JPS6037291B2 - 排気タ−ボ過給機およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱歪によるタービンの亀裂を防止した排気ター
ボ過給機に関する。

従来、タービンの排気導入部と、この導入部に連なるス
クロール部との排気路を仕切り壁によって２つに分割独
立させるとともに、このタービンに排気ガスを導入する
内燃機関を排気の干渉を防止するように着火順序を考慮
して２つの気筒群に分け、各々の気筒群よりの排気ガス
を前記各々の緋気路に交わることなく導入し、機関より
の排気ガスのもつパルスを有効に活用してタービン効率
を向上するようにした排気ターボ過給機が公知である。

ところで、前記仕切り壁はこの仕切り壁によって形成さ
れる２つの排気路を通る排気ガスによって両側から熱さ
れるめに、他の壁に比べ温度が高くなり、膨脹、収縮の
度合いが高く、他の壁との温度分布のアンバランスによ
る熱歪が発生し、タービン壁に亀裂を発生させるものと
なっていた。殊に排気導入部終端部とスクロール部終端
部とが交わる付近においては両者の排気路が隣合う複雑
な形状となるためにこれが増長されるものとなっていた
。また、実開昭５２一１３３８０ｙ号公報には、タービ
ン側ハウジング本体の排気入口に仕切板を設けて内部を
２０に分割したものにおいて、上記仕切板の一部に分割
線を設け又はスリットにより分割してなる遠Ｄ過給機の
ハウジング装置が開示されている。

しかしながら、これではタービン壁の亀裂を防止できる
反面、タービン内の２つの排気路が分割線（又はスリッ
ト）によって運通してしまうので、前記排気路を２分割
して排気の干渉を防止するとともに、排気ガスのもつパ
ルスの有効活用によってタービン効率を向上せしめると
いう２口ターボ過給機の本来の機能を損うおそれがあっ
た。

そこで、本発明はタービン内に独立した２つの排気路を
有する排気ターボ過給機の排気干渉防止と排気ガスのパ
ルス有効活用とによるタービン効率向上を損うことなく
、前記タービンの亀裂を防止した排気タ山ボ週給機およ
びその製造方法を提供せんとするもので、その要旨は、
排気路を２つに区画する仕切り壁の少なくとも前記排気
路の８Ｅ気導入部分に、前記仕切り壁よりも熱歪が大き
い柱状部材を配設してなる排気ターボ過給機および、仕
切り壁により区画される２つの排気路を形成するための
中子の少なくとも前記排気路の排気導入部を形成する部
分に後ろように前記仕切り壁よりも熱歪が大きい。柱状
部材を配設した後、浮揚，冷却させ，しかる後前記中子
を撤去することを特徴とする排気ターボ過給機の製造方
法にある。以下、本発明の実施例を第１図乃至第４図に
ついて説明する。

排気ターボ過給機汀ＣのタービンＴは内燃機関Ｅよりの
排気ガスが導入される直線状の排気導入部１とこれに連
なる渦巻状のスクロール部２と、その中央の軸３に支持
されたタービンブレード４とから成り、また、導入部１
とスクロール部２とは中央部の仕切り壁５によって２つ
の独立した排気路６ａ，６ｂが形成されている。

そして、これら２つの排気路６ａ，６ｂには着火順序を
考慮し且つ着火間隔が等しくなるように前３気筒と、後
３気筒との２つの気筒群に分けられた６気筒機関Ｅより
の排気ガスが各々の気筒群よりの排気管８ａ，８ｂを介
して導入され、終端部２ａまでの間のスクロール部２を
旋回しつつタービンブレード４に噴出する。

また、タービンＴの軸３にはコンブレッサＣが直結して
おり、機関Ｅよりの排気ガスによってタービンＴが駆動
されると、コンブレッサＣが吸気を圧縮して機関Ｅに供
給するようになっている。

以上は従来一般の排気ターボ過給機ＴＣであって、本発
明においては、更に、排気導入部１の入口端ｌａからス
クロール部２の終端部２ａが交わるまでの排気導入部１
の範囲Ｘの間の仕切り壁５に同仕切り壁５を分断するよ
うに柱状部材７が配設されている。この柱状部材７は仕
切り壁５よりも熱歪の大きい部材、例えば内部が中空と
なった金属であって例えば耐熱性の良いステンレスによ
って構成されるものである。

