JPS6019920A - Turbine scroll for turbo-supercharger - Google Patents

Turbine scroll for turbo-supercharger

Info

Publication number
JPS6019920A
JPS6019920A JP58126993A JP12699383A JPS6019920A JP S6019920 A JPS6019920 A JP S6019920A JP 58126993 A JP58126993 A JP 58126993A JP 12699383 A JP12699383 A JP 12699383A JP S6019920 A JPS6019920 A JP S6019920A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust passage
passage
auxiliary
rotor
turbine
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.)
Granted
Application number
JP58126993A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0510485B2 (en
Inventor
Fumio Nishiguchi
西口 文雄
Hiroshi Komatsu
宏 小松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP58126993A priority Critical patent/JPS6019920A/en
Priority to DE3346472A priority patent/DE3346472C2/en
Priority to US06/564,671 priority patent/US4544326A/en
Priority to GB08334363A priority patent/GB2134602B/en
Publication of JPS6019920A publication Critical patent/JPS6019920A/en
Publication of JPH0510485B2 publication Critical patent/JPH0510485B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F02B37/22Control of the pumps by varying cross-section of exhaust passages or air passages, e.g. by throttling turbine inlets or outlets or by varying effective number of guide conduits
    • 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
    • F01D17/146Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by throttling the volute inlet of radial machines or engines
    • 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
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/026Scrolls for radial machines or engines
    • 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
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a satisfactory turbine efficiency, by making the exhaust gas volume fed to an exhaust gas turbine, variable at the inlet port section of a scrol in accordance with the operating condition of an engine. CONSTITUTION:When a rotary valve is in its closed condition in the low rotational speed range of an engine, although a dead water region is brought about on an auxiliary exhaust passage 13B side, no swirl flow is generated since the passge 13B have no opening for a rotor inlet port 1A. In the condition of the middle speed range, the rotary valve disposed in the auxiliary passage 13B is opened to an intermediate degree so that the main stream flows from the auxiliary exhaust passage 13B side through the rotary valve, in addition to from a main exhaust passage 13A side. When the rotary valve is fully opened, gas is led from the entire periphery of a communication passage 15 to the main exhaust passage 13A side so that all volume of gas is led to the rotary valve.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はターボチャージャのタービンスクロールに関し
、特にその排気タービンに供給する排気容量をエンジン
の運転状態に応じてスクロール入口部で可変とするよう
にしたタービンスクロールに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a turbine scroll for a turbocharger, and more particularly to a turbine scroll in which the exhaust capacity supplied to the exhaust turbine is made variable at the scroll inlet depending on the operating state of the engine.

第1図は従来のこの種可変容量としたタービンスクロー
ルの一例を示し、本例は実開昭57−11233号に開
示されているものである。ここで、1は図示しない圧縮
機イン、ベラとロータ軸2によって直結されているター
ビンロータであり、タービンロータlの外周部には渦巻
状の通路タービンスクロール3が設けられていて、この
スクロール3にエンジン排気通路4かもの排気ガスが導
かれる。
FIG. 1 shows an example of a conventional turbine scroll with variable capacity of this type, and this example is disclosed in Japanese Utility Model Application No. 57-11233. Here, reference numeral 1 denotes a turbine rotor that is directly connected to a compressor shaft (not shown) by a rotor shaft 2, and a spiral passage turbine scroll 3 is provided on the outer periphery of the turbine rotor 1. Exhaust gas from four engine exhaust passages is guided to the engine exhaust passage.

更に、本例のタービンスクロール3ではそのハウジング
5を軸2に対する斜め方向から突出壁5Aによって分割
するようになし、以て、大排気通路部3Aと小排気通路
部3Bとで渦巻室を形成して、これら通路部3Aおよび
3Bをタービンロータ1の入口部IAに向けて開口させ
ている。
Further, in the turbine scroll 3 of this example, the housing 5 is divided by the protruding wall 5A from the diagonal direction with respect to the shaft 2, so that the large exhaust passage section 3A and the small exhaust passage section 3B form a spiral chamber. These passage portions 3A and 3B are opened toward the inlet portion IA of the turbine rotor 1.

