JPS6012891Y2 - 排気タ−ボ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は排気ターボ装置に関するものであり、殊に排気
バイパス装置を備える排気ターボ装置に係るものである
。

エンジンに排気ターボ装置を組み合せる場合の最大の問
題点は、エンジンが低速回転している状況では排圧が上
らず、従ってタニビンが高速で回転できないためにコン
プレッサの回転も上昇し得す、十分なブースト圧が発生
しないことである。

そして、この場合更に悪いことは、上記装置を組み合せ
たエンジンでは必然的に吸、排気抵抗が大となっている
ためこれを備えないエンジンより一層出力が低下す・る
点である。

そこで、エンジンの低速回転時でも高速回転をすること
ができる様なタービンを選択してこの問題を解決せんと
すると、高速回転時にはブースト圧が高くなりすぎてエ
ンジンの許容最大爆発圧力を越えてしまう様な事態が生
じ、エンジンが破壊されかねない。

コノ様な問題を解決するために、排気バイパス装置が開
発されて来ている。

これは、上述の如くエンジンの低速回転時にあっても高
いブースト圧が得られる様にタービンを選定したものに
於て、高速回転時にこのブースト圧が設定値以上となら
んとした時、排気ガスを該タービンに供給することなく
迂回させんとするもので、第１図に示す如く、タービン
１０の入口１１に連なる排気ダクト１２と同出口１３と
を連結する迂回路１４を備えると共にその間に制御弁１
５を配していて吸気ダクト１６に於けるブースト圧Ｐが
設定値以上となったときアクチュエータ１７が応動して
上記制御弁を開放し、排気ガスをパイｔＮＯスさせんと
するものである。

尚、該ガスのバイパス量は全体の３０〜４０％程度であ
り、また図に於て１８はコンプレッサ、１９はエアクリ
ーナ、２０はエンジンで２１はその吸気弁、２２は排気
弁、２３はピストン、２４は燃焼室である。

所で、この様な排気バイパス装置を、特公昭４６−５ｕ
号に示されている様な排気ターボ装置：着火順序を考慮
して排気ダクトを２群に分離すると件にタービンのスク
ロールもこれに合わせて２分して２つの独立した排気路
を用意することによって排気脈動の干渉を防止した排気
ターポジ装置に組み合せる場合、第２図Ａ、 Ｂ、 Ｃ
に示されている如く、独立した２つの排気ダクト１２１
，１２２に連なる２つのスクロール１１１，１１２の各
々にバイパス孔１１３，１１４（第２図Ａに於てハツチ
にて示す）を形成する一方、この両バイパス孔にわたる
長円状のプレート弁１５１を用意してその中央をレバ１
５２に連結し、更に該レバの一端を軸１５３を介してリ
ンク１５４に連係して成る前記制御弁１５を配設し、こ
れを前記アクチュエータ１７にて動作する様にすること
が一般的である。

そし′で上記２つのバイパス孔１１３゜１１４は同一の
大きさであって夫々１５％づつあるいは２０％づつのバ
イパス量を受は持っている。

しかしながら、この様な構成とすると、プレート弁１５
１が２つのバイパス孔１１３，１１４を同時に開閉する
構造となっているため、該弁には各スクロール１１１，
１１２に交互に発生する脈動によって交互に反対方向の
曲げモーメントＭが作用し、レバ１５２とこのプレート
弁とを連結しているステム１５５やバルブシート１５６
に悪影響を及ぼして密封性を損なったり制御弁１５の開
閉機能を阻害することになりかねない。

この密封性が損なわれるとタービン１０へ供給されるべ
き排気ガスが前記迂回路１４から放出されてタービン性
能が低下し、−また制御弁１５の開閉機能が阻害される
と前述の様にブースト圧が高くなりすぎてエンジン破壊
に発展してしまうから、この様なことは給体に防止しな
ければならないのである。

