JPS59535A - 内燃機関用過給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、単式ターボ圧縮機によって内燃機関に過給す
る装置に関する。

単式排気マニホルドに接続したラジアルホイールを有す
る単式ターボ圧縮機によって過給される４気筒内燃機関
において、特に高速時には、シリノダーの末端まで空に
することが困難であることは公知である。

この現象は次の様に説明される。１つのシリンダーのピ
ストンが上方死点付近にあって、誘導期が開始する場合
、点火順位が次のシリンダーは、排気バルブの開口にお
ける通常の進渉により、既に排気過程に人っており、且
つ排気噴射はガスマニホルド全体に圧上昇を生じる。こ
の圧ピークは、当該シリンダーの排気パルスが開いてい
る間だけ効果を有するものであるが、通排気（ｃｏｕｎ
ｔｅｒ−ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ　）を生じて、シリンダ
ーの充填に悪影響を及ぼし、熱応力を強調することにな
るので、エンジンの一層激しい利用を制限している。

この欠点を克服するだめに、数種類の改良が知られてい
る。

例えば、２つの別々のターボ圧縮機を用いて、それぞれ
、点火順序を十分に間隔をあけて設定したシリンダーの
群の排気をすることができる。この改良は、費用がかか
り且つタービンの平均効率が低くなり、一部分の時間、
例えは４気筒エンジンでは、およそ半分の時間はガスが
供給されない。

二重スクロールを有する単式タービンを用い、各スクロ
ールには前記の場合と同様にガスを送るようにすること
もできる。この改良は、圧ピークが供給スクロールで起
る場合、非供給スクロールでは十分なＥＪｔ下が生じな
いので、完全に満足できるものではない。更に、２つの
スクロールを有するタービンの全体の大きさは、１つの
スクロールを４１するタービンの全体の大きさよりも大
きい。

パルス変換器才たは噴射変換器も用いられてきたが、こ
れらは、点火順序を適当にずらしたシリンダーにより連
続して供給され、且つ単式タービンの人口に接続したデ
ィフューザーを形成することもある導管へと続いた２本
のパイプを包含する。

パイプ断面が十分小さければ、非供給マニホルドに十分
な圧降下を得ることかり能であるが、この改良は、パイ
プ中で力の損失を生じ且つ狭い範囲のエンジンの作動速
度でのみ有効であるので、自動車への応用には適さない
、という２つの欠点がある。

ドイツ特許第ＤＥ−Ａ−２１４８６９６号は上記の様な
パルスまだは排気噴射変換器を記載しているが、この変
換器は調節可能な断面を有し、且つ入口が上流方向に広
がり、それぞれ調節フラップを備えだ２本の導管へ分れ
ているスクロールを包含する。しかしながら真正のター
ビンの断面は固定されたままである。更に、この先行改
良物では、ガスがスクロールの外部に向って射出される
ようにフラップを配置してあり、その速度は通常ホイー
ルの直近接部におけるより低い値であることが公知であ
る。従って、ガス流の爆発はパルス変換器の狭くなった
断面の出口部で起り、効率を大きく損失する。本発明の
目的は、上述の問題に対してより有効な解決法を提供し
、且つエンジンの全作動速度に対して満足し得る過給機
装置を提供することにある。

本発明は、ターボ圧縮機のタービンが、エンジンのシリ
ンダーの１群の排気室にそれぞれ連結した２本のパイプ
に接続したスクロールを包含し、スクロールの入口が仕
切りによって、２本のパイプに伸び且つそれぞれ調整装
置を備えた２本の導管に分けられているターボ圧縮機か
ら成る内燃機関用の過給機装置に応用される。本装置は
、上記の調整装置が、スクロールの可動壁を構成する凹
形表面を有する調整フラップの２つの延長部から成るこ
とを特徴とする。

本発明の他の特徴によれば、仕切りは、三角形横断面を
有し、その尖端がスクロールに関して下流方向に向いて
いるウエソフ（Ｃよって形成され、ビンによってタービ
ンの本体に枢軸的に据えられたフラップは、上記のピン
を中心とする円形断″面を有し目、つタービン本体に形
成した共役面と協同する少なくとも１つの円筒面を包含
し、２つのそれぞれ上流および下流方向を向いた共役面
のセラトラ備えている。

本発明のもう１つの目的は、上記の装置を備えた過給機
料エンジンを提供することである。

本発明の１つの実施態様を、下記において添附の図面に
ついて記載することにする。但し、第１図は、本発明に
よって配置したタービンの回転軸に垂直な平面で取った
断面図であり、第２図は、タービンのエンジンへの接続
図で、第１図の２−２線に沿って取った部分断面図であ
り、且つ第３図は、第１図の３−３線に沿って取った断
面図である。

第２図は、４つのシリンダー１．２．３おヨヒ４を有す
る内燃機関Ｍを図解的に示し、まだターボ圧縮機Ｃを部
分的に示している。

エンジンからの排出ガスは、点火順序を適当に選択した
異なるシリンダーによって排出ガスを供玲される２本の
パイプ５および６に送られるが、各パイプに関して、こ
れに接続しだシリンダーは、エンジンのクランクシャフ
ト上で測定した少なくとも２２０°の角度で段差がつく
ようにしである。

図示した４つのシリンダーを有するエンジンの場合には
、点火順序は１．３．４．２であり、パイプ５はシリン
ダー１と４に接続し、バイブロはシリンダー２と３に接
続する。

