JPS60116821A - 排気タ−ビン過給機 - Google Patents
排気タ−ビン過給機Info
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- JPS60116821A JPS60116821A JP58225118A JP22511883A JPS60116821A JP S60116821 A JPS60116821 A JP S60116821A JP 58225118 A JP58225118 A JP 58225118A JP 22511883 A JP22511883 A JP 22511883A JP S60116821 A JPS60116821 A JP S60116821A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- turbine
- low
- blower
- casing
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/013—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in series
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/004—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust drives arranged in series
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は排気タービン過給機、殊に、車両に搭載され
る内燃機関に使用されて同軸型２段排気タービン過給機
に関する。
る内燃機関に使用されて同軸型２段排気タービン過給機
に関する。
自動車に使用される内燃機関においては、排気量一定で
機関出力を向上させるために過給する方法、すなわち、
過給圧を上げて、平均有効圧を高くする澁給方法が普及
される傾向にある。
機関出力を向上させるために過給する方法、すなわち、
過給圧を上げて、平均有効圧を高くする澁給方法が普及
される傾向にある。
その過給するだめの手段として、近年は、排気タービン
過給機が開発され、使用されてきている。
過給機が開発され、使用されてきている。
殊に、高い過給圧を得るために、２組の高、低圧排気タ
ービン過給機をシリーズに使用する方法が提案されてき
ているが、この方法では、排ガス通路が長くなり、熱効
充が低下され、その上、大型化サレ、エンジン・ルーム
における使用スペースが広く、自動車の内燃機関に使用
することを非常に困蛯にしてきている。
ービン過給機をシリーズに使用する方法が提案されてき
ているが、この方法では、排ガス通路が長くなり、熱効
充が低下され、その上、大型化サレ、エンジン・ルーム
における使用スペースが広く、自動車の内燃機関に使用
することを非常に困蛯にしてきている。
この発明の目的は、排ガス通路を短縮し、熱効率の低下
を阻止し、加えて、熱エネルギの伝達遅延および加速性
能の低下を阻止し、広い範囲にわたって負荷性能を向上
し、さらに、小型化および軽Ｈｋ化を泪シ、車両の内燃
機関への使用を容易にするところの同軸型の２段排気タ
ービン過給機の提供にある。
を阻止し、加えて、熱エネルギの伝達遅延および加速性
能の低下を阻止し、広い範囲にわたって負荷性能を向上
し、さらに、小型化および軽Ｈｋ化を泪シ、車両の内燃
機関への使用を容易にするところの同軸型の２段排気タ
ービン過給機の提供にある。
それらを課題として、この発明の排気タービン過給機は
、先ず、内燃機関の排気マニホルドに接続される排気取
入れ口および高圧タービン車室を備えた高圧タービン・
ケーシングおよびその高圧タービン車室に配置された高
圧タービン翼車よシなる高圧タービンと、その高圧ター
ビンの出口に接続された低圧タービン車室を備えた低圧
タービン・ケーシングおよびそのタービン車室に配置さ
れた低圧タービン翼車よシなシ、その高圧タービンの出
口側において、その高圧タービンの軸線上に配置された
低圧タービンと、空気取入れ口および低圧ブロア車室を
備えた低圧ブロア・ケーシングおよびそのプロア車室に
配置された低圧ブロアＪｌ車よりなシ、その高圧タービ
ンの排気取入れ口側で、かつ、その高圧タービンから適
宜の間隔を置いて、その高圧タービンの軸線上に配置さ
れた低圧ブロアと、その低圧ブロアの出口に接続された
高圧ブロア小室およびその内燃機関の吸気マニホルドに
接続される吐出口を備えた高圧ブロア・ケーシングおよ
びそのプロア車室に配置された高圧ブロア翼車よシなり
、その高圧タービンとその低圧ブロアとの間において、
その高圧タービンの軸線上に配置された高圧ブロアと、
その高圧タービンをその高圧ブロアに連結する高圧側中
９タービン・シャフトと、その高圧側中９タービン・シ
ャフトを貫通して、その低圧タービンをその低圧ブロア
に連結する低圧側タービン・シャフトとを含んで構成さ
れるものであり、さらに、高圧タービンの排気取入れ口
側をその低圧タービンの出口側に接続する全タービン・
バイｉ９スと、その全タービン・バイパスに配置サレタ
排気バイパス・コントロール・パルプとを含んで構成さ
れるか、また、その高圧タービンの出口側をその低圧タ
ービンの出口側に接続する低圧タービン・バイ／ｅスと
、その低圧タービン・バイパスに配置された排気パイノ
クス・コントロール・パルプとを含んで構成するか、さ
らには、その高圧タービンの排気取入れ側をその低圧タ
ービンの入口側に接続する高圧り−ビン・パイ・モスと
