JPWO2019111370A1 - ディフューザ及びターボチャージャー - Google Patents
ディフューザ及びターボチャージャー Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2019111370A1 JPWO2019111370A1 JP2019557939A JP2019557939A JPWO2019111370A1 JP WO2019111370 A1 JPWO2019111370 A1 JP WO2019111370A1 JP 2019557939 A JP2019557939 A JP 2019557939A JP 2019557939 A JP2019557939 A JP 2019557939A JP WO2019111370 A1 JPWO2019111370 A1 JP WO2019111370A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- main body
- flow path
- connecting portion
- inlet
- outlet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
- F02B37/183—Arrangements of bypass valves or actuators therefor
-
- 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
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/10—Final actuators
- F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
- F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
- F01D17/141—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path
- F01D17/143—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path the shiftable member being a wall, or part thereof of a radial diffuser
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/30—Exhaust heads, chambers, or the like
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
Description
ターボチャージャーは、自動車等の車両のエンジンルームに設けられる。そのため、ディフューザを大型化することなしにディフューザの効率向上が望まれている。
この発明は、大型化することを抑制しつつ効率を向上させることが可能なディフューザ及びターボチャージャーを提供する。
この第一態様では、接続部の流路断面の形状が、下流側に向かうにつれて楕円の長軸が長くなる。そのため、この接続部を流れる排気ガスは、接続部から本体部に流入する際に、接続部の楕円の長軸方向に広がり易くなる。このように排気ガスが本体部の内部で広がることで、排気ガスの流速を低下させることができる。
したがって、ディフューザが大型化することを抑制しつつディフューザの効率向上を図ることが可能となる。
この第二態様では、接続部中心が本体部中心からずれている。すなわち、本体部は、接続部中心よりも本体部中心が配置されている側に内部空間が拡大するように形成されている。そして、接続部中心よりも本体部中心に向けて長軸が延びている。そのため、本体部の入口から本体部に流入する排気ガスを、本体部の内部空間が拡大されている側に広がるようにすることができる。
この第三態様では、接続部の流路断面積が漸次拡大するため、この接続部の内部においても、排気ガスの流速を低下させて圧力回復させることができる。
この第四態様では、接続部を楕円化させつつ絞り部を形成している。そのため、楕円の長軸と交差する付近を流れる排気ガスの流速を増速させることができる。したがって、コアンダ効果により本体部に流入した排気ガスの流れが本体部の内面に沿い易くなり、排気ガスの剥離等が生じることを抑制できる。
このようにすることで、ターボチャージャーの効率を向上することができる。
次に、この発明の第一実施形態のディフューザ及びターボチャージャーを図面に基づき説明する。
図1は、この発明の第一実施形態におけるターボチャージャーの断面図である。
図1に示すように、ターボチャージャー1は、軸受部Bと、タービン部Tと、コンプレッサ部Pと、を備えている。ターボチャージャー1は、例えば、自動車等の車両や、船舶等の内燃機関の補機として用いられる。このターボチャージャー1は、エンジン(図示せず)の排気ガス流の熱エネルギーをタービン部Tにより回転エネルギーに変換する。このタービン部Tで変換された回転エネルギーは、軸受部Bに支持された回転軸2を介してコンプレッサ部Pに伝達される。コンプレッサ部Pは、この伝達された回転エネルギーを利用して空気を圧縮する。このコンプレッサ部Pで圧縮された空気は、給気としてエンジン(図示せず)に供給される。図1に示す一点鎖線は、回転軸2の中心軸(軸線)Cを示している。以下の説明において、回転軸2の中心軸Cが延びる軸線方向を「軸線方向Da」、中心軸Cを中心とした径方向を「径方向Dr」、中心軸Cを中心とした周方向を「周方向Dc」と称する。
