JPS6245056Y2 - - Google Patents
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- JPS6245056Y2 JPS6245056Y2 JP11621283U JP11621283U JPS6245056Y2 JP S6245056 Y2 JPS6245056 Y2 JP S6245056Y2 JP 11621283 U JP11621283 U JP 11621283U JP 11621283 U JP11621283 U JP 11621283U JP S6245056 Y2 JPS6245056 Y2 JP S6245056Y2
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- Japan
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- bypass passage
- ejector
- waste gate
- gate valve
- seat surface
- Prior art date
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- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 13
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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- Supercharger (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は、内燃機関に加圧吸気を供給するタ
ーボ過給機の改良に関する。[Detailed Description of the Invention] This invention relates to an improvement in a turbocharger that supplies pressurized intake air to an internal combustion engine.
上記ターボ過給機を備えている内燃機関では、
ターボ過給機を備えない内燃機関に比べ機関出力
が20〜30%も高められる。 In an internal combustion engine equipped with the above turbocharger,
Engine output can be increased by 20 to 30% compared to an internal combustion engine without a turbocharger.
しかし、このようなターボ過給機も高速回転域
になると過給圧が上昇する一方となり、機関に弊
害を及ぼすことになる。 However, even in such a turbocharger, the supercharging pressure only increases when the rotation speed reaches a high speed range, which is harmful to the engine.
これを防止する方策として、通常、過給圧が所
定以上になると、タービンハウジングのガス入口
側とガス出口側を連通するバイパス通路に設けら
れているウエストゲートを開放して排気ガスの一
部を逃がして、過給圧のコントロールをしてい
る。 As a measure to prevent this, normally, when the boost pressure exceeds a certain level, a waste gate provided in the bypass passage that communicates the gas inlet side and the gas outlet side of the turbine housing is opened to release some of the exhaust gas. It controls the boost pressure by letting it escape.
従来採られている具体的構造としては、例えば
実開昭56−132330号公報に開示されているもの、
及び第1図に示したもの(これについてはMTZ
(Motortechnishce−Zeitschrift)43(1982)1
0のPage469〜Page472に示されている)がある
が、これらは何れも過給圧をコントロールできる
が、前者にあつては構造上タービン下流の背圧が
高められるために機関が低負荷域及び高速運転域
にある場合のポンピング損失が大きく、燃費が悪
化する欠点があり、また、後者にあつては構造上
前者に比べて効果的ではあるが、ノズルaの開度
が一定であるために機関が低負荷域及び高速運転
域にある場合のポンピング損失を十分低減するこ
とができない問題があつた。なお、第1図におい
てbはタービンハウジングのガス入口側と連通す
るバイパス通路である。 Specific structures conventionally adopted include, for example, the one disclosed in Japanese Utility Model Application Publication No. 132330/1983;
and those shown in Figure 1 (for which MTZ
(Motortechnishce-Zeitschrift) 43 (1982) 1
(shown on Pages 469 to 472 of 0), both of which can control the boost pressure, but in the former case, the back pressure downstream of the turbine is increased due to the structure, so the engine is in the low load range and There is a disadvantage that the pumping loss is large in the high-speed operation range and fuel efficiency deteriorates, and although the latter is more effective than the former due to its structure, because the opening degree of nozzle a is constant, There was a problem in that pumping loss could not be sufficiently reduced when the engine was in a low load range or high speed operating range. In addition, in FIG. 1, b is a bypass passage communicating with the gas inlet side of the turbine housing.
そこでこの考案は、上述の如き問題に鑑み、機
関の広い範囲の速度域と負荷域において適正な過
給圧が得られる上、機関の低負荷域と高速域にお
けるポンピング損失を十分に低減することのでき
るターボ過給機を提供するものである。 Therefore, in view of the above-mentioned problems, this invention was designed to obtain appropriate boost pressure over a wide range of speed and load ranges of the engine, and to sufficiently reduce pumping loss in the low load and high speed ranges of the engine. The purpose of this project is to provide a turbo supercharger that is capable of
以下、この考案の実施例を第2図に基づき説明
する。 Hereinafter, an embodiment of this invention will be described based on FIG. 2.
図において、1はタービン2とコンプレツサ3
から成るターボ過給機であり、前記タービン2の
タービンハウジング4のガス入口側は機関のエキ
ゾーストマニホールド5と接続され、かつ、ガス
出口側には排出ハウジング6が接続されている。
前記コンプレツサ3の入口側には吸気ダクト7が
接続され、かつ、出口側には機関のインテークダ
クト8が接続されている。 In the figure, 1 is a turbine 2 and a compressor 3.
