JPS6217095B2 - - Google Patents
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- JPS6217095B2 JPS6217095B2 JP57061828A JP6182882A JPS6217095B2 JP S6217095 B2 JPS6217095 B2 JP S6217095B2 JP 57061828 A JP57061828 A JP 57061828A JP 6182882 A JP6182882 A JP 6182882A JP S6217095 B2 JPS6217095 B2 JP S6217095B2
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Classifications
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- 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
- F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
- F02B39/005—Cooling of pump drives
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はターボチヤージヤに関し、更に詳しく
はターボチヤージヤの軸受冷却の改善に関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to turbochargers and, more particularly, to improved bearing cooling in turbochargers.
ターボチヤージヤはエンジンの排気によつてタ
ービンを回転し、タービンと一体になつたタービ
ンシヤフトを介してインペラを回転させ、吸気を
過給するものが一般に知られている。タービンシ
ヤフトはセンターハウジング内で軸受に支承され
る。センターハウジングは排気の作用するタービ
ンハウジングに結合されるために高温となり、エ
ンジン停止後などに軸受内に滞留するオイルが過
熱気味となる。そのために軸受を過熱から保護す
る必要がある。 It is generally known that a turbocharger uses exhaust gas from an engine to rotate a turbine, rotates an impeller via a turbine shaft integrated with the turbine, and supercharges intake air. The turbine shaft is supported in bearings within the center housing. Since the center housing is connected to the turbine housing where the exhaust gas acts, it becomes hot, and the oil that remains in the bearings tends to overheat after the engine is stopped. Therefore, it is necessary to protect the bearings from overheating.
従来は、軸受を過熱から保護するために、ター
ビンハウジングに水ジヤケツトを設け、タービン
ハウジングの温度を下げてセンターハウジングが
高温にならないようにしたものがあつたが、熱源
の通過する所に水ジヤケツトを設けるために冷却
水量が大きくなり、タービンハウジング温度が下
がり過ぎると過給圧制御やエミツシヨン制御が悪
化するという問題があつた。又、同じような発想
で、タービンハウジングとセンターハウジングの
双方に連通する水ジヤケツトを設けたものがあつ
たが、これには上述の問題点とともに両ハウジン
グ間のシールも面倒となる欠点があつた。 Conventionally, in order to protect the bearing from overheating, a water jacket was installed in the turbine housing to lower the temperature of the turbine housing and prevent the center housing from becoming too hot. In order to provide this, the amount of cooling water increases, and if the turbine housing temperature drops too much, there is a problem that boost pressure control and emission control deteriorate. Another similar idea was to provide a water jacket that communicated with both the turbine housing and the center housing, but this had the problem mentioned above as well as the drawback that sealing between both housings was troublesome. .
実公昭35−1602号公報及び及び実開昭54−
21707号公報には、ベアリングハウジング（セン
ターハウジング）のタービン近接部に冷却用の水
路を設けたことを特徴とするターボチヤージヤが
開示されている。これらの水路には内然機関本体
の冷却水と同様に下方から上方に冷却水が流さ
れ、そのためにベアリングハウジングの下側に冷
却水入口が形成され、上側に出口が形成されてい
る。これらの公報にも記載されているように潤滑
油の入口ポートがベアリングハウジングの上側に
垂直に形成されている。潤滑油の入口ポートがベ
アリングハウジングの上側に垂直に形成されてい
ると、従来のように冷却水の入口を潤滑油の入口
ポートと並べてベアリングハウジングの上側に形
成するのが、スペース的にも配管上からも難しく
なる。従つて、実公昭35−1602号公報及び実開昭
54−21707号公報に示されている冷却水の入口と
出口は上下関係でありながら多少ずらされて配置
され、且つその入口と出口の直径も比較的に小さ
く形成されざるを得ず、その結果、冷却水の流れ
の抵抗が大きくなるという問題があつた。 Utility Model Publication No. 1602 (1972) and Utility Model Publication No. 1974 (1977)
Publication No. 21707 discloses a turbocharger characterized in that a cooling water channel is provided in a portion of a bearing housing (center housing) adjacent to a turbine. Similar to the cooling water of the internal engine body, cooling water flows from below to above through these water channels, and for this purpose, a cooling water inlet is formed on the lower side of the bearing housing, and an outlet is formed on the upper side. As described in these publications, a lubricating oil inlet port is formed perpendicularly to the upper side of the bearing housing. If the lubricating oil inlet port is formed vertically on the upper side of the bearing housing, it would be better to form the cooling water inlet on the upper side of the bearing housing in line with the lubricating oil inlet port as in the past due to space considerations and piping. It also becomes difficult from above. Therefore, Utility Model Publication No. 35-1602 and Utility Model Application No. 1602
Although the inlet and outlet of the cooling water shown in Publication No. 54-21707 are arranged in a vertical relationship, they are slightly offset, and the diameters of the inlet and outlet must also be relatively small. However, there was a problem in that the resistance to the flow of cooling water increased.
