JPS61250344A - タ−ボ過給機付エンジン - Google Patents
タ−ボ過給機付エンジンInfo
- Publication number
- JPS61250344A JPS61250344A JP60092059A JP9205985A JPS61250344A JP S61250344 A JPS61250344 A JP S61250344A JP 60092059 A JP60092059 A JP 60092059A JP 9205985 A JP9205985 A JP 9205985A JP S61250344 A JPS61250344 A JP S61250344A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust
- speed
- low
- turbine
- exhaust passage
- Prior art date
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- Granted
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は、排気ガスにより駆動されるタービンによって
吸気通路に介設したブロアを駆動し、吸気を加圧して供
給するようにしたターボ過給機付エンジンに関するもの
である。
吸気通路に介設したブロアを駆動し、吸気を加圧して供
給するようにしたターボ過給機付エンジンに関するもの
である。
［従来技術］
従来より、この種のターボ過給機は充填効率の向上によ
るエンジンの高出力化を図る手段として汎用されている
。
るエンジンの高出力化を図る手段として汎用されている
。
ところで、この種のターボ◆給機は、排気ガス流量の少
ないエンジンの低速運転時には、エンジンの充填効率を
有効にアップする程度に高速駆動することがなかなかに
困難であり、これを解消するため種々の提案がなされて
いる。
ないエンジンの低速運転時には、エンジンの充填効率を
有効にアップする程度に高速駆動することがなかなかに
困難であり、これを解消するため種々の提案がなされて
いる。
特開昭５８−１７２４２７号公報には、タービン車室の
ボリュート流路をタービン翼車の軸長手方向に３分割し
て、計３つのスクロールを形成し、２群排気ガス配管を
、スクロールに対し選択的に切り換え接続するようにし
たターボ過給機が提案されている。
ボリュート流路をタービン翼車の軸長手方向に３分割し
て、計３つのスクロールを形成し、２群排気ガス配管を
、スクロールに対し選択的に切り換え接続するようにし
たターボ過給機が提案されている。
ところで、第５図に気筒内圧力およびその後の排気ガス
圧の変化を示すように、排気ボートをタイミングＥＯで
開くと、圧力ＰはＰｌか＾Ｐ、に一挙に低下し、排気ガ
スは排気通路内で■から■まで膨張し、続いて、タービ
ンにより■から■まで膨張して圧力Ｐ、からＰ３まで低
下する。その場合、第５図にハツチング領域Ａで示す面
積に相当するエネルギは、いわゆるブローダウンエネル
ギとして排気通路に放出されることになる。このブロー
ダウンエネルギは、各排気通路の容積が大きい場合には
排気ガスの内部エネルギに変換され、換言すれば、排気
ガス温度の上昇に消費されてしまう。
圧の変化を示すように、排気ボートをタイミングＥＯで
開くと、圧力ＰはＰｌか＾Ｐ、に一挙に低下し、排気ガ
スは排気通路内で■から■まで膨張し、続いて、タービ
ンにより■から■まで膨張して圧力Ｐ、からＰ３まで低
下する。その場合、第５図にハツチング領域Ａで示す面
積に相当するエネルギは、いわゆるブローダウンエネル
ギとして排気通路に放出されることになる。このブロー
ダウンエネルギは、各排気通路の容積が大きい場合には
排気ガスの内部エネルギに変換され、換言すれば、排気
ガス温度の上昇に消費されてしまう。
通常の排気マニホールドでは、各排気通路の通路断面積
は、エンジンの高速・高負荷運転時に排気抵抗とならな
いように充分大きく設定されているため、容量が大きく
なり過ぎ、排気ガスの放出量自体が少ないエンジンの低
速運転時には、上記ブローダウンエネルギを有効に利用
できず、排気ガスの温度上昇をもたらすに過ぎない。
は、エンジンの高速・高負荷運転時に排気抵抗とならな
いように充分大きく設定されているため、容量が大きく
なり過ぎ、排気ガスの放出量自体が少ないエンジンの低
速運転時には、上記ブローダウンエネルギを有効に利用
できず、排気ガスの温度上昇をもたらすに過ぎない。
かかる理由により、上記公報記載のターボ過給機におい
ても、各スクロールに至る各気筒の排気通路でブローダ
ウンエネルギが排気ガス温度の上昇に消費され、有効利
用が図れていないのが現状である。
ても、各スクロールに至る各気筒の排気通路でブローダ
ウンエネルギが排気ガス温度の上昇に消費され、有効利
用が図れていないのが現状である。
［発明の目的コ
本発明の目的は、ブローダウンエネルギを有効、利用し
て、特に低速運転時におけるターボ過給機の効率を向上
させることができるターボ過給機付エンジンを提供する
ことである。
て、特に低速運転時におけるターボ過給機の効率を向上