The gas inlet side of the turbine housing 4 of the turbine 2 is connected to an exhaust manifold 5 of the engine, and the exhaust housing 6 is connected to the gas outlet side.
An intake duct 7 is connected to the inlet side of the compressor 3, and an engine intake duct 8 is connected to the outlet side.
前記排出ハウジング6は前記エキゾーストマニ
ホールド5と連通するバイパス通路9を有して
(一体形成)いると共に該バイパス通路9の合流
部に形成されるエゼクタ10内にはスラスト方向
に擢動する筒状のウエストゲート弁11を備えて
いる。 The exhaust housing 6 has a bypass passage 9 that communicates with the exhaust manifold 5 (integrally formed), and an ejector 10 formed at the confluence of the bypass passage 9 has a cylindrical structure that is movable in the thrust direction. A waste gate valve 11 is provided.
ウエストゲート弁11は外周面に形成されてい
るラツク12と噛合するピニオン13の回転によ
つてスラスト方向に移動する。また、ピニオン1
3はリンク機構14を介して接続されているアク
チユエータ(エアシリンダ)15の往復運動によ
つて回転する。このようなピニオン13は排出ハ
ウジング6内に設けられている凹部16に設置さ
れている。 The wastegate valve 11 is moved in the thrust direction by the rotation of a pinion 13 that meshes with a rack 12 formed on its outer circumferential surface. Also, pinion 1
3 is rotated by the reciprocating motion of an actuator (air cylinder) 15 connected via a link mechanism 14. Such a pinion 13 is installed in a recess 16 provided in the discharge housing 6.
また、ウエストゲート弁11の先端には傾斜状
の外周座面17が設けられており、この外周座面
17は、バイパス通路9を閉じる際、エゼクタ1
0の先端に設けられている傾斜状の内周座面18
と接合する。 Further, an inclined outer circumferential seat surface 17 is provided at the tip of the waste gate valve 11, and this outer circumferential seat surface 17 is used for the ejector 1 when closing the bypass passage 9.
An inclined inner circumferential seat surface 18 provided at the tip of the
join with.
前記アクチユエータ15はコントローラ19と
接続されており、該コントローラ19の出力信号
によつて作動し、リンク機構14、ピニオン13
を介してウエストゲート弁11をスラスト方向に
移動させて、バイパス通路9を開閉する。開放の
際は可変ノズルとなり、外周座面17と内周座面
18間の距離によつて排気ガスのバイパス量が調
節される。 The actuator 15 is connected to a controller 19 and is actuated by an output signal from the controller 19.
The wastegate valve 11 is moved in the thrust direction via the valve to open and close the bypass passage 9. When opened, it becomes a variable nozzle, and the amount of bypass of exhaust gas is adjusted by the distance between the outer circumferential seat surface 17 and the inner circumferential seat surface 18.
前記コントローラ19には例えば機関トルクと
機関回転数を代表する信号(各々T,N)が入力
され、第3図に示す如く、負荷域及び速度域によ
つてウエストゲート弁11を全開(図示の状
態)、半開、全閉にコントロールするように出力
する。 For example, signals representing engine torque and engine speed (T, N, respectively) are input to the controller 19, and as shown in FIG. status), half-open, and fully closed.
また、コントローラ19の出力信号はコンプレ
ツサ3側のバイパス通路20に設置されているバ
イパス弁21のアクチユエータ(エアシリンダ)
22に送られ、該バイパス弁21を前記ウエスト
ゲート弁11と連動させている。すなわち、バイ
パス弁21はウエストゲート弁11が全開状態に
あるときは全開し、半開および全閉状態にあると
きは全閉してバイパス通路20のバイパス吸気量
が調節される。 In addition, the output signal of the controller 19 is transmitted to the actuator (air cylinder) of the bypass valve 21 installed in the bypass passage 20 on the side of the compressor 3.
22, and the bypass valve 21 is linked with the waste gate valve 11. That is, the bypass valve 21 is fully opened when the wastegate valve 11 is in the fully open state, and fully closed when the wastegate valve 11 is in the half-open and fully closed states, thereby adjusting the amount of bypass intake air in the bypass passage 20.