本考案はこの点に着目して威されたものであって、上記
プレート弁に作用するモーメントを解消し得る排気バイ
パス装置を備えた排気ターボシステムを提供せんとする
ものである。

以下図示せる本考案の一実施例いついて詳説する。

第３図Ａ、 Ｂに於て１２１，１２２は相独利した排気
ダクト、１１１，１１２は夫々独立したタービン１０の
スクロール、１１５はこの２つのスクロールを分離する
中間壁、１１３は排気出口１３に近い側の一方のスクロ
□−ル１１２にのみ形成したバイパス孔、１５１は前記
制御弁１５の開閉弁、１５２は同レバ、１５３は同軸、
１５４は同リンク、１５５は同ステム、１５・６は同バ
ルブシートであって、前記第２′図の例と同一部分に同
一番号を付して示しである。

そして、上記一方のスクロール１１２のみに形成したバ
イパス孔１１３は、唯一つでもって排気ガスの全バイパ
ス量：即ち全ガス量の３０％乃至４０％をバイパスさせ
ることができる大きさを持った円形の孔で、このバイパ
ス孔１１３を開閉制御する前記開閉弁１５１は上記両バ
イパス孔１１３よりひとまわり大きな直径を有した円形
と或してあり、その中心に配したステム１５５を介して
レバ１５２に連結しである。

以上の如き構成の本考案にあっては、上記開閉弁１５１
が閉じられでいる状況では、２つの排気ダクト１２１，
１２２を流下する排気ガスの各々は夫々のスクロール１
１１，１１２は完全に独立しており、前記特公昭４６−
５６４号発明に於ける作用効果を十分に発揮するこ々が
できる。

また、開閉弁・１５１が開かれたときには、十分の大き
さを持った唯一のバイパス孔１１３からスクロール１１
２内に於ける排気ガスを適確に迂回路１３ヘバイパスさ
せてブースト圧の上昇を確実に阻止することができる。

そしてこのバイパス孔１１３はただ１個数、開閉弁１５
１に作用する排気脈動に起因する前記モーメン）Ｍは完
全に解消することができ、・前述の如き密封性や開閉機
能の耐久性、信頼性を大巾に改善することができる。

また、第２図の例の如く長円形のプレート弁１５１を用
いる場合には必ずその廻り止めを施こさねばならないが
、本考案では円形の開閉弁１５１としであるためこの廻
り止めを要しないのである。

尚、本明細書に於てはタービン１０に制御弁１５が取り
付けられている例をもって説明したが、これは排気ダク
ト１２に配設してもよい。

しかしながら、・制御弁をタービン側あるいはダクト側
に設けるにせよ、バイパス孔１１３は排気出口１３に近
い側のスクロール１１２又はダクト１２２に形成するこ
とが得策である。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な排気バイパス装置付排気ターボ装置を
示す概略図、第２図は同バイパス装置の取付状態を示す
図で、Ａはその一部断面による正面図、・ＢはＡのＢ−
Ｂ断面図、ＣはＡのＣ−Ｃ断面図、第３図は本考案によ
るバイパス装置の取付状態を示す図でＡはその一部断面
による正面図、ＢはＡのＢ−Ｂ断面図であ、る。 １０；タービン、１１１，１１２；スクロール、１１３
；バイパス孔、１１５；Ｇ間壁、１１６；頂部、１５１
：開閉弁、１５６；バルブシート。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 着火順序を考慮して２群に分離した排気ダクトに合わせ
   てタービンのスクロールも２つの独立シた排気路を形威
   した排気ターボ装置内に、ブースト圧が設定値以上とな
   ったとき制御弁開き、排気ガスを迂回路に放出する排気
   バイパス装置を設け、上記排気路のいずれか一方のみに
   、前記迂回路に連なるバイパス孔を形威し、また前記制
   御弁の開閉弁を、上記バイパス孔を完全に閉塞し得る直
   径を有したステム付円形弁としたことを特徴とする排気
   ターボ装置。