させることができるターボ過給機付エンジンを提供する
ことである。
［発明の構成コ
このため、本発明は、互いに仕切られた複数のスクロー
ルを有するターボ過給機を備えたエンジンにおいて、各
気筒の排気通路を低速用、高速用２つの排気通路で構成
し、各低速用排気通路および高速用排気通路は夫々所定
のスクロールに連結し、かつ、いずれか一方の排気通路
に連通ずる排気ポートを他方の排気通路に連通ずる排気
ポートに比して早いタイミングで開くようにして構成し
たものである。
ルを有するターボ過給機を備えたエンジンにおいて、各
気筒の排気通路を低速用、高速用２つの排気通路で構成
し、各低速用排気通路および高速用排気通路は夫々所定
のスクロールに連結し、かつ、いずれか一方の排気通路
に連通ずる排気ポートを他方の排気通路に連通ずる排気
ポートに比して早いタイミングで開くようにして構成し
たものである。
［発明の効果コ
本発明によれば、各気筒の排気通路を低速用１高連用に
分割したから、各排気通路の通路面積を小さく設定でき
、しかもいずれか一方の排気通路を早いタイミングで開
くようにしたので、エンジンの低速時においても排気ガ
スの存するブローダウンエネルギをそのままタービンに
作用させることができ、低速運転時における過給効率を
向上することができる。また本発明では、各スクロール
に排気ガスを導入する導入路を各スクロールに対し切り
換える切換弁も必要でなくなる。
分割したから、各排気通路の通路面積を小さく設定でき
、しかもいずれか一方の排気通路を早いタイミングで開
くようにしたので、エンジンの低速時においても排気ガ
スの存するブローダウンエネルギをそのままタービンに
作用させることができ、低速運転時における過給効率を
向上することができる。また本発明では、各スクロール
に排気ガスを導入する導入路を各スクロールに対し切り
換える切換弁も必要でなくなる。
［実施例］
以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
第１図に全体構成図を図式的に示すように、第１〜第４
気筒＃１〜＃４からなるエンジンＥは、吸気通路５に介
設したブロア６と、排気通路１０を流下′する排気ガス
により駆動されるタービン７とをタービン出力軸８で結
合したターボ過給機９を備えている。
気筒＃１〜＃４からなるエンジンＥは、吸気通路５に介
設したブロア６と、排気通路１０を流下′する排気ガス
により駆動されるタービン７とをタービン出力軸８で結
合したターボ過給機９を備えている。
このターボ過給機９のタービン７は、第２図に示すよう
に、隔壁７ａによって仕切られた低速用。
に、隔壁７ａによって仕切られた低速用。
高速用２つのスクロール室７Ｐ、７Ｓを有する。
タービン７の２つのスクロール室７Ｐ、７Ｓに対し、本
発明では、各気筒＃１〜＃４の排気通路を低速用、高速
用２つの排気通路１０Ｐ、ＩＯｓで構成する。そして、
各気筒の低速用排気通路１０Ｐ、・・・、１０Ｆは、こ
れらを共通に連結したうえでタービン７の低速用スクロ
ール室７Ｐに連結する。また、各気筒の高速用排気通路
１０Ｓ、・・・。
発明では、各気筒＃１〜＃４の排気通路を低速用、高速
用２つの排気通路１０Ｐ、ＩＯｓで構成する。そして、
各気筒の低速用排気通路１０Ｐ、・・・、１０Ｆは、こ
れらを共通に連結したうえでタービン７の低速用スクロ
ール室７Ｐに連結する。また、各気筒の高速用排気通路
１０Ｓ、・・・。
１０Ｓは、これらを共通に連結したうえで高速用スクロ
ール室７Ｓに連結する。
ール室７Ｓに連結する。
なお、第１図において、１１はウェストゲートバルブで
、この実施例では排気ガス流量が多い低速用排気通路ｊ
ＯＰのタービン上流に設置している。
、この実施例では排気ガス流量が多い低速用排気通路ｊ
ＯＰのタービン上流に設置している。
次に、上記低速用、高速用排気通路ＬＯＰ、 ＩＯ８が
各々連通する各気筒＃ｌ〜＃４の低速用、高速用排気ボ
ート１２Ｐ、１２Ｓの開閉タイミングについて説明する
。
各々連通する各気筒＃ｌ〜＃４の低速用、高速用排気ボ
ート１２Ｐ、１２Ｓの開閉タイミングについて説明する
。
第３図に示すように、低速用排気ボート１２Ｐを開閉す
る排気バルブＶｐは、高速用排気ポート１２Ｓを開閉す
る排気バルブＶｓの開きのタイミングＥｏｓに比して所
定のタイミングだけ早い開きタイミングＥｏｐに設定す
るとともに、閉じのタイミングＥｃｐは、高速用の排気
バルブＶｓのそれに（Ｅ ｃｓ）比して若干遅らせる。
る排気バルブＶｐは、高速用排気ポート１２Ｓを開閉す
る排気バルブＶｓの開きのタイミングＥｏｓに比して所
定のタイミングだけ早い開きタイミングＥｏｐに設定す
るとともに、閉じのタイミングＥｃｐは、高速用の排気
バルブＶｓのそれに（Ｅ ｃｓ）比して若干遅らせる。
かかる排気バルブタイミングの設定によれば、第４図に
低速用、高速用排気通路１０Ｐ、ｔｏｓの圧力変化を夫
々示すように、低速用排気バルブＶｐが開かれた直後に
、パルス状の圧力波Ｗｐが低速用排気通路１０Ｐに発生
し、この圧力波が減衰されることなく直接的にタービン
７の低速用スクロール７Ｐに持ち込まれるため、タービ
ン７を効率よく駆動することができる。
