JPS62165531A - Turbocharger - Google Patents
TurbochargerInfo
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- JPS62165531A JPS62165531A JP61006096A JP609686A JPS62165531A JP S62165531 A JPS62165531 A JP S62165531A JP 61006096 A JP61006096 A JP 61006096A JP 609686 A JP609686 A JP 609686A JP S62165531 A JPS62165531 A JP S62165531A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、ターボチャーツヤに関する。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a turbochart.
(従来の技術)
エンジンの出力を向上するために、エンノンの排気エネ
ルギを利用して吸気を過給するターボチャージャがある
([新編自動車工学便覧 第4編]社団法人自動車技
術会 昭和58年9月30日発行参照)。(Prior art) In order to improve the output of the engine, there is a turbocharger that supercharges the intake air using the exhaust energy of the ennon. (Refer to the 30th issue of the month).
これを第2図に基づいて説明すると、エンノンの排気〃
スを受けて回転する排気タービン1と吸気を加圧する吸
気コンプレッサ2とが共通の回転軸3を介して連結され
ており、タービンスクロール4を介して導入されるエン
ジンの排気〃スにより排気タービン1が回転すると共に
、吸気コンプレッサ2が回転され、コンプレッサスクロ
ール5を介してエンジン吸気を過給するようになってい
る。To explain this based on Figure 2, Ennon's exhaust
An exhaust turbine 1 that rotates in response to air pressure and an intake compressor 2 that pressurizes intake air are connected via a common rotating shaft 3. As the engine rotates, the intake compressor 2 is also rotated, and the engine intake air is supercharged via the compressor scroll 5.
この吸気コンプレッサ2はスロットル弁6の上流側の吸
気通路7に設置される一方、吸気コンプレッサ2の吐出
圧(過給圧)が上昇値を越えないように、その吐出圧が
所定値になると排気タービン1をバイパスする通路8の
ウェストデート弁9がl111かれ、排気通路10から
排気タービン1に導入される排気がスの一部を逃がすよ
うになっ−Cいる。This intake compressor 2 is installed in the intake passage 7 on the upstream side of the throttle valve 6, and in order to prevent the discharge pressure (supercharging pressure) of the intake compressor 2 from exceeding a rising value, the exhaust is discharged when the discharge pressure reaches a predetermined value. The waste date valve 9 of the passage 8 bypassing the turbine 1 is opened so that part of the exhaust gas introduced into the exhaust turbine 1 from the exhaust passage 10 escapes.
(発明が解決しようとする問題)、!1.)しかしなが
ら、このような従来のターボチャージャにあっては、エ
ンノンの幅広い運転条件に対して常にR適過給をイjう
ことは難しい。(the problem that the invention seeks to solve),! 1. ) However, with such a conventional turbocharger, it is difficult to always maintain R-appropriate supercharging under a wide range of operating conditions.
例えば、過給圧カ?所定値(最大値)に達するインタセ
プト点がエンノン低連域になるように、タービンスクロ
ール4に!?の形状を設定針ると、低速トルクは向上す
るが、高速域では排気タービン1の回転が上がらなくな
り、トルクが低ドしてしまう。For example, boost pressure? To the turbine scroll 4 so that the intercept point that reaches a predetermined value (maximum value) is in the Ennon low range! ? If the shape is set as the setting needle, the low-speed torque will improve, but the rotation of the exhaust turbine 1 will not increase in the high-speed range, resulting in a low torque.
また、ターボチャーツヤの慣性モーメントが大きいため
、加速時等には過給圧が最大値に達するまでタイムラグ
が生じるのである。Furthermore, since the moment of inertia of the turbochart is large, there is a time lag during acceleration etc. until the boost pressure reaches its maximum value.
この発明は、このような問題、αを解決した優れたター
ボチャージャを提供することを目的としている。The object of the present invention is to provide an excellent turbocharger that solves the above problem α.
(問題点を解決するための手段)
この発明は高圧力比の遠心コンプレッサと高膨張比のう
シアルタービンとを中空軸を介して連結rると共に、遠
心コンプレッサの上流側に低圧力比のm流コンプレッサ
を、ラジアルタービンの下流側に低膨張比の軸流タービ
ンをそれぞれ配置し、この軸流コンプレッサと軸流ター
ビンとを前記中空軸を1゛1通して同心上に配置された
回転軸を介して連結する。(Means for Solving the Problems) This invention connects a high pressure ratio centrifugal compressor and a high expansion ratio porcelain turbine via a hollow shaft, and also provides a low pressure ratio molar turbine on the upstream side of the centrifugal compressor. The axial flow compressor and the axial flow turbine with a low expansion ratio are arranged downstream of the radial turbine. Connect via.
(作用)
したがって、エンジン低速域や加速時にはう、゛アルタ
ービンに対して他流タービンが連やかに回転し主に軸流
コンプレッサにより過給が行なわれる一ノj、高速域で
はラジアルタービンが高回転し遠心コンプレッサが過給
を行うようになる。(Function) Therefore, when the engine is in a low speed range or when accelerating, the other-flow turbine rotates in succession to the radial turbine, and supercharging is mainly performed by the axial flow compressor, whereas in the high-speed range, the radial turbine It rotates at high speed and the centrifugal compressor begins to supercharge.