軸受3は、軸受ハウジング4の内部に配置され回転軸2を回転自在に支持する。この実施形態における軸受3は、軸線方向Daに間隔を空けた複数箇所で回転軸2を支持している。軸受ハウジング4は、回転軸2および軸受3を外側から覆うように形成されている。この実施形態で例示する軸受部Bは、流体膜を形成する流体軸受けであって、軸受ハウジング4は、その内部に、潤滑用の流体を外部から軸受3に供給するための流体流路を備えている。ここで、詳細説明は省略するが、軸受部Bは、更に、回転軸2のスラスト方向の荷重を受ける、いわゆるスラスト軸受に相当する構成も備えている。
入口流路形成部61は、空気をコンプレッサホイール収容部62に案内する流路を形成する。入口流路形成部61は、中心軸Cを中心とした管状に形成され、その内部空間が、コンプレッサホイール収容部62の内部空間と連通している。
コンプレッサスクロール部63は、コンプレッサホイール収容部62の径方向Drの外側に配置され、コンプレッサホイール収容部62と径方向Drで連通されている。
タービンホイール7は、径方向Drの外側から流入した排気ガスを軸線方向Daの第二側に向けて流す、いわゆる半径流タービンを構成するタービンホイールである。タービンホイール7は、周方向Dcに間隔を空けて配置された複数のタービン動翼71を備えている。このタービンホイール7は、回転軸2の第二端部2bに一体に設けられている。つまり、タービンホイール7が中心軸Cを中心として回転することで、このタービンホイール7と共に、回転軸2と、コンプレッサホイール5とが中心軸C回りに一体に回転する。
タービンスクロール部81は、タービンホイール収容部82の径方向Drの外側に配置され、周方向Dcに延びている。このタービンスクロール部81は、タービンホイール収容部82と径方向Drで連通されている。
ディフューザ83は、タービンホイール7から流出する排気ガスの流速を低下させて排気ガスの圧力を回復させる。図1、図2に示すように、ディフューザ83は、接続部84と、本体部85と、を備えている。
次に、この発明の第二実施形態について図面を参照しながら説明する。この第二実施形態は、上述した接続部に絞り部を設けただけであるため、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、ターボチャージャー全体の詳細説明は省略する。
図4に示すように、この第二実施形態のディフューザ283は、第一実施形態のディフューザ83と同様に、接続部284と、本体部85と、を備えている。接続部284は、タービン動翼71の出口71oから延びており、タービン動翼71から排出された排気ガスを本体部85へと導く接続流路284fを形成している。この第二実施形態における接続部284は、第一実施形態の接続部84と同様に、タービン動翼71の出口71oから軸線方向Daの第二側に向けて真っ直ぐに延びている。この接続部84の中心軸C2は、回転軸2の中心軸C(図1参照)と重なる直線状に形成されている。
上述した第一実施形態、第二実施形態においては、ディフューザ83,283の接続部84,284の流路断面積が、タービン動翼71の出口71oから本体部85の入口85iの間で一定になる場合を一例に説明した。しかし、接続部84,284の流路断面積は、タービン動翼71の出口71oから本体部85の入口85iの間で一定になる場合に限られない。例えば、接続部84,284の流路断面積は、タービン動翼71の出口71oから本体部85の入口85iに向かうにつれて漸次拡大するようにしてもよい。なお、以下の変形例の説明においては、第一実施形態の変形例についてのみ詳細に説明し、第二実施形態の変形例については、詳細説明を省略する。また、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明する。
例えば、図5に示すように、この変形例におけるディフューザ383の接続部384の流路断面形状は、タービン動翼71の出口71oにおいて円形であり、本体部85の入口85iにおいて楕円である。接続部84の流路断面形状は、出口71oから入口85iに向かうにつれて、漸次入口85iの楕円形状に近づくように形成されている。
この発明は、上述した各実施形態及び変形例に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各実施形態及び変形例に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、各実施形態及び変形例で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
上述した実施形態において、本体部85の流路断面形状が円形の場合について説明した。しかし、本体部85の流路断面形状は、接続部84,284,384よりも流路断面積が急拡大する形状であれば上記形状に限られない。
2 回転軸
2a 第一端部
2b 第二端部
2n ネジ部
3 軸受
4 軸受ハウジング
5 コンプレッサホイール
6 コンプレッサハウジング
7 タービンホイール
8 タービンハウジング
21 ナット
61 入口流路形成部
62 コンプレッサホイール収容部
63 コンプレッサスクロール部
71 タービン動翼
71o 出口
81 タービンスクロール部
81a スクロール入口
82 タービンホイール収容部
83,283,383 ディフューザ
84,284,384 接続部
85 本体部
85i 入口
86 上流側壁部
86a 外周部
87 管状部
284S 絞り部
Claims (5)
- タービン動翼の出口から延びる接続部と、
前記接続部の下流側の端部に接続されて前記接続部よりも流路断面積が大きい本体部と、を備え、
前記接続部の流路断面の形状は、