8はスクロールの入口部3cに接続する排気通路4の部
位でその大排気通路3A側に設けられた開閉弁6であり
、この開閉弁6により大排気通路3Aに流入する排気ガ
スの容量を変化させることができる。7は排気ガス出口
である。
Reference numeral 8 designates an on-off valve 6 provided on the large exhaust passage 3A side of the exhaust passage 4 connected to the inlet portion 3c of the scroll, and this on-off valve 6 changes the volume of exhaust gas flowing into the large exhaust passage 3A. can be done. 7 is an exhaust gas outlet.

このように構成されたタービンスクロール3においては
、エンジンが低速回転領域にある場合、ターボチャージ
ャとエンジンとの間の適合性を保持して良好な低速時過
給特性を得るにはガス通路面積を絞ってやる必要のある
ことから、例えば過給圧等を利用した制御機構(図示せ
ず)により開閉弁Bを動作させ、大排気通路3Aを通過
するガス容量を調整することができる。更にまた、エン
ジンが高速回転領域にある場合は、大排気通路3Aと小
排気通路3Bとの双方からロータ1にガスを供給する。
In the turbine scroll 3 configured in this way, when the engine is in a low speed rotation region, the gas passage area must be reduced in order to maintain compatibility between the turbocharger and the engine and obtain good supercharging characteristics at low speeds. Since it is necessary to throttle the gas, the opening/closing valve B can be operated by a control mechanism (not shown) using boost pressure or the like, for example, to adjust the gas volume passing through the large exhaust passage 3A. Furthermore, when the engine is in a high speed rotation region, gas is supplied to the rotor 1 from both the large exhaust passage 3A and the small exhaust passage 3B.

しかしながら、このようにロータ1に供給するガス容量
を可変にしたタービンスクロール3においては、大排気
通路3Aと小排気通路3Bとが共にロータ入口部IAに
向けて開口する形状をなし、更に、開閉弁6により大排
気通路3Aのガス流量が絞られるように構成されている
ので、エンジンの低速回転領域で大排気通路3Aへのガ
ス供給が開閉弁6によってしヤ断されると、この大排気
通路3Aに死水領域が生じる。
However, in the turbine scroll 3 in which the gas capacity supplied to the rotor 1 is made variable in this way, both the large exhaust passage 3A and the small exhaust passage 3B have a shape that opens toward the rotor inlet portion IA, and furthermore, Since the gas flow rate of the large exhaust passage 3A is configured to be throttled by the valve 6, when the gas supply to the large exhaust passage 3A is cut off by the on-off valve 6 in the low speed rotation region of the engine, this large exhaust A dead water area occurs in the passage 3A.

しかして、このような状態では、ガスが小排気通路3B
を介してロータ入口部IAからロータ1へと供給されて
おり、その際入口部IA近傍には第2図(A)に示すよ
うな旋回流10が生じていることによって旋回流10を
なすガス流体は遠心力を持つことになる。そこで、ガス
流体の一部が大排気通路3Aの死水領域となっているガ
ス体の中に放散されてゆき、ここに第2図CB)に示す
ような循環流11を発生する。この循環流11は大排気
通路3Aの壁面に沿って流れて摩擦損失によってエネル
ギを失い、再び旋回流10と合流する状態となるので、
タービンスクロール3内でのエネルギ損失が大きく、タ
ービン効率を低下させる結果を招く。
However, in such a state, gas flows into the small exhaust passage 3B.
The gas is supplied from the rotor inlet IA to the rotor 1 via the rotor inlet IA, and at this time, a swirling flow 10 as shown in FIG. The fluid will have centrifugal force. Therefore, a part of the gas fluid is dissipated into the gas body which is a dead water region of the large exhaust passage 3A, and a circulating flow 11 as shown in FIG. 2 CB) is generated there. This circulating flow 11 flows along the wall surface of the large exhaust passage 3A, loses energy due to friction loss, and joins the swirling flow 10 again.
Energy loss within the turbine scroll 3 is large, resulting in a decrease in turbine efficiency.

