WO2020225898A1 - 可変容量型排気ターボ過給機 - Google Patents

可変容量型排気ターボ過給機 Download PDF

Info

Publication number
WO2020225898A1
WO2020225898A1 PCT/JP2019/018517 JP2019018517W WO2020225898A1 WO 2020225898 A1 WO2020225898 A1 WO 2020225898A1 JP 2019018517 W JP2019018517 W JP 2019018517W WO 2020225898 A1 WO2020225898 A1 WO 2020225898A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
drive ring
angle
connecting pin
pin portion
rotation
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/018517
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
優也 中原
豊隆 吉田
洋輔 段本
洋二 秋山
Original Assignee
三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 filed Critical 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社
Priority to JP2021518270A priority Critical patent/JP7217345B2/ja
Priority to CN201980094714.4A priority patent/CN113631808B/zh
Priority to US17/601,604 priority patent/US20220178271A1/en
Priority to PCT/JP2019/018517 priority patent/WO2020225898A1/ja
Priority to DE112019006997.7T priority patent/DE112019006997T5/de
Publication of WO2020225898A1 publication Critical patent/WO2020225898A1/ja

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10Final actuators
    • F01D17/12Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/16Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
    • F01D17/165Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes for radial flow, i.e. the vanes turning around axes which are essentially parallel to the rotor centre line
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/22Control of the pumps by varying cross-section of exhaust passages or air passages, e.g. by throttling turbine inlets or outlets or by varying effective number of guide conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/24Control of the pumps by using pumps or turbines with adjustable guide vanes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/40Application in turbochargers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00Components
    • F05D2240/10Stators
    • F05D2240/12Fluid guiding means, e.g. vanes
    • F05D2240/128Nozzles
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Definitions

