JPS6240093Y2 - - Google Patents

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JPS6240093Y2
JPS6240093Y2 JP1982111018U JP11101882U JPS6240093Y2 JP S6240093 Y2 JPS6240093 Y2 JP S6240093Y2 JP 1982111018 U JP1982111018 U JP 1982111018U JP 11101882 U JP11101882 U JP 11101882U JP S6240093 Y2 JPS6240093 Y2 JP S6240093Y2
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partition plate
exhaust gas
turbine wheel
turbine
movable partition
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【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は新規なターボ過給機に係り、特に、タ
ービン車室のスクロール部内に往復移動可能な仕
切板を設けて、内燃機関の低速回転時に排気脈動
を利用してその過給圧を向上させ、内燃機関の低
速トルク並びに燃費性能を改善することができる
ターボ過給機に関する。
[Detailed description of the invention] [Field of industrial application] The present invention relates to a new turbocharger, in particular, a partition plate that is movable back and forth is provided in the scroll portion of the turbine casing to reduce the low speed rotation of an internal combustion engine. The present invention relates to a turbocharger that can improve the low-speed torque and fuel efficiency of an internal combustion engine by increasing its boost pressure using exhaust pulsation.

[従来の技術] 一般に、ターボ過給機は内燃機関からの排ガス
によりタービン翼車を高速回転させ、このタービ
ン翼車と同軸上に設けたコンプレツサを駆動する
ことにより吸入空気を圧縮して内燃機関に所定圧
の過給をするようになされている。
[Prior Art] In general, a turbocharger rotates a turbine wheel at high speed using exhaust gas from an internal combustion engine, and drives a compressor installed coaxially with the turbine wheel to compress intake air and power the internal combustion engine. It is designed to supercharge to a predetermined pressure.

第1図に示すごとく、タービン車室1はタービ
ン翼車2を囲繞するスクロール部3と、このスク
ロール部3に排ガスを導入する排ガス導入通路部
4とから構成される。スクロール部3は、これに
導入される排ガスがタービン翼車2に対してその
周側に沿つて均一な作動流速を供給すべく所定の
条件下に設定され、周方向に沿つて、その断面積
Aが順次縮小された渦巻状に形成される。
As shown in FIG. 1, the turbine casing 1 is comprised of a scroll portion 3 surrounding the turbine impeller 2, and an exhaust gas introduction passage portion 4 through which exhaust gas is introduced into the scroll portion 3. The scroll part 3 is set under predetermined conditions so that the exhaust gas introduced therein supplies a uniform operating flow velocity to the turbine wheel 2 along its circumferential side, and its cross-sectional area increases along the circumferential direction. A is formed into a spiral shape that is sequentially reduced.

[考案が解決しようとする問題点] ところで、内燃機関から排気される排ガス量は
機関回転数の変化に応じて増減することになり、
特に、低速回転時には排ガスの流量は減少して、
その流速も低下する。このように排ガスの流速が
低下した場合には、タービン翼車2を回転駆動す
る作動流速が低下してコンプレツサから得られる
過給を所定圧にまで高められない問題があつた。
[Problems to be solved by the invention] By the way, the amount of exhaust gas exhausted from an internal combustion engine increases or decreases according to changes in engine speed.
In particular, when rotating at low speeds, the flow rate of exhaust gas decreases,
Its flow rate also decreases. When the flow velocity of the exhaust gas decreases in this way, there is a problem in that the operating flow velocity for rotationally driving the turbine wheel 2 decreases, making it impossible to increase the supercharging obtained from the compressor to a predetermined pressure.

また従来、低速回転時でのタービン翼車2の回
転数を向上すべく、排ガスの脈動を利用したター
ビン過給機が知られている。第2図に示すごと
く、タービン車室1内には、排ガス導入通路部4
からスクロール部3に至つて、排ガスの流れ方向
に沿つて、これを2分割する仕切壁5が設けられ
て、タービンハウジング6と一体成型される。こ
の分割されたタービン車室1には、内燃機関Eの
各シリンダ7から排気される排ガスは、その脈動
を互いに緩衝し合ないように、分離した2系統の
排気管9に集合されて接続される。
Further, conventionally, a turbine supercharger is known that utilizes pulsation of exhaust gas in order to increase the rotational speed of the turbine wheel 2 during low-speed rotation. As shown in FIG. 2, the turbine casing 1 includes an exhaust gas introduction passage 4.
A partition wall 5 that divides the scroll portion 3 into two along the flow direction of exhaust gas is provided and is integrally molded with the turbine housing 6 . In this divided turbine casing 1, the exhaust gas exhausted from each cylinder 7 of the internal combustion engine E is collected and connected to two separate exhaust pipes 9 so as not to buffer the pulsations from each other. Ru.

