JPS6022024A - 排気タ−ビンの可変エジエクタ構造 - Google Patents
排気タ−ビンの可変エジエクタ構造Info
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- JPS6022024A JPS6022024A JP58130477A JP13047783A JPS6022024A JP S6022024 A JPS6022024 A JP S6022024A JP 58130477 A JP58130477 A JP 58130477A JP 13047783 A JP13047783 A JP 13047783A JP S6022024 A JPS6022024 A JP S6022024A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- turbine
- nozzle
- exhaust
- passage
- outlet
- 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
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Classifications
-
- 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
- F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
- F02B37/183—Arrangements of bypass valves or actuators therefor
-
- 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
- F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (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。
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、ターボチャージャ昏における排気タービン
の可変エジェクタ↑苦造に関する。
の可変エジェクタ↑苦造に関する。
例えばターボチャージャの排気タービンには、排気の一
部をタルビン入口側からタービン出口側へバイパスさせ
ることによってタービン出力つま9過給圧を制御するよ
うにした排気バイパス機構が設けられているが、ウェス
トゲートパルプを介してタービン出口側から迂回された
バイパス3.lト気ガスをタービン出口側でタービン通
過後の排気ガスと合流させるに際して、その合流部にエ
ジェクタを形成し、上記バイパス排気ガスのlAEれを
利用した該エジェクタの吸い出し作用によって、上記タ
ービンを通過する排気主流の流れを更に円滑化し、ター
ビン効率の向上を図ることが試みられている。第1図は
、このエジェクタの一措成例を示すもので、タービン出
口1ii11の’JiP気出口通路l外周にバイパス通
路部2を形成するとともに、環状のノズル部材3によっ
て上記バイパス通路部2一端部にノズル4を形成し、こ
のノズル4を介して上記バイパス通路4fAi 2から
上記排気出口通j1各1にバイパス排気ガスを噴出させ
ることによって上記JjP −気出口通D・61e流れ
るJノド気ガスに吸い出し効果を与える借成となってい
る(例えばr 工n1enieur de工″Auto
mobile −82−4J 17頁参照)。
部をタルビン入口側からタービン出口側へバイパスさせ
ることによってタービン出力つま9過給圧を制御するよ
うにした排気バイパス機構が設けられているが、ウェス
トゲートパルプを介してタービン出口側から迂回された
バイパス3.lト気ガスをタービン出口側でタービン通
過後の排気ガスと合流させるに際して、その合流部にエ
ジェクタを形成し、上記バイパス排気ガスのlAEれを
利用した該エジェクタの吸い出し作用によって、上記タ
ービンを通過する排気主流の流れを更に円滑化し、ター
ビン効率の向上を図ることが試みられている。第1図は
、このエジェクタの一措成例を示すもので、タービン出
口1ii11の’JiP気出口通路l外周にバイパス通
路部2を形成するとともに、環状のノズル部材3によっ
て上記バイパス通路部2一端部にノズル4を形成し、こ
のノズル4を介して上記バイパス通路4fAi 2から
上記排気出口通j1各1にバイパス排気ガスを噴出させ
ることによって上記JjP −気出口通D・61e流れ
るJノド気ガスに吸い出し効果を与える借成となってい
る(例えばr 工n1enieur de工″Auto
mobile −82−4J 17頁参照)。
しかし、この促米のエジェクタにおいてはノズル4の向
イ」↑1が置屋されたものであシ、具体的にはバイパス