本発明は上記問題点を解決し、軸受を収容する
センターハウジングのみを有効に冷却できるよう
にしたターボチヤージヤを提供することを目的と
する。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide a turbocharger that can effectively cool only the center housing housing the bearing.
以下本発明の実施例について図面を参照して説
明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は本発明を適用したターボチヤージヤの
実施例を示す縦断面図で、周知のように、ターボ
チヤージヤはエンジン排気によつて回転されるタ
ービン１と、タービン１に一体化されたタービン
シヤフト２と、タービンシヤフト２にタービン１
とは反対側に取り付けられるインペラ３とから構
成される。タービン１はタービンハウジング４に
収容され、排気が円周方向の通路５から導入され
て軸方向の通路６に排出される間に回転力を与え
られる。インペラ３はコンプレツサハウジング７
に収容され、タービン１の回転をタービンシヤフ
ト２を介して伝達されて回転しエアクリーナに通
じる軸方向の通路８から空気を吸入し、円周方向
の通路９からエンジンの燃焼室に圧縮された空気
を過給するものである。前記両ハウジング間にセ
ンターハウジング１０が配置される。センターハ
ウジング１０内をタービンシヤフト２が貫通して
延び、２つの軸受１１ａ，１１ｂによつて支承さ
れる。軸受１１ｂとインペラ３との間にはスラス
トベアリング１２によつて軸方向の位置を規制さ
れるスラストカラー１３と、スペーサ１４とが配
置される。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a turbocharger to which the present invention is applied. As is well known, the turbocharger includes a turbine 1 rotated by engine exhaust gas, and a turbine shaft 2 integrated with the turbine 1. , turbine 1 on turbine shaft 2
and an impeller 3 attached to the opposite side. The turbine 1 is housed in a turbine housing 4 and is provided with a rotational force while exhaust gas is introduced through a circumferential passage 5 and discharged into an axial passage 6 . Impeller 3 is compressor housing 7
The rotation of the turbine 1 is transmitted through the turbine shaft 2 to rotate the turbine, which sucks air through an axial passage 8 leading to an air cleaner, and compresses the air into the combustion chamber of the engine from a circumferential passage 9. It supercharges the A center housing 10 is disposed between the two housings. The turbine shaft 2 extends through the center housing 10 and is supported by two bearings 11a and 11b. A thrust collar 13 whose axial position is regulated by the thrust bearing 12 and a spacer 14 are arranged between the bearing 11b and the impeller 3.
一方、センターハウジング１０には前記軸受１
１ａ，１１ｂとスラストベアリング１２とを潤滑
するためのオイルポート１７が設けられる。第１
図はターボチヤージヤが車輌に取り付られるとき
の上下関係に対応して示されており、オイルポー
トはタービンシヤフト２の上方においてタービン
シヤフト２に対して垂直な入口ポート１５とこれ
に続くタービンシヤフト２に平行なポート１６と
によつて形成され、垂直ポート１５から分岐ポー
ト１６によつて前記各軸受１１ａ，１１ｂ及び１
２に通じるようになつている。こうして各軸受に
供給されたオイルは各軸受からオイル戻し通路１
８に滴下する。そのためにオイル戻し通路１８は
タービンシヤフト２の下方にトラフのように広が
つた部分１８ａとこの下方の集合部１８ｂとによ
つて形成される。 On the other hand, the center housing 10 has the bearing 1
An oil port 17 is provided for lubricating 1a, 11b and the thrust bearing 12. 1st
The figure shows the vertical relationship when the turbocharger is installed on a vehicle, and the oil port is connected to the inlet port 15 perpendicular to the turbine shaft 2 above the turbine shaft 2 and the inlet port 15 that is connected to the inlet port 15 that is perpendicular to the turbine shaft 2. parallel ports 16, and a branch port 16 from the vertical port 15 to each of the bearings 11a, 11b and 1.