、その高圧タービン・バイパスに配置された排気バイノ
ヤスーコントロール・パルプとを含んで構成されるもの
である。
、先ず、内燃機関の排気マニホルドに接続される排気取
入れ口および高圧タービン車室を備えた高圧タービン・
ケーシングおよびその高圧タービン車室に配置された高
圧タービン翼車よシなる高圧タービンと、その高圧ター
ビンの出口に接続された低圧タービン車室を備えた低圧
タービン・ケーシングおよびそのタービン車室に配置さ
れた低圧タービン翼車よシなシ、その高圧タービンの出
口側において、その高圧タービンの軸線上に配置された
低圧タービンと、空気取入れ口および低圧ブロア車室を
備えた低圧ブロア・ケーシングおよびそのプロア車室に
配置された低圧ブロアＪｌ車よりなシ、その高圧タービ
ンの排気取入れ口側で、かつ、その高圧タービンから適
宜の間隔を置いて、その高圧タービンの軸線上に配置さ
れた低圧ブロアと、その低圧ブロアの出口に接続された
高圧ブロア小室およびその内燃機関の吸気マニホルドに
接続される吐出口を備えた高圧ブロア・ケーシングおよ
びそのプロア車室に配置された高圧ブロア翼車よシなり
、その高圧タービンとその低圧ブロアとの間において、
その高圧タービンの軸線上に配置された高圧ブロアと、
その高圧タービンをその高圧ブロアに連結する高圧側中
９タービン・シャフトと、その高圧側中９タービン・シ
ャフトを貫通して、その低圧タービンをその低圧ブロア
に連結する低圧側タービン・シャフトとを含んで構成さ
れるものであり、さらに、高圧タービンの排気取入れ口
側をその低圧タービンの出口側に接続する全タービン・
バイｉ９スと、その全タービン・バイパスに配置サレタ
排気バイパス・コントロール・パルプとを含んで構成さ
れるか、また、その高圧タービンの出口側をその低圧タ
ービンの出口側に接続する低圧タービン・バイ／ｅスと
、その低圧タービン・バイパスに配置された排気パイノ
クス・コントロール・パルプとを含んで構成するか、さ
らには、その高圧タービンの排気取入れ側をその低圧タ
ービンの入口側に接続する高圧り−ビン・パイ・モスと
、その高圧タービン・バイパスに配置された排気バイノ
ヤスーコントロール・パルプとを含んで構成されるもの
である。
以下、この発明に係る排気タービン過給機の望ましい具
体例について、図面を参照して説明する。
体例について、図面を参照して説明する。
第１および２図はトラックのディーゼル機関８０に使用
されたこの発明の排気タービン過給機、すなわち、同軸
型２段排気タービン過給機の具体例１０を示している。
されたこの発明の排気タービン過給機、すなわち、同軸
型２段排気タービン過給機の具体例１０を示している。
その排気タービン過給機ｌＯは、シリンダ・ブロックに
マウント１７をねし止めして、そのディーゼル機関８０
に組み付けられるもので、高圧タービン１１と、低圧タ
ービン１２と、低圧ブロア１３と、高圧ブロア１４とを
含み、高圧側中空タービン・シャフト１５でその高圧タ
ービン１１とその高圧プロ゛ア１４とが、また、低圧側
ター゛ビン・シャフト１６でその低圧タービン１２とそ
の低圧ブロア１３とが同軸的に連結されて構成され、そ
の高圧タービン１１をそのディーゼル機関８０のＪノ１
気マニホルド８５に排気ダクト１８で接続し、また、高
圧ブロア１４をそのディーゼル機関８０ニ吸気マニホル
ド８４に吸気ダクト１９で接続シている。
マウント１７をねし止めして、そのディーゼル機関８０
に組み付けられるもので、高圧タービン１１と、低圧タ
ービン１２と、低圧ブロア１３と、高圧ブロア１４とを
含み、高圧側中空タービン・シャフト１５でその高圧タ
ービン１１とその高圧プロ゛ア１４とが、また、低圧側
ター゛ビン・シャフト１６でその低圧タービン１２とそ
の低圧ブロア１３とが同軸的に連結されて構成され、そ
の高圧タービン１１をそのディーゼル機関８０のＪノ１
気マニホルド８５に排気ダクト１８で接続し、また、高
圧ブロア１４をそのディーゼル機関８０ニ吸気マニホル
ド８４に吸気ダクト１９で接続シている。
高圧タービン１１は、輻流型にｔｊｔｒ＋成されたもの
で、高圧タービン車室ｚ１を備えた高圧タービン・ケー
シング２０およびその高圧タービン車室２１に配置され
た高圧タービン翼車２２よりなり、そノ高圧タービン・
ケーシング２０に形成されたす１気取入れ口２３をその
ディーゼル機関８０の排気マニホルド８５に排気ダクト
１８で接続し、そのディーゼル機関８０の排気をその高
圧タービン・ケーシング２０内に導びくようにしている
。
で、高圧タービン車室ｚ１を備えた高圧タービン・ケー
シング２０およびその高圧タービン車室２１に配置され
た高圧タービン翼車２２よりなり、そノ高圧タービン・
ケーシング２０に形成されたす１気取入れ口２３をその
ディーゼル機関８０の排気マニホルド８５に排気ダクト
１８で接続し、そのディーゼル機関８０の排気をその高
圧タービン・ケーシング２０内に導びくようにしている
。
低圧タービン１２は、軸流型に構成され、その高圧ター
ビン１１の出口側に赴いて、その高圧タービン１１の軸
線上に配置されたもので、低圧タービン車室２６を備え
た低圧タービン・ケーシング２５、その低圧タービン車
室２６に配置された低圧タービン翼車２７、およびその
低圧タービン翼車２７のだめの多数のタービン静翼２８
よシなす、ソの低圧タービン・ケーシング２５は、低圧
タービン入口２９、および低圧タービン出口３０を備え
、高圧タービン１１の出口、すな４フち、高圧タービン
・ケーシング２０に形成された高圧タービン出口２４に
低圧タービン人口ｚ９を接続するように、その高圧ター