そして「柱状部材７の仕切り壁５への配役に当っては、
仕切り壁５に挿入孔を形成した後、この孔に挿入したり
、また本願の第２発明であるところの製造方法、即ち第
５図および第６図に示すようにタービンＴの鋳造時に２
つの排気路６ａ，６ｂを形成する中子６×，６Ｙに同柱
状部材７が接するように装着した後、往湯，冷却させ，
しかる後に前記中子６×，６Ｙを撤去して一体的に鋳造
し、柱状部材７が仕切り壁５内に、これを分断するよう
に鋳込まれて成るものである。尚、この時には柱状部村
７の両端は中子砂の進入を防止するために閉鎖されてい
ることが望ましい。

以上の構成において、機関Ｅが作動すると各々の気筒群
よりの排気ガスが排気管８ａ，８ｂから排気導入部の排
気路６ａ，６ｂに交わることなく導入され終端部２ａま
でのスクロール部２を旋回しつつタービンブレード４に
噴出する。

従って排気の干渉が防止されるとともに排気ガスのもつ
パルスが有効に利用されることになり、タービン効率が
向上されてタービンＴによってコンブレツサＣが効率良
く駆動される。そして、仕切り壁５はこの両側の排気路
６ａ，６ｂを通る排気ガスによって熱せられ他の壁より
も膨脹の度合が高くなるが、本発明においては機関Ｅよ
りの排気ガスを最初に受入れる箇所であり、且つ第２図
に示すようにスクロール部２の終端部２ａとの複雑な形
状と隣合せとなる箇所を有する等の厳しい条件を有する
排気導入部１において、仕切り壁５内に同仕切り壁５を
分断するように中空の柱状部村７を配設したからこの部
材７が変形することによって膨脹による歪が吸収される
ことになる。

尚、排気温度が低下した状態においては仕切り壁５が収
縮することになるが、この時には柱状部材７も元に復元
することになり同部材７と仕切り壁５との隙間を増大す
ることもない。

以上のように本発明による排気ターボ過給機は、排気路
を２つに区画する仕切り壁の少なくとも前記排気路の排
気導入部分に、前記仕切り壁よりも熱歪が大きい柱状部
材を配設してなるので、少なくとも熱的に最も条件の厳
しい前記仕切り壁の前記排気路の排気導入部分に、前記
仕切り壁より熱歪の大きい柱状部材を配設したから、仕
切り壁の熱膨脹に起因するタービンの亀裂が防止される
。

また、本発明の前記排気ターボ週給機は仕切り壁により
区画される２つの排気路を形成するための中子の少なく
とも前記排気路の排気導入部を形成する部分に接するよ
うに前記仕切り壁よりも熱歪が大きい柱状部村を配設し
た後、注湯，冷却させ，しかる後前記中子を撤去するこ
とを特徴とする排気ターボ週給機の製造方法によって製
造するようにしたので、鋳造時に柱状部材を排気路の中
子によって支持できるから、前記柱状部材を支持する格
別の支持部材が不要となる効果がある。

更に、前記柱状部材は鋳造後においては、仕切り壁によ
って支持されるので、支持のための格別の支持部材が不
要となり、構造が簡潔な排気ターボ週給機を提供できる
効果がある。また、本発明による排気ターボ過給機は仕
切り壁間に柱状部材を配設して前述のようにタービン内
の２つの排気路の分離独立を図ったので、前記実開昭５
２−１３３８０ｙ号公報に開示された遠心過給機のハウ
ジング装置と異なり、排気干渉が防止されるとともに排
気ガスの有するパルスが有効に利用されるため、タービ
ン効率が向上される効果がある。

更に、上記本発明の実施例では、柱状部材を中空の金属
より構成したが、仕切り壁より熱歪が大きく、かつ耐熱
性にすぐれたステンレス等の金属部材であれば、必ずし
も中空のものでなくても良い。

【図面の簡単な説明】 図は本発明の−実施例を示すもので、第１図はタービン
の側面図を、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図を、第３図
は排気ターボ週給機の一部断面正面図を、第４図はター
ビン排気導入部の斜視図を、第５図は排気路の中子を示
す側面図を、第６図は第５図のＢ−Ｂ断面図を各々示す
ものである。 １・・・排気導入部、２…スクロール部、５・・・仕切
り壁、６ａ，６ｂ…排気路、７・・・柱状部材、Ｔ・・
・タービン。 第ｌ図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 排気路を２つに区画する仕切り壁の少なくとも前記
   排気路の排気導入部分に、前記仕切り壁よりも熱歪が大
   きい柱状部材を配設してなる排気ターボ過給機。 ２ 仕切り壁により区画される２つの排気路を形成する
   ための中子の少なくとも前記排気路の排気導入部を形成
   する部分に接するように前記仕切り壁よりも熱歪が大き
   い柱状部材を配設した後、注湯，冷却させ，しかる後前
   記中子を撤去することを特徴とする排気ターボ過給機の
   製造方法。