される排気ガスの最大流)it時に上’fir)ノズル
4で流れがチョークしないようにノズル4面積が決定さ
れているため、11i(常のコリ1転領域ではバイパス
排気流枡に対しノズル面積が過大なものとなシ、エジェ
クタとしての吸い出し効果を十分に得ることができない
、という欠点があった。
イ」↑1が置屋されたものであシ、具体的にはバイパス
される排気ガスの最大流)it時に上’fir)ノズル
4で流れがチョークしないようにノズル4面積が決定さ
れているため、11i(常のコリ1転領域ではバイパス
排気流枡に対しノズル面積が過大なものとなシ、エジェ
クタとしての吸い出し効果を十分に得ることができない
、という欠点があった。
この発明は上記のような従来の間1tj、、4に鑑みて
なされたもので、その目的とするところは、バイパス排
気ガスを吐出するノズルの面積を可変としたり変エジェ
クタ構造を提供し、これにより広範な55E転領域でノ
ズルの十分な流速を緒保してエジェクタの吸い出し効果
を向上することにある。
なされたもので、その目的とするところは、バイパス排
気ガスを吐出するノズルの面積を可変としたり変エジェ
クタ構造を提供し、これにより広範な55E転領域でノ
ズルの十分な流速を緒保してエジェクタの吸い出し効果
を向上することにある。
すなわち、この発明に係る4J[気タービンの可変エジ
ェクタ檜造は、タービン出口に接続した排気出口通路を
環状に囲むように形成され、かつタービン人口1tgに
ウェストゲートボートを介して連通し・たバイパス通路
部と、上記排気出口通路の軸方向に移動可能に配設され
るとともに、一端部に可動ノズル面を備えた円筒状の可
動ノズル部材と、上記JJF気出口通路の外壁部に設け
た固メノズル面と上記iiJ動ノズル面とによって環状
に形成され、上記バイパス通路部と上記排気出口通路上
を連通ずるとともに、上記可動)Aル部材の移動に伴っ
てノズル面積が変化する可変ノズルと、上記可動ノズル
部材f:駆動するアクチュエータとをイ1;3えたもの
である。
ェクタ檜造は、タービン出口に接続した排気出口通路を
環状に囲むように形成され、かつタービン人口1tgに
ウェストゲートボートを介して連通し・たバイパス通路
部と、上記排気出口通路の軸方向に移動可能に配設され
るとともに、一端部に可動ノズル面を備えた円筒状の可
動ノズル部材と、上記JJF気出口通路の外壁部に設け
た固メノズル面と上記iiJ動ノズル面とによって環状
に形成され、上記バイパス通路部と上記排気出口通路上
を連通ずるとともに、上記可動)Aル部材の移動に伴っ
てノズル面積が変化する可変ノズルと、上記可動ノズル
部材f:駆動するアクチュエータとをイ1;3えたもの
である。
以下、この発明の一実施例を図面にノ、(づいて詳細に
説明する。
説明する。
第2図はターボチャージャの4Jl”A1.タービ/u
に本発明を適用した一実施例を示している。図において
、12は図外のコンプレッサホイールに直結されたター
ビンホイール 13は上わ己タービンホイール12を囲
む渦巻状のスクロール14を備えてなるタービンハウジ
ング、15は上記タービンハウジング13のytln面
にガスケット16を介して固着されたタービンハウジン
グカバー、17ハスペーサ18ヲ介したポル) 19に
よって上記タービンハウジング13に支持された出口側
排気管であって、上記タービンハウジング13は中央に
排気出口となる円筒部21ヲ有し、該円iij↑Xll
521先端と上記出口・iし1j→−F気管17一端と
が互いに対向して配置されている。また、上記円筒部2
1外周側には、上記タービンハウジングカバー15によ
って略閉塞されてなる」哀状のバイパス通路部22が画
成されておシ、かつこのバイパス通路部22はウェスト
ゲートボート23を介してタービン入口側のスクロール
14内に連通している。
に本発明を適用した一実施例を示している。図において
、12は図外のコンプレッサホイールに直結されたター
ビンホイール 13は上わ己タービンホイール12を囲
む渦巻状のスクロール14を備えてなるタービンハウジ
ング、15は上記タービンハウジング13のytln面
にガスケット16を介して固着されたタービンハウジン
グカバー、17ハスペーサ18ヲ介したポル) 19に
よって上記タービンハウジング13に支持された出口側
排気管であって、上記タービンハウジング13は中央に
排気出口となる円筒部21ヲ有し、該円iij↑Xll
521先端と上記出口・iし1j→−F気管17一端と
が互いに対向して配置されている。また、上記円筒部2
1外周側には、上記タービンハウジングカバー15によ
って略閉塞されてなる」哀状のバイパス通路部22が画
成されておシ、かつこのバイパス通路部22はウェスト
ゲートボート23を介してタービン入口側のスクロール
14内に連通している。
一方、上記円1Yj:j部21と出口14114JP気