ビン・ケーシング２０に一体的に形成されているＯ その多数のタービン静翼２８は低圧タービン入口２９の
内側面に円周方向に所定の間隔で＠１定され、高圧ター
ビン１１で仕事をしたりＥ気をイ氏圧タービン興−車ｚ
７に案内している。
ビン１１の出口側に赴いて、その高圧タービン１１の軸
線上に配置されたもので、低圧タービン車室２６を備え
た低圧タービン・ケーシング２５、その低圧タービン車
室２６に配置された低圧タービン翼車２７、およびその
低圧タービン翼車２７のだめの多数のタービン静翼２８
よシなす、ソの低圧タービン・ケーシング２５は、低圧
タービン入口２９、および低圧タービン出口３０を備え
、高圧タービン１１の出口、すな４フち、高圧タービン
・ケーシング２０に形成された高圧タービン出口２４に
低圧タービン人口ｚ９を接続するように、その高圧ター
ビン・ケーシング２０に一体的に形成されているＯ その多数のタービン静翼２８は低圧タービン入口２９の
内側面に円周方向に所定の間隔で＠１定され、高圧ター
ビン１１で仕事をしたりＥ気をイ氏圧タービン興−車ｚ
７に案内している。
低圧ブロア１３は、輻流型に構成さｔ″Ｌ、その高圧タ
ービン１１の排気取入れ０２３（１１１１で、−／Ｊ１
つ、その高圧タービン１１から所定の間隔をビいて、そ
の高圧タービン１１の軸線」二に配置、されたもので、
低圧ブロア車室３２を備えた低圧）゛ロア・ケーシング
ａ１１およびその低圧ブロア１１室３２に配置された低
圧ブロア翼車３３よシなり、また、その低圧ブロア車室
３２に連絡され、た空気取入れ口３４をその低圧ブロア
・ケーシング３１にフ杉成１３の出口、すなわち、低圧
ブロア・ケーシング３１の低圧ブロア出口３５に至る低
圧ブロア・ケーシング３１内には、ベーンレス・ディフ
ューザ３６および多数の戻シ案内翼３７が形成されてい
るＯ 高圧ブロア１４は、輻流型に構成され、その高圧タービ
ン１１とその低圧ブロア１３との間において、その高圧
タービン１１の軸線上に配置されたもので高圧ブロア車
室３９を備えた高圧ブロア・ケーシング３８、およびそ
の高圧ブロア車室３９に配置された高圧ブロア翼車４０
よシな弘その高圧ブロア・ケーシング３８に形成された
高圧ブロア入口４１を低圧ブロア１３の出口、すなわち
、低圧ブロア出口３５に接続するように、その高圧ブロ
ア・ケーシング３８をその低圧ブロア・ケーシング３１
に連結し、また、その高圧ブロア・ケーシング３Ｂに形
成された吐出し口４２をそのデ４−セル機ｔ’Ａ ８
Ｇの吸気マニホルド８４に吸気ダクト１９で接続し、そ
のディーゼル槻関８０に過給ｂ１台伝に１−ている。
ービン１１の排気取入れ０２３（１１１１で、−／Ｊ１
つ、その高圧タービン１１から所定の間隔をビいて、そ
の高圧タービン１１の軸線」二に配置、されたもので、
低圧ブロア車室３２を備えた低圧）゛ロア・ケーシング
ａ１１およびその低圧ブロア１１室３２に配置された低
圧ブロア翼車３３よシなり、また、その低圧ブロア車室
３２に連絡され、た空気取入れ口３４をその低圧ブロア
・ケーシング３１にフ杉成１３の出口、すなわち、低圧
ブロア・ケーシング３１の低圧ブロア出口３５に至る低
圧ブロア・ケーシング３１内には、ベーンレス・ディフ
ューザ３６および多数の戻シ案内翼３７が形成されてい
るＯ 高圧ブロア１４は、輻流型に構成され、その高圧タービ
ン１１とその低圧ブロア１３との間において、その高圧
タービン１１の軸線上に配置されたもので高圧ブロア車
室３９を備えた高圧ブロア・ケーシング３８、およびそ
の高圧ブロア車室３９に配置された高圧ブロア翼車４０
よシな弘その高圧ブロア・ケーシング３８に形成された
高圧ブロア入口４１を低圧ブロア１３の出口、すなわち
、低圧ブロア出口３５に接続するように、その高圧ブロ
ア・ケーシング３８をその低圧ブロア・ケーシング３１
に連結し、また、その高圧ブロア・ケーシング３Ｂに形
成された吐出し口４２をそのデ４−セル機ｔ’Ａ ８
Ｇの吸気マニホルド８４に吸気ダクト１９で接続し、そ
のディーゼル槻関８０に過給ｂ１台伝に１−ている。
高圧側中空タービン・シャフト１５は、高圧および低圧
タービン１１．１２および低圧および高圧ブロア１３．
１４を支持するマウント１７のシャフト・ボア４３にベ
アリング４４．４４を介して回虻可能に保持され、一端
に高圧タービン翼車２２を、他端に高圧ブロア翼車４０
をそれぞれ固定し、高圧タービン１１で高圧ブロア１４
を駆動０ｊ能にしている・ その高圧側中空タービン・シャフト１５は、潤滑油のた
めの油孔４７ 、ｊ ７ 、４７ 、４７をシャフト中
央部分に形成し、それら油孔４７ 、４７ 。
タービン１１．１２および低圧および高圧ブロア１３．
１４を支持するマウント１７のシャフト・ボア４３にベ
アリング４４．４４を介して回虻可能に保持され、一端
に高圧タービン翼車２２を、他端に高圧ブロア翼車４０
をそれぞれ固定し、高圧タービン１１で高圧ブロア１４
を駆動０ｊ能にしている・ その高圧側中空タービン・シャフト１５は、潤滑油のた
めの油孔４７ 、ｊ ７ 、４７ 、４７をシャフト中
央部分に形成し、それら油孔４７ 、４７ 。
４７．４７はディーゼル機関８０のオイル・ポンプ（図
示せず）からマウント１７の入口側油通路４５を経てシ
ャフト・ゼア４３内に供給される潤滑油を低圧側タービ
ン・シャフト１６のベアリング４８．４８，４８．４８
に流し、それらベアリング４８．４８，４８．４８を潤
滑可能にしている。
示せず）からマウント１７の入口側油通路４５を経てシ
ャフト・ゼア４３内に供給される潤滑油を低圧側タービ
ン・シャフト１６のベアリング４８．４８，４８．４８
に流し、それらベアリング４８．４８，４８．４８を潤
