JPS5856337Y2 - タ−ボチヤ−ジヤ - Google Patents
タ−ボチヤ−ジヤInfo
- Publication number
- JPS5856337Y2 JPS5856337Y2 JP15997578U JP15997578U JPS5856337Y2 JP S5856337 Y2 JPS5856337 Y2 JP S5856337Y2 JP 15997578 U JP15997578 U JP 15997578U JP 15997578 U JP15997578 U JP 15997578U JP S5856337 Y2 JPS5856337 Y2 JP S5856337Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- compressor
- air
- turbine
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas- turbine plants for special use
- F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
- F02C6/10—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
- F02C6/12—Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
-
- 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
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/10—Final actuators
- F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
- F02C9/16—Control of working fluid flow
- F02C9/18—Control of working fluid flow by bleeding, bypassing or acting on variable working fluid interconnections between turbines or compressors or their stages
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Supercharger (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は過給機付ディーゼルエンジンで定格点の燃料消
費率を犠牲にせずに高トルクライスを得るターボチャー
ジに関するものである。
費率を犠牲にせずに高トルクライスを得るターボチャー
ジに関するものである。
第１図に示すコンプレッサマツプ上で高効率域はサージ
ラインＳの近傍に存在する。
ラインＳの近傍に存在する。
したがって、この領域に定格点Ａ、最大トルク点Ｂをも
ってくれば低燃料消費率のエンジンが得られるわけであ
るが近年要求されている高トルクライスエンジンでは作
動線がサージラインＳより勾配が緩くなり、最大トルク
点Ｂをコンプレッサ効率の高いところで作動させると定
格点Ａでの燃料消費率が悪くなり、逆に定格点Ａをコン
プレッサ効率の高い点にもってくると最大トルク点Ｂが
サージラインＳを越えて不安定域に入ってしまい運転で
きないという問題があった。
ってくれば低燃料消費率のエンジンが得られるわけであ
るが近年要求されている高トルクライスエンジンでは作
動線がサージラインＳより勾配が緩くなり、最大トルク
点Ｂをコンプレッサ効率の高いところで作動させると定
格点Ａでの燃料消費率が悪くなり、逆に定格点Ａをコン
プレッサ効率の高い点にもってくると最大トルク点Ｂが
サージラインＳを越えて不安定域に入ってしまい運転で
きないという問題があった。
現状のエンジンの大半は第１図中、の・点のように定格
点性能を犠牲にしてトルクライスを得ているが定格点を
重要視した場合の対策として■ 最大トルク点Ｂの燃料
噴射量を制限し、作動点を安定域に保つ（第２図×印）
。
点性能を犠牲にしてトルクライスを得ているが定格点を
重要視した場合の対策として■ 最大トルク点Ｂの燃料
噴射量を制限し、作動点を安定域に保つ（第２図×印）
。
■ 最大トルク点Ｂでコンプレッサ出口空気をタービン
出口（大気）へ放出する（第２図ム印）。
出口（大気）へ放出する（第２図ム印）。
■ 最大トルク点でタービン入口ガスを抽気してタービ
ン出口（大気）へ放出する（第２図目印）。
ン出口（大気）へ放出する（第２図目印）。
等の方法が考えられるがこれらの方法ではいずれも燃料
噴射量を制限せねばならずトルクライスが減少するとい
う欠陥があった。
噴射量を制限せねばならずトルクライスが減少するとい
う欠陥があった。
また、第３図に示すようにコンプレッサａの出口からタ
ービンｂの人口へ抽気Ｃさせた場合は第２図△印の如く
十分な過給圧が得られ、高トルクライスエンジンとなり
得る。
ービンｂの人口へ抽気Ｃさせた場合は第２図△印の如く
