JPS5951652B2 - タ−ボチヤ−ジヤのウエストゲ−トバルブ下流の整流構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は排気ガスの一部をタービンへ送らずに排出させ
るウェストゲ−１−バルブを有するターボチャージャに
おいて、ウェス１へゲートバルブからの排気ガスの流れ
とタービン出口からの排気ガスの流れとの合流状態を改
善するための整流構造に関する。

従来のウェスＩ〜ゲートバルブ付ターボチャージャ（参
考文献、特開昭５２−６８１４号公報）では、第１図に
示す如くタービンハウジング１のハウジング通路２から
スクロール通路３を通ってタービン４へ流入した排気ガ
スはタービン回転軸線ａに大体平行なタービン出口流れ
（実線矢符）として流出するが、ウェストゲ−１−バル
ブ５の開動によって開口されるタービンハウジング端面
の孔６を通してハウジング通路２から導びかれる排気ガ
スはタービンハウジング端面に沿って点線矢符で示す如
く大体半径方向へ導びかれ、タービン出口からの排気ガ
ス流れと直交する如き状態にて合流されている。

このような合流はタービン出口からの排気ガス流れを偏
流させて円周方向に不均一な流れとなし、また、撹乱し
て排気ガス流れ抵抗を増大させ、しかも孔６からの排気
ガスの流れがタービン出口からの排気ガスの流れを阻止
して流れにくくすることから背圧上昇の原因となってタ
ービン性能ひいてはターボチャージャ性能を低下させて
いる。

本発明の目的はこのような合流状態による損失を最小限
に抑えるためにウェストゲートバルブからの排気ガスの
流れをタービン出口からの排気ガスの流Ｉ％に大体平行
に転向させる整流構造を提供することである。

このために本発明は、タービン出口から軸線方向に延在
する整流壁を設け、ウェストゲ−Ｉ・バルブからの排気
ガスの流れが整流壁によって大体軸線方向に転向された
後タービン出口からの排気ガスの流れと合流する如く構
成したことを特徴とする。

以下に第２図〜第５図を参照して本発明の実施例につき
説明する。

本発明の一つの特徴としてタービン４の出口に円筒状の
整流壁１０がタービンハウジング１と一体形成されてい
る。

この円筒壁１０は別体成形されて取付けることもでき、
長さはウェストゲ−１〜バルブ５と協働する孔６を通っ
て半径方向に流れる排気ガ゛スの流れを軸線ａと大体平
行に転向させるに充分な長さであれば良く、特に図示し
たようにウェストゲートバルブ５からの通路空間１１を
超えて延在する形態に限定されない。

しかしこの長さは一般にタービン４の羽根高さより大き
いことが望ましく、また肉厚は出来るだけ薄く且つ抵抗
を減らずため先端が先細となるようにテーパー状、円弧
状等にカットされるのが望ましい。

尚この円筒壁１０を直管とせずに例えば開角２θ＝２０
°程度のタービン出口から広がる拡大管とすれば、ター
ビン出口からの排気ガスの流れの圧力がディフューザ効
果で回復し、これを有効に使うことが可能となる。

またウェストゲートバルブ５からの通路空間１１の軸線
方向の寸法はエジェクター効果を得られるように設定さ
れることが望ましい。

本発明の他の特徴として、前述のように孔６からの排気
ガスの流れを軸線方向へ転向させることに加え、更にタ
ービン出口流の周囲で該軸線回りに旋回運動を与えるよ
うになっている。

すなわち第３図に示す実施例は孔６の位置を偏倚させ、
さらに偏向壁１２を通路空間１１に設けて、孔６からの
排気ガスの流れが円筒周囲を旋回するように構成しであ
る。

このように孔６を偏倚させる場合、ウェストゲ−１〜バ
ルブケーシング１３の非対称性により偏向壁１２を省略
しても旋回流を得ることが可能である。

第４図に示す実施例は弔に偏向壁１２と同様な旋回用ベ
ーン１４を通路空間１１に設けた構成であり、第３図の
場合と同様に円筒壁１０周囲での排気力スの旋回流を得
られる。

第５図に示した実施例は、円筒壁１０の先端付近に旋回
用のノズル翼列１５を設け、孔６からの排気ガスの流れ
が軸線方向に転向された後、このノズ゛ル翼列１５によ
って排気ガ、スに旋回運動をリ一′える構成である。

このノズル翼列１５は別体成形して円筒壁１０に固定す
ることも、また一体形成することもできる。

こメ′［らの旋回手段によって旋回される方向はタービ
ン出口からの排気ガスの流れのスワールに一致すること
が好ましく、相対的な旋回によって合流が長い範囲で滑
らかに行われるようにすることができる。

以上説明したように本発明によればウェス１ヘゲ−１−
バルブを通った排気ガスがタービン出口からの排気ガス
の流れと滑らかに合流でき、ウェス１〜ゲーＩ・バルブ
作動時のターボチャージャの性能低下を防止できるとと
もに、排圧の低減による内燃機関の性能向上もなし得る
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のウェスＩ・ゲートバルブを有するターボ
チャージャのタービン出口部の縦断面図、第２図は本発
明の一つの特徴とする円筒状の整流壁を示す縦断面図、
第３図はウェストゲートバルブと協働するバルブ孔を偏
倚させた実施例の横断面図、第４図は旋回用ベーンを備
えた実施例の横断面図、第５図は旋回用ベーンノズル翼
列を備えた実施例の縦断面図。 １・・・・・・タービンハウジング、２・・・・・・ハ
ウジング通路、３・・・・・・スクロール通路、４・・
・・・・タービン、５・・・・・・ウェストゲートバル
ブ、６・・・・・・孔、１０・・・・・・整流壁、１１
・・・・・・ウェストゲ−１〜バルブからの通路空間、
１２・・・・・・偏向壁、１３・・・・・・ウェストゲ
ートバルブケーシング、１４・・・・・・旋回用ベーン
、１５・・・・・・ノズル翼列。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ タービンハウジングにウェス１〜ゲー１〜バルブが
   設けられ、ウェストゲ−）・バルブからの排気ガスの流
   れが大体半径方向に導びかれてタービン出口からの排気
   ガスの流れと合流させる構造のターボチャージャにおい
   て、タービン出口に軸線方向に延在する円筒壁が形成さ
   れ、該円筒壁の軸線方向の長さがウェストゲ−１〜バル
   ブを通って半径方向に流れる排気ガスの流れをほぼ軸線
   方向の流れに転向させるのに充分な長さとされ、且つ前
   記排気ガスの流れを前記円筒壁の外周で旋回流とするた
   めの手段を有していることを特徴とするターボチャージ
   ャのウェストゲートバルブ下流の整流構造。 ２ 前記手段としてウェストゲ−１−バルブを通って半
   径方向に流れる排気ガスの流れを前記円筒壁の大体接線
   方向へ偏向させるための旋回用ベーンを通路空間に設け
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のターボ
   チャージャのウェストゲートバルブ下流の整流構造。 ３ 前記手段として軸線方向に転向されたウェストゲ−
   １〜バルブからの排気ガスの流れを旋回させるだめに前
   記円筒壁の外周にノズル翼列が設けられていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のターボチャージャ
   のウェストゲートバルブ下流の整流構造。