滑可能にしている。
マタ、その低圧タービン・シャッタ１６け、その高圧側
中空タービン・シャツ）１５を貫通して、その中空ター
ビン・シャフト１５内にベアリング４８．４８，４８．
４８を介して同軸的に回転可能に支持され、一方の伸長
端に低圧タービン翼車２７を、他方の伸長端に低圧ブロ
ア翼車３３をそれぞれ固定し、低圧タービン１２で低圧
ブロア１３を駆動可能にしている。
中空タービン・シャツ）１５を貫通して、その中空ター
ビン・シャフト１５内にベアリング４８．４８，４８．
４８を介して同軸的に回転可能に支持され、一方の伸長
端に低圧タービン翼車２７を、他方の伸長端に低圧ブロ
ア翼車３３をそれぞれ固定し、低圧タービン１２で低圧
ブロア１３を駆動可能にしている。
マウント１７は、高圧側中空タービン・シャツ）１５の
ためのシャフト・ボア４３およびそのシャフト・デア４
３に連通された入口側および出口側油通路４５．４６を
備え、分割型に構成され、その高圧タービン１１とその
高圧ブロア１４との間にあって、そのシャフト・？ア４
３にその中空タービン・シャフト１５を貫通させて、そ
の高圧タービン１１および高圧プロア１４の高圧タービ
ン・ケーシング２０および高圧ブロア・ケーシング３８
を固定している。
ためのシャフト・ボア４３およびそのシャフト・デア４
３に連通された入口側および出口側油通路４５．４６を
備え、分割型に構成され、その高圧タービン１１とその
高圧ブロア１４との間にあって、そのシャフト・？ア４
３にその中空タービン・シャフト１５を貫通させて、そ
の高圧タービン１１および高圧プロア１４の高圧タービ
ン・ケーシング２０および高圧ブロア・ケーシング３８
を固定している。
そのようにして、マウント１７は、高圧および低圧ター
ビｙ１１．１２および低圧および高圧プロア１ｇ 、１
４を同軸線上に整列して支持しながら、ディーゼル機関
８０に取シ付けるもので、殊に、そのディーゼル機関８
０上の取利はスペースを狭まくしている。
ビｙ１１．１２および低圧および高圧プロア１ｇ 、１
４を同軸線上に整列して支持しながら、ディーゼル機関
８０に取シ付けるもので、殊に、そのディーゼル機関８
０上の取利はスペースを狭まくしている。
また、そのマウント１７は、その入口側油通路４５をオ
イル・ポンプの吐出し側に、また、その出口側油通路４
６をそのオイル・ポンプの吸込み側にそれぞれ連結し、
そのオイル・ポンプからの潤滑油にシャフト・ゼア４３
内に導ひき、ベアリング４４，４４，４８，４８．４８
．４８を潤滑可能にしている〇 この排気タービン過給機ｌＯは、さらに、全タービン・
パイノＥス５０を備え、その全タービン・バイパス５０
に排気バイパス・コントロール・／ＳＳジブ１を配置し
て、そのディーゼル機関８０の低速回転において、高圧
および低圧タービｙｌＬ１２のトルクを増大可能にして
いる。
イル・ポンプの吐出し側に、また、その出口側油通路４
６をそのオイル・ポンプの吸込み側にそれぞれ連結し、
そのオイル・ポンプからの潤滑油にシャフト・ゼア４３
内に導ひき、ベアリング４４，４４，４８，４８．４８
．４８を潤滑可能にしている〇 この排気タービン過給機ｌＯは、さらに、全タービン・
パイノＥス５０を備え、その全タービン・バイパス５０
に排気バイパス・コントロール・／ＳＳジブ１を配置し
て、そのディーゼル機関８０の低速回転において、高圧
および低圧タービｙｌＬ１２のトルクを増大可能にして
いる。
その全タービン・パイノｅス５０は、高圧タービン・ケ
ーシング２０の排気取入れ口２３に形成された排気逃し
開口５２に一端を、低圧タービン・ケーシング２５の出
口３０に形成された排気戻し開口５３に他端をそれぞれ
接続し、ディーゼル機関８０の排気を部分的に高圧およ
び低圧タービン１１．１２をバイパスさせ、大気中に放
出可能にしている。
ーシング２０の排気取入れ口２３に形成された排気逃し
開口５２に一端を、低圧タービン・ケーシング２５の出
口３０に形成された排気戻し開口５３に他端をそれぞれ
接続し、ディーゼル機関８０の排気を部分的に高圧およ
び低圧タービン１１．１２をバイパスさせ、大気中に放
出可能にしている。
また、その全タービン・バイパス５０に配置すｈ た排
気パイ／＃ス・コントロール・バルブ５１は、ブースト
に応じて開閉され、その全タービン・バイパス５０を経
て、そのディーゼル機関８０の排気の一部分をバイパス
させ、その高圧および低圧タービン１１．１２の回転を
制御し、過給圧力死界所定の値に維持する。
気パイ／＃ス・コントロール・バルブ５１は、ブースト
に応じて開閉され、その全タービン・バイパス５０を経
て、そのディーゼル機関８０の排気の一部分をバイパス
させ、その高圧および低圧タービン１１．１２の回転を
制御し、過給圧力死界所定の値に維持する。
その排気パイ／ＩＰス・コントロール・バルブ５１は、
また、ディーゼル機関８０の中低速回転におけるブース
トを増加し、また、そのディーゼル機関８０の高速回転
における過回軒および過圧を防ぐのであるならば、排気
圧が所定の値以上になるとき、開かれるように構成させ
ることも可能でちる。
また、ディーゼル機関８０の中低速回転におけるブース
トを増加し、また、そのディーゼル機関８０の高速回転
における過回軒および過圧を防ぐのであるならば、排気
圧が所定の値以上になるとき、開かれるように構成させ
ることも可能でちる。
次に、上述のように構成された排気タービン過給機１０
の動作について述べるに、今、ディーゼル機関８０が始
動され、駆動されるならば、排気バイノクス・コントロ
ール・バルブ５１が閉りられているので、そのディーゼ
ル機関８０の排気は排気、ｔ？−） ８３から排気マニ