十分な過給圧が得られ、高トルクライスエンジンとなり
得る。
ところがタービンｂの入口圧とコンプレッサａの入口圧
の圧力比はほとんど等しいため、タービンハウジング入
口部に抽気空気を放出するのでは十分な抽気量が得られ
ない。
の圧力比はほとんど等しいため、タービンハウジング入
口部に抽気空気を放出するのでは十分な抽気量が得られ
ない。
本考案はこの問題を解決するためになされたものであっ
て、その目的とするところは抽気空気を静圧の低いター
ビンノズル出口側へ放出し定格点の燃料消費率を犠牲に
せずに高トルクライズを得ることにある。
て、その目的とするところは抽気空気を静圧の低いター
ビンノズル出口側へ放出し定格点の燃料消費率を犠牲に
せずに高トルクライズを得ることにある。
以下、本考案を第４図以下を参照して説明する。
図面中１はコンプレッサであり、２はコンブレツサ１に
連結されたタービンである。
連結されたタービンである。
コンプレッサ１の出口側はエンジン４の吸気側に吸気管
５を介して通じており、エンジン４の排気側はタービン
２の入口側に排気管６を介して通じている。
５を介して通じており、エンジン４の排気側はタービン
２の入口側に排気管６を介して通じている。
コンプレッサ１の出口側からタービン２にかけて抽気回
路７が設けてあり、この抽気回路７に制御弁８が設けで
ある。
路７が設けてあり、この抽気回路７に制御弁８が設けで
ある。
ベーンレスノズルタイプのタービンの場合タービン２へ
の抽気空気は第５図に示すように静圧のイ氏いタービン
スクールとロータ２６の間へ放出される。
の抽気空気は第５図に示すように静圧のイ氏いタービン
スクールとロータ２６の間へ放出される。
この区域ではガスは高速で流れており熱エネルギーの一
部は速度エネルギーに変換され静圧が低下しているため
コンプレッサ１出口との間に十分な圧力差がでてきて空
気が抽気できるからである。
部は速度エネルギーに変換され静圧が低下しているため
コンプレッサ１出口との間に十分な圧力差がでてきて空
気が抽気できるからである。
この方式ではタービン入口圧がコンプレッサ出口圧より
高い、いわゆる逆ブーストでも抽気できる。
高い、いわゆる逆ブーストでも抽気できる。
また、第６図および第７図に示すようにハウジング１３
の内面部に空気通路１４を形成し、この空気通路１４に
抽気回路７を接続してもよい。
の内面部に空気通路１４を形成し、この空気通路１４に
抽気回路７を接続してもよい。
ベーンドノズルタイプのタービンの場合は、第８図に示
すようにタービンノズル１１の一部へ当該抽気回路７を
挿入してもよく、また第９図に示すようにタービン２の
タービンノズル１１に並べて空気用ノズル１２を設けこ
の空気用ノズル１２を抽気回路７に連通してもよい。
すようにタービンノズル１１の一部へ当該抽気回路７を
挿入してもよく、また第９図に示すようにタービン２の
タービンノズル１１に並べて空気用ノズル１２を設けこ
の空気用ノズル１２を抽気回路７に連通してもよい。
前記制御弁８は第１０図に示すように吸気管５に形成し
たベンチュリ部１５を備えている。
たベンチュリ部１５を備えている。
吸気管５から分岐した抽気回路７には第１、第２バルブ
１６’、１７’が設けてあり、第１、第２バルブ１６′
。
１６’、１７’が設けてあり、第１、第２バルブ１６′
。
１７′の第１、第２バルブ室１６．１７には第１、第２
弁体１８．１９が摺動可能に設けてあり、第１、第２バ
ルブ室１６．１７の一端は第１、第２通路２０．２１を
介して吸気管５内の第１圧力検出管２２に連通しである
。
弁体１８．１９が摺動可能に設けてあり、第１、第２バ
ルブ室１６．１７の一端は第１、第２通路２０．２１を
介して吸気管５内の第１圧力検出管２２に連通しである
。
またベンチュリ部１５から分岐した第２圧力検出管２３
は第１バルブ室１６の他端側に通じている。
は第１バルブ室１６の他端側に通じている。
第１、第２バルブ室１６．１７には第１、第２は′ね２
４．２５が収納しである。
４．２５が収納しである。
しかして、ベンチュリ差圧が大きいと第１弁体１８で抽
気回路７は閉じられ、ベンチュリ差圧が小さいと第１弁
体１８の移動で抽気回路７は開けられる。
気回路７は閉じられ、ベンチュリ差圧が小さいと第１弁
体１８の移動で抽気回路７は開けられる。
また、コンプレッサ出口全圧が高いと第２弁体１９によ
り抽気回路７は閉じられ、コンプレッサ出口全圧が低い
と第２弁体１９の移動で抽気回路７は開けられる。
り抽気回路７は閉じられ、コンプレッサ出口全圧が低い
と第２弁体１９の移動で抽気回路７は開けられる。
したがって、抽気回路７を流れる抽気は定格点では制御
弁８が全閉となり、部分負荷ではコンプレッサ出口圧の
壁圧すなわち動圧に従って徐々に開いていく。
弁８が全閉となり、部分負荷ではコンプレッサ出口圧の
壁圧すなわち動圧に従って徐々に開いていく。
このようにして、コンプレッサ１から、タービンノ２の
抽気回路７を介して直接に抽気を行うことによりコンプ
レッサ１の作動点はバイパスなしの時第１１図に示すよ
うにＡ′にあるとすればバイパスすることにより大流量
側のＢ′に移動する。
抽気回路７を介して直接に抽気を行うことによりコンプ
レッサ１の作動点はバイパスなしの時第１１図に示すよ
