JPS6117224Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関のターボチヤージヤーに関
し、更に詳しくは低回転数域から高回転数域に亘
つて軸トルクを略々一定とした内燃機関を得るた
めのターボチヤージヤーに関する。

ターボチヤージヤーは、排気タービンによつて
排気エネルギを回収し、これをコンプレツサーへ
与えて給気を加圧する方法をとつている。

ところが、排気のエネルギは機関の回転数によ
つて大きく変動する。すなわち、機関回転数が低
い域では排気エネルギは小さく、機関回転数が高
い域では排気エネルギは大きい。

このため、給気の過給圧が全回転数域に亘つて
一定とならず、通常、低回転域では過給圧力が低
くなり、高回転域では過給圧力が高くなる。

一方、給気の過給圧力は全回転数範囲に亘つて
略々一定とする方が望ましい。

このため、従来のターボチヤージヤーでは高回
転域にマツチングさせると、低回転域でターボチ
ヤージヤーの軸のトルクが不足し、低回転域にマ
ツチングさせると、高回転域で軸トルクが大きく
なりすぎる欠点があつた。これを改善するため、
低回転域にマツチングさせ、高回転域となつたと
きウエストゲートを開いて給気の一部を逃がす方
式も公知である。

しかし、このウエストゲート方式は、排気エネ
ルギを逃がしてしまうため、排気エネルギの有効
利用が出来なく、従つて燃費が悪化する。

本考案の目的は、上記欠点を改善し、全回転域
に亘つて、軸トルクを略々一定とするとともに、
排気流量の制御装置をコンパクト化したターボチ
ヤージヤーを提供せんとするにある。

以下、図によつて説明する。

第１図はターボチヤージヤーの概略系統図であ
り、ターボチヤージヤー１は、コンプレツサー２
と、排気タービン３とからなつている。コンプレ
ツサー２は、機関４の給気通路５に設けられ、排
気タービン３は、機関４の排気通路６に設けられ
ている。

本考案の排気タービンは、第２乃至第３図に示
されるとおり輻流タービンとなつている。すなわ
ち、タービンハウジング７内には、タービンロー
タ８が回転自在に設けられ、タービンロータ８の
前面には羽根９が設けられている。

タービンハウジング７は、ガス入口通路１０
と、ガス出口通路１１を有し、ガス入口通路１０
はタービンロータ８の外周に位置している。ガス
入口通路１０はさらには、仕切壁１２によつて軸
方向に２つの室に分割され、夫々の半径方向内方
端にガス入口１３_１，１３_２が設けられている。

以上までは、公知の輻流タービンと同じ構成で
あるが、本考案では、ガス入口通路１０を周方向
に分断開閉する弁１４を設けている。弁１４は、
ガス入口通路１０の周方向中途に設けられており
複数個でもよい。

本考案によると、第３図に示されるようにガス
入口通路１０が周方向に２室１０_１，１０_２に分
けられる。ガス入口通路１０の一方の端部には導
入筒部１５が設けられ、排気マニホルド１６と連
絡して排気ガスを供給される。

前記弁１４は、アクチユエータ１７によつて開
閉作動されるが、アクチユエータ１７は、機関の
回転数検出子１８及び機関負荷検出子１９等によ
つて制御されている。

なお、機関負荷の検出はインジエクシヨンポン
プのラツク位置、アクセルのスロツトル開度等に
より検出することができる。

以上の如く構成された本考案の作用について述
べる。

ここでは、コンプレツサーが高回転域にマツチ
ングされているものとする。弁１４は全開時の軸
トルク−回転数特性は、第５図の線Ｘの如くな
り、弁１４が全閉時の軸トルク−回転数特性は、
第５図の線Ｙの如くなる。

ターボチヤージヤー付内燃機関として望ましい
軸トルク−回転数特性は、出来るだけフラツトな
方がよい。

本考案では、弁１４を制御することにより、線
Ｘの特性と線Ｙの特性の両者から望ましい方を選
定することが出来るものであり、高回転域では弁
１４開き、低回転域では弁１４を閉じることによ
り望ましい特性を得るものである。

今、内燃機関が低回転域にある時は、弁１４が
閉じられており、特性が線Ｙ上にある。内燃機関
が高回転域へ移動するとその値を検出してアクチ
ユエータ１７が作動し、弁１４を徐々に開く。す
ると、特性が線Ｙから線Ｘの方へ転移する。よつ
て、線Ｚで示すような特性が得られるものとな
る。

以上説明したとおり、本考案では次のような効
果を奏する。

ターボチヤージヤー付き内燃機関において、広
い回転数範囲にわたつて軸トルク特性を良好とす
ることが出来る。

ガス入口通路の中途に弁を設けているので、タ
ービンに入るガス全部を絞ることがなく、絞りに
よる損失がない。

【図面の簡単な説明】

第１図はターボチヤージヤーの概略系統図、第
２図は本考案の一実施例を示す断面図、第３図は
第２図のＡ−Ａ断面図、第４図は本考案のターボ
チヤージヤーを取りつけた内燃機関の出力軸トル
ク−回転数特性を説明する線図である。 １：ターボチヤージヤー、２：コンプレツサ、
３：排気タービン、４：機関、５：給気通路、
６：排気通路、７：タービンハウジング、８：タ
ービンロータ、９：羽根、１０：ガス入口通路、
１１：出口通路、１２：仕切壁、１３_１，１３
_２：ガス入口、１４：弁、１５：導入筒部、１
６：排気マニホルド、１７：アクチユエータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関の給気通路にコンプレツサーを設け、
   排気通路に排気タービンを設け、該排気タービン
   がロータの外周略全周に設けられたガス入口通路
   から半径方向に排気ガスを導入し、ロータの前面
   に設けられた羽根により該ロータを回転させて軸
   方向へ排出させる輻流タービンにより構成された
   ターボチヤージヤーにおいて、前記ガス入口通路
   の周方向中途に、該ガス入口通路を分断開閉する
   弁を設け、該弁は内燃機関の回転数が高い域では
   前記通路を開き、内燃機関の回転数が低い域では
   前記通路を閉じる如く連続制御されることを特徴
   とする内燃機関のターボチヤージヤー。