It is starting to lead to 2. The oil thus supplied to each bearing is transferred from each bearing to the oil return passage 1.
8. For this purpose, the oil return passage 18 is formed by a portion 18a that extends below the turbine shaft 2 like a trough and a gathering portion 18b below the portion 18a.
タービンハウジング４からセンターハウジング
１０への排気ガスの進入を防止するために通常は
シール手段が施されている（図示せず）。そし
て、タービンハウジング４とセンターハウジング
１０とは直接隣接するためにセンターハウジング
１０が高温となり、これが軸受１１ａ，１１ｂに
悪影響を与える。この影響が特にタービンハウジ
ング４に近い方の軸受１１ａに著しいことは理解
されよう。そこで、第２図に示されるように、入
口ポート１５と出口通路１８の集合部とをコンプ
レツサハウジング７側に寄せて形成し、入口ポー
ト１５とタービンハウジング４側の端面との領域
を広くとれるようにしてある。センターハウジン
グ１０のこの領域に水ジヤケツト１９が形成され
る。 Sealing means (not shown) are normally provided to prevent exhaust gas from entering the center housing 10 from the turbine housing 4. Since the turbine housing 4 and the center housing 10 are directly adjacent to each other, the center housing 10 becomes high in temperature, which adversely affects the bearings 11a and 11b. It will be understood that this effect is particularly significant on the bearing 11a closer to the turbine housing 4. Therefore, as shown in FIG. 2, the gathering part of the inlet port 15 and the outlet passage 18 is formed closer to the compressor housing 7 side, so that the area between the inlet port 15 and the end face on the turbine housing 4 side can be widened. It's like this. A water jacket 19 is formed in this area of the center housing 10.
第２図は第１図の線Ａ−Ａに沿つた横断面図で
あつて、水ジヤケツト１９がタービンシヤフト２
の回りに環状に形成されている。水ジヤケツト１
９の冷却水入口２０と出口２１は第１図の紙面に
直角な方向に互いに対向して設けられ、その高さ
はタービンシヤフト２の高さとほぼ同じ高さにあ
る。この実施例においては、入口２０と出口２１
のタービンシヤフト２軸線方向の位置は第１図の
タービン１に近い方の軸受１１ａをほぼ中心とし
て形成されるが、これらの位置及び高さは実際の
製造条件を考慮して適切に定めることができる。
さらに、第１図に示されるように、水ジヤケツト
１９はタービンシヤフト２の回りに環状に、ター
ビン１側の端部壁から少くともタービン１に近い
方の軸受１１ａを覆うように形成されるが、これ
は垂直ポート１５及びオイル戻し通路１８を避け
てインペラ３に近い方の端部壁まで広げることも
できる。 FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A--A in FIG.
It is formed in a ring shape around the. water jacket 1
Cooling water inlet 20 and outlet 21 of No. 9 are provided opposite to each other in a direction perpendicular to the paper plane of FIG. In this embodiment, an inlet 20 and an outlet 21
The position of the turbine shaft 2 in the axial direction is approximately centered on the bearing 11a that is closer to the turbine 1 in FIG. 1, but these positions and heights can be appropriately determined in consideration of the actual manufacturing conditions. can.
Furthermore, as shown in FIG. 1, the water jacket 19 is formed annularly around the turbine shaft 2 so as to cover at least the bearing 11a that is closer to the turbine 1 from the end wall on the turbine 1 side. , which can also extend to the end wall closer to the impeller 3, avoiding the vertical port 15 and the oil return passage 18.
運転中に、冷却水は第２図の矢印に示されるよ
うに入口２０からタービンシヤフト２及び軸受１
１ａの上側及び下側を通つて出口２１に向かつて
流れる。この水流によつてセンターハウジング１
０が冷却される。上述したような構成のターボチ
ヤージヤにおいては熱はタービンハウジング４か
ら伝達されるので、センターハウジング１０のタ
ービンハウジング４側を積極的に冷却することに
よつてセンターハウジング１０全体が冷却される
利点があり、タービンハウジング４そのものを直
接冷却するよりも少量の水を流せばよいことにな
る。タービンハウジング４は水ジヤケツト１９の
端部表面積が小さいのであまり冷却されずターボ
チヤージヤ本来の性能は維持される。さらに、停
止時に水ジヤケツト１９内に水が残留するため
に、センターハウジング１０の作られる材料より
も熱容量の大きい水が一種の断熱材の役目をし、
タービンハウジング４の余熱から軸受１１ａ，１
１ｂが過熱されることを保護する。 During operation, cooling water flows from the inlet 20 to the turbine shaft 2 and bearing 1 as shown by the arrows in FIG.