更に、第3図は、一般によく使用されているダブルエン
トリハウジング型のスクロール3を示し、この種のもの
ではそのハウジング5が外周部から突出させた壁5Aに
より軸方向に分割されている。しかして、このようなダ
ブルエントリハウジング型のスクロール3において、い
ずれか一方の排気通路3Dを開閉するような開閉弁(図
示せず)を設けた場合にあっても、同様な現象が発生し
て、シングルエントリのタービンスクロールの場合より
その効率が低下し、低速時におけるターボ過給圧の立上
りを悪くする。
Furthermore, FIG. 3 shows a commonly used double entry housing type scroll 3, in which the housing 5 is divided in the axial direction by a wall 5A projecting from the outer periphery. However, even if such a double entry housing type scroll 3 is provided with an on-off valve (not shown) that opens and closes either one of the exhaust passages 3D, a similar phenomenon may occur. , the efficiency is lower than that of a single-entry turbine scroll, and the rise of turbocharging pressure at low speeds becomes worse.

本発明の目的は、上述したような問題点に着目し、エン
ジンの低速から高速回転領域にいたるまで、排気エネル
ギが有効に活用されて損失が少なく、良好なタービン効
率が維持できて、更に、エンジンの背圧を下げる効果に
より十分な高速出力の保持に貢献することのできるター
ボチャージャのタービンスクロールを提供することにあ
る。
The purpose of the present invention is to focus on the above-mentioned problems, and to make it possible to effectively utilize exhaust energy, reduce losses, and maintain good turbine efficiency from low speed to high speed engine speeds. An object of the present invention is to provide a turbine scroll for a turbocharger that can contribute to maintaining sufficient high-speed output by reducing the back pressure of the engine.

かかる目的を達成するために、本発明では、タービンロ
ータ入口に向けて開口している渦巻型の主排気通路と、
これに並設されタービンロータ入口から隔離された補助
排気通路とを配設し、双方の排気通路を分離している仕
切壁に、タービンロータの軸心な中心とする2つの同心
円で一夏幅に限界される連通部をほぼロータの全周にわ
たり設けて、更に連通部を設けた位置より」二流のJd
t助排気通路に通路面積を可変とする弁を配置し、この
弁をエンジンの運転状態に応じて作動させるようにする
In order to achieve such an objective, the present invention includes a spiral main exhaust passage that opens toward the turbine rotor inlet;
An auxiliary exhaust passage is installed in parallel with this and isolated from the turbine rotor inlet, and the partition wall that separates both exhaust passages has two concentric circles centered on the axis of the turbine rotor. A communication section limited to 100% is provided over almost the entire circumference of the rotor, and from the position where the communication section is provided, a second-class Jd
A valve whose passage area is variable is arranged in the auxiliary exhaust passage, and this valve is operated according to the operating state of the engine.

以下に、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。The present invention will be described in detail below based on the drawings.

第4図は本発明の一実施例を示し、ここで、13はター
ビンスクロールであり、13Aはスクロール13の渦巻
型とした主排気通路である。主排気通路13Aはロータ
lの入口部IAに向っての開口部14を有し、更にこの
主排気通路13Aに並列に設けた補助排気通路13.8
と主排気通路13Aとの間の仕切壁5Bに連通部15を
形成する。
FIG. 4 shows an embodiment of the present invention, where 13 is a turbine scroll, and 13A is a main exhaust passage of the scroll 13. The main exhaust passage 13A has an opening 14 facing the inlet IA of the rotor l, and an auxiliary exhaust passage 13.8 provided in parallel with the main exhaust passage 13A.
A communication portion 15 is formed in the partition wall 5B between the main exhaust passage 13A and the main exhaust passage 13A.