低速用、高速用排気通路１０Ｐ、ｔｏｓの圧力変化を夫
々示すように、低速用排気バルブＶｐが開かれた直後に
、パルス状の圧力波Ｗｐが低速用排気通路１０Ｐに発生
し、この圧力波が減衰されることなく直接的にタービン
７の低速用スクロール７Ｐに持ち込まれるため、タービ
ン７を効率よく駆動することができる。
換言すれば、前記第５図について説明したブローダウン
エネルギＡを有効に利用することができ、特に低速運転
域でのタービンの駆動効率を向上することができ、低速
域でのエンジンの出力性能を向上することができる。
エネルギＡを有効に利用することができ、特に低速運転
域でのタービンの駆動効率を向上することができ、低速
域でのエンジンの出力性能を向上することができる。
なお、上記実施例においては、低速用排気バルブの開き
のタイミングを高速用排気バルブの開きのタイミングに
比して早く設定するとともに、閉じのタイミングは遅ら
せる設定としたが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、要はブローダウンエネルギを利用できるよう、い
ずれか一方の排気通路の開きのタイミングを他方に比し
て早めるように設定すればよく、閉じのタイミングにつ
いては、特定の順序はない。
のタイミングを高速用排気バルブの開きのタイミングに
比して早く設定するとともに、閉じのタイミングは遅ら
せる設定としたが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、要はブローダウンエネルギを利用できるよう、い
ずれか一方の排気通路の開きのタイミングを他方に比し
て早めるように設定すればよく、閉じのタイミングにつ
いては、特定の順序はない。
第１図は本発明の実施例にかかるターボ過給機付エンジ
ンの全体概略説明図、第２図はターボ過給機の断面説明
図、第３図は排気バルブタイミングを示すグラフ、第４
図（ａ）、 （ｂ）は夫々排気バルブタイミングとそれ
に対応した各排気通路での排圧変化を示すグラフ、第５
図は気筒の燃焼室内圧およびその後の排圧の変化を示す
グラフである。 ７・・・タービン、７Ｐ、７Ｓ・・・低速用、高速用ス
クロール、９・・・ターボ過給機、ＩＯＰ、ＩＯ９・・
・低速用、高速用排気通路。 特 許 出 願 人 マツダ株式会社代 理 人 弁
理士 青白 葆ほか２名χぐトコ昏ふ− 区
ンの全体概略説明図、第２図はターボ過給機の断面説明
図、第３図は排気バルブタイミングを示すグラフ、第４
図（ａ）、 （ｂ）は夫々排気バルブタイミングとそれ
に対応した各排気通路での排圧変化を示すグラフ、第５
図は気筒の燃焼室内圧およびその後の排圧の変化を示す
グラフである。 ７・・・タービン、７Ｐ、７Ｓ・・・低速用、高速用ス
クロール、９・・・ターボ過給機、ＩＯＰ、ＩＯ９・・
・低速用、高速用排気通路。 特 許 出 願 人 マツダ株式会社代 理 人 弁
理士 青白 葆ほか２名χぐトコ昏ふ− 区
Claims (1)
- （１）相互に隔壁により仕切られた複数のスクロールを
有するタービンとタービン出力軸に連結されたブロアと
からなるターボ過給機を備えたエンジンにおいて、 エンジンの各気筒に低速用と高速用の２つの排気通路を
設け、低速用排気通路と高速用排気通路とを相互に独立
にターボ過給機の所定のスクロールに夫々連結するとと
もに、２つの排気通路の一方に連通する排気ボートを他
方に連通する排気ボートに比して早いタイミングで開く
ようにしたことを特徴とするターボ過給機付エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60092059A JPH065021B2 (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | タ−ボ過給機付エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60092059A JPH065021B2 (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | タ−ボ過給機付エンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61250344A true JPS61250344A (ja) | 1986-11-07 |
| JPH065021B2 JPH065021B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=14043914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60092059A Expired - Lifetime JPH065021B2 (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | タ−ボ過給機付エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065021B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005039012A1 (de) * | 2005-08-18 | 2007-02-22 | Volkswagen Ag | Brennkraftmaschine mit Abgasturboaufladung |
