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Info
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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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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 206010065929 Cardiovascular insufficiency Diseases 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
- F01D17/16—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
- F01D17/165—Final 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
-
- 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
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/24—Control of the pumps by using pumps or turbines with adjustable guide vanes
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
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- Control Of Turbines (AREA)
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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】
〔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。
ある。
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。
、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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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
。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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
。
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
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)
- 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58232699A JPS60125727A (ja) | 1983-12-12 | 1983-12-12 | 内燃機関の排気タ−ビン過給機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58232699A JPS60125727A (ja) | 1983-12-12 | 1983-12-12 | 内燃機関の排気タ−ビン過給機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60125727A true JPS60125727A (ja) | 1985-07-05 |
| JPH0214970B2 JPH0214970B2 (ja) | 1990-04-10 |
Family
ID=16943383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58232699A Granted JPS60125727A (ja) | 1983-12-12 | 1983-12-12 | 内燃機関の排気タ−ビン過給機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60125727A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0227475A2 (en) * | 1985-12-23 | 1987-07-01 | Ishikawajima-Harima Jukogyo Kabushiki Kaisha | Variable displacement turbocharger |
| JPH01227803A (ja) * | 1988-03-08 | 1989-09-12 | Honda Motor Co Ltd | 可変容量タービン |
| EP1710415A1 (de) * | 2005-04-04 | 2006-10-11 | ABB Turbo Systems AG | Mehrstufige Aufladung |
| JP2013104335A (ja) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ラジアルタービンホイール |
| KR20150003838A (ko) * | 2012-04-27 | 2015-01-09 | 보르그워너 인코퍼레이티드 | 배기가스 터보차저 |
| JP2016523332A (ja) * | 2013-06-04 | 2016-08-08 | ジャガー ランド ローバー リミテッドＪａｇｕａｒ Ｌａｎｄ Ｒｏｖｅｒ Ｌｉｍｉｔｅｄ | 独立した排気ガスの流れのためのタービン幾何学的形状が異なる排気ターボチャージャ |
| JP2016536526A (ja) * | 2013-09-30 | 2016-11-24 | ボーグワーナー インコーポレーテッド | 可変形状ターボチャージャ用作動機構および歯車駆動式調整リング |
| KR20170124810A (ko) * | 2016-05-03 | 2017-11-13 | 한화파워시스템 주식회사 | 터빈 |
| US10260406B2 (en) * | 2014-08-11 | 2019-04-16 | Ford Global Technologies, Llc | Supercharged internal combustion engine with mixed-flow turbine |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58114844U (ja) * | 1982-01-30 | 1983-08-05 | いすゞ自動車株式会社 | 過給装置 |
-
1983
- 1983-12-12 JP JP58232699A patent/JPS60125727A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58114844U (ja) * | 1982-01-30 | 1983-08-05 | いすゞ自動車株式会社 | 過給装置 |
Cited By (12)
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| US9759125B2 (en) | 2013-06-04 | 2017-09-12 | Jaguar Land Rover Limited | Exhaust turbocharger |
| JP2018053895A (ja) * | 2013-06-04 | 2018-04-05 | ジャガー ランド ローバー リミテッドＪａｇｕａｒ Ｌａｎｄ Ｒｏｖｅｒ Ｌｉｍｉｔｅｄ | 排気ガスからエネルギを回生するシステム及び方法 |
| JP2016536526A (ja) * | 2013-09-30 | 2016-11-24 | ボーグワーナー インコーポレーテッド | 可変形状ターボチャージャ用作動機構および歯車駆動式調整リング |
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| KR20170124810A (ko) * | 2016-05-03 | 2017-11-13 | 한화파워시스템 주식회사 | 터빈 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0214970B2 (ja) | 1990-04-10 |
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