ホルド８５、排気ダクト１８を経て高圧タービン１１お
よび低圧タービン１２に順次流れ、それら高圧タービン
１１１低圧ターヒン１２を駆動し、低圧タービン出口３
０から大気中に放出される。
の動作について述べるに、今、ディーゼル機関８０が始
動され、駆動されるならば、排気バイノクス・コントロ
ール・バルブ５１が閉りられているので、そのディーゼ
ル機関８０の排気は排気、ｔ？−） ８３から排気マニ
ホルド８５、排気ダクト１８を経て高圧タービン１１お
よび低圧タービン１２に順次流れ、それら高圧タービン
１１１低圧ターヒン１２を駆動し、低圧タービン出口３
０から大気中に放出される。
そのように高圧および低圧タービン１１．１２が駆動さ
れると、低圧および高圧ブロア１１゜１４が駆動され、
空気取入れ口３４から取シ入れられた空気を順次圧縮し
、高圧ブロア１４の吐出し口４２から吸気ダクト１９、
吸気マニホルド８４を経て、そのディーゼル機関８０の
吸気ホード８２に流れ、シリンダ８１内に過給され、そ
のディーゼル機関８０の低速回転におけるトルク増大を
計り、マタ、中低速回転でトルク増大のために、ブース
トの増加を計っている。
れると、低圧および高圧ブロア１１゜１４が駆動され、
空気取入れ口３４から取シ入れられた空気を順次圧縮し
、高圧ブロア１４の吐出し口４２から吸気ダクト１９、
吸気マニホルド８４を経て、そのディーゼル機関８０の
吸気ホード８２に流れ、シリンダ８１内に過給され、そ
のディーゼル機関８０の低速回転におけるトルク増大を
計り、マタ、中低速回転でトルク増大のために、ブース
トの増加を計っている。
また、そのディーゼル機関８０が高速で回転されるなら
４、その排気パイ／ぐス・コントロール・バルブ５１が
開かれ、そのディーゼル機関８０の排気（７）一部分を
その全タービン・バイパス５０を経て、排気取入れ口２
８から低圧タービン出口３０に導びき、その高圧および
低圧タービン１１゜１２をバイパスさせ、そのディーゼ
ル機関８０の高速における過回転および過圧を防止して
いる。
４、その排気パイ／ぐス・コントロール・バルブ５１が
開かれ、そのディーゼル機関８０の排気（７）一部分を
その全タービン・バイパス５０を経て、排気取入れ口２
８から低圧タービン出口３０に導びき、その高圧および
低圧タービン１１゜１２をバイパスさせ、そのディーゼ
ル機関８０の高速における過回転および過圧を防止して
いる。
第３図は、この発明の排気タービン過給機の変形された
具体例６０を示すもので、この排気タービン過給機６０
は、前述の排気タービン過給機ｌＯにおける全タービン
・バイパス５０を低圧タービン・パイノＥス６１になし
、その低圧タービン・パイ、ぐスａｕＫ排気バイパス、
コントロール、バルブ５１を配置したもので、前述の排
気タービン過給機ｌＯの構成要素に相当する構成要素に
ついては、同符号を付して、それらの説明を省く。
具体例６０を示すもので、この排気タービン過給機６０
は、前述の排気タービン過給機ｌＯにおける全タービン
・バイパス５０を低圧タービン・パイノＥス６１になし
、その低圧タービン・パイ、ぐスａｕＫ排気バイパス、
コントロール、バルブ５１を配置したもので、前述の排
気タービン過給機ｌＯの構成要素に相当する構成要素に
ついては、同符号を付して、それらの説明を省く。
この排気タービン過給機６０において、低圧タービン・
バイパス６１は、高圧タービン・ケーシング２０の出口
に形成された排気逃し開口６２に一端を、低圧タービン
・ケーシング２５の出口３０に形成された排気戻し開口
５３に他端をそれぞれ接続し、高圧タービン１１で仕事
をしたディーゼル機関８０の排気を部分的に低圧タービ
ン１２をパイノソスさせ、大気中に放出可能にしている
。
バイパス６１は、高圧タービン・ケーシング２０の出口
に形成された排気逃し開口６２に一端を、低圧タービン
・ケーシング２５の出口３０に形成された排気戻し開口
５３に他端をそれぞれ接続し、高圧タービン１１で仕事
をしたディーゼル機関８０の排気を部分的に低圧タービ
ン１２をパイノソスさせ、大気中に放出可能にしている
。
マタ、ソの排気バイパス・コントロール−／？ ルブ５
１は、ブーストに応じて開閉され、その低圧タービン・
バイパス６１を経て、その高圧タービン１１で仕事をし
たディーゼル機関８０の排気の一部分をバイパスさせ、
その高圧および低圧タービン１１．１２の回転を制御し
、過給圧力比を所定の値に維持する。勿論、この排気バ
イノクス・コントロール・バルブ５１は、そのディーゼ
ル機関８０の中低速回転におけるブーストを増加し、壕
だ、そのディーゼル機関８０の高速回転における過回転
および過圧を防ぐように、排気圧が所定の値以上になる
とき、開かれる構成にすることも可能である。
１は、ブーストに応じて開閉され、その低圧タービン・
バイパス６１を経て、その高圧タービン１１で仕事をし
たディーゼル機関８０の排気の一部分をバイパスさせ、
その高圧および低圧タービン１１．１２の回転を制御し
、過給圧力比を所定の値に維持する。勿論、この排気バ
イノクス・コントロール・バルブ５１は、そのディーゼ
ル機関８０の中低速回転におけるブーストを増加し、壕
だ、そのディーゼル機関８０の高速回転における過回転
および過圧を防ぐように、排気圧が所定の値以上になる
とき、開かれる構成にすることも可能である。
そのように低圧タービン・バイパス６１および排気バイ
パス・コントロール・バルブｓｉを備、する排気タービ
ン過給機６０もまた、前述の排気タービン過給機１０と
同様に動作されるので、その排気タービン過給機６０の
動作説明は省略する。
パス・コントロール・バルブｓｉを備、する排気タービ