管17との間には円1≦)状の可動ノズル部月24が配
設されており、この舅G・υノズル部材24の内周面と
上記円1笥部21および出口側排気管17の内周面とに
よって略連続した排気出口通路25が(1・?成されて
いる。上i己可動ノズル部材24は−)?i:iに大口
径部24 aを有し、6よ大口径部24 aが上記出口
1tia 拮気管17 flljllifil(のシー
ルリング2G 、 27に4’el !j!bLIT
能に嵌合しているとともに、外周面に一対のシールリン
グ28 、29 勿−faシ、このシールリング28
、29が上、4己タービンハウジングカバー15のガイ
ド部15 a内周にJM QJ可能に摺接している。尚
、上記出口側排気管17の妬、1而17 aと上記可動
ノズル部材24の段部24 bとは互いに当接しく4J
るようにイ1イ成され、上記’EiJ動ノズル部材24
の一方への最大摺動位11′2を規1jiljするスト
ッパとして機能しまた上記円筒部21と上記可動ノズル
部材冴の互いに対向する端部には、互いに合致可能なテ
ーパ状の固定ノズル面31および可QtI)ノズル面3
2が形成されておす、1川」ノズルir+i 31 、
32 (でよって、上自己バイパス通路部22と上記排
気出口通路25とを連通ずる慮状の可変ノズル33が形
成されている。この可変ノズル33は、該ノズル33を
流れるnF気流と上記排気出口通路25を流れる47F
気流とが鋭角に交差合流するようにテーパ状に形成され
たものであって、上記OT動ノズル部材24の摺動に伴
ってそのノズル面積が変化し、かつ両ノズル面31 、
32が当接したときには比較的高イ・n度な面シールが
行えるようになっている。
管17との間には円1≦)状の可動ノズル部月24が配
設されており、この舅G・υノズル部材24の内周面と
上記円1笥部21および出口側排気管17の内周面とに
よって略連続した排気出口通路25が(1・?成されて
いる。上i己可動ノズル部材24は−)?i:iに大口
径部24 aを有し、6よ大口径部24 aが上記出口
1tia 拮気管17 flljllifil(のシー
ルリング2G 、 27に4’el !j!bLIT
能に嵌合しているとともに、外周面に一対のシールリン
グ28 、29 勿−faシ、このシールリング28
、29が上、4己タービンハウジングカバー15のガイ
ド部15 a内周にJM QJ可能に摺接している。尚
、上記出口側排気管17の妬、1而17 aと上記可動
ノズル部材24の段部24 bとは互いに当接しく4J
るようにイ1イ成され、上記’EiJ動ノズル部材24
の一方への最大摺動位11′2を規1jiljするスト
ッパとして機能しまた上記円筒部21と上記可動ノズル
部材冴の互いに対向する端部には、互いに合致可能なテ
ーパ状の固定ノズル面31および可QtI)ノズル面3
2が形成されておす、1川」ノズルir+i 31 、
32 (でよって、上自己バイパス通路部22と上記排
気出口通路25とを連通ずる慮状の可変ノズル33が形
成されている。この可変ノズル33は、該ノズル33を
流れるnF気流と上記排気出口通路25を流れる47F
気流とが鋭角に交差合流するようにテーパ状に形成され
たものであって、上記OT動ノズル部材24の摺動に伴
ってそのノズル面積が変化し、かつ両ノズル面31 、
32が当接したときには比較的高イ・n度な面シールが
行えるようになっている。
また上記可動ノズル部材24は、;A’J 6図に示す
ように向側に一対の保合ピン34 、34を有し、ター
ビンハウジングカバー15の支点35に支持された揺動
レバー36の二股部36 a先端が夫々上記係合ピン3
4に係合しているとともに、上記揺動し/(−36の基
端部361)がダイヤフラム式アクチュエータ37のプ
ランジャ38に連係している。上記ダイヤフラム式アク
チュエータ37は、ダイヤフラム諏によって大気圧室4
0とili!I (+Iil圧室41とを画成するとと
もに、所定のセットスプリング42を大気圧室40内に
配設したものであって、上記制御11圧室41には図示
せぬコンプレッサの出口圧力が導入されている。
ように向側に一対の保合ピン34 、34を有し、ター
ビンハウジングカバー15の支点35に支持された揺動
レバー36の二股部36 a先端が夫々上記係合ピン3
4に係合しているとともに、上記揺動し/(−36の基
端部361)がダイヤフラム式アクチュエータ37のプ
ランジャ38に連係している。上記ダイヤフラム式アク
チュエータ37は、ダイヤフラム諏によって大気圧室4
0とili!I (+Iil圧室41とを画成するとと
もに、所定のセットスプリング42を大気圧室40内に
配設したものであって、上記制御11圧室41には図示
せぬコンプレッサの出口圧力が導入されている。
次に上記Q成における作用について説明する。
先ず図示せぬコンプレッサの出口圧力が所定のバイパス
