と還流通路６とを軸方向に
重合して配置して遠心式エアコンプレッサー１の軸方向
の嵩をさほど増大させることがなく、きわめてコンパク
トな遠心式過給機を構成することができる。図２（Ｃ）
は、前記加圧ボリュート５と還流通路６の断面積の変化
の状態を示すもので、図２（Ａ）における還流通路６の
吸入側６Ａであるスーパーチャージャーバルブ７部の断
面Ｏ−Ａ、還流通路６の中流部の断面Ｏ−Ｂ、還流通路
６の加圧ボリュート５との合流部９付近の断面Ｏ−Ｃで
のそれぞれの断面図である。以上の構成による第２実施
例のものも、その動作は前記第１実施例のものと同様で
あるので、その説明は省略する。ただ、本実施例では、
還流通路６を加圧ボリュート５に沿う形で充分に長く設
けることが可能で、その還流流体の冷却効果において優
れたものがある。
【００１３】なお、本発明の趣旨の範囲内で前記加圧ボ
リュートの形状、還流通路の形状、スーパーチャージャ
ーバルブの形状、還流通路の吸入側および吐出側の形
状、前記加圧ボリュートと還流通路との合流形状および
これら各部材間の関連構成等については適宜の組合せが
採用され得ることは言うまでもないことである。
リュートの形状、還流通路の形状、スーパーチャージャ
ーバルブの形状、還流通路の吸入側および吐出側の形
状、前記加圧ボリュートと還流通路との合流形状および
これら各部材間の関連構成等については適宜の組合せが
採用され得ることは言うまでもないことである。
【００１４】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
エンジンのクランク軸から増速装置を介して動力を受け
て回転するインペラーによって軸方向の吸気通路の空気
を放射方向の遠心力で加圧して円周方向の加圧ボリュー
トから吐出する遠心式エアコンプレッサーからなる遠心
式過給機において、加圧ボリュートの吐出側から前記遠
心式エアコンプレッサーの吸気側に通じる還流通路を設
けたことによって、格別の配管等を施すことなく、遠心
式過給機におけるサージングを有効に防止できる。しか
も、該還流通路の入口近傍に還流量を制御する開閉弁で
あるスーパーチャージャーバルブを設けたことによっ
て、該スーパーチャージャーバルブをスロットルバルブ
の開度センサ、マニュホールド内の負圧センサおよびノ
ックセンサからの信号を受けて開閉制御されるように構
成することで、機関の運転中においても機関の回転数に
応じた適切な還流量の制御すなわち空気量の制御を行う
ことが可能となるものである。また、前記還流通路は該
通路の吸入側から吐出側に向けて流路断面積が漸増する
よう形成するならば、前記還流通路内を還流する空気
は、その間に膨張冷却されるので、遠心式過給機の下流
に配置されたインタークーラーにおける冷却をより容易
にすることとなる。さらに、その際、前記還流通路が前
記加圧ボリュートの吐出側から該加圧ボリュートの吸入
側に通じる通路とされるように形成するならば、前記加
圧ボリュートの断面積が流下方向に漸増するのと反対回
りで前記還流通路の断面積が還流方向に漸増するような
添設構造とすることができ、充分に長い還流通路を形成
しながらも遠心式エアコンプレッサーの軸方向の嵩をさ
ほど増大させることがなく、きわめてコンパクトな遠心
式過給機とすることができる。このように、本発明によ
れば、簡単な構造によってサージングの発生を防止して
エンジンルーム内の空間の有効利用を可能にし、かつ機
関の運転中においても空気の還流量を有効に制御して、
窒素酸化物の生成をも有効に抑止することができる。
エンジンのクランク軸から増速装置を介して動力を受け
て回転するインペラーによって軸方向の吸気通路の空気
を放射方向の遠心力で加圧して円周方向の加圧ボリュー
トから吐出する遠心式エアコンプレッサーからなる遠心
式過給機において、加圧ボリュートの吐出側から前記遠
心式エアコンプレッサーの吸気側に通じる還流通路を設
けたことによって、格別の配管等を施すことなく、遠心
式過給機におけるサージングを有効に防止できる。しか
も、該還流通路の入口近傍に還流量を制御する開閉弁で
あるスーパーチャージャーバルブを設けたことによっ
て、該スーパーチャージャーバルブをスロットルバルブ
の開度センサ、マニュホールド内の負圧センサおよびノ
ックセンサからの信号を受けて開閉制御されるように構
成することで、機関の運転中においても機関の回転数に
応じた適切な還流量の制御すなわち空気量の制御を行う
ことが可能となるものである。また、前記還流通路は該
通路の吸入側から吐出側に向けて流路断面積が漸増する
よう形成するならば、前記還流通路内を還流する空気
は、その間に膨張冷却されるので、遠心式過給機の下流
に配置されたインタークーラーにおける冷却をより容易
にすることとなる。さらに、その際、前記還流通路が前
