JPS60125727A - 内燃機関の排気タ−ビン過給機 - Google Patents

内燃機関の排気タ−ビン過給機

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JPS60125727A
JPS60125727A JP58232699A JP23269983A JPS60125727A JP S60125727 A JPS60125727 A JP S60125727A JP 58232699 A JP58232699 A JP 58232699A JP 23269983 A JP23269983 A JP 23269983A JP S60125727 A JPS60125727 A JP S60125727A
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JP
Japan
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nozzle
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turbine
engine
combustion engine
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Ryoichi Ohashi
大橋 良一
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Yanmar Co Ltd
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Yanmar Diesel Engine Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10Final actuators
    • F01D17/12Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/16Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
    • F01D17/165Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes for radial flow, i.e. the vanes turning around axes which are essentially parallel to the rotor centre line
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/24Control of the pumps by using pumps or turbines with adjustable guide vanes
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Supercharger (AREA)
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  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の排気タービン過給機に関するもので
ある。
〔従来技術〕
内燃機関の排気ガスを導入してタービン羽根を駆動して
、その排気ガスのエネルギーを有効に回収する従来の排
気タービン過給機は、そのノズル羽根が固定式になって
おり、その内燃機関の高出力時においてのみ排気ガ、ス
のエネルギーの回収が可能であり、低出力の中低速時に
はタービン効率が低下してエネルギーの回収が充分には
行なわれないという問題があった。
ソコで、実開昭58−90326のごとく、機関出力の
低い時にもタービンのノズル羽根の面積を変更すること
により、排気ガスエネルギーの回収を良好にしようとし
た考案がなされているが、この場合、タービンノズル部
での流速の向上、方向性の向上環により若干の改善はな
されるが、回転するタービン羽根の羽根通路面積は排気
エネルギー大のままであるため、効率の改善が少ないと
いう問題がある。
上記のごときノズル羽根の面積を可変とする排気タービ
ン過給機の従来例としては、第1図の縦断面図に示すご
とく、図示されていない内燃機関の排気Eをタービン羽
根2に導入するための複数のノズル羽根1をノズル回転
軸6により回動可能に支持すると共に、第1図の1−1
方向の側断面図である第2図に示すごとく各ノズル回転
軸乙にそれ七れ固定した各ノズル回4吸レバー4をその
外周に設け、かつ各ノズル回転レバー4と噛合するリン
グギヤ5をその内燃機関の出力に応じて外部から回転さ
せることGこより、ノズル羽根1を回転させてノズル面
積を可変にしている。
一方、過給装置に関する実開昭58−130028号の
考案においては、タービン羽根の通路は2分割されてい
るが、ノズル羽根の面積をnJ変Gこするようにはなっ
ていない。
また、特公昭3]−4705号及び特公昭38−765
3号の発明のものは、多数のノズル羽根の面積が機関出
力に応じて可変にできるので、機関の中速域の高出力化
がはかれ、機関の中速時においては、ノズル羽根面積が
絞られて、流速及び方向が改善されているが、それを回
収するタービン羽根の通路面積は高出力時用の拡大のま
まOこなっているので、高効率ではない。
〔発明の目的〕
そこで、本発明は前記従来の問題点を解消するためにな
されたものであり、機関の中低速出力時の過給圧を向上