このため、各タービン、各コンプレッサが効((良く作
動され、エンジン低速域から高速域まで十分な過給が確
保されると共に、高い過給応答性が得られるのである。For this reason, each turbine and each compressor operate efficiently, ensuring sufficient supercharging from the low engine speed range to the high speed range, and achieving high supercharging responsiveness.
(実施例)
第1図は本発明の実施例を示す部分構成断面図で、11
は高膨張比のラジアルタービン、12は高圧力比の遠心
コンプレッサである。(Embodiment) FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing an embodiment of the present invention.
12 is a high expansion ratio radial turbine, and 12 is a high pressure ratio centrifugal compressor.
このラジアルタービン11と遠心コンプレッサ12とは
、タービンスクロール13とコンプレッサスクロール1
4を形成したハウノング15に収穿され、軸受1 G、
17により支持される中空軸18を介して連結される。The radial turbine 11 and centrifugal compressor 12 are composed of a turbine scroll 13 and a compressor scroll 1.
4, and the bearing 1G,
They are connected via a hollow shaft 18 supported by 17.
そして、ラジアルタービン11の下流側に軸流タービン
19が、遠心コンプレッサ12の上流側に軸流コンプレ
ッサ20が配置される。An axial turbine 19 is arranged downstream of the radial turbine 11, and an axial compressor 20 is arranged upstream of the centrifugal compressor 12.
この軸流タービン19と軸流コンプレッサ20とは、前
記中空軸18を貫通して同心上に配置された回転軸21
を介して連結され、回転軸21はラジアルタービン11
及び遠心コンプレッサ12との間に嵌装された軸受22
,23により支持される。The axial flow turbine 19 and the axial flow compressor 20 each include a rotating shaft 21 that passes through the hollow shaft 18 and is arranged concentrically.
The rotating shaft 21 is connected to the radial turbine 11 via
and a bearing 22 fitted between the centrifugal compressor 12
, 23.
ラジアルタービン11と軸流タービン1つの間にはラジ
アルタービン11を通過した排気ガスの流れを軸流ター
ビン19に導く所定翼形状の/ズル24が、遠心コンプ
レッサ12と軸流コンプレッサ20の間には軸流コンプ
レッサ20を通過した吸気の流れを整え遠心コンプレッ
サ12に導く所定翼形状のステータ25がそれぞれ配設
される。Between the radial turbine 11 and one axial flow turbine, there is a /zzle 24 having a predetermined blade shape that guides the flow of exhaust gas that has passed through the radial turbine 11 to the axial flow turbine 19, and between the centrifugal compressor 12 and the axial flow compressor 20. Stators 25 each having a predetermined blade shape are provided to adjust the flow of intake air that has passed through the axial compressor 20 and guide it to the centrifugal compressor 12.
また、軸流タービン19、軸流コンプレッサ20は、ラ
ジアルタービン11、遠心コンプレッサ12よりも低膨
張比、低圧力比に設定される。この場合、軸流タービン
19は前記/ズル24とでできる限りラジアルタービン
11の吐出圧を高めないように、即ち反動度を0に近づ
けた衝動タービンが用いられる。Further, the axial flow turbine 19 and the axial flow compressor 20 are set to have a lower expansion ratio and a lower pressure ratio than the radial turbine 11 and the centrifugal compressor 12. In this case, the axial flow turbine 19 is an impulse turbine in which the discharge pressure of the radial turbine 11 is not increased as much as possible with the /zuru 24, that is, the degree of reaction is close to zero.
なお、6はコンプレッサ12,20の下流の吸気通路′
7に介装されたスロットル弁、9はタービン11.19
をバイパスする通路8に介装された9エストデート弁で
ある。Note that 6 is an intake passage ' downstream of the compressors 12 and 20.
7 is a throttle valve installed, 9 is a turbine 11.19
9 is an estdate valve installed in the passage 8 that bypasses the.
このように構成したので、排気通路1oがらタービンス
クロール13に導入される排気〃ス量が少ないエンジン
の低速域あるいは部分負荷域には、ラジアルタービン1
1の回転はそれほど土性しないが、下流側の軸流ターV
ン19は低j膨張比により効率良く十分な回転を維持す
る。With this configuration, the radial turbine 1
1 rotation is not so earthy, but the downstream axial flow turbine V
The engine 19 efficiently maintains sufficient rotation due to its low j expansion ratio.
このため、軸流タービン19と連動する軸流コンプレッ
サ20により所定の過給が行なわれ、低速域から部分負
荷域における良好なトルクを確保することができる。Therefore, a predetermined supercharging is performed by the axial flow compressor 20 that works in conjunction with the axial flow turbine 19, and good torque can be ensured from the low speed range to the partial load range.
そして、エンジンが高速域あるいは高負荷域に入り排気
〃ス址が増大し′ζくると、ラジアルタービン11が高
回転し、これに応じて遠心コンブレンサ12が過給を行
うようになる。Then, when the engine enters a high speed range or a high load range and the exhaust gas volume increases, the radial turbine 11 rotates at a high speed, and the centrifugal condenser 12 performs supercharging accordingly.