| US7836692B2 (en) * | 2005-01-31 | 2010-11-23 | Faurecia Systemes D'echappement | Exhaust line element provided with a turbocompressor |
| CN103038479A (zh) * | 2010-11-04 | 2013-04-10 | 三菱重工业株式会社 | 双涡流式涡轮增压器的涡轮壳体 |
| US20140174076A1 (en) * | 2008-08-05 | 2014-06-26 | Vandyne Superturbo, Inc. | Super-turbocharger having a high speed traction drive and a continuously variable transmission |
| JP2018053895A (ja) * | 2013-06-04 | 2018-04-05 | ジャガー ランド ローバー リミテッドＪａｇｕａｒ Ｌａｎｄ Ｒｏｖｅｒ Ｌｉｍｉｔｅｄ | 排気ガスからエネルギを回生するシステム及び方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5267415A (en) * | 1975-12-03 | 1977-06-03 | Automob Antipollut & Saf Res Center | Turbine supercharger |
| JPS608422U (ja) * | 1983-06-29 | 1985-01-21 | 三菱自動車工業株式会社 | タ−ボ過給機付エンジン |
-
1985
- 1985-04-26 JP JP60092059A patent/JPH065021B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5267415A (en) * | 1975-12-03 | 1977-06-03 | Automob Antipollut & Saf Res Center | Turbine supercharger |
| JPS608422U (ja) * | 1983-06-29 | 1985-01-21 | 三菱自動車工業株式会社 | タ−ボ過給機付エンジン |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7836692B2 (en) * | 2005-01-31 | 2010-11-23 | Faurecia Systemes D'echappement | Exhaust line element provided with a turbocompressor |
| DE102005039012A1 (de) * | 2005-08-18 | 2007-02-22 | Volkswagen Ag | Brennkraftmaschine mit Abgasturboaufladung |
| US20140174076A1 (en) * | 2008-08-05 | 2014-06-26 | Vandyne Superturbo, Inc. | Super-turbocharger having a high speed traction drive and a continuously variable transmission |
| US9217363B2 (en) * | 2008-08-05 | 2015-12-22 | Vandyne Superturbo, Inc. | Super-turbocharger having a high speed traction drive and a continuously variable transmission |
| CN103038479A (zh) * | 2010-11-04 | 2013-04-10 | 三菱重工业株式会社 | 双涡流式涡轮增压器的涡轮壳体 |
| US9562442B2 (en) | 2010-11-04 | 2017-02-07 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Turbine housing for a turbocharger of twin-scroll type |
| JP2018053895A (ja) * | 2013-06-04 | 2018-04-05 | ジャガー ランド ローバー リミテッドＪａｇｕａｒ Ｌａｎｄ Ｒｏｖｅｒ Ｌｉｍｉｔｅｄ | 排気ガスからエネルギを回生するシステム及び方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH065021B2 (ja) | 1994-01-19 |
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