記加圧ボリュートの吐出側から該加圧ボリュートの吸入
側に通じる通路とされるように形成するならば、前記加
圧ボリュートの断面積が流下方向に漸増するのと反対回
りで前記還流通路の断面積が還流方向に漸増するような
添設構造とすることができ、充分に長い還流通路を形成
しながらも遠心式エアコンプレッサーの軸方向の嵩をさ
ほど増大させることがなく、きわめてコンパクトな遠心
式過給機とすることができる。このように、本発明によ
れば、簡単な構造によってサージングの発生を防止して
エンジンルーム内の空間の有効利用を可能にし、かつ機
関の運転中においても空気の還流量を有効に制御して、
窒素酸化物の生成をも有効に抑止することができる。
【図１】本発明の遠心式過給機の第１実施例を示す図で
ある。
ある。
【図２】本発明の遠心式過給機の第２実施例を示す図で
ある。
ある。
【図３】遠心式過給機を説明する一部模式図で示した図
である。
である。
【図４】過給機を設置した従来のエンジン吸気系を示す
図である。
図である。
１ 遠心式エアコンプレッサー ２ 吸気通路 ２Ａ 吸気管 ３ インペラー ３Ａ インペラー軸 ４ 放射通路 ５ 加圧ボリュート ５Ａ 吸入側 ５Ｂ 吐出側 ６ 還流通路 ６Ａ 還流吸入側 ６Ｂ 還流吐出側 ７ スーパーチャージャーバルブ ８ 還流通路ハウジング ９ 合流部 １０ サンギヤ １１ ピニオンギヤ １１Ａ ピニオン軸 １２ インターナルギヤ １３ 増速機構 １４ 駆動軸 １５ ケーシング １６ ドライブプーリー １６Ａ 固定フランジ １６Ｂ 可動フランジ １７ ベルト式無段変速機 １８ 駆動軸ベルト
Claims (5)
- 【請求項１】 エンジンのクランク軸から増速装置を介
して動力を受けて回転するインペラーによって軸方向の
吸気通路の空気を放射方向の遠心力で加圧して円周方向
の加圧ボリュートから吐出する遠心式エアコンプレッサ
ーからなる遠心式過給機において、前記加圧ボリュート
の吐出側から前記遠心式エアコンプレッサーの吸気側に
通じる還流通路を設け、該還流通路の入口近傍に還流量
を制御する開閉弁であるスーパーチャージャーバルブを
設けたことを特徴とする遠心式過給機。 - 【請求項２】 前記還流通路は前記加圧ボリュートの吐
出側から前記吸気通路に通じる通路としたことを特徴と
する請求項１に記載の遠心式過給機。 - 【請求項３】 前記還流通路は前記加圧ボリュートの吐
出側から該加圧ボリュートの吸入側に通じる通路とした
ことを特徴とする請求項１に記載の遠心式過給機。 - 【請求項４】 前記スーパーチャージャーバルブは、ス
ロットルバルブの開度センサ、マニュホールド内の負圧
センサおよびノックセンサからの信号を受けて開閉制御
されることを特徴とする請求項１ないし３に記載の遠心
式過給機。 - 【請求項５】 前記還流通路は該通路の吸入側から吐出
側に向けて流路断面積が漸増するよう形成されているこ
とを特徴とする請求項１ないし４に記載の遠心式過給
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6824494A JPH07279677A (ja) | 1994-04-06 | 1994-04-06 | 遠心式過給機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6824494A JPH07279677A (ja) | 1994-04-06 | 1994-04-06 | 遠心式過給機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07279677A true JPH07279677A (ja) | 1995-10-27 |
Family
ID=13368170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6824494A Pending JPH07279677A (ja) | 1994-04-06 | 1994-04-06 | 遠心式過給機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07279677A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100559509B1 (ko) * | 1999-12-31 | 2006-03-10 | 현대자동차주식회사 | 가변 공기 과급장치 |
| WO2012030776A2 (en) * | 2010-09-02 | 2012-03-08 | Borgwarner Inc. | Compressor recirculation into annular volume |
| WO2013111780A1 (ja) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | 株式会社Ihi | 遠心圧縮機 |
| JP2014101827A (ja) * | 2012-11-21 | 2014-06-05 | Ihi Corp | 過給機 |
| WO2015046036A1 (ja) | 2013-09-27 | 2015-04-02 | 株式会社Ihi | 遠心圧縮機および過給機 |
| US20150377194A1 (en) * | 2014-06-30 | 2015-12-31 | Honda Motor Co., Ltd. | Internal-combustion-engine supercharger |
-
1994
- 1994-04-06 JP JP6824494A patent/JPH07279677A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100559509B1 (ko) * | 1999-12-31 | 2006-03-10 | 현대자동차주식회사 | 가변 공기 과급장치 |
| WO2012030776A2 (en) * | 2010-09-02 | 2012-03-08 | Borgwarner Inc. | Compressor recirculation into annular volume |
| WO2012030776A3 (en) * | 2010-09-02 | 2012-05-03 | Borgwarner Inc. | Compressor recirculation into annular volume |
| CN103154466A (zh) * | 2010-09-02 | 2013-06-12 | 博格华纳公司 | 转成环形体积的压缩机再循环 |
| US9091232B2 (en) | 2010-09-02 | 2015-07-28 | Borgwarner Inc. | Compressor recirculation into annular volume |
| US10132324B2 (en) | 2010-09-02 | 2018-11-20 | Borgwarner Inc. | Compressor recirculation into annular volume |
| US9897110B2 (en) | 2012-01-23 | 2018-02-20 | Ihi Corporation | Centrifugal compressor |
| WO2013111780A1 (ja) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | 株式会社Ihi | 遠心圧縮機 |
| JP2013148054A (ja) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | Ihi Corp | 遠心圧縮機 |
| CN104040185A (zh) * | 2012-01-23 | 2014-09-10 | 株式会社Ihi | 离心压缩机 |
| JP2014101827A (ja) * | 2012-11-21 | 2014-06-05 | Ihi Corp | 過給機 |
| WO2015046036A1 (ja) | 2013-09-27 | 2015-04-02 | 株式会社Ihi | 遠心圧縮機および過給機 |
| US10364818B2 (en) | 2013-09-27 | 2019-07-30 | Ihi Corporation | Centrifugal compressor and turbocharger |
| CN105317529A (zh) * | 2014-06-30 | 2016-02-10 | 本田技研工业株式会社 | 内燃机的增压装置 |
| JP2016011648A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の過給装置 |
| US9982590B2 (en) | 2014-06-30 | 2018-05-29 | Honda Motor Co., Ltd. | Internal-combustion-engine supercharger |
| US20150377194A1 (en) * | 2014-06-30 | 2015-12-31 | Honda Motor Co., Ltd. | Internal-combustion-engine supercharger |
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