ン過給機６０もまた、前述の排気タービン過給機１０と
同様に動作されるので、その排気タービン過給機６０の
動作説明は省略する。
第４図は、この発明の排気タービン過給機の変形された
具体例７０を示すもので、この排気タービン過給機７０
は、前述の排気タービン過給機１０における輻流型低圧
ブロア１３を軸流型低圧ブロア７１になし、また、全タ
ービン・パイ・ぐス５０を高圧タービン・バイパス７７
になシ、ソノ高圧タービン・バイパス７７に排気パイｉ
９ス・コントロール・・マルブ５１を配置したもので、
前述の排気タービン過給機ｌＯの構成要素に相当する構
成要素については、同符号を付して、それらの説明は省
略する。
具体例７０を示すもので、この排気タービン過給機７０
は、前述の排気タービン過給機１０における輻流型低圧
ブロア１３を軸流型低圧ブロア７１になし、また、全タ
ービン・パイ・ぐス５０を高圧タービン・バイパス７７
になシ、ソノ高圧タービン・バイパス７７に排気パイｉ
９ス・コントロール・・マルブ５１を配置したもので、
前述の排気タービン過給機ｌＯの構成要素に相当する構
成要素については、同符号を付して、それらの説明は省
略する。
この排気タービン過給機７０において、低圧ブロア７１
は、高圧ブロア１４の高圧ブロア・ケーシング３８に連
結された低圧ブロア・ケーシング７２と、その低圧ブロ
ア・ケーシング７２の低圧ブロア車室７３に位置され、
低圧側タービン・シャツ）１６に固定された低圧ブロア
翼車７ｊとを含み、空気取入れロア５から外気を吸い込
むようにしている。
は、高圧ブロア１４の高圧ブロア・ケーシング３８に連
結された低圧ブロア・ケーシング７２と、その低圧ブロ
ア・ケーシング７２の低圧ブロア車室７３に位置され、
低圧側タービン・シャツ）１６に固定された低圧ブロア
翼車７ｊとを含み、空気取入れロア５から外気を吸い込
むようにしている。
そのように低圧ブロア７１が輻流型に構成されるに伴な
って、高圧ブロア１４は、戻シ案内翼３７をブロア静翼
７６に置き換えている。
って、高圧ブロア１４は、戻シ案内翼３７をブロア静翼
７６に置き換えている。
また、高圧タービン・ノぐイノやスフ７け、高圧タービ
ン・ケーシング２０の排気取入れ口２３に形成された排
気逃し開口５２に一端を、高圧タービン・ケーシング２
０の出口２４に形成された排気戻し開ロア８に他端をそ
れぞれ接続し、高圧タービン１１をパイ・セスさせるよ
うにして、ディーゼル機関８０の排気を低圧タービン１
２に部分的に供給可能にしている。
ン・ケーシング２０の排気取入れ口２３に形成された排
気逃し開口５２に一端を、高圧タービン・ケーシング２
０の出口２４に形成された排気戻し開ロア８に他端をそ
れぞれ接続し、高圧タービン１１をパイ・セスさせるよ
うにして、ディーゼル機関８０の排気を低圧タービン１
２に部分的に供給可能にしている。
そのように構成された排気タービン過給機７゜もまた、
前述の排気タービン過給機１ｏと同様に動作される。
前述の排気タービン過給機１ｏと同様に動作される。
如上のこの発明によれば、同軸的に配置される高圧側中
空タービン・シャフトおよび低圧側タービン・シャフト
が高圧および低圧タービンと低圧および高圧ブロアとを
連結し、それらを同軸型２段構造になすので、排ガス通
路が短縮され、熱効率の低下が阻止され、また、熱エネ
ルギの伝達遅延および加速性能の低下が阻止され、広い
範囲にわたって負荷性質が向上され、さらに、小型・軽
量化が計られ、車両の内燃機関への使用がより容易にな
り、さらにまた、タービン・パイノにスおよヒ排気パイ
、ぐス、コントロール、バルブを備えるので、タービン
回転制御が容易で円滑になり、低速および中速回転にお
けるブースト増加制御が容易になシ、駆動が最高効率で
行なわれ、また、高速回転における過回転および過圧が
容易に制御され、そして、防止され、実用性が極めて向
上される。
空タービン・シャフトおよび低圧側タービン・シャフト
が高圧および低圧タービンと低圧および高圧ブロアとを
連結し、それらを同軸型２段構造になすので、排ガス通
路が短縮され、熱効率の低下が阻止され、また、熱エネ
ルギの伝達遅延および加速性能の低下が阻止され、広い
範囲にわたって負荷性質が向上され、さらに、小型・軽
量化が計られ、車両の内燃機関への使用がより容易にな
り、さらにまた、タービン・パイノにスおよヒ排気パイ
、ぐス、コントロール、バルブを備えるので、タービン
回転制御が容易で円滑になり、低速および中速回転にお
けるブースト増加制御が容易になシ、駆動が最高効率で
行なわれ、また、高速回転における過回転および過圧が
容易に制御され、そして、防止され、実用性が極めて向
上される。
第１図は、デイゼル機関に適用されたこの発明の排気タ
ービン過給機の概説図、第２図は第１図に示す排気ター
ビン過給機の軸方向断面図、および第３および４図はこ
の発明の排気タービン過給機の他の具体例を示す軸方向
断面図である。 １０．６０．７０・・・排気タービン過給機、ｉｉ・・
・高圧タービン、１２・・・低圧タービン、１３゜７１
・・・低圧ブロア、１４・・・高圧ブロア、１５・・・
高圧側中空タービン・シャフト、１６・・・低圧、側タ
ービン・ンヤフＩ・、１７・・・マウント、１８・・・
排気タクト、１９・・・吸気ダクト、５０・・・全ター
ビン・ノ々イノ！ス、５１・・・排気ノぐイノやス・コ
ントロール・ノぐルプ、６１・・・低圧タービン・ツク
イノぐス、７７・・・高圧タービン・パイノやス、８０
・・・ディーゼル機関、８４・・・吸気マニホルド、８
５・・・排気マニホルド。 特許出願人 日野自動車工築株式会社 Ｖ ’ ； 代理人弁理士 山 １） 治 雫・ｊ ’１・−課（山