この連通部15は、第5図に示すように、舌部16近傍
の下流側よりロータ軸2の軸心0を中心とする2つの同
心円で限界される形状となし、可能な限りにおいてほぼ
一周させるようにするが、本例では、連通部15の下流
側終端部を舌部16によって形成される排気通路最狭部
の位置にとどめる。なお、Rは連通部15によって形成
される内周円の半径、Bは連通部15の半径方向の幅で
ある。
As shown in FIG. 5, this communication part 15 has a shape that is bounded by two concentric circles centered on the axis 0 of the rotor shaft 2 from the downstream side near the tongue part 16, and has a shape that is limited by two concentric circles that are centered around the axis 0 of the rotor shaft 2, and as much as possible, However, in this example, the downstream end portion of the communication portion 15 is kept at the narrowest portion of the exhaust passage formed by the tongue portion 16. Note that R is the radius of the inner circumferential circle formed by the communicating portion 15, and B is the width of the communicating portion 15 in the radial direction.

このようにロータ入口部IAに対してその周りに均等な
距離を保たせて連通部15を形成することにより、補助
排気通路13Bに排気を導いたときに、通路13Bから
この連通部15を介して入口部IAに流れ込む流体の流
れに均一性を保たせるようにするもので、以て、不均一
流れによる損失を防1ヒする。
By forming the communication part 15 around the rotor inlet part IA at an equal distance, when the exhaust gas is led to the auxiliary exhaust passage 13B, the communication part 15 is formed from the passage 13B through the communication part 15. This is to maintain uniformity in the flow of fluid flowing into the inlet portion IA, thereby preventing loss due to non-uniform flow.

更にここで、連通部15の幅Bを設定するにあたっては
、本発明者が確認した最も良好な過給特性が得られる条
件として次式がある。
Furthermore, when setting the width B of the communicating portion 15, the following formula is used as a condition for obtaining the best supercharging characteristics as confirmed by the present inventor.

ただし、(1)埠とおいて、 AAT:主排気通路13Aの絞り部17AにおけるAB
T:補助排気通路13.8の絞り部17Bにおける断面
積 RA:ロータ中心から絞り部+7A重心までの距離 RB:ロータ中心から絞り部17B4<心までの距離 H:タービンロータ1の入口部IAにおける羽根幅 (以上、第4図および第5図参照) なお、設計上の都合等で尊幾−1、連通部15の幅Bを
狭くする必要のあるときは、上述17た条件を念頭にお
き、損失を極力少なくするように配慮されなければなら
ない。
However, (1) AAT: AB at the throttle part 17A of the main exhaust passage 13A
T: Cross-sectional area of the auxiliary exhaust passage 13.8 at the constricted portion 17B RA: Distance from the rotor center to the constricted portion +7A center of gravity RB: Distance from the rotor center to the constricted portion 17B4<center H: At the inlet portion IA of the turbine rotor 1 Blade Width (See Figures 4 and 5 above) If it is necessary to narrow the width B of the communication part 15 due to design reasons, etc., keep in mind the conditions mentioned in 17 above. , care must be taken to minimize losses.

次に、25は第5図に示すように補助排気通路1.3B
の舌部1Bより上流側に配設した開閉弁、例えば本例で
はロータリバルブであり、このロータ1ノバルブ25を
図示しない制御機構を介して動作させることにより、エ
ンジンの運転状態に応じてその流量を調節することがで
きる。
Next, 25 is the auxiliary exhaust passage 1.3B as shown in FIG.
An on-off valve disposed on the upstream side of the tongue portion 1B, for example, a rotary valve in this example, is operated via a control mechanism (not shown) to control the flow rate according to the operating state of the engine. can be adjusted.

第6図はロータリバルブ25の一例を示す。ここで、バ
ルブ本体25はコの字型に切欠いた流通溝26と回動軸
27とを有する。28は補助排気通路13Bのスクロー
ル入−ロ部におけるバルブ取付は部に例えばボルト28
を介して取付けるようにしたカバであり、30はカバ2
8に嵌装したブツシュである。このブツシュ30にバル
ブ回動軸27を嵌め合せた状態でバルブ本体25をバル
ブ取付は部に装入し、ボルト29によりカバ28をスク
ロール入口部に固着する。
FIG. 6 shows an example of the rotary valve 25. Here, the valve body 25 has a U-shaped notched circulation groove 26 and a rotation shaft 27 . 28 is a bolt 28 attached to the scroll inlet part of the auxiliary exhaust passage 13B.
30 is a cover that is attached through the cover 2.
This is a bushing fitted to the 8. With the valve rotating shaft 27 fitted to the bush 30, the valve body 25 is inserted into the valve mounting section, and the cover 28 is fixed to the scroll inlet section with bolts 29.