することにより、トルク向上及び出方向上をはかりうる
広範囲の出力に対応して高い機関効率を維持しうる排気
タービン過給機を提供することを目的としたものである
〔発明の構成〕
即ち、本発明のリド気タービン過給機は、内燃機関の排
気ガスを導入する排気タービン過給機において、該排気
タービン過給機のノズル羽根を、それぞれ相互に仕切ら
れ、かつ各ノズル面積を可変とする2分割に形成すると
共に、それら2分割されたノズル羽根にそれぞれ接続す
るタービン羽根も相互に仕切られた2分割に形成するこ
とに(り構成される。
〔実施例〕
以下図面を参照して本発明の詳細な説明するが、第3図
は本発明の実施例における内燃機関の排気ターボ過給機
のタービン要部縦断面図、第4図は第3図のn−n方向
の側断面図である。
この排気タービン過給機のタービンは、第1図の従来例
と同様に・、内燃機関の排気ガスEを導入するノズル羽
根がIA 、 IBで示すように仕切板6で相互に仕切
られ、2分割に形成されており、これらノズル羽根IA
、IBがそれぞれのノズル回転軸3A 、 3Bに支持
されると共に、ノズル回転軸6Aにはノズル回転レバー
4Aが、ノズル回転軸3Bにはノズルレバー4Bがそれ
ぞれ固定され、更に、ノズルレバー4Aはリングギヤ5
Aに噛合し、そしてノズルレバー4Bはリングギヤ5B
に噛合し、各リングギヤ5A 、 5Bは内燃機関の出
力に対応してそれぞれ単独に外部から回転させられるよ
うになっている。
また、これらノズル羽根1A、IBに接続するタービン
羽根も、2A 、 2Bで示すように仕切板7で相互に
仕切られ、2分割に形成されている。
〔作用〕
上記の構成からなる本発明の排気タービン過給機では、
2分割されたノズル羽根IA、IBはそれぞれのノズル
面積を可変にしており、リングギヤ5A 、 5Bを同
一に回転させると第1図の従来例の可変ノズル面積のも
のと同様に、第5図のノズル羽根通路面積とリングギヤ
回転角との関係のXで示すような面積変化となる。
次に、ノズル羽根1人または1Bのいずれか一方を閉じ
、他方を回転制御すると、タービン羽根2Aまたは2B
のいずれか一方の通路に対しノズル羽根面積を変更した
ことになり、第1図の従来例のタービン羽根2の通路の
半減した通路に排気ガスEを導入したことになる。
そこで、第5図の線図において、ノズル羽根1Aの回転
による面積を斜線Aで示しており、ノズル羽根1Bの回
転による面積を斜iBで示している。
更に、第6図で示すタービン効率と、リングギヤ回転角
との関係線図において、第1図の従来例の場合のXの線
図に対して、本発明を適用した実施例においては、ノズ
ル羽根1A及び1Bを別々に制御することにより、線図
Yで示すごとく排気ガス量が小さい時にタービン効率が
斜線2の部分だけ向上する。
〔発明の効果〕
従って、本発明の排気タービン過給機を有する内燃機関
では、特に排気ガス量が小さい中低出力時には、例えば
排気タービンの一方のノズル羽根を大幅に回転させて、
その通路を閉じながら、他方のノズル羽根通路面積を可
変とすることにより、従来のものに比べてタービン効率
が非常に向上する。
その結果、機関の中低出力時の過給圧が向上し、トルク
及び出力の向上がはかれ、広範囲な出力に対応して高い
機関効率が得られるという利点がある。
なお、本発明はターボコンパウンド機関の排気エネルギ
ー回収タービンに対しても有効に適用することができる
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の内燃機関の排気ターボ過給機のタービン
要部縦断面図、第2図は第1図の■−1方向の側断面図
、第3図は本発明、の実施例における内燃機関の排気タ
ーボ過給機のタービン要部縦断面図、第4図は第3図の
II −U方向の側断面図、第5図はノズル羽根通路面
積とリングギヤ回転角との関係線図、第6図はタービン
効率とリングギヤ回転角との関係線図である。 1、IA、1B・・ノズル羽根 2,2A、2B・・−
タービン羽m 4,4A、4B・・・ノズル回転レバー
 5゜5A、5B・リングギヤ 6,7・仕切板 E・
・排気ガス。 代理人 弁理士 小 川 信 − 弁理士 野 口 賢 照 弁理士 斎 下 和 彦 介 第2図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 内燃機関の排気ガスを導入する排気タービン過給機にお
    いて、該排気タービン過給機のノズル羽根を、それぞれ
    相互に仕切られ、かつ各ノズル面積を可変とする2分割
    に形成すると共Gこ、それら2分割されたノズル羽根に
    それぞれ接続するタービン羽根も相互に仕切られた2分
    割Oこ形成したことを特徴とする内燃機関の排気タービ
    ン過給機。
JP58232699A 1983-12-12 1983-12-12 内燃機関の排気タ−ビン過給機 Granted JPS60125727A (ja)

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JP58232699A JPS60125727A (ja) 1983-12-12 1983-12-12 内燃機関の排気タ−ビン過給機

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JPH0214970B2 JPH0214970B2 (ja) 1990-04-10

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