ービン過給機の概説図、第２図は第１図に示す排気ター
ビン過給機の軸方向断面図、および第３および４図はこ
の発明の排気タービン過給機の他の具体例を示す軸方向
断面図である。 １０．６０．７０・・・排気タービン過給機、ｉｉ・・
・高圧タービン、１２・・・低圧タービン、１３゜７１
・・・低圧ブロア、１４・・・高圧ブロア、１５・・・
高圧側中空タービン・シャフト、１６・・・低圧、側タ
ービン・ンヤフＩ・、１７・・・マウント、１８・・・
排気タクト、１９・・・吸気ダクト、５０・・・全ター
ビン・ノ々イノ！ス、５１・・・排気ノぐイノやス・コ
ントロール・ノぐルプ、６１・・・低圧タービン・ツク
イノぐス、７７・・・高圧タービン・パイノやス、８０
・・・ディーゼル機関、８４・・・吸気マニホルド、８
５・・・排気マニホルド。 特許出願人 日野自動車工築株式会社 Ｖ ’ ； 代理人弁理士 山 １） 治 雫・ｊ ’１・−課（山
Claims (4)
- （１） 内燃ｉ関の排気マニホルドに接続される排気取
入れ口および高圧タービン車室を備えた高圧タービン・
ケーシングおよびその高圧タービン車室に配置された高
圧タービン翼車よりなる高圧タービンと、 その高圧タービンの出口に接続された低圧タービン車室
を備えた低圧タービン・ケーシングおよびそのタービン
車室に配置された低圧タービン翼車よりなり、その高圧
タービンの出口倶ｌにおいて、その高圧タービンの軸線
上に配置された低圧タービンと、 空気取入れ口および低圧ブロア車室を備えた低圧ブロア
・ケーシングおよびそのブロア車室に配置された低圧ブ
ロア翼車よりなり、その高圧タービンの排気取入れ口側
で、かつ、その高圧タービンから適宜の間隔を置いて、
その高圧タービンの軸線上に配置された低圧ブロアと、 その低圧ブロアの出口に接続された高圧ブロア車室およ
びその内燃機関の吸気マニホルドに接続される吐出し口
を備えた高圧ブロア・ケーシングおよびそのプロア車室
に配置された高圧ブロア翼車よりなり、その高圧タービ
ンとその低圧ブロアとの間において、その高圧タービン
の軸線上に配置された高圧プロアと、 その高圧タービンをその高圧プロアに連結する高圧側中
空タービン・シャフトと、 その高圧側中空タービン・シャフトを貫通して、その低
圧タービンをその低圧ブロアに連結する低圧側タービン
−シャフト とを含む排気タービン過給機。 - （２）内燃機関の排気マニホルドに接続される排気取入
れ口および高圧タービン車室を備えた高圧タービン・ケ
ーシングおよびその高圧タービン車室に配置された高圧
タービン翼車よりなる高圧タービンと、 その高圧タービンの出口に接続された低圧タ−ビン車室
を備えた低圧タービン・ケーシングおよびそのタービン
車室に配置された低圧タービン翼車よりなシ、その高圧
タービンの出口側において、その高圧タービンの軸線上
に配置された低圧タービンと、 空気取入れ口および低圧ブロア車室を備えた低圧ブロア
・ケーシングおよびそのプロア車室に配置された低圧プ
ロア翼車よシなシ、その高圧タービンの排気取入れ口側
で、かつ、その高圧タービンから適宜の間隔を置いて、
その高圧タービンの軸線上に配置された低圧ブロアと、 その低圧ブロアの出口に接続された高圧プロア車室およ
びその内燃機関の吸気マニホルドに接続される吐出し口
を備えた高圧ブロア・ケーシングおよびそのプロア車室
に配置された高圧ブロア翼車よシなり、その高圧タービ
ンとその低圧ブロアとの間において、その高圧タービン
の＠１１線上に配置された高圧ブロアと、 その高圧タービンをその高圧ブロアに連結する高圧側中
空タービン・シャフトと、 その高圧側中空タービン・シャフトを貫通して、その低
圧タービンをその低圧ブロアに連結する低圧側タービン
・シャフトと、 その高圧タービンの排気取入れ口側をその低圧タービン
の出口側に接続する全タービン・パイ・ぐスと、 その全タービン・バイパスに配置された排気バイハス・
コントロール拳バルブ とを含む排気タービン過給機。 - （３）内燃機関の排気マニホルドに接続される排気取入
れ口および高圧タービン車室を備えた高圧タービン・ケ
ーシングおよびその高圧タービン車室に配置された高圧
タービン翼車よシなる高圧タービンと、 その高圧タービンの出口に接続された低圧タービン車室
を備えた低圧ターヒ：ン・ケーシングおよびそのタービ
ン車室に配置された低圧タービン翼車よシなシ、その高
圧タービンの出口側において、その高圧タービンの軸線
上に配置された低圧タービンと、 空気取入れ口および低圧ブロア車室を備えた低圧ブロア
・ケーシングおよびそのプロア車室に配置された似ブロ
ア翼車よシなり、その高圧タービンの排気取入れ口側で
、かつ、その高圧タービンから適宜の間隔を置いて、そ
の高圧タービンの軸線十に配置された低圧ブロアと、 その低圧ブロアの出口に接続された高圧プロア車室およ
びその内燃機関の吸気マニホルドに接続される吐出し口
を備えた高圧ブロア・ケーシングおよびそのプロア車室
に配置された高圧ブロア翼車よりなシ、その高圧タービ
ンとその低圧ブロアとの間において、その高圧タービン
の軸線上に配置された高圧ブロアと、 その高圧タービンをその高圧ブロアに連結する高圧側中
空タービン・シャフトと、 その高圧側１中空タービン・シャフトを貫通して、その
低圧タービンをその低圧ブロアに連結する低ＩＥ１則タ
ービン・シャフトと、 その高圧タービンの出口側をその低圧タービンの出口側
に接続する低圧タービン・バイノヤス、Ｌ−その低圧タ
ービン・パイノクスに配置された排気バイパス中コント