31は回動軸27を回動させるレバである。なお、この
ような開閉弁25はスクロールバウンシング5の入口1
3Gより更に上流側の補助排気通路(図示せず)に設け
るようにしても、性能は変わらない。
31 is a lever that rotates the rotation shaft 27. Note that such an on-off valve 25 is connected to the inlet 1 of the scroll bouncing 5.
Even if it is provided in an auxiliary exhaust passage (not shown) further upstream than 3G, the performance remains the same.

次に、このように構成したターボチャージャのタービン
スクロールにおける動作を説明する。本例のタービンス
クロールにあって、エンジンノ低速回転領域でロータリ
バルブ25が開成状態にあると、補助排気通路13B側
に死水領域が生ずるが、通路13Bは第4図からも明ら
かなようにロータ入口部IAに向けての開口を有してお
らず、したがってこの死水領域に第2図(A)に示した
ような旋回流10が発生することもなければ第2図(B
)に示したような循環流11の発生することもない。
Next, the operation of the turbine scroll of the turbocharger configured as described above will be explained. In the turbine scroll of this example, when the rotary valve 25 is in an open state in the low speed rotation region of the engine, a dead water region occurs on the side of the auxiliary exhaust passage 13B. It does not have an opening toward the inlet IA, and therefore the swirling flow 10 as shown in FIG.
) does not generate the circulating flow 11 shown in FIG.

更にまた、主排気通路13Aの側における流速分布とし
ては、流体力学上VXRQ=一定(ここでRcはスクロ
ールの任意位置での半径、■は半径RCの位置での流速
)の法則により、半径位11¥に逆比例して流速Vが増
すフリーポルテックス流れであることから、ロータ入口
部IA側では流体の静圧が低く、外周側では静圧が高い
Furthermore, the flow velocity distribution on the side of the main exhaust passage 13A is based on the fluid dynamics law of VXRQ = constant (where Rc is the radius at any position on the scroll, and ■ is the flow velocity at the position of the radius RC). Since it is a free portex flow in which the flow velocity V increases in inverse proportion to ¥11, the static pressure of the fluid is low on the rotor inlet IA side and high on the outer peripheral side.

すなわち、本例では、連通部15を半径R−一定の位置
に設けたことから半径位置の差異による圧力差がこの部
に生じないので、主排気通路13A側から補助排気通路
13B側に流体の流れ込むようなことがなくて、以てロ
ータ1に流入する流体を良好な流れの状態に保持させる
ことができる。
That is, in this example, since the communication part 15 is provided at a constant position relative to the radius R, no pressure difference occurs in this part due to a difference in the radial position, so that the fluid flows from the main exhaust passage 13A side to the auxiliary exhaust passage 13B side. The fluid flowing into the rotor 1 can be maintained in a good flow state without the fluid flowing into the rotor 1.

ついで、エンジンの中速状態では、補助排気通路13B
に設けたロータリバルブ25を中程度開弁させるが、こ
のような状態にあっては、主流か主排気通路13A側を
流れる外に、更に補助排気通路13側からもロータリバ
ルブ25を介して分流が連通部25に導かれ しかして、この場合ロータリバルブ25は第5図で反時
計回りの方向に回動させられて開弁してゆくので、補助
排気通路13Bでは、スクロール外側壁5Cに近い側に
開口部が形成されてゆくことになり、したがって、この
ような状態ではガスは外側壁5Cの内側に沿って流れ、
連通部15の巻終り部15Aから弁開度に応じて主排気
通路13A側に流入してゆく。
Then, when the engine is at medium speed, the auxiliary exhaust passage 13B
The rotary valve 25 provided at is guided to the communication portion 25, and in this case, the rotary valve 25 is rotated counterclockwise in FIG. 5 and opened, so that in the auxiliary exhaust passage 13B, An opening will be formed on the side, and therefore, in such a state, gas will flow along the inside of the outer wall 5C,
It flows from the winding end portion 15A of the communication portion 15 into the main exhaust passage 13A side according to the valve opening degree.