このように構成することにより、排ガスの脈動
を利用してタービン翼車へのエネルギ伝達効率を
向上させてタービン翼車2の回転数を高めること
ができる。
With this configuration, the rotational speed of the turbine wheel 2 can be increased by improving the energy transfer efficiency to the turbine wheel 2 by utilizing the pulsation of the exhaust gas.

しかしながら、このような従来例にあつては、
上記仕切壁5が固定壁であるために、内燃機関E
の低速回転域でのタービン翼車2の回転数を高め
ると共に、高速回転域での回転数も高めてしまう
ことになり、高速域での過給過多、並びにタービ
ン翼車2の過回転による破損を生じることとな
る。このため、この種のターボ過給機にあつて
は、その高速域をある程度犠性にする必要が生
じ、内燃機関はその高速回転域における活発性が
失われることになる。
However, in such conventional examples,
Since the partition wall 5 is a fixed wall, the internal combustion engine E
This increases the rotation speed of the turbine wheel 2 in the low speed rotation range and also increases the rotation speed in the high speed rotation range, resulting in overcharging in the high speed range and damage due to over rotation of the turbine wheel 2. will occur. For this reason, in this type of turbocharger, it becomes necessary to sacrifice its high speed range to some extent, and the internal combustion engine loses its vigor in the high speed range.

一般に、上記のごとき欠点は、ターボ過給機が
所定の過給圧を供給しうる内燃機関の回転数帯域
(実効回転数帯域)と、実際に常用される内燃機
関の回転数帯域(実用回転数帯域)とが適合され
得ないために生じるものであり、実効回転数帯域
が実用回転数帯域より狭いということに起因する
ものである。
In general, the drawbacks mentioned above are that the rotational speed band of the internal combustion engine (effective rotational speed band) in which the turbocharger can supply a predetermined boost pressure and the rotational speed band of the internal combustion engine that is actually regularly used (practical rotational speed band) This is caused by the fact that the effective rotational speed band is narrower than the practical rotational speed band.

尚、関連する技術として、「ターボチヤージヤ
ーのタービンケース」(実開昭52−144515号公
報)が提案されているが、この提案にあつても、
ノズルスロートを2分割する仕切板が固定になる
ため上記問題点を解決するものではなかつた。
Incidentally, as a related technology, "Turbine case for turbocharger" (Utility Model Application Publication No. 144515/1983) has been proposed, but even with this proposal,
Since the partition plate that divides the nozzle throat into two is fixed, the above problem cannot be solved.

本考案の目的は、従来のターボ過給機の問題点
に鑑み、これらを可及的に改善すべく創案された
ものである。本考案の目的は、タービン車室のス
クロール部に往復移動可能な仕切板を設けて、内
燃機関の低速回転時に排ガスの脈動を利用して過
給圧を向上させ、その低速トルク並びにその燃費
性能を高めることができると共に、高速回転域を
犠性にすることなくターボ過給機の実効回転数帯
域を拡げることができるターボ過給機を提供する
ことにある。
The purpose of the present invention is to take into account the problems of conventional turbochargers and to improve them as much as possible. The purpose of this invention is to provide a reciprocating partition plate in the scroll part of the turbine casing to improve boost pressure by utilizing the pulsation of exhaust gas during low-speed rotation of the internal combustion engine, thereby improving low-speed torque and fuel efficiency. It is an object of the present invention to provide a turbocharger capable of increasing the speed of rotation and widening the effective rotation speed band of the turbocharger without sacrificing the high speed rotation range.

[問題点を解決するための手段] この考案は、タービン翼車を駆動する排ガスを
案内するためのスクロール部内に、機関の低速回
転域に上記タービン翼車の周縁部に近接して上記
スクロール部内をスクロール方向に沿つて2つの
排ガス通路室に区画してタービン翼車への排ガス
噴出口を絞る分割された移動仕切板を配設し、移
動仕切板の隣接する分割面相互を、タービン翼車
の半径方向に相対移動自在に且つタービン翼車の
軸方向への相互移動を阻止させて同一平面を成す
ように係合し、上記スクロール部を貫通しタービ
ン翼車の半径方向へ移動自在な支承部材を、各移
動仕切板の上部に接続し、機関の高速回転域にそ
れら支承部材を介して上記移動仕切板を上記ター
ビン翼車の周縁部から離間させる仕切板制御手段
を設けてターボ過給機を構成し、問題点を解決す
るための手段を成したものである。
[Means for Solving the Problems] This invention provides a structure in which a part of the scroll part for guiding the exhaust gas that drives the turbine wheel is provided in the scroll part in the low speed rotation region of the engine in the vicinity of the peripheral edge of the turbine wheel. A divided movable partition plate is provided that divides the exhaust gas into two exhaust gas passage chambers along the scroll direction and narrows the exhaust gas outlet to the turbine wheel. a support that is movable relative to each other in the radial direction of the turbine wheels and is engaged so as to form the same plane while preventing mutual movement of the turbine wheels in the axial direction; A member is connected to the upper part of each movable partition plate, and a partition plate control means is provided in the high-speed rotation region of the engine to separate the movable partition plate from the peripheral edge of the turbine impeller through the supporting members. It constitutes a machine and constitutes a means to solve problems.