前記タービン動翼の出口で円形に形成されるとともに、前記本体部の入口で楕円に形成され、前記タービン動翼の出口から前記本体部の入口に向かうにつれて、前記楕円の長軸方向に漸次拡大するように形成されているディフューザ。 - 前記本体部の入口における前記接続部の楕円形状の中心である接続部中心は、前記本体部の流路断面の中心である本体部中心からずれた位置に配置され、
前記楕円の長軸は、少なくとも前記接続部中心よりも前記本体部中心側に延びている請求項1に記載のディフューザ。 - 前記接続部の流路断面積は、
前記タービン動翼の出口から前記本体部の入口に向かうにつれて漸次拡大している請求項1又は2に記載のディフューザ。 - 前記接続部は、
前記楕円の短軸と交差する位置の内周面から、前記楕円の中心である接続部中心に向かって突出する絞り部を備え、
前記絞り部の突出する高さは、前記タービン動翼の出口から前記本体部の入口に向かうにつれて漸次大きくなる請求項1から3の何れか一項に記載のディフューザ。 - 請求項1から4の何れか一項に記載のディフューザを備えるターボチャージャー。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2017/043980 WO2019111370A1 (ja) | 2017-12-07 | 2017-12-07 | ディフューザ及びターボチャージャー |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2019111370A1 true JPWO2019111370A1 (ja) | 2020-11-26 |
JP6980028B2 JP6980028B2 (ja) | 2021-12-15 |
Family
ID=66750990
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019557939A Active JP6980028B2 (ja) | 2017-12-07 | 2017-12-07 | ディフューザ及びターボチャージャー |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11187144B2 (ja) |
EP (1) | EP3705695B1 (ja) |
JP (1) | JP6980028B2 (ja) |
CN (1) | CN111433442B (ja) |
WO (1) | WO2019111370A1 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS615334U (ja) * | 1984-06-18 | 1986-01-13 | 日産ディーゼル工業株式会社 | 内燃機関のタ−ボ過給装置 |
JPS61197214U (ja) * | 1985-05-30 | 1986-12-09 | ||
JP2012255426A (ja) * | 2011-06-10 | 2012-12-27 | Ihi Corp | タービン及び車両用過給機 |
JP2017145719A (ja) * | 2016-02-16 | 2017-08-24 | マツダ株式会社 | エンジンの過給装置 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3420435A (en) * | 1967-02-09 | 1969-01-07 | United Aircraft Canada | Diffuser construction |
US3802187A (en) * | 1972-06-01 | 1974-04-09 | Avco Corp | Exhaust system for rear drive engine |
US3905721A (en) * | 1974-09-03 | 1975-09-16 | Gen Motors Corp | Centrifugal compressor diffuser |
DE4409238A1 (de) * | 1994-03-18 | 1995-09-21 | Abb Management Ag | Brennkraftmaschine mit Abgasturboauflaufladung |
US5603605A (en) * | 1996-04-01 | 1997-02-18 | Fonda-Bonardi; G. | Diffuser |
JP2002161738A (ja) * | 2000-11-29 | 2002-06-07 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP4619849B2 (ja) | 2005-03-31 | 2011-01-26 | 株式会社日立製作所 | タービン排気装置 |
US7562528B2 (en) | 2006-12-20 | 2009-07-21 | International Engine Intellectual Property Company Llc | Low-restriction turbine outlet housing |
CN202209491U (zh) | 2011-09-22 | 2012-05-02 | 唐玉敏 | 一种变径进出口接头 |
JP2014227930A (ja) | 2013-05-23 | 2014-12-08 | トヨタ自動車株式会社 | ターボ過給機のタービンハウジング |
JP2015014258A (ja) | 2013-07-05 | 2015-01-22 | 株式会社Ihi | 過給機 |
DE102015006458A1 (de) * | 2015-05-20 | 2015-12-03 | Daimler Ag | Leitschaufel für einen Diffusor eines Radialverdichters |
-
2017