更にまた、ロータリバルブ25の全開時では、ガスを連
通部15の全周から主排気通路13A側に導くことによ
って、全ガス量を効率良くロータ1に導くことができ、
以て、エンジンの背圧を低下させてその出方向上を図る
ことができる。
Furthermore, when the rotary valve 25 is fully open, the entire gas amount can be efficiently guided to the rotor 1 by guiding the gas from the entire circumference of the communication portion 15 to the main exhaust passage 13A side.
With this, it is possible to reduce the back pressure of the engine and improve its output direction.

なお、本例では仕切壁5B の連通部15を設けたロー
タ1側の端縁部5Dをロータ1の半径方向に突出された
状態で残置しである。この端縁部5Dは補助排気通路1
3B側を流れる排気ガスのうち摩擦損側によどみ、その
まま連通部15を介して主排気通路13A側に流入する
のを防止する障壁(バウンダリレア・フェンス)として
機能し、以てタービン効率の低下を抑制すると共に、連
通部】5を介して流入するガスの主流とのl足台を円滑
に行わせることに貢献し、良好な状態の流れを常にロー
タ入口IAからロータ1に供給することができる。
In this example, the end edge 5D of the partition wall 5B on the rotor 1 side where the communication portion 15 is provided is left in a state of protruding in the radial direction of the rotor 1. This end edge 5D is the auxiliary exhaust passage 1
Among the exhaust gas flowing on the 3B side, it stagnates on the friction loss side and functions as a barrier (boundary rare fence) to prevent it from flowing into the main exhaust passage 13A side via the communication part 15, thereby reducing turbine efficiency. In addition to suppressing the flow of gas flowing in through the communication section 5, it contributes to smooth contact with the main flow of gas flowing in through the communication section 5, and makes it possible to always supply a flow in good condition to the rotor 1 from the rotor inlet IA. can.

以上説明してきたように、本発明によれば、タービンロ
ータ入口部に向けて開口している渦巻型の主排気通路と
、これに並設しタービンロータ入口部から隔離された補
助排気通路とを設け、双力の排気通路を分離している仕
切壁にはタービンロータの軸心を中心とする2つの同心
円によって一定幅に限界される連通部をロータのほぼ一
周にわたり設け、補助排気通路の連通部上流側には開閉
弁を配置して、開閉弁をエンジンの運転状態に応じて制
御するようにしたので、エンジンの低速運転領域で開閉
弁の閉成によって生じる死水領域に起因する流体損失が
タービンロータに持込まれるのが防止できるのみならず
、エンジンの低速回転領域から高速回転領域にいたるま
で、有効に排気エネルギを活用することができて、適応
した過給圧を供給し、良好なタービン効率が得られる。
As described above, according to the present invention, a spiral main exhaust passage that opens toward the turbine rotor inlet, and an auxiliary exhaust passage that is arranged parallel to the spiral main exhaust passage and isolated from the turbine rotor inlet are provided. The partition wall that separates the dual exhaust passages is provided with a communication part that is limited in width to a certain width by two concentric circles centered on the axis of the turbine rotor, extending almost all the way around the rotor, to ensure communication between the auxiliary exhaust passages. An on-off valve is placed on the upstream side of the section, and the on-off valve is controlled according to the engine operating status, so fluid loss due to dead water area caused by closing the on-off valve in the low-speed engine operating range is reduced. Not only can this prevent the exhaust energy from being carried into the turbine rotor, but it can also effectively utilize exhaust energy from the engine's low-speed rotation range to the high-speed rotation range, supplying an appropriate boost pressure, and maintaining a good turbine. Gain efficiency.