[作用] スクロール部内へ供給された排ガスは、その排
ガスのもつエネルギをタービン翼車に与えてその
タービン翼車を駆動する。仕切板制御手段は、機
関の低速回転域では、各支承部材を介して各移動
仕切板をタービン翼車の周縁部に近接させて、ス
クロール部を2つの排ガス通路室に区画すると共
に、最終的にタービン翼車へ排ガスを衝突させる
排ガス噴出口を絞り込む。すると排ガスの流速が
早められるから、この低速回転域でもタービン翼
車が最適に駆動される。また、仕切板制御手段は
高速回転域では各支承部材を介して各移動仕切板
を、タービン翼車の周縁部から離間させる。する
とタービン翼車へ排ガスを衝突させる排ガス噴出
口が、低速回転域に対して拡げられるから、ター
ビン翼車に対する排ガスの流速がこの高速回転域
に対して適正になりタービンの過回転が防止され
る。
[Function] The exhaust gas supplied into the scroll section drives the turbine wheel by imparting its energy to the turbine wheel. In the low-speed rotation range of the engine, the partition plate control means moves each movable partition plate close to the peripheral edge of the turbine wheel via each support member to partition the scroll portion into two exhaust gas passage chambers, and Then, the exhaust gas outlet that causes the exhaust gas to collide with the turbine wheel is narrowed down. This increases the flow velocity of the exhaust gas, allowing the turbine wheel to be optimally driven even in this low-speed rotation range. Further, the partition plate control means separates each movable partition plate from the peripheral edge of the turbine wheel via each support member in a high speed rotation range. Then, the exhaust gas outlet that causes the exhaust gas to collide with the turbine wheel is expanded in the low-speed rotation range, so the flow rate of the exhaust gas against the turbine wheel is appropriate for this high-speed rotation range, and over-rotation of the turbine is prevented. .

ところで、各移動仕切板相互はスクロール方向
に沿つて同一平面を成すように係合されているか
ら、スクロール部内の排ガスの流れを阻害するこ
とがなく、また各移動仕切板は、それぞれ支承部
材で支持された上に各移動仕切板相互を隣接する
分割面相互が、タービン翼車の半径方向に対して
相対移動を許されて係合され、且つタービン翼車
の軸方向への相互移動を阻止されて係合されてい
るから、スクロール内を通過する排気ガスの圧力
変動や大きな排気脈動が各移動仕切板に加えられ
ても、それらの圧力変動や排気脈動を全体で受け
る。即ち各移動仕切板の位置を如何なる回転域に
あつても定められた位置に固定できる剛性を有す
るようになる。換言すれば仕切板の構成強度が大
幅に高められる。これは、排気ガス流速を可変さ
せるターボ過給機において、仕切板の機能と耐久
性を向上し維持させることになるから、その信頼
性を大幅に向上させることができる。
By the way, since the movable partition plates are engaged with each other so as to form the same plane along the scroll direction, the flow of exhaust gas within the scroll section is not obstructed, and each movable partition plate is connected to the supporting member. The divided surfaces adjacent to each other of the supported movable partition plates are engaged with each other while being allowed to move relative to each other in the radial direction of the turbine wheel, and prevent mutual movement of the turbine wheel in the axial direction. Therefore, even if pressure fluctuations or large exhaust pulsations of exhaust gas passing through the scroll are applied to each movable partition plate, these pressure fluctuations and exhaust pulsations are received by the movable partition plates as a whole. In other words, each movable partition plate has the rigidity to be fixed at a predetermined position in any rotation range. In other words, the structural strength of the partition plate is greatly increased. This improves and maintains the function and durability of the partition plate in a turbocharger that varies the exhaust gas flow rate, so that its reliability can be significantly improved.