It flows towards the outlet 21 through the upper and lower sides of 1a. This water flow causes the center housing 1 to
0 is cooled. In the turbocharger configured as described above, heat is transferred from the turbine housing 4, so there is an advantage that the entire center housing 10 is cooled by actively cooling the turbine housing 4 side of the center housing 10. This means that it is sufficient to flow a smaller amount of water than to directly cool the turbine housing 4 itself. Since the end surface area of the water jacket 19 in the turbine housing 4 is small, the turbine housing 4 is not cooled much and the original performance of the turbocharger is maintained. Furthermore, since water remains in the water jacket 19 when the center housing 10 is stopped, the water, which has a larger heat capacity than the material from which the center housing 10 is made, acts as a kind of heat insulator.
The bearings 11a, 1 are removed from the residual heat of the turbine housing 4.
1b from being overheated.
以上説明したように、本発明によれば、センタ
ーハウジングに形成される水ジヤケツトの入口と
出口をタービンシヤフトとほぼ同じ高さで直径方
向で対向する位置に設けたので、これらが潤滑油
の垂直な入口ポート及び戻し通路と干渉すること
なく配置されることができ且つその大きさも十分
に大きくすることができ、水ジヤケツト内の冷却
水の流れの抵抗を小さくしてセンターハウジング
及びそこに収容される軸受を有効に冷却すること
ができるので、ターボチヤージヤの性能を維持し
つつその耐久性をさらに向上させることができる
効果を奏する。 As explained above, according to the present invention, the inlet and outlet of the water jacket formed in the center housing are provided at approximately the same height as the turbine shaft and at opposing positions in the diametrical direction. It can be arranged without interfering with the inlet port and return passage, and its size can be made sufficiently large, reducing the resistance to the flow of cooling water in the water jacket, so as to reduce the resistance to the flow of cooling water in the center housing and the water jacket accommodated therein. Since the bearings can be effectively cooled, the performance of the turbocharger can be maintained while its durability can be further improved.
第１図は本発明を適用したターボチヤージヤの
実施例の縦断面図、第２図は第１図の線Ａ−Ａに
沿つた横断面図である。
１……タービン、２……タービンシヤフト、４
……タービンハウジング、１０……センターハウ
ジング、１１ａ，１１ｂ……軸受、１９……水ジ
ヤケツト、２０……水入口、２１……水出口。
1 is a longitudinal cross-sectional view of an embodiment of a turbocharger to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A--A in FIG. 1. 1... Turbine, 2... Turbine shaft, 4
... Turbine housing, 10 ... Center housing, 11a, 11b ... Bearing, 19 ... Water jacket, 20 ... Water inlet, 21 ... Water outlet.
Claims (1)
ハウジングに、前記軸受に上方から下方に潤滑油
を流す潤滑油通路と、前記タービンシヤフトの回
りに環状に形成され且つ前記タービンシヤフトと
ほぼ同じ高さで直径方向で対向する位置に入口と
出口を有する水ジヤケツトとを形成したことを特
徴とするターボチヤージヤ。1. A center housing that accommodates a bearing of a turbine shaft has a lubricating oil passage that flows lubricating oil from above to below into the bearing, and a lubricating oil passage that is formed in an annular shape around the turbine shaft and at approximately the same height as the turbine shaft in the diametrical direction. 1. A turbocharger comprising: a water jacket having an inlet and an outlet at opposite positions.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6182882A JPS58178828A (en) | 1982-04-15 | 1982-04-15 | Turbocharger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6182882A JPS58178828A (en) | 1982-04-15 | 1982-04-15 | Turbocharger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58178828A JPS58178828A (en) | 1983-10-19 |
| JPS6217095B2 true JPS6217095B2 (en) | 1987-04-16 |
Family
ID=13182339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6182882A Granted JPS58178828A (en) | 1982-04-15 | 1982-04-15 | Turbocharger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58178828A (en) |
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Also Published As
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| JPS58178828A (en) | 1983-10-19 |
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