うにＡ′にあるとすればバイパスすることにより大流量
側のＢ′に移動する。
定格点では作動点はサージ曲線より十分能れて１いるの
で抽気回路７は制御弁８で遮断される。
で抽気回路７は制御弁８で遮断される。
このように、ベンチュリ差圧が大きい場合には第１バル
ブ室１６の第１弁体１８が移動して抽気回路７が閉じら
れ、またベンチュリ差圧が小さい場合には第１弁体１８
の移動で抽気回路７が開けられる）し、コンプレッサ出
口全圧が高いと第２弁体１９により抽気回路７が閉じら
れコンプレッサ出口全圧が低いと第２弁体１９の移動で
抽気回路７が開けられるように、コンプレッサ出口全圧
と、全圧と壁圧の差すなわち動圧との２点を検出するこ
とによ′つて抽気回路７の開閉を制御することができる
。
ブ室１６の第１弁体１８が移動して抽気回路７が閉じら
れ、またベンチュリ差圧が小さい場合には第１弁体１８
の移動で抽気回路７が開けられる）し、コンプレッサ出
口全圧が高いと第２弁体１９により抽気回路７が閉じら
れコンプレッサ出口全圧が低いと第２弁体１９の移動で
抽気回路７が開けられるように、コンプレッサ出口全圧
と、全圧と壁圧の差すなわち動圧との２点を検出するこ
とによ′つて抽気回路７の開閉を制御することができる
。
本考案は以上詳述したように、コンプレッサ１から抽気
した空気をタービン２のタービンノズル出口側で主流に
混合させる抽気回路７に、コンプレッサ出口全圧とコン
プレッサ出口壁圧との差圧で作動してこの差圧が大きい
場合に抽気回路７を閉じ且つ差圧が小さい場合抽気回路
７を開ける第１バルブ１６′と、コンプレッサ出口全圧
が高い場合に抽気回路７を閉じ且つコンプレッサ出口全
圧が低い場合抽気回路７を開ける第２バルブ１７′とを
設けたことを特徴とするターボチャージャを要旨とする
ものである。
した空気をタービン２のタービンノズル出口側で主流に
混合させる抽気回路７に、コンプレッサ出口全圧とコン
プレッサ出口壁圧との差圧で作動してこの差圧が大きい
場合に抽気回路７を閉じ且つ差圧が小さい場合抽気回路
７を開ける第１バルブ１６′と、コンプレッサ出口全圧
が高い場合に抽気回路７を閉じ且つコンプレッサ出口全
圧が低い場合抽気回路７を開ける第２バルブ１７′とを
設けたことを特徴とするターボチャージャを要旨とする
ものである。
したがって、コンプレッサ出口全圧とコンプレッサ出口
壁圧との差圧が大きい場合には第１バルブ１６′によっ
て抽気回路７が閉じられまた差圧が小さい場合には抽気
回路７が開けられるし、コンプレッサ出口全圧が高いと
第２バルブ１７′により抽気回路７が閉じられコンプレ
ッサ出口全圧が低いと第２バルブ１７′で抽気回路７が
開けられるように、コンプレッサ出口全圧と、全圧と壁
圧の差すなわち動圧との２点を検出することによって抽
気回路７の開閉を制御することができる。
壁圧との差圧が大きい場合には第１バルブ１６′によっ
て抽気回路７が閉じられまた差圧が小さい場合には抽気
回路７が開けられるし、コンプレッサ出口全圧が高いと
第２バルブ１７′により抽気回路７が閉じられコンプレ
ッサ出口全圧が低いと第２バルブ１７′で抽気回路７が
開けられるように、コンプレッサ出口全圧と、全圧と壁
圧の差すなわち動圧との２点を検出することによって抽
気回路７の開閉を制御することができる。
このために抽気回路７は定格点では全閉となり、部分負
荷ではコンプレッサ出口圧の動圧に従って徐々に開いて
いき、コンプレッサ１から抽気した空気を静圧の低いタ
ービンノズル出口側へ放出し定格点の燃料消費を犠牲に
せずに高いトルクライズを得ることができる。
荷ではコンプレッサ出口圧の動圧に従って徐々に開いて
いき、コンプレッサ１から抽気した空気を静圧の低いタ
ービンノズル出口側へ放出し定格点の燃料消費を犠牲に
せずに高いトルクライズを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図、第２図は流量と圧力比との関係図、第３図はコ
ンプレッサ出口からタービン入口へ抽気した場合の説明
図、第４図は本考案−実施例の概略構成説明図、第５図
はタービン側への抽気における抽気機構の説明図、第６
図は抽気機構の他の態様の説明図、第７図は第６図Ｖｌ
ｌ−ＶＩＩ線に沿う断面図、第８図、第９図は当該抽気
機構の他の態様の説明図、第１０図は制御弁の構成説明
図、第１１図は修正流量と圧力比の関係図である。 １はコンプレッサ、２はタービン。
ンプレッサ出口からタービン入口へ抽気した場合の説明
図、第４図は本考案−実施例の概略構成説明図、第５図
はタービン側への抽気における抽気機構の説明図、第６
図は抽気機構の他の態様の説明図、第７図は第６図Ｖｌ
ｌ−ＶＩＩ線に沿う断面図、第８図、第９図は当該抽気
機構の他の態様の説明図、第１０図は制御弁の構成説明
図、第１１図は修正流量と圧力比の関係図である。 １はコンプレッサ、２はタービン。
Claims (1)
- コンプレッサ１から抽気した空気をタービン２のタービ
ンノズル出口側で主流に混合させる抽気回路７に、コン
プレッサ出口全圧とコンプレッサ出口壁圧との差圧で作
動してこの差圧が大きい場合に抽気回路７を閉じ且つ差
圧が小さい場合抽気回路７を開ける第１バルブ１６′と
、コンプレッサ出口全圧が高い場合に抽気回路７を閉じ