[実施例] 次に、本考案の一実施例を添付図面に従い詳述
する。
[Example] Next, an example of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第3図及び第4図に示すごとく、内燃機関Eか
ら排気される排ガスにより、タービン翼車2を回
転駆動すべくタービンハウジング11がこれを囲
繞して設けられている。タービンハウジング11
はタービン翼車2を囲繞するスクロール部12と
このスクロール部12内に排ガスを導入するため
の排ガス導入通路部13とから構成されてタービ
ン車室14を区画形成する。また、タービン車室
14のスクロール部13内にはタービン翼車2の
周縁部に臨んで、これに排ガスを供給する排ガス
供給口15が形成される。
As shown in FIGS. 3 and 4, a turbine housing 11 is provided to surround the turbine wheel 2 so that the turbine wheel 2 is rotationally driven by exhaust gas exhausted from the internal combustion engine E. Turbine housing 11
The scroll part 12 surrounds the turbine impeller 2 and the exhaust gas introduction passage part 13 for introducing exhaust gas into the scroll part 12 defines a turbine casing 14. Further, an exhaust gas supply port 15 is formed in the scroll portion 13 of the turbine casing 14 so as to face the peripheral edge of the turbine impeller 2 and supply exhaust gas thereto.

更に、上記スクロール部12内には、その長手
方向に沿つてこれを2分割しスクロール方向に沿
つて分割された仕切板16が設けられ、上記ター
ビン翼車2の周縁部に臨んで排ガス噴出口17を
有する排ガス通路室18を区画形成する。また、
上記仕切板16は、分割面相互がタービン翼車2
の半径方向相対移動自在に且つタービン翼車2の
軸方向への相互移動を阻止されるべく係合するよ
うに適宜数に分割(図示例にあつては3分割)さ
れて移動仕切板19,19と、固定仕切板20と
により形成される。各移動仕切板19には、その
外周側端部より、タービンハウジングを貫通して
タービン車室14外に延出された支承部材21が
形成されている。この支承部材21は、各移動仕
切板19を支承すると共に、これを径方向に往復
移動するための仕切板制御手段22に接続されて
いる。
Furthermore, a partition plate 16 is provided inside the scroll portion 12, which is divided into two parts along the longitudinal direction of the scroll portion 12, and is divided along the scroll direction. An exhaust gas passage chamber 18 having 17 is defined. Also,
In the partition plate 16, the dividing surfaces are mutually connected to the turbine blade wheel 2.
The movable partition plate 19 is divided into an appropriate number (in the illustrated example, divided into three) so as to be engaged with each other so as to be relatively movable in the radial direction and to prevent mutual movement of the turbine impeller 2 in the axial direction. 19 and a fixed partition plate 20. Each movable partition plate 19 is formed with a support member 21 extending from the outer peripheral end thereof to the outside of the turbine casing 14 through the turbine housing. This support member 21 supports each movable partition plate 19 and is connected to partition plate control means 22 for reciprocating the movable partition plate 19 in the radial direction.

仕切板制御手段22は作動部23と制御部24
とから構成される。作動部23はピストンロツド
として機能される支承部材21と、ピストン25
と、及びこれらを囲繞してシリンダ26を形成す
るケーシング27と、このケーシング27内にあ
つてケーシング上壁部28とピストン25間に嵌
装されたスプリング30等の付勢部材と、ケーシ
ング27とタービン車室14とを区画する隔壁3
1とピストン25間に圧気を供給すべくケーシン
グ27側壁に設けられた圧気給排管32とから構
成される。
The partition plate control means 22 includes an operating section 23 and a control section 24.
It consists of The operating portion 23 includes a support member 21 that functions as a piston rod, and a piston 25.
, a casing 27 surrounding these to form the cylinder 26 , a biasing member such as a spring 30 fitted between the casing upper wall 28 and the piston 25 within the casing 27 , and the casing 27 and the casing 27 . Partition wall 3 that partitions turbine casing 14
1 and a pressurized air supply/exhaust pipe 32 provided on the side wall of the casing 27 to supply pressurized air between the piston 25 and the piston 25.

この圧気給排管32には上記制御部24が接続
される。制御部24は、マスタバツク等の空気源
33と、この空気源33と圧気給排管32とを結
ぶ圧気輸送管34と、内燃機関の機関回転数を検
知して圧気の給排を制御するコントロールユニツ
ト35と、上記圧気輸送管34路内に設けられコ
ントロールユニツト35の指令により圧気を給排
する供給バルブ36及び排出バルブ37とから構
成される。
The control section 24 is connected to this pressurized air supply/discharge pipe 32 . The control unit 24 includes an air source 33 such as a master bag, a pressurized air transport pipe 34 that connects the air source 33 and the pressurized air supply/exhaust pipe 32, and a control unit that detects the engine speed of the internal combustion engine and controls the supply/exhaust of pressurized air. It is composed of a unit 35, a supply valve 36 and a discharge valve 37, which are provided in the pressure air transport pipe 34 and supply and discharge pressurized air according to commands from the control unit 35.