開始圧力よりも低い状態では、ダイヤフラム式アクチュ
エータ37のプランジャ38が図の右方に突出し、可動
ノズル部材24が図の左方に移動されて可変ノズル33
は全開状態となる。そのためエンジンの排気ガスは全f
litがタービンホイール12を通過する。
開始圧力よりも低い状態では、ダイヤフラム式アクチュ
エータ37のプランジャ38が図の右方に突出し、可動
ノズル部材24が図の左方に移動されて可変ノズル33
は全開状態となる。そのためエンジンの排気ガスは全f
litがタービンホイール12を通過する。
一方、コンプレッサの出口圧力が所定の)(イノくス開
始圧力に達すると、ダイヤフラム式アクチュエータ37
のプランジャ;(8が図の左方に後退し、可動ノズル部
材潤が図の右方に移動する。これにより、可変ノズル3
3が開口し、排気ガスの一部が〕(イパス通路部22か
らoJ変ノズル33を通してJIF気出口通路25へと
バイパスされ、タービン11の出力がft111 (i
!41される。ここで上11己5Tfノズル3.)は、
ノ(イノくスγj’lu 8’lt、の大小に応じてそ
の面積が変化するものであり、バイパス流送の最大時は
勿論のこと、比較的少い流−財のときにも、該ノズル3
311i [1の流速を極めて大きく維持できる。従っ
てエジェクタとしての吸い出し作用が常に良好に得られ
、タービン11の効率向上を全運転領域に亘って達成で
きるのである。
始圧力に達すると、ダイヤフラム式アクチュエータ37
のプランジャ;(8が図の左方に後退し、可動ノズル部
材潤が図の右方に移動する。これにより、可変ノズル3
3が開口し、排気ガスの一部が〕(イパス通路部22か
らoJ変ノズル33を通してJIF気出口通路25へと
バイパスされ、タービン11の出力がft111 (i
!41される。ここで上11己5Tfノズル3.)は、
ノ(イノくスγj’lu 8’lt、の大小に応じてそ
の面積が変化するものであり、バイパス流送の最大時は
勿論のこと、比較的少い流−財のときにも、該ノズル3
311i [1の流速を極めて大きく維持できる。従っ
てエジェクタとしての吸い出し作用が常に良好に得られ
、タービン11の効率向上を全運転領域に亘って達成で
きるのである。
次に第4図に示す実施例は、パイパスコ10路部22と
スクロール14との間のウェストゲートボート23ニウ
エストケートハルブイ3ヲvi己1謎シ、バイバス流量
の制御卸をこのウェストゲートパルプ43によって行う
ように4’4成したものである。上記ウェストゲートパ
ルプ43は、タービンハウジング13にブツシュ44ヲ
介して回転可能に挿通されたシャフト45と、このシャ
フト450回転によって揺動する円磐状の弁体46とか
らなシ、かつ上記シャフト45が図示せぬアクチュエー
タに連係されたものであって、可変ノズル33のアクチ
ュエータ)と同様にコンプレッサの出口圧力によって制
=Vされるようになっている。
スクロール14との間のウェストゲートボート23ニウ
エストケートハルブイ3ヲvi己1謎シ、バイバス流量
の制御卸をこのウェストゲートパルプ43によって行う
ように4’4成したものである。上記ウェストゲートパ
ルプ43は、タービンハウジング13にブツシュ44ヲ
介して回転可能に挿通されたシャフト45と、このシャ
フト450回転によって揺動する円磐状の弁体46とか
らなシ、かつ上記シャフト45が図示せぬアクチュエー
タに連係されたものであって、可変ノズル33のアクチ
ュエータ)と同様にコンプレッサの出口圧力によって制
=Vされるようになっている。
との措成によれば、可変ノズル33の全開時の面シール
を高精度に薙保する必いかなく、例えば排気ガスによっ
てノズル面31 、32が酸化され易い場合などに好適
である。
を高精度に薙保する必いかなく、例えば排気ガスによっ
てノズル面31 、32が酸化され易い場合などに好適
である。
以上の説明で明らかなように、この発明に係る排気ター
ビンの可変エフェクタ111″;造によれば、バイパス
通路部から排気出口l]l’jq路に合υiLするノズ
ル出口での流速を常に大きくカ1(持でき、タービンを
通過する排気主流に対する上ジエクタとしての吸い出し
効果がe旧夕Jの広範な運転領域で良好にイ(〕られ、
タービン効率の−)(1の向上を図ることができる。
ビンの可変エフェクタ111″;造によれば、バイパス
通路部から排気出口l]l’jq路に合υiLするノズ
ル出口での流速を常に大きくカ1(持でき、タービンを
通過する排気主流に対する上ジエクタとしての吸い出し
効果がe旧夕Jの広範な運転領域で良好にイ(〕られ、
タービン効率の−)(1の向上を図ることができる。
第1図は従来のエジェクタの6成を示す断面図、第2図
はこの発明に係る可変エジェクタ溝造を備えた排気ター
ビンのif;I’i 1lfli図、2?y5図はその
要部の断面図、第4図はこの発明の他の実砲例を示す1
非気タービンの断面図である。