且つコンプレッサ出口全圧が低い場合抽気回路７を開け
る第２バルブ１７′とを設けたことを特徴とするターボ
チャージャ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15997578U JPS5856337Y2 (ja) | 1978-11-22 | 1978-11-22 | タ−ボチヤ−ジヤ |
| GB7940297A GB2036185B (en) | 1978-11-22 | 1979-11-21 | Turbosupercharger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15997578U JPS5856337Y2 (ja) | 1978-11-22 | 1978-11-22 | タ−ボチヤ−ジヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5576828U JPS5576828U (ja) | 1980-05-27 |
| JPS5856337Y2 true JPS5856337Y2 (ja) | 1983-12-26 |
Family
ID=15705254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15997578U Expired JPS5856337Y2 (ja) | 1978-11-22 | 1978-11-22 | タ−ボチヤ−ジヤ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5856337Y2 (ja) |
| GB (1) | GB2036185B (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2487913A1 (fr) * | 1980-08-01 | 1982-02-05 | Alsacienne Constr Meca | Procede pour ameliorer le fonctionnement d'un turbo-compresseur de suralimentation d'un moteur thermique et turbo-compresseur pour la mise en oeuvre de ce procede |
| GB2157772A (en) * | 1984-04-24 | 1985-10-30 | Holset Engineering Co | Bearing system |
| SE0003571D0 (sv) * | 2000-10-02 | 2000-10-02 | Turbec Ab | Jointing method |
| GB0313399D0 (en) | 2003-06-11 | 2003-07-16 | Holset Engineering Co | Compressor with secondary boost air outlet passage |
| DE102004005462A1 (de) * | 2004-02-04 | 2005-06-16 | Audi Ag | Mehrflutiges Gehäuse für eine Abgasturbine eines Abgasturboladers |
| DE102004028271A1 (de) * | 2004-06-09 | 2005-12-29 | Fev Motorentechnik Gmbh | Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine |
| JP5596709B2 (ja) * | 2009-02-19 | 2014-09-24 | ボルボ ラストバグナー アーベー | タービン効率をコントロールするための方法および装置 |
| CZ306689B6 (cs) * | 2015-08-20 | 2017-05-10 | ÄŚeskĂ© vysokĂ© uÄŤenĂ technickĂ© v Praze, Fakulta strojnĂ, Centrum vozidel udrĹľitelnĂ© mobility Josefa BoĹľka | Radiálně axiální dostředivá turbína s rotorem s variabilní výstupní částí |
-
1978
- 1978-11-22 JP JP15997578U patent/JPS5856337Y2/ja not_active Expired
-
1979
- 1979-11-21 GB GB7940297A patent/GB2036185B/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2036185B (en) | 1983-09-14 |
| GB2036185A (en) | 1980-06-25 |
| JPS5576828U (ja) | 1980-05-27 |
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