これら、作動部23と制御部24とから成る仕
切板制御手段22は、内燃機関Eの機関回転数が
設定回転数を下回つた低速回転領域にある場合に
は移動仕切板19をタービン翼車2に近接すべく
移動させ、また設定回転数を越えた高速回転領域
にある場合には、上記各移動仕切板19をタービ
ン翼車2から離間すべく移動させる様に構成され
る。
When the engine speed of the internal combustion engine E is in a low-speed rotation region below a set rotation speed, the partition plate control means 22, which includes the operating section 23 and the control section 24, moves the movable partition plate 19 to the turbine blade wheel. The moving partition plates 19 are moved close to the turbine wheel 2, and when the rotation speed is in a high speed region exceeding the set rotation speed, the movable partition plates 19 are moved away from the turbine wheel 2.

また、タービンハウジング11はタービン車室
14内に仕切板16を設けるためにその長手方向
に沿つて、上記仕切板制御手段22のケーシング
27部を含めて略中央部より分割された分割片3
8,39により形成される。これら分割片38,
39の周縁部にはフランジ40部が形成されてお
り、このフランジ40部がボルト41,ナツト4
2により締結されて、タービンハウジング11は
一体的に形成されてタービン車室14を区画形成
することになる。
Further, in order to provide the partition plate 16 in the turbine casing 14, the turbine housing 11 is divided into divided pieces 3 along its longitudinal direction from approximately the center including the casing 27 portion of the partition plate control means 22.
8,39. These divided pieces 38,
A flange 40 is formed on the periphery of 39, and this flange 40 is used for bolts 41 and nuts 4.
2, the turbine housing 11 is integrally formed and defines a turbine casing 14.

一方、上記フランジ40部には各移動仕切板1
9の外周縁部に沿つて、この仕切板19の径方向
への移動を許容すべく仕切板19の収納溝43が
形成されている。
On the other hand, each movable partition plate 1 is attached to the flange 40.
A housing groove 43 for the partition plate 19 is formed along the outer peripheral edge of the partition plate 9 to allow movement of the partition plate 19 in the radial direction.

また、上記固定仕切板20は、排ガス導入通路
部13内に延出されてこれを2分割して、上記ス
クロール部12内に形成された排ガス通路室18
に連続した排ガス導入通路室44を形成すると共
に上記フランジ40部に挟持され、ボルト・ナツ
トにより共締めされて固定支持されている。
Further, the fixed partition plate 20 extends into the exhaust gas introduction passage section 13 and divides it into two parts, thereby forming an exhaust gas passage chamber 18 formed within the scroll section 12.
A continuous exhaust gas introduction passage chamber 44 is formed therein, and the exhaust gas introduction passage chamber 44 is sandwiched between the flange portions 40 and fixedly supported by being fastened together with bolts and nuts.

更に、上記仕切板16は、移動仕切板19間及
び移動仕切板19と固定仕切板20間との、それ
ぞれの接続部は第5図に示すごとく、その接合面
45に沿つて設けられた係合溝46と、この係合
溝46に係合され、係合突起部47とにより接続
されて連続した仕切板16を形成する。
Furthermore, the connection portions of the partition plates 16 between the movable partition plates 19 and between the movable partition plates 19 and the fixed partition plates 20 are provided along their joint surfaces 45, as shown in FIG. A continuous partition plate 16 is formed by being connected by the engagement groove 46 and the engagement protrusion 47 that is engaged with the engagement groove 46 .

したがつて、スクロール方向に沿う各移動仕切
板9の分割面は、タービン翼車2の軸方向に対し
て移動することを、係合溝46と係合突起部47
とで相互に阻止し、且つ移動仕切板19のタービ
ン翼車2の半径方向への移動を相互に許容するよ
うに接続される。
Therefore, the dividing surface of each movable partition plate 9 along the scroll direction is prevented from moving in the axial direction of the turbine wheel 2 by the engagement groove 46 and the engagement protrusion 47.
and are connected to each other so as to prevent each other and to mutually allow movement of the movable partition plate 19 in the radial direction of the turbine wheel 2.

従つて、第3図及び第4図に示すごとくタービ
ン車室14は排ガス導入通路室44の導入口48
から排ガス通路室18の排ガス噴出口17に至つ
て、排ガスの流れ方向に沿つて分割されると共に
連続した2つの排ガス通路を備えることになる。
Therefore, as shown in FIGS. 3 and 4, the turbine casing 14 is connected to the inlet 48 of the exhaust gas introduction passage chamber 44.
From there to the exhaust gas outlet 17 of the exhaust gas passage chamber 18, there are two continuous exhaust gas passages that are divided along the flow direction of the exhaust gas.