したがって、高速、高負荷域においても十分な過給が得
られ、全開トルクを向上することができる。Therefore, sufficient supercharging can be obtained even in high-speed, high-load ranges, and full-open torque can be improved.
また、加速時には軽量で慣性モーメントの小さい軸流タ
ービン11、軸流コンプレッサ12の回転が応答良く上
昇して過給するようになり、このためタイムラグが改善
され、良好な加速応答性が得られる。Further, during acceleration, the rotation of the axial flow turbine 11 and the axial flow compressor 12, which are lightweight and have a small moment of inertia, increases in a responsive manner to provide supercharging, thereby improving the time lag and providing good acceleration response.
尚、各タービン11,19、各コンプレンサ12.20
を同心上に配置したため、ノ1ウノング15に一体的に
収容できると共に、構造が簡素化する。In addition, each turbine 11, 19, each compressor 12.20
Since they are arranged concentrically, they can be housed integrally in the nozzle 15, and the structure is simplified.
(発明の効果)
以上のように本発明によれば、主に高速域で過給を行う
ラジアルタービン、遠心コンプレ・ンサと、主に低速域
で過給を行う軸流タービン、軸流コンプレッサとが一体
的に構成されるため、エンジン低速域から高速域までタ
ーボチャージャとしての優rL辷過給性能が得られると
共に、高い加速応答性を確保することができる。また、
構造が簡素比する。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, radial turbines and centrifugal compressors that perform supercharging mainly in high speed ranges, and axial flow turbines and axial flow compressors that perform supercharging mainly in low speed ranges. Since it is integrally constructed, it is possible to obtain excellent rL supercharging performance as a turbocharger from a low engine speed range to a high speed range, and to ensure high acceleration response. Also,
The structure is simple.
第1図は本発明の実施例を示す部分構成断面図、第2図
は従来例の部分構成断面図である。
11・・・ラジアルタービン、12・・・遠心コンプレ
ッサ、18・・・中空軸、19・・・軸流タービン、2
0・・・軸流フンプレッサ、21・・・回転軸。
特許出願人 日産自動Il1体式公社□覗tケ
代理人 弁理士 後藤政喜(外1名状゛−ン−′−
第1図
第2図FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a conventional example. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Radial turbine, 12... Centrifugal compressor, 18... Hollow shaft, 19... Axial flow turbine, 2
0... Axial flow fan presser, 21... Rotating shaft. Patent Applicant: Nissan Automobile Il1 System Corporation□Personal Agent: Patent Attorney: Masaki Goto (1 other name) Figure 1 Figure 2
Claims (1)
ビンとを中空軸を介して連結すると共に、遠心コンプレ
ッサの上流側に低圧力比の軸流コンプレッサを、ラジア
ルタービンの下流側に低膨張比の軸流タービンをそれぞ
れ配置し、この軸流コンプレッサと軸流タービンとを前
記中空軸を貫通して同心上に配置された回転軸を介して
連結したことを特徴とするターボチャージャ。A high pressure ratio centrifugal compressor and a high expansion ratio radial turbine are connected via a hollow shaft, and a low pressure ratio axial flow compressor is installed upstream of the centrifugal compressor, and a low expansion ratio shaft is installed downstream of the radial turbine. What is claimed is: 1. A turbocharger, characterized in that the axial flow compressor and the axial flow turbine are connected to each other via a rotary shaft that passes through the hollow shaft and is arranged concentrically.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61006096A JPS62165531A (en) | 1986-01-14 | 1986-01-14 | Turbocharger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61006096A JPS62165531A (en) | 1986-01-14 | 1986-01-14 | Turbocharger |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62165531A true JPS62165531A (en) | 1987-07-22 |
Family
ID=11628978
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61006096A Pending JPS62165531A (en) | 1986-01-14 | 1986-01-14 | Turbocharger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62165531A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5074115A (en) * | 1989-09-28 | 1991-12-24 | Isuzu Motors Limited | Turbocharger with rotary electric machine |
JP5281724B1 (en) * | 2012-08-31 | 2013-09-04 | 三菱重工業株式会社 | Axial turbine for turbocharger |
WO2018216656A1 (en) * | 2017-05-23 | 2018-11-29 | 株式会社Ihi | Supercharger |
-
1986
- 1986-01-14 JP JP61006096A patent/JPS62165531A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5074115A (en) * | 1989-09-28 | 1991-12-24 | Isuzu Motors Limited | Turbocharger with rotary electric machine |
JP5281724B1 (en) * | 2012-08-31 | 2013-09-04 | 三菱重工業株式会社 | Axial turbine for turbocharger |
WO2014033920A1 (en) * | 2012-08-31 | 2014-03-06 | 三菱重工業株式会社 | Axial flow turbine for superchargers |
US9677463B2 (en) | 2012-08-31 | 2017-06-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Axial-flow turbine for turbocharger |
WO2018216656A1 (en) * | 2017-05-23 | 2018-11-29 | 株式会社Ihi | Supercharger |
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