上記の如き構成であるから、機関の運転状態に
従つてアクチユエータ15,22が伸縮動し、そ
れによつてウエストゲート弁11及びバイパス弁
21の開度が調節され、バイパス通路9,20を
バイパスする排気及び吸気の量がコントロールさ
れる。従つて、機関の広い範囲と速度域と負荷域
において適正な過給圧が得られる上、低速・高負
荷域でも十分な過給圧が得られ、低負荷域ではポ
ンピング損失が小さく燃費が良好であり、高速・
高負荷域でも過給圧が過大とならず、しかも、バ
イパス流のエネルギーによつてエゼクタ10内の
本流を吸引するのでタービン2下流の背圧が低減
され、それによつてポンピング損失が低減される
ので燃費が良好となる。 With the above configuration, the actuators 15 and 22 expand and contract according to the operating state of the engine, thereby adjusting the opening degrees of the waste gate valve 11 and the bypass valve 21, thereby bypassing the bypass passages 9 and 20. The amount of exhaust and intake air is controlled. Therefore, appropriate boost pressure can be obtained over a wide engine speed range and load range, and sufficient boost pressure can be obtained even in low speed and high load ranges, and pumping loss is small in low load ranges, resulting in good fuel efficiency. and high speed/
The boost pressure does not become excessive even in a high load range, and since the main flow in the ejector 10 is sucked by the energy of the bypass flow, the back pressure downstream of the turbine 2 is reduced, thereby reducing pumping loss. Therefore, fuel efficiency is improved.
第4図及び第5図は多気筒機関23に装備され
るターボ過給機1′を示している。この場合、エ
キゾーストマニホールド5′は仕切壁5′bにより
排気干渉しない気筒毎に構成されているので、排
出ハウジング6′に設けられるバイパス通路9′も
前記エキゾーストマニホールド5′の排気通路
5′aの数に応じて複数設けられており、かつ、
エゼクタ10′内においては仕切壁24によつて
各バイパス通路9′に対応する室25,26が形
成されている。従つて、エキゾーストマニホール
ド5′の各排気通路5′aを流れる排気ガスは排出
ハウジング6′内においても排気干渉することが
ない。ピニオン13′はステツプモータ27によ
つて回転するようになつているがアクチユエータ
15でもよい。 4 and 5 show a turbocharger 1' installed in a multi-cylinder engine 23. In this case, since the exhaust manifold 5' is configured for each cylinder so that the exhaust does not interfere with the partition wall 5'b, the bypass passage 9' provided in the exhaust housing 6' is also connected to the exhaust passage 5'a of the exhaust manifold 5'. There are multiple locations depending on the number of locations, and
Inside the ejector 10', a partition wall 24 defines chambers 25, 26 corresponding to each bypass passage 9'. Therefore, the exhaust gas flowing through each exhaust passage 5'a of the exhaust manifold 5' does not interfere with exhaust gas inside the exhaust housing 6'. Although the pinion 13' is designed to be rotated by the step motor 27, it may be rotated by the actuator 15.
以上要するに、この考案に係るターボ過給機
は、タービンハウジングのガス出口側に、タービ
ンハウジングのガス入口側と連通するバイパス通
路を有していると共に該バイパス通路の合流部に
形成されるエゼクタ内をスラスト方向に擢動して
先端の外周座面がエゼクタの内周座面に接合する
と前記バイパス通路が閉じ、先端が内周座面から
離れるとバイパス通路を開く筒状のウエストゲー
ト弁を備えている排出ハウジングを設置したもの
であるから、実施例で述べた如く、前記ウエスト
ゲート弁を機関の運転状態に従つて開閉コントロ
ールすると、機関が低負荷域及び高速運転域にあ
る場合のポンピング損失が低減され、良好な燃費
が得られることになる。 In summary, the turbocharger according to this invention has a bypass passage that communicates with the gas inlet side of the turbine housing on the gas outlet side of the turbine housing, and an ejector that is formed at the confluence of the bypass passage. The ejector is provided with a cylindrical waste gate valve that closes the bypass passage when the outer circumferential seat surface of the tip joins the inner circumferential seat surface of the ejector and opens the bypass passage when the tip moves away from the inner circumferential seat surface. Therefore, as described in the embodiment, if the waste gate valve is opened and closed according to the operating condition of the engine, the pumping loss can be reduced when the engine is in the low load region and high speed operating region. is reduced, resulting in good fuel efficiency.
なお、この考案はターボ過給機として説明した
が、ターボコンパウンドエンジンの排気タービン
等にも同様にして適用が可能である。 Although this invention has been described as a turbo supercharger, it can be similarly applied to an exhaust turbine of a turbo compound engine.
第1図は従来の排出ハウジングを示す縦断正面
図、第2図はこの考案の実施例の一部切欠正面
図、第3図は同ウエストゲート弁の開度コントロ
ール図、第4図は同異なる実施例の一部切欠正面
図、第5図は同A−A断面図である。
図において、1,1′はターボ過給機、4はタ
ービンハウジング、6,6′は排出ハウジング、
9,9′はバイパス通路、10,10′はエゼク
タ、11はウエストゲート弁、12はラツク、1
3,13′はピニオン、14はリンク機構、15
はアクチユエータ、17は外周座面、18は内周
座面、24は仕切壁、25,26は室である。
Fig. 1 is a vertical sectional front view showing a conventional discharge housing, Fig. 2 is a partially cutaway front view of an embodiment of this invention, Fig. 3 is an opening control diagram of the same waste gate valve, and Fig. 4 is a different one. A partially cutaway front view of the embodiment, and FIG. 5 is a sectional view taken along the line AA. In the figure, 1 and 1' are turbochargers, 4 is a turbine housing, 6 and 6' are exhaust housings,
9, 9' are bypass passages, 10, 10' are ejectors, 11 is a waste gate valve, 12 is a rack, 1
3, 13' are pinions, 14 is a link mechanism, 15
1 is an actuator, 17 is an outer peripheral seating surface, 18 is an inner peripheral seating surface, 24 is a partition wall, and 25 and 26 are chambers.
Claims (1)
ンハウジングのガス入口側と連通するバイパス
通路を有していると共に該バイパス通路の合流
部に形成されるエゼクタ内をスラスト方向に擢
動して先端の外周座面がエゼクタの内周座面に
接合すると前記バイパス通路を閉じ、先端が内
周座面から離れるとバイパス通路を開く筒状の
ウエストゲート弁を備えている排出ハウジング
を設置したことを特徴とするターボ過給機。 (2) ウエストゲート弁は、その外周面に形成され
ているラツクと噛合するピニオンの回転によつ
てスラスト方向に移動する実用新案登録請求の
範囲第1項記載のターボ過給機。 (3) ピニオンはリンク機構を介して接続されるア
クチユエータによつて回転する実用新案登録請
求の範囲第2項記載のターボ過給機。 (4) ピニオンはモータによつて回転する実用新案
登録請求の範囲第2項記載のターボ過給機。 (5) 複数のバイパス通路を有している場合、エゼ
クタ内には夫々のバイパス通路と接続する室が
仕切壁によつて形成されている実用新案登録請
求の範囲第1項記載のターボ過給機。[Claims for Utility Model Registration] (1) The gas outlet side of the turbine housing has a bypass passage communicating with the gas inlet side of the turbine housing, and the inside of the ejector formed at the confluence of the bypass passage is thrust. The cylindrical waste gate valve is provided with a cylindrical waste gate valve that closes the bypass passage when the outer circumferential seat surface of the distal end joins the inner circumferential seat surface of the ejector by pivoting in the direction, and opens the bypass passage when the distal end moves away from the inner circumferential seat surface. A turbo supercharger characterized by having a discharge housing installed. (2) The turbo supercharger according to claim 1, wherein the waste gate valve moves in the thrust direction by rotation of a pinion that meshes with a rack formed on the outer peripheral surface of the waste gate valve. (3) The turbo supercharger according to claim 2, wherein the pinion is rotated by an actuator connected via a link mechanism. (4) The turbo supercharger according to claim 2, wherein the pinion is rotated by a motor. (5) In the case where the ejector has a plurality of bypass passages, a chamber connected to each bypass passage is formed in the ejector by a partition wall. Machine.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11621283U JPS6023219U (en) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | turbo supercharger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11621283U JPS6023219U (en) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | turbo supercharger |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6023219U JPS6023219U (en) | 1985-02-18 |
JPS6245056Y2 true JPS6245056Y2 (en) | 1987-12-01 |
Family
ID=30267985
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11621283U Granted JPS6023219U (en) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | turbo supercharger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6023219U (en) |
Families Citing this family (5)
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WO2016121190A1 (en) | 2015-01-29 | 2016-08-04 | 株式会社Ihi | Supercharger |
JP6274181B2 (en) * | 2015-10-30 | 2018-02-07 | マツダ株式会社 | Exhaust system for turbocharged engine |
JP6288478B2 (en) * | 2016-02-17 | 2018-03-07 | 三菱重工業株式会社 | Turbocharger |
CN109790777B (en) * | 2016-10-11 | 2021-02-02 | 马自达汽车株式会社 | Turbocharged engine |
-
1983
- 1983-07-26 JP JP11621283U patent/JPS6023219U/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS6023219U (en) | 1985-02-18 |
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