また、内燃機関Eから排気される排ガスは、そ
の脈動を利用すべく2系統の排気管49に分割さ
れて集合される。それぞれの排気管49に集合さ
れる排ガスは、内燃機関Eの各気筒Sから排気さ
れる排ガスが互いにその脈動を緩衝し合わないよ
うに、その点火順序の離れたものが集合される。
例えば図示例の6気筒内燃機関Eが#1→#5→
#3→#6→#2→#4の点火順序の場合には、
#1・#2・#3気筒と#4・#5・#6気筒が
それぞれ集合されて2つの排気管49に分割され
ることになる。
Further, the exhaust gas exhausted from the internal combustion engine E is divided and collected into two exhaust pipes 49 to utilize its pulsation. The exhaust gases collected in the respective exhaust pipes 49 are collected in different ignition orders so that the exhaust gases exhausted from the cylinders S of the internal combustion engine E do not buffer each other's pulsations.
For example, the six-cylinder internal combustion engine E in the illustrated example is #1→#5→
In the case of the ignition order of #3 → #6 → #2 → #4,
The #1, #2, and #3 cylinders and the #4, #5, and #6 cylinders are collected and divided into two exhaust pipes 49, respectively.

従つて、このように集合された排ガスはタービ
ン車室14に導入され、分離された2つの排ガス
通路を通過して、その脈動を生かされたまま、排
ガス噴出口17よりタービン翼車2に対して噴出
されることになる。
Therefore, the exhaust gas collected in this way is introduced into the turbine casing 14, passes through two separated exhaust gas passages, and is directed toward the turbine wheel 2 from the exhaust gas outlet 17 while keeping its pulsations alive. It will be squirted out.

次に、本実施例の作用について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be explained.

第3図及び第4図に示すごとく、内燃機関Eの
機関回転数が高速運転から低速運転に移行して低
下した場合及び発進時等のように、その回転数が
設定回転数を下回る低速回転領域にあるときに
は、仕切板制御手段22は移動仕切板19をター
ビン翼車2に近接させるべく機能する。
As shown in Fig. 3 and Fig. 4, when the engine speed of the internal combustion engine E decreases due to transition from high-speed operation to low-speed operation, or when the engine starts, etc., the engine speed becomes lower than the set rotation speed. When in the region, the partition plate control means 22 functions to bring the movable partition plate 19 close to the turbine wheel 2.

先ず制御部24のコントロールユニツト35が
回転数を検知して、供給バルブ36を閉成すると
共に排出バルブ37を開放する。排出バルブ37
が開放されるとシリンダ26内の圧気は外部に放
出されてスプリング30の弾性力によりピストン
25は押し戻され、移動仕切板19は移動されて
タービン翼車2に近接される。このため、スクロ
ール部12内は完全に2分割されて、排ガスは排
ガス通路室18の絞られた排ガス噴出口17より
流速を増されて直接タービン翼車2に供給され
る。
First, the control unit 35 of the control section 24 detects the rotation speed, closes the supply valve 36, and opens the discharge valve 37. Discharge valve 37
When the cylinder 26 is opened, the pressure inside the cylinder 26 is released to the outside, the piston 25 is pushed back by the elastic force of the spring 30, and the movable partition plate 19 is moved to approach the turbine wheel 2. Therefore, the inside of the scroll portion 12 is completely divided into two parts, and the exhaust gas is directly supplied to the turbine wheel 2 through the narrowed exhaust gas outlet 17 of the exhaust gas passage chamber 18 at an increased flow velocity.

従つて、2つの排ガス通路室18を流れる排ガ
スは、それぞれの排ガス噴出口より分割されて噴
出され、排気の脈動は緩衝されずにパルス的な高
エネルギを有してタービン翼車2に供給される。
これにより、タービン翼車2へのエネルギ伝達効
率は向上し、タービン翼車2の回転数は上昇し
て、低速回転領域での過給圧が高められる。この
ときに、移動仕切板19,19及び移動仕切板1
9と固定仕切板20は第5図に示すように接続さ
れているから大きな排気圧力や排気脈動を受けて
も十分なる剛性を仕切板16として確保する。
Therefore, the exhaust gas flowing through the two exhaust gas passage chambers 18 is divided and ejected from each exhaust gas outlet, and the pulsations of the exhaust gas are not buffered and are supplied to the turbine wheel 2 with high energy pulses. Ru.
As a result, the energy transmission efficiency to the turbine wheel 2 is improved, the rotational speed of the turbine wheel 2 is increased, and the supercharging pressure in the low speed rotation region is increased. At this time, the movable partition plates 19, 19 and the movable partition plate 1
9 and the fixed partition plate 20 are connected as shown in FIG. 5, so that the partition plate 16 has sufficient rigidity even when subjected to large exhaust pressure and exhaust pulsation.