- 2017-12-07 JP JP2019557939A patent/JP6980028B2/ja active Active
- 2017-12-07 US US16/769,379 patent/US11187144B2/en active Active
- 2017-12-07 EP EP17934291.0A patent/EP3705695B1/en active Active
- 2017-12-07 WO PCT/JP2017/043980 patent/WO2019111370A1/ja unknown
- 2017-12-07 CN CN201780097361.4A patent/CN111433442B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS615334U (ja) * | 1984-06-18 | 1986-01-13 | 日産ディーゼル工業株式会社 | 内燃機関のタ−ボ過給装置 |
JPS61197214U (ja) * | 1985-05-30 | 1986-12-09 | ||
JP2012255426A (ja) * | 2011-06-10 | 2012-12-27 | Ihi Corp | タービン及び車両用過給機 |
JP2017145719A (ja) * | 2016-02-16 | 2017-08-24 | マツダ株式会社 | エンジンの過給装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11187144B2 (en) | 2021-11-30 |
CN111433442B (zh) | 2022-12-09 |
EP3705695A4 (en) | 2020-09-09 |
WO2019111370A1 (ja) | 2019-06-13 |
US20200291847A1 (en) | 2020-09-17 |
JP6980028B2 (ja) | 2021-12-15 |
EP3705695B1 (en) | 2023-07-19 |
EP3705695A1 (en) | 2020-09-09 |
CN111433442A (zh) | 2020-07-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1952029B1 (en) | Inlet duct for rearward-facing compressor wheel, and turbocharger incorporating same | |
US8882444B2 (en) | Compressor gas flow deflector and compressor incorporating the same | |
US9874224B2 (en) | Centrifugal compressor and turbocharger | |
JP6234600B2 (ja) | タービン | |
WO2018146753A1 (ja) | 遠心圧縮機、ターボチャージャ | |
JP6237056B2 (ja) | 遠心圧縮機および過給機 | |
US9856886B2 (en) | Multistage radial compressor baffle | |
US20170292381A1 (en) | Exhaust turbine for turbocharger | |
US11073048B2 (en) | Diffuser of an exhaust gas turbine | |
WO2016035329A1 (ja) | ターボチャージャの排気タービン | |
CN111133174B (zh) | 用于涡轮机的涡轮的扩散器空间 | |
US11209015B2 (en) | Centrifugal compressor | |
JP6889750B2 (ja) | タービン用のディフューザダクト及びタービン | |
JP2012002140A (ja) | タービン及び過給機 | |
JP6980028B2 (ja) | ディフューザ及びターボチャージャー | |
JP6299833B2 (ja) | タービン及び車両用過給機 | |
JP6924844B2 (ja) | コンプレッサインペラ、コンプレッサ及びターボチャージャ | |
JP7452708B2 (ja) | 遠心圧縮機および過給機 | |
JP7123029B2 (ja) | 遠心圧縮機 | |
WO2022107519A1 (ja) | 遠心圧縮機および過給機 | |
WO2024095525A1 (ja) | タービン | |
JP2012255426A (ja) | タービン及び車両用過給機 | |
JP2022077115A (ja) | 遠心圧縮機および過給機 | |
JP2023007748A (ja) | 遠心式回転装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200602 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210518 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210716 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211019 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211116 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6980028 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |