JPH10196383A - ターボチャージャーの試験装置 - Google Patents

ターボチャージャーの試験装置

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JPH10196383A
JPH10196383A JP1597A JP1597A JPH10196383A JP H10196383 A JPH10196383 A JP H10196383A JP 1597 A JP1597 A JP 1597A JP 1597 A JP1597 A JP 1597A JP H10196383 A JPH10196383 A JP H10196383A
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JP
Japan
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combustion gas
turbocharger
combustor
path
tested
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JP1597A
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English (en)
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Kazuhisa Kajiwara
一寿 梶原
Hiroshi Ueno
弘 上野
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Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ターボチャージャーの試験装置において、比較
的小型で小能力の燃焼機を用いながらも、実使用時の駆
動条件を再現できるようにすること。 【解決手段】高温燃焼ガスを供給して試験対象のターボ
チャージャー1を駆動する試験装置10であって、燃焼
機11で発生する高温の燃焼ガスを試験対象のターボチ
ャージャー1のタービン室7に供給する経路12の途中
と、タービン室7から排出される燃焼ガスを外部へ送出
する経路13の途中とを連通し、この連通経路14を流
れる燃焼ガスの流量を調節可能としている。これによ
り、予め燃焼機11を大出力で運転してその燃焼ガスを
連通経路14側に多く流すようにしておいて、しかる
後、連通経路14側への流量を急激に減少させること
で、燃焼ガスの大半を試験対象であるターボチャージャ
ー1に対して一気に供給させることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車エン
ジンなどに備えるターボチャージャーの動作特性や耐久
性などを試験する試験装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の試験装置としては、例えば特開平
2−75725号公報に示されているように、自動車用
の排気ガスの代わりに、燃焼機で発生した高温の燃焼ガ
スを、試験対象となるターボチャージャーのタービン室
に供給して、ターボチャージャーのロータ軸を回転させ
て、ターボチャージャーの動作特性や耐久性などを調べ
るよう構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
試験装置では、実使用時の駆動条件を想定して燃焼機か
ら燃焼ガスをターボチャージャーに供給しているのであ
るが、実使用時の駆動条件を再現できていないものであ
った。
【0004】すなわち、一般的に、ターボチャージャー
の動作特性は、例えば図2の実線Cで示すように、急峻
に立ち上がるのであるが、上記従来の試験装置では、図
2の破線Bで示すように、緩慢な立ち上がりにしかなら
ない。
【0005】これに対して、使用する燃焼機を余裕のあ
る大能力とすれば、実使用時の駆動条件に近づけること
が可能になるものの、試験装置が大型となるだけでなく
製造コストが高騰してしまう。
【0006】したがって、本発明は、ターボチャージャ
ーの試験装置において、比較的小型で小能力の燃焼機を
用いながらも、実使用時の駆動条件を再現できるように
することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の試験装置
は、高温燃焼ガスを供給して試験対象のターボチャージ
ャーを駆動するもので、燃焼機で発生する高温の燃焼ガ
スを試験対象のターボチャージャーのタービン室に供給
する経路の途中と、タービン室から排出される燃焼ガス
を外部へ送出する経路の途中とを連通し、この連通経路
を流れる燃焼ガスの流量を調節可能としている。
【0008】本発明の第2の試験装置は、高温燃焼ガス
を供給して試験対象のターボチャージャーを駆動するも
ので、高温の燃焼ガスを発生する燃焼機と、燃焼機から
発生する高温の燃焼ガスを試験対象のターボチャージャ
ーのタービン室に供給する供給経路と、タービン室から
排出される燃焼ガスを外部へ送出する外部排出経路と、
前記供給経路の途中と前記外部排出経路の途中とを連通