また、内燃機関Eが低速運転から高速運転に移
行して、機関回転数が設定回転数を越える高速回
転領域にあるときには、仕切板制御手段22は移
動仕切板19をタービン翼車2から離間させるべ
く機能する。
In addition, when the internal combustion engine E transitions from low-speed operation to high-speed operation and the engine speed is in a high-speed rotation region exceeding the set speed, the partition control means 22 functions to move the moving partition 19 away from the turbine wheel 2.

機関回転数が設定値を越えると、制御部24の
コントロールユニツト35は、これを検知して、
供給バルブ36を開放すると共に、排出バルブ3
7を閉成する。供給バルブ36が開放されること
により、空気源33からの圧気がシリンダ26内
に供給される。圧気はピストン25を押圧し、ス
プリング30の弾性力に抗してこれを圧縮し、移
動仕切板19は径方向外方に移動されて、タービ
ン翼車2から離間させられる。
When the engine speed exceeds the set value, the control unit 35 of the control section 24 detects this and
While opening the supply valve 36, the discharge valve 3
Close 7. By opening the supply valve 36, pressure air from the air source 33 is supplied into the cylinder 26. The pressurized air presses the piston 25 and compresses it against the elastic force of the spring 30, and the movable partition plate 19 is moved radially outward and separated from the turbine wheel 2.

第6図に示すごとく移動仕切板19がタービン
翼車2から離間されると、排ガス通路室18の排
ガス噴出口17も離間させられ、2つの排ガス噴
出口より噴出される排ガス流は混流されて、スク
ロール部12が形成する排ガス供給口15よりタ
ービン翼車2に噴出されることになる。また、こ
のときにあつても、移動仕切板19,19の接続
及び移動仕切板19と固定仕切板20との接続は
維持されるから、仕切板16としての剛性を失う
ことがない。
When the movable partition plate 19 is separated from the turbine wheel 2 as shown in FIG. 6, the exhaust gas outlet 17 of the exhaust gas passage chamber 18 is also separated, and the exhaust gas flows ejected from the two exhaust gas outlets are mixed. The exhaust gas is ejected to the turbine wheel 2 from the exhaust gas supply port 15 formed by the scroll portion 12 . Further, even at this time, the connection between the movable partition plates 19 and 19 and the connection between the movable partition plate 19 and the fixed partition plate 20 are maintained, so that the rigidity of the partition plate 16 is not lost.

従つて、排ガスの脈動流はその脈動が互いに緩
衝し合い減衰及び相殺されて略一定のエネルギを
有する定常流としてタービン翼車2に作用する。
このためタービン翼車2へのエネルギ伝達効率は
低下され、タービン翼車2は所定の設定回転数領
域を越えて過回転されることが防止される。
Therefore, the pulsating flow of exhaust gas acts on the turbine wheel 2 as a steady flow having substantially constant energy because the pulsations buffer each other, are attenuated, and canceled out.
Therefore, the energy transmission efficiency to the turbine wheel 2 is reduced, and the turbine wheel 2 is prevented from being over-rotated beyond a predetermined set rotational speed range.

よつて、内燃機関Eは、その機関回転数が設定
回転数より下回つた低速回転領域では、過給圧が
高められて、その低速トルクが向上されると共
に、その燃費性能も可及的に改善される。また反
対に高速回転領域では、タービン翼車2の過回転
による破損が防止される。
Therefore, in the low-speed rotation range of the internal combustion engine E, where the engine speed is lower than the set rotation speed, the supercharging pressure is increased to improve the low-speed torque and to improve the fuel efficiency as much as possible. Improved. On the other hand, in a high-speed rotation region, damage to the turbine wheel 2 due to over-rotation is prevented.

なお、本実施例にあつては、上記仕切板制御手
段22は、1つの制御部24と、各移動仕切板1
9の往復移動を円滑になしうるように、それぞれ
その移動方向に沿つて平行に設けられた2つの作
動部23とから構成さるが、これに限定されるこ
とはなく、また、仕切板制御手段も他の方法であ
つても本考案及び効果は達成され得るものであ
る。
In this embodiment, the partition plate control means 22 includes one control section 24 and each movable partition plate 1.
In order to smoothly reciprocate the reciprocating movement of the partition plate 9, the actuating portion 23 is provided in parallel with each other along the direction of movement of the actuating portion 9, but the present invention is not limited thereto. The present invention and effects can be achieved by other methods as well.

[考案の効果] 以上のごとく、本考案によれば次のごとき優れ
た効果を発揮する。
[Effects of the invention] As described above, the present invention provides the following excellent effects.