ロール＋ バルブ とを含む排気タービン過給機。 - （４）内燃機関の排気マニホルドに接続される排気取入
れ口および高圧タービン車室を備えた高圧タービン・ケ
ーシングおよびその高圧タービン車室に配置された高圧
タービン翼車よりなる高圧タービンと、 その高圧タービンの出口に接続された低圧タービン車室
を備えた低圧タービン・ケーシングおよびそのタービン
車室に配置された低圧タービン翼車よシなり、その高圧
タービンの出口側において、その高圧タービンの軸線上
に配置された低圧タービンと、 空気取入れ口および低圧ブロア車室を備えた低圧ブロア
・ケーシングおよびそのプロア車室に配置された低圧ブ
ロア翼車よりなり、その高圧タービンの排気取入れ口側
で、かつ、その高圧タービンから適宜の間隔を置いて、
その高圧タービンの軸線上に配置された低圧ブロアと、 その低圧ブロアの出口に接続された高圧ブロア車室およ
びその内燃機関の吸気マニホルドに接続される吐出し口
を備えた高圧ブロア・ケーシングおよびそのブロア車室
に配置された高圧ブロア翼車よシなり、その高圧タービ
ンとその低圧ブロアとの間において、その高圧タービン
の軸線上に配置された高圧ブロアと、 その高圧タービンをその高圧ブロアに連結する高圧側中
空タービン・シャフトと、 その高圧側中空タービン・シャフトを貫通して、その低
圧タービンをその低圧ブロアに連結する低圧側タービン
・シャフトと、 その高圧タービンの排気取入れ口側をその低圧タービン
の入口側に接続する高圧タービン・パイノぐスと、 ソノ高圧タービン・パイノ９スに配置された排気バイハ
ス−コントロール・パルプ とを含む排気タービン過給機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58225118A JPS60116821A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | 排気タ−ビン過給機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58225118A JPS60116821A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | 排気タ−ビン過給機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60116821A true JPS60116821A (ja) | 1985-06-24 |
Family
ID=16824245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58225118A Pending JPS60116821A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | 排気タ−ビン過給機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60116821A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2349427A (en) * | 1999-04-21 | 2000-11-01 | Alstom Gas Turbines Ltd | Multi-stage turbocharger having coaxial shafts |
| EP1382816A3 (de) * | 2002-07-19 | 2005-08-10 | Audi Ag | Anordnung zumindest zweier Abgasturbolader |
| JP2006348781A (ja) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Hino Motors Ltd | ターボチャージャ付エンジンの排気ガス再循環構造 |
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| CN104105884A (zh) * | 2012-03-12 | 2014-10-15 | 捷豹路虎有限公司 | 紧凑型多级涡轮泵 |
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| US10087821B2 (en) | 2015-07-21 | 2018-10-02 | Garrett Transportation I Inc. | Turbocharger systems with direct turbine interfaces |
| US10087939B2 (en) | 2015-07-21 | 2018-10-02 | Garrett Transportation I Inc. | Turbocharger systems with direct turbine interfaces |
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| JPS58190516A (ja) * | 1982-04-30 | 1983-11-07 | Hino Motors Ltd | 内燃機関の過給装置 |
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-
1983
- 1983-11-29 JP JP58225118A patent/JPS60116821A/ja active Pending
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