更にまた、高速時にあっても排気をそのまま直接ロータ
に導いて過給することができるので、排気エネルギの損
失が少なく、エンジンの背圧を下げることができて高圧
出力に貢献することはいうまでもない。
Furthermore, even at high speeds, the exhaust gas can be guided directly to the rotor for supercharging, so there is less loss of exhaust energy, and it goes without saying that the back pressure of the engine can be lowered, contributing to high-pressure output. Nor.

なお、以上の説明では、仕切壁が回転軸と直交する面と
なるように構成したが、設定するスクロールの渦巻形状
によっては回転軸に必ずしも直交する面でなくてもよく
、若干これより傾けた面としてもよい。
In addition, in the above explanation, the partition wall was configured to be a surface perpendicular to the rotation axis, but depending on the spiral shape of the scroll to be set, the surface does not necessarily have to be perpendicular to the rotation axis, and it may be configured to have a surface slightly inclined from this. It can also be used as a mask.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来の可変容量としたタービンスクロールの構
成の一例を示す断面図、第2図(A)および第2図(B
)はその間閉弁閉成状態において、タービンロータの周
りに発生する旋回流および大排気通路部に発生する循環
流の傾向を示すそれぞれ説明図、第3図はダブルエント
リハウジング)(すの従来のタービンスクロールの一例
を示す断面図、第4図は本発明ターボチャージャのター
ビンスクロールの構成の一例を示す断面図、第5図はそ
のA−A線断面図、第6図は第5図の開閉弁取付は部に
おける断面図である。 1・・・タービンロータ、 IA・・・入口部、 2・・・軸、 3.13・・・タービンスクロール、 3A、3B、4・・・排気通路、 5・・・ハウジング、 5A、5B、5G・・・壁、 5D・・・端縁部、 6.25・・・開閉弁、 ?・・・ガス出口、 10・・・旋回流、 11・・・循環流。 13A、13B・・・排気通路、 l5・・・連通部、 16・・・舌部、 25−9−ロータリバルブ(開閉弁)、26・・・流通
溝、 27・・・回動軸、 28・・・カバ、 29・・・ボルト、 30・・・ブツシュ、 31・・・レバ。 特許出願人 日産自動車株式会社
Figure 1 is a sectional view showing an example of the configuration of a conventional variable capacity turbine scroll, Figure 2 (A) and Figure 2 (B).
) is an explanatory diagram showing the tendency of the swirling flow generated around the turbine rotor and the circulating flow generated in the large exhaust passage when the valve is closed. 4 is a sectional view showing an example of the configuration of the turbine scroll of the turbocharger of the present invention, FIG. 5 is a sectional view taken along line A-A, and FIG. 6 is an open/close view of FIG. 5. The valve installation is a sectional view of the parts. 1... Turbine rotor, IA... Inlet part, 2... Shaft, 3.13... Turbine scroll, 3A, 3B, 4... Exhaust passage. 5...Housing, 5A, 5B, 5G...Wall, 5D...Edge, 6.25...Opening/closing valve, ?...Gas outlet, 10...Swirling flow, 11... - Circulation flow. 13A, 13B...Exhaust passage, l5...Communication portion, 16...Tongue, 25-9-rotary valve (on/off valve), 26...Flow groove, 27...times Dynamic shaft, 28...Cover, 29...Bolt, 30...Button, 31...Lever. Patent applicant Nissan Motor Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] クービンロータ入口部に向けた開口部を有する渦@型の
主排気通路と、該主排気通路に並設され前記タービンロ
ータ入口部から隔離された補助排気通路とを備え、該補
助排気通路と前記主排気通路との間には、前記タービン
ロータの軸心を中心とする2つの同心円によって一定幅
に限界された連通部を前記タービンロータのほぼ一周に
わたり設けて排気を流通自在となし、更に、前記補助排
気通路の前記連通部の上流には前記タービンロータに供
給する排気量を調整する弁を設けて、前記エンジンの低
速回転領域では前記補助通路を前記弁により閉成して前
記主排気通路のみにより前記タービンロータに前記排気
を供給するようにしたことを特徴とするターボチャージ
ャのタービンスクロール。
A vortex-type main exhaust passage having an opening facing the Kubin rotor inlet, and an auxiliary exhaust passage arranged in parallel with the main exhaust passage and isolated from the turbine rotor inlet, the auxiliary exhaust passage and the main A communication portion with a constant width defined by two concentric circles centered on the axis of the turbine rotor is provided between the exhaust passage and the exhaust passage, and a communication portion is provided around the turbine rotor to allow the exhaust gas to freely flow therethrough. A valve is provided upstream of the communication portion of the auxiliary exhaust passage to adjust the amount of exhaust gas supplied to the turbine rotor, and in the low speed rotation region of the engine, the auxiliary passage is closed by the valve and only the main exhaust passage is closed. A turbine scroll for a turbocharger, wherein the exhaust gas is supplied to the turbine rotor.
JP58126993A 1982-12-28 1983-07-14 Turbine scroll for turbo-supercharger Granted JPS6019920A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58126993A JPS6019920A (en) 1983-07-14 1983-07-14 Turbine scroll for turbo-supercharger
DE3346472A DE3346472C2 (en) 1982-12-28 1983-12-22 Radial turbine with variable power
US06/564,671 US4544326A (en) 1982-12-28 1983-12-23 Variable-capacity radial turbine
GB08334363A GB2134602B (en) 1982-12-28 1983-12-23 Variable-capacity radial turbine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58126993A JPS6019920A (en) 1983-07-14 1983-07-14 Turbine scroll for turbo-supercharger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6019920A true JPS6019920A (en) 1985-02-01
JPH0510485B2 JPH0510485B2 (en) 1993-02-09