(1) スクロール方向に沿つて分割された移動仕切
板が、タービン翼車の半径方向に相互移動自在
であり、且つタービン翼車の軸方向への移動を
相互で阻止し、さらに、これら移動仕切板がス
クロール部を半径方向に移動自在に貫通する支
承部材で支持されるから、スクロール部内で起
る圧力変動や排気脈動に対して充分な剛性を長
期に亙つて確保できる。
(1) The movable partition plates divided along the scroll direction are mutually movable in the radial direction of the turbine wheel, mutually prevent movement of the turbine wheel in the axial direction, and furthermore, these movable partition plates Since the plate is supported by a support member that radially moves through the scroll portion, sufficient rigidity can be ensured over a long period of time against pressure fluctuations and exhaust pulsations that occur within the scroll portion.

(2) 内燃機関の低速回転領域における過給圧を高
めることができ、その低速トルクを向上させる
ことができると共に燃費性能を可及的に向上で
きる。
(2) It is possible to increase the supercharging pressure in the low-speed rotation region of the internal combustion engine, improve its low-speed torque, and improve fuel efficiency as much as possible.

(3) 内燃機関の高速回転領域においてタービン翼
車が過回転されることがなくタービン翼車が破
損されることがない。
(3) The turbine wheel will not be over-rotated in the high-speed rotation range of the internal combustion engine, and the turbine wheel will not be damaged.

(4) 従来のターボ過給機付内燃機関に比して、そ
の低速回転領域及び高速回転領域に亙り、ター
ボ過給機の効果が発揮される実効回転数帯域を
拡げることができ、内燃機関が実際に常用され
る実用回転数帯域に可及的に適合させることが
できる。
(4) Compared to conventional turbocharged internal combustion engines, the effective rotational speed band in which the turbocharger is effective can be expanded over both low and high speed rotation regions, and the internal combustion engine can be adapted as much as possible to the practical rotation speed band that is actually commonly used.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来のターボ過給機のタービン車室を
示す断面図、第2図は従来のタービン車室に隔壁
を有するターボ過給機のタービン車室を示す側断
面図、第3図は本考案の一実施例を示す部分切開
正面図、第4図は第3図の側断面図、第5図は第
3図のV−V線矢視断面図、第6図は第3図の
−線矢視断面図である。 図中、2はタービン翼車、12はスクロール
部、14はタービン車室、16は仕切板、17は
排ガス噴出口、18は排ガス通路室、19は移動
仕切板、21は支承部材、22は仕切板制御手
段、Eは内燃機関である。
Fig. 1 is a cross-sectional view showing the turbine casing of a conventional turbocharger, Fig. 2 is a side sectional view showing the turbine casing of a conventional turbocharger having a partition wall, and Fig. 3 is a sectional view showing the turbine casing of a conventional turbocharger. 4 is a side sectional view of FIG. 3, FIG. 5 is a sectional view taken along the line V-V of FIG. 3, and FIG. 6 is a sectional view of FIG. - It is a sectional view taken along the line. In the figure, 2 is a turbine impeller, 12 is a scroll portion, 14 is a turbine casing, 16 is a partition plate, 17 is an exhaust gas outlet, 18 is an exhaust gas passage chamber, 19 is a movable partition plate, 21 is a support member, and 22 is a The partition plate control means and E are internal combustion engines.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] タービン翼車を駆動する排ガスを案内するため
のスクロール部内に、機関の低速回転域に上記タ
ービン翼車の周縁部に近接して上記スクロール部
内をスクロール方向に沿つて2つの排ガス通路室
に区画してタービン翼車への排ガス噴出口を絞る
分割された移動仕切板を配設し、各移動仕切板の
隣接する分割面相互を、タービン翼車の半径方向
に相対移動自在に且つタービン翼車の軸方向への
相互移動を阻止させて同一平面を成すように係合
し、上記スクロール部を貫通しタービン翼車の半
径方向へ移動自在な支承部材を、各移動仕切板の
上部に接続し、機関の高速回転域にそれら支承部
材を介して上記移動仕切板を上記タービン翼車の
周縁部から離間させる仕切板制御手段を設けたこ
とを特徴とするターボ過給機。
In a scroll portion for guiding exhaust gas that drives a turbine wheel, the inside of the scroll portion is divided into two exhaust gas passage chambers along the scroll direction in the low speed rotation range of the engine, close to the peripheral edge of the turbine wheel. A divided movable partition plate is arranged to narrow the exhaust gas outlet to the turbine wheel, and the adjacent dividing surfaces of each movable partition plate are movable relative to each other in the radial direction of the turbine wheel. A supporting member is connected to the upper part of each movable partition plate, the support member is engaged so as to form the same plane while preventing mutual movement in the axial direction, and is movable in the radial direction of the turbine wheel passing through the scroll portion, A turbo supercharger characterized in that a partition plate control means is provided in a high-speed rotation region of the engine for separating the movable partition plate from the peripheral edge of the turbine impeller via these supporting members.
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JPS5339525A (en) * 1976-09-22 1978-04-11 Bloom Eng Co Inc Method of heating furnace chamber and its device

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