はこの発明に係る可変エジェクタ溝造を備えた排気ター
ビンのif;I’i 1lfli図、2?y5図はその
要部の断面図、第4図はこの発明の他の実砲例を示す1
非気タービンの断面図である。
Claims (1)
- (1) タービン出口に接続した排気出口通路を環状に
囲むように形成され、かつタービン入口側にウェストゲ
ートボートを介して連通したバイパス通路部と、上記排
気出口通路の軸方向に移+1山可能罠配設されるととも
に、一端部に町i11+ノズル面を備えた円筒状の可動
ノズル部材と、上l己排気出口通路の外壁部に設けた固
定ノズル面と上記可動ノズル面とによって環状に形成さ
れ、上記バイパス通路部と上記排気出口通路とを連通ず
るとともに、上記可動ノズル部材の移動に伴ってノズル
面積が変化する可変ノズルと、上記町・両ノズル部材を
駆動するアクチュエータとを備えてなる排気タービンの
iJ変エジェクタ構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58130477A JPS6022024A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | 排気タ−ビンの可変エジエクタ構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58130477A JPS6022024A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | 排気タ−ビンの可変エジエクタ構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6022024A true JPS6022024A (ja) | 1985-02-04 |
Family
ID=15035181
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58130477A Pending JPS6022024A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | 排気タ−ビンの可変エジエクタ構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6022024A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0293577A2 (de) * | 1987-06-05 | 1988-12-07 | Dr.Ing.h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft | Abgasanlage mit Schalldämpfer für eine Brennkraftmaschine |
US5584181A (en) * | 1994-12-28 | 1996-12-17 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Waste gate structure of a turbocharger |
US7748216B2 (en) * | 2006-05-11 | 2010-07-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
US20110072815A1 (en) * | 2004-12-06 | 2011-03-31 | Imperial Innovations Innovations Limited | Flow Control Device for a Turbocharger |
JP2016500416A (ja) * | 2012-12-17 | 2016-01-12 | アイ・エイチ・アイ チャージング システムズ インターナショナル ゲーエムベーハー | タービンの排気ガス案内部及びタービンの制御方法 |
JP2017145767A (ja) * | 2016-02-17 | 2017-08-24 | 三菱重工業株式会社 | ターボチャージャ |
-
1983
- 1983-07-18 JP JP58130477A patent/JPS6022024A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0293577A2 (de) * | 1987-06-05 | 1988-12-07 | Dr.Ing.h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft | Abgasanlage mit Schalldämpfer für eine Brennkraftmaschine |
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