するバイパス経路と、バイパス経路に配設される流量制
御弁とを含む。
【0009】本発明の第3の試験装置は、高温燃焼ガス
を供給して試験対象のターボチャージャーを駆動するも
ので、高温の燃焼ガスを発生する燃焼機と、燃焼機から
発生する高温の燃焼ガスを試験対象のターボチャージャ
ーのタービン室に供給する供給経路と、タービン室から
排出される燃焼ガスを外部へ送出する外部排出経路と、
前記供給経路の途中と前記外部排出経路の途中とを連通
するバイパス経路と、バイパス経路に配設される流量制
御弁と、外部排出経路に配設される開閉弁とを含む。
【0010】なお、前述の試験装置において、バイパス
経路において流量制御弁よりも上流部分に冷却装置を設
けることができる。また、外部排出経路において開閉弁
よりも上流部分に冷却装置を設けることができる。
【0011】このような本発明では、予め燃焼機を大出
力で運転してその燃焼ガスをバイパス経路側に多く流す
ようにしておいて、しかる後、バイパス経路側への流量
を急激に減少させることで、燃焼ガスの大半を試験対象
であるターボチャージャーに対して一気に供給させるこ
とが可能となる。このような燃焼ガスの供給により、試
験対象のターボチャージャーの駆動条件を実使用時とほ
ぼ同等にできるようになる。
【0012】なお、バイパス経路に冷却装置を設けれ
ば、バイパス経路の流量制御弁に流れる燃焼ガスを初期
温度より十分低温にできるようになるので、流量制御弁
やそれよりも下流部分の管材を、特殊な耐熱材とする必
要がなくなる。
【0013】また、外部排出経路に冷却装置を設けれ
ば、外部排出経路の開閉弁に流れる燃焼ガスを初期温度
より十分低温にできるようになるので、開閉弁やそれよ
りも下流部分の管材を、特殊な耐熱材とする必要がなく
なる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を、図1およ
び図2に示す実施形態を用いて説明する。
【0015】図1および図2は本発明の一実施形態にか
かり、図1は、ターボチャージャー試験装置の概略構成
図、図2は、ターボチャージャーの動作特性を示すグラ
フである。
【0016】図中、符号1は試験対象となるターボチャ
ージャー、10はターボチャージャー1の回転特性や耐
久性などを試験する試験装置である。
【0017】まず、ターボチャージャー1は、周知のよ
うに、両端にタービンホイール3とコンプレッサホイー
ル4とを固定したロータ軸2の軸方向中間部分を転がり
軸受5を介してハウジング6のセンタ部に支承し、ハウ
ジング6の両端のタービン室7とコンプレッサ室8にタ
ービンホイール3とコンプレッサホイール4とを配置し
た構造である。動作としては、タービン室7にエンジン
からの高温排気ガスを供給してタービンホイール3を高
速回転させることでコンプレッサホイール4を同期回転
させ、このコンプレッサホイール4の回転に伴いコンプ
レッサ室8に燃焼用空気を吸入してこれを圧縮して、エ
ンジンの吸気系へ強制供給するようになっている。
【0018】ターボチャージャー1の試験装置10は、
高温の燃焼ガスを発生する燃焼機11と、燃焼機11で
発生される高温の燃焼ガスを、上記試験対象となるター
ボチャージャー1のタービン室7へ供給する供給管12
と、タービン室7から排出される燃焼ガスを外部へ排出
する外部排出管13と、供給管12の途中から分岐され
て外部排出管13の末端側に接続されるバイパス管14
と、外部排出管13の下流に設けられる開閉弁15と、
バイパス管14の下流に設けられる流量制御弁16と、
外部排出管13およびバイパス管14の中間に設けられ
て当該管13,14を介してそこを流れる燃焼ガスを冷
却する冷却装置17,18とを備えている。
【0019】このような構成の試験装置10に対して試
験対象となるターボチャージャー1を装着する。このタ
ーボチャージャー1の装着は、そのタービン室7を試験
装置10の供給管12と外部排出管13とに連通連結さ
せるだけでよい。この状態にて、試験装置10の燃焼機
11を駆動することにより、ターボチャージャー1の動
作特性や耐久性などを調べるのである。
【0020】次に、上記試験装置10の動作を説明す
る。まず、試験前の準備を行う。すなわち、外部排出管
13の開閉弁15を閉塞しておいて、バイパス管14の
流量制御弁16を全開とした状態において、燃焼機11
を試験で必要とする出力例えば最大出力で運転する。こ
のとき、燃焼機11から発生される燃焼ガスがすべてバ
イパス管14へ流れるようになる。
【0021】このようにしてから、試験を開始する。す
なわち、試験対象としてのターボチャージャー1の回転
特性を考慮して、開閉弁15を開放してから、流量制御
弁16の開度を所要タイミングで絞り込むのである。こ
のときの流量制御弁16の絞り込みとしては、バイパス
管14側への燃焼ガスの流量を急激に減少させるように
する。これにより、ターボチャージャー1に対して燃焼
機11で発生する燃焼ガスのほとんどすべてを短時間で
一気に供給できるようになり、ターボチャージャー1の
動作特性を図2の二点鎖線Aで示すように、実使用時の
動作特性(図2の実線C参照)とほぼ同等とすることが
できる。なお、流量制御弁16の絞り込みのタイミング