パイプ５および６は、ラジアルタービン７に接続してお
り、その本体８は圧縮機（図示されていない）を動かす
ホイールが回転するスクロール８ＣＬを定義する。

スクロール８ａの入口は、ウェッブ１０によって、２本
の導管１１および１２に分けられ、それぞれパイプ５お
よび６の延長部を構成する。ウェッブ１０は、概略三角
形横断面を有し、理論的先端部１４を通るスクロール８
ａの断面Ｓの上流に位置し、パイプ５および６のそれぞ
れから来るガス噴出物に正ってスクロールを適当に満た
すことができるようにした尖端１３における下流末端で
終っている。

本体８の側腔部８ｂに受容されたフラップ１５は、ピノ
１６を軸として旋回するように本体に取付けである。フ
ラップは、好ましくは凹形をした表面１７を有し、スク
ロールの可動壁を構成し、スクロールの入口断面を任意
の既知手段によって、例えば、軸Ｙを有するロッド１５
ａによってまだはビン１６に直接作用する１／バーによ
って条件の関数として調整することができるようにしで
ある。

フラップ１５は、導管１１および１２の内側にそれぞれ
伸びている２本の延長部１８および１９を有する。これ
らの延長部１８および１９は、腔部８ｂ中の１０αで側
部が拡張しているウェッブ１０を通過させ得る隙間２０
によって分離されている。それぞれの延長部は、ビン１
６に中心を置いた円形断面を有し且つ腔部８ｂに形成さ
れた共役表面２２と協同してフラップの上流末端で少な
くとも１つの大１かなシール提供するようにした円筒面
２１で終っている。少なくとも１つの太１かなシールは
、ビン１６を中７ｂｓとし、それぞれフラップ１５上お
よびスクロール８αに形成される２つの面２３．２４の
間の協同によって、隣接するフラップの下流末端でも提
供される。

上述の配置によれば、単式機構によって発動される単一
要素により、スクロール８ａの入口部およびスクロール
に開いているパイプ５および６におけるガス供給部の両
方を調整することができる。

上記の方法において、パイプ５および６の末端部とスク
ロール８αの入口部は、常に排気ガスの流量に適応する
。従って、一方では、エンジンの全作動速度に対して、
パイプ５および６の一方には排出ガス金送らず、シリン
ダーの通排気という欠陥を避けるようにするのに十分に
低い圧降下を得ることができ、まだ他方においては、ガ
スの流量には関わりなくタービンの艮好な効率を得るこ
とができ、特に低作動速度における過給を改良すること
ができる。従って、エンジンの作動速度が高くなると、
通常は、過剰のガスを排出するのにバイパスバルフが欠
かせないものであるが、この様なバイパスバルフも不必
要になる。本発明の配置に、よれは、総てのガスがタル
ビン中で有効に用いられ、一般的４ｆ効率が向上する。

更に、パイプ５および６から噴出するガス噴出物の運動
エネルギーは、ホイール９に直接使用され且つガスは常
に出来るだけ近接してホイールの方向を向いているので
、このエネルギーは、実質的な損失を生じることなく必
要なだけ高い値のものとすることができる。

フラップ１８に、下流側において既知の方法で１つまた
はそれ以上の他の可動フラップをつなぎ、断面を調整す
るスクロールの部分を伸ばす場合にも同様に本発明を応
用し得ることが理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、タービンの回転軸に垂直な平面で取った断面
図であり、第２図は、タービンのエンジンへの接続図で
あり、第１図の２−２線に沿って取った断面図であり、
寸だ第３図は、第１図の３−３線に沿って取った断面図
である。 １．２．３．４ニジリンダ− ５，６：パイプ、　　７：ラジアルタービン８：タービ
ン本体、　　９：ホイール １０：ウニラフ、　　１１．１２：導管８ｂ：側脇部、
　　　１５：フラップ １６：ピン 特許出願人　オートモビル・プジョー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　　ターボ圧縮機のタービンが、エンジンのシリン
   ダ一群の排気室にそれぞれ連結した２本のパイプに接続
   したスクロールを包含し、スクロールの入口が仕切りに
   よって、２本のパイプに伸びており且つそれぞれ調整装
   置を備えだ、２本の導管に分けられ、但し上記調整装置
   は、スクロールの可動壁を構成する凹形表面を有する調
   整フラップの２個の延長部から成ることを特徴とする、
   内燃機関用過給機装置。 ２）仕切りが、三角形横断面とスクロールの流れ方向に
   向いだ尖端とを有するウェッブによって形成される、特
   許請求の範囲第１項に記載の内燃機関用過給機装置。 ３）仕切りが、フラップを引込んだ状態におけるフラッ
   プを受容する腔部に伸びている側部伸長部から成る、特
   許請求の範囲第１項に記載の内燃機関用過給機装置。 ４）フラップが、公知の仕様でピボットピンを軸として
   旋回するようにタービンの本体に据えられ、且つ上記フ
   ラップは、円形断面を有し、上記の軸を中心とし且つタ
   ービン本体に形成された共役表面と協同する少なくとも
   １つの円筒面を有する、特許請求の範囲第１項から第８
   項のいずれか１つに記載の内燃、機関用過給機装置。 ５）２つの、それぞれ上流および下流用共役面セントを
   特徴する特許請求の範囲第４項に記載の内燃機関用過給
   機装置。 ６）特許請求の範囲第１項から第５項のいずれか１つに
   記載の装置を備えだターボ圧縮機によって過給される内
   燃機関。