Family

ID=14948999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58126993A Granted JPS6019920A (en) 1982-12-28 1983-07-14 Turbine scroll for turbo-supercharger

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6019920A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5092126A (en) * 1988-03-08 1992-03-03 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Twin scroll turbine
JP2012500357A (en) * 2008-08-21 2012-01-05 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト Exhaust turbocharger for automobile internal combustion engine
US10920659B2 (en) 2017-02-16 2021-02-16 Ihi Corporation Turbocharger

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55106330U (en) * 1979-01-23 1980-07-25
JPS5632037A (en) * 1979-08-23 1981-04-01 Dibelius Guenther Adjusted exhaust turbosupercharger turbine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55106330U (en) * 1979-01-23 1980-07-25
JPS5632037A (en) * 1979-08-23 1981-04-01 Dibelius Guenther Adjusted exhaust turbosupercharger turbine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5092126A (en) * 1988-03-08 1992-03-03 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Twin scroll turbine
JP2012500357A (en) * 2008-08-21 2012-01-05 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト Exhaust turbocharger for automobile internal combustion engine
US10920659B2 (en) 2017-02-16 2021-02-16 Ihi Corporation Turbocharger

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0510485B2 (en) 1993-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4544326A (en) Variable-capacity radial turbine
US5454225A (en) Exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine
US4512714A (en) Variable flow turbine
JP2004332733A (en) Compressor
JP2007192129A (en) Turbocharger and turbine wheel
JP4415447B2 (en) Variable capacity turbocharger
JP2001065356A (en) Turbo-charger
JPS6019920A (en) Turbine scroll for turbo-supercharger
JP2007192130A (en) Turbocharger
JP2000045784A (en) Variable capacity type turbo supercharger
JP2004300966A (en) Variable displacement turbocharger
JPS63215829A (en) Exhaust turbo-supercharger
JPH07167083A (en) Pump
JPH0415369B2 (en)
JP3956507B2 (en) Variable capacity turbocharger
JP4370662B2 (en) Variable capacity turbocharger
JPS6056125A (en) Turbine scrol in turbo-charger
JP2007192180A (en) Turbine for turbocharger
JPH0758041B2 (en) Variable capacity nozzleless radial bottle
JPS6229723A (en) Turbosupercharger
JPH057460Y2 (en)
JP2008095572A (en) Turbocharger
JP4556369B2 (en) Variable capacity turbocharger
JPS60261904A (en) Variable volume radial turbine
JPS6128799A (en) Centrifugal compressor