により、ターボチャージャー1の駆動条件を任意に変更
することができる。
【0022】以上説明したように、バイパス管14と流
量制御弁16とを設けるだけで、比較的小型で小能力の
燃焼機11を用いても、ターボチャージャー1を実使用
時とほぼ同等の駆動条件で駆動できる。したがって、試
験装置10を安価に構成できて、実使用に近似する適切
な試験を行うことができる。
【0023】しかも、この実施形態では、外部排出管1
3やバイパス管14に対して冷却装置17,18を装備
させて、これら外部排出管13やバイパス管14を通過
する燃焼ガスを冷却するようにしているから、外部排出
管13に配設する開閉弁15やバイパス管14に配設す
る流量制御弁16について、耐熱材で製作した特殊なも
のを用いる必要はなく、例えば、高温用鋳鋼材(SCP
H)で製作した市販のものを用いることができるなど、
試験装置10の製造コストをより一層低減できるように
なる。ちなみに、燃焼機11からの燃焼ガスが約950
℃となる場合だと、冷却装置17,18により約300
℃まで冷却することができる。
【0024】なお、上記試験装置10の動作シーケンス
について、マイクロコンピュータを用いて自動制御する
か、あるいは人為的に操作するかは任意である。
【0025】また、ターボチャージャー1の耐久性は、
ターボチャージャー1のロータ軸2を支持する転がり軸
受5の耐久性に依存しているとも言えるから、上記試験
装置10は、ターボチャージャー1に用いる転がり軸受
5の寿命試験としても利用できるのである。
【0026】
【発明の効果】請求項1〜3の発明では、試験対象であ
るターボチャージャーを実使用時とほぼ同等の駆動条件
で駆動させることができる。しかも、使用する燃焼機と
しても小型で小能力のものを使用できるなど、試験装置
の小型化および低廉化を図ることもできる。
【0027】請求項4の発明では、バイパス経路の流量
制御弁やそれより下流部分の管材を特殊な耐熱材で構成
する必要がなくなるなど、安価に実施できる。
【0028】請求項5の発明では、外部排出経路の開閉
弁やそれより下流部分の管材を、特殊な耐熱材で構成す
る必要がなくなるなど、安価に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のターボチャージャーの試験装置の一実
施形態を示す概略構成図
【図2】ターボチャージャーの動作特性を示すグラフ
【符号の説明】
1 ターボチャージャー 7 ターボチャージャーのタービン室 10 試験装置 11 燃焼機 12 供給管 13 外部排出管 14 バイパス管 15 開閉弁 16 流量制御弁 17,18 冷却装置

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高温燃焼ガスを供給して試験対象のター
    ボチャージャーを駆動する試験装置であって、 燃焼機で発生する高温の燃焼ガスを試験対象のターボチ
    ャージャーのタービン室に供給する経路の途中と、ター
    ビン室から排出される燃焼ガスを外部へ送出する経路の
    途中とを連通し、この連通経路を流れる燃焼ガスの流量
    を調節可能としている、ことを特徴とするターボチャー
    ジャーの試験装置。
  2. 【請求項2】 高温燃焼ガスを供給して試験対象のター
    ボチャージャーを駆動する試験装置であって、 高温の燃焼ガスを発生する燃焼機と、 燃焼機から発生する高温の燃焼ガスを試験対象のターボ
    チャージャーのタービン室に供給する供給経路と、 タービン室から排出される燃焼ガスを外部へ送出する外
    部排出経路と、 前記供給経路の途中と前記外部排出経路の途中とを連通
    するバイパス経路と、 バイパス経路に配設される流量制御弁と、 を含むことを特徴とするターボチャージャーの試験装
    置。
  3. 【請求項3】 高温燃焼ガスを供給して試験対象のター
    ボチャージャーを駆動する試験装置であって、 高温の燃焼ガスを発生する燃焼機と、 燃焼機から発生する高温の燃焼ガスを試験対象のターボ
    チャージャーのタービン室に供給する供給経路と、 タービン室から排出される燃焼ガスを外部へ送出する外
    部排出経路と、 前記供給経路の途中と前記外部排出経路の途中とを連通
    するバイパス経路と、 バイパス経路に配設される流量制御弁と、 外部排出経路に配設される開閉弁と、 を含むことを特徴とするターボチャージャーの試験装
    置。
  4. 【請求項4】 前記バイパス経路において前記流量制御
    弁よりも上流部分には、冷却装置が設けられている、請
    求項2または3に記載のターボチャージャーの試験装
    置。
  5. 【請求項5】 前記外部排出経路において開閉弁よりも
    上流部分には、冷却装置が設けられている、請求項3に
    記載のターボチャージャーの試験装置。
JP1597A 1997-01-06 1997-01-06 ターボチャージャーの試験装置 Pending JPH10196383A (ja)

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