  • This disclosure relates to a variable capacity exhaust turbocharger.
  • variable capacity exhaust turbochargers that are variable according to the operating conditions of the engine have been widely used.
  • the variable displacement exhaust turbocharger is provided with a variable nozzle mechanism for transmitting the driving force from the actuator to the nozzle vane via the link portion and changing the blade angle of the nozzle vane.
  • the driving member that drives the nozzle vane has a sliding portion, there are problems such as wear and sticking of the sliding portion.
  • variable displacement exhaust turbocharger in a connection portion between a drive ring for changing the blade angles of a plurality of nozzle vanes and a crank arm for rotating the drive ring, It is configured to reduce wear on the contact surface (see Patent Document 1).
  • the drive block arranged in the recess of the drive ring and the branch end portion of the crank arm are connected by a pin. It is rotatably coupled. Therefore, as compared with the case where the drive ring is rotated by a member such as a pin fitted in the recess so as to be in direct contact with the recess of the drive ring, wear of the contact surface can be suppressed. The number of parts will increase.
  • each of the sliding portions is provided between the plurality of lever plates and the drive ring.
  • a configuration for reducing wear on the contact surface as described in Patent Document 1 described above is applied to these plurality of sliding portions, a plurality of sliding portions are applied to the sliding portion. Parts are needed. Since the sliding portion exists at a plurality of locations, the sliding portion between the plurality of lever plates and the drive ring is provided with a configuration for reducing wear on the contact surface as described in Patent Document 1 described above. When applied, the number of parts will increase significantly, the configuration will become complicated, and the cost will increase.
  • At least one embodiment of the present invention aims to provide a variable capacity exhaust turbocharger capable of suppressing wear of sliding portions with a simple configuration.
  • the variable displacement exhaust turbocharger is With multiple nozzle vanes, With a ring drive ring, A lever plate in which one end side is fitted into a groove provided in the drive ring via a connecting pin portion and the other end side is connected to the nozzle vane.
  • r be the distance between the center position of the connecting pin portion and the rotation center of the nozzle vane.
  • L be the distance between the center of rotation of the drive ring and the center of rotation of the nozzle vane.
  • be the angle formed by the wall surface of the groove portion formed so as to be in contact with the connecting pin portion with respect to the radial direction of the drive ring.
  • be the angle formed by the line segment passing through the rotation center of the drive ring and the rotation center of the nozzle vane and the line segment connecting the center position of the connecting pin portion and the rotation center of the nozzle vane.
  • ⁇ mx be the maximum value that the angle ⁇ can take.
  • be the rotation angle of the drive ring with reference to the angle position of the drive ring when the angle ⁇ is 0 degree.
  • ⁇ mx be the rotation angle ⁇ when the angle ⁇ is ⁇ mx .
  • the dimensionless slip amount S between the connecting pin portion and the groove portion is represented by the following formula (A).
  • d ⁇ / d ⁇ ⁇ rcos ⁇ mx + rsin ⁇ mx tan ( ⁇ mx + ⁇ ) ⁇ / [(L + rcos ⁇ mx) ⁇ 1 + tan 2 ( ⁇ mx + ⁇ ) ⁇ - (L + r) tan ( ⁇ mx + ⁇ ) ⁇ cos ⁇ mx tan ( ⁇ mx + ⁇ ) -Sin ⁇ mx ⁇ ] ⁇ ⁇ ⁇ (B)
  • the value of the dimensionless slip amount S is 0.0016 or less.
  • the value of the dimensionless slip amount S represented by the above formula (A) is set to 0.0016 or less, it is connected to the groove portion without adding parts or the like. Since the amount of sliding with the pin portion can be suppressed, wear of the groove portion and the connecting pin portion can be suppressed with a simple configuration.
  • the value of the dimensionless slip amount S is 0.0012 or less in the configuration of (1) above.
  • the sliding amount between the groove portion and the connecting pin portion can be further suppressed. ..
  • the variable displacement exhaust turbocharger is With multiple nozzle vanes, With a ring drive ring, A lever plate in which one end side is fitted into a groove provided in the drive ring via a connecting pin portion and the other end side is connected to the nozzle vane.
  • r be the distance between the center position of the connecting pin portion and the rotation center of the nozzle vane.
  • the radius of the connecting pin portion and r p Let L be the distance between the center of rotation of the drive ring and the center of rotation of the nozzle vane.
  • the angle formed by the wall surface of the groove portion formed so as to be in contact with the connecting pin portion with respect to the radial direction of the drive ring is set to 0 degree.
  • be the angle formed by the line segment passing through the rotation center of the drive ring and the rotation center of the nozzle vane and the line segment connecting the center position of the connecting pin portion and the rotation center of the nozzle vane.
  • ⁇ mx be the maximum value that the angle ⁇ can take.
  • be the rotation angle of the drive ring with reference to the angle position of the drive ring when the angle ⁇ is 0 degree.
  • ⁇ mx be the rotation angle ⁇ when the angle ⁇ is ⁇ mx .
  • the dimensionless slip amount S between the connecting pin portion and the groove portion is represented by the following equation (C).
  • the value of the dimensionless slip amount S is 0.0012 or less in the configuration of (3) above.
  • the sliding amount between the groove portion and the connecting pin portion can be further suppressed. ..
  • the angle ⁇ mx may be 20 ° in any of the configurations (1) to (4) above.
  • the angle ⁇ mx is the angle ⁇ when the opening degree of the nozzle vane reaches the maximum opening degree. Can be done.
  • the variable displacement exhaust turbocharger is With multiple nozzle vanes, With a ring drive ring, A lever plate in which one end side is fitted into a groove provided in the drive ring via a connecting pin portion and the other end side is connected to the nozzle vane. With The wall surface of the groove portion formed so as to be in contact with the connecting pin portion is such that the opening degree of the nozzle vane is opened in the rotation direction of the drive ring as the drive ring is radially outward. It is inclined with respect to the radial direction of the drive ring.
  • the wall surface of the groove portion is inclined with respect to the radial direction of the drive ring as described above, the wall surface of the groove portion is not inclined with respect to the radial direction of the drive ring. It was found that the dimensionless slip amount S can be reduced. Therefore, the sliding amount between the groove portion and the connecting pin portion may be suppressed by the configuration of (7) above.
  • wear of the sliding portion in the variable displacement exhaust turbocharger can be suppressed.
  • FIG. 8 is a diagram showing a positional relationship required for deriving the length k. It is a table which shows the dimension of each part in some Examples and some Comparative Examples. It is a graph of the dimensionless slip amount S for the variable capacity type exhaust turbocharger having the dimensions of each part shown in the table in FIG.
  • expressions such as “same”, “equal”, and “homogeneous” that indicate that things are in the same state not only represent exactly the same state, but also have tolerances or differences to the extent that the same function can be obtained. It shall also represent the state of existence.
  • an expression representing a shape such as a quadrangular shape or a cylindrical shape not only represents a shape such as a quadrangular shape or a cylindrical shape in a geometrically strict sense, but also an uneven portion or chamfering within a range in which the same effect can be obtained.
  • the shape including the part and the like shall also be represented.
  • the expressions “equipped”, “equipped”, “equipped”, “included”, or “have” one component are not exclusive expressions that exclude the existence of other components.
  • variable displacement exhaust turbo compressor 10 includes a turbine unit 12 driven by exhaust gas introduced from an internal combustion engine (not shown) and a turbine unit.
  • a compressor unit 14 that pumps outside air to the internal combustion engine in conjunction with the turbine unit 12 and a variable nozzle mechanism 20 provided in the turbine housing 16 into which exhaust gas is introduced in the turbine unit 12 are provided.
  • the turbine housing 16 is formed with a scroll 22 formed in a spiral shape on the outer peripheral portion.
  • the scroll 22 is communicated with an exhaust port (not shown) of the internal combustion engine.
  • a turbine rotor 24 is arranged at the center of the scroll 22.
  • the turbine rotor 24 is fixed to one end of the turbine shaft 26 and can rotate together with the turbine shaft 26 about the axis O of the turbine shaft 26.
  • An exhaust gas outlet 28 is provided in the center of the turbine housing 16 so as to open in the direction along the axis O and to which an exhaust pipe (not shown) is connected.
  • the compressor portion 14 includes a compressor housing 18, and the compressor housing 18 is formed with a spiral air supply passage 30 on the outer peripheral portion thereof.
  • the air supply passage 30 communicates with an air supply port (not shown) of the internal combustion engine.
  • a compressor 32 is provided at the center of the air supply passage 30, and the compressor 32 is fixed to the other end of the turbine shaft 26 so as to be rotatable around the axis O together with the turbine shaft 26.
  • An air supply inlet 34 that opens in the direction along the axis O and is connected to an air supply pipe (not shown) is provided in the center of the compressor housing 18.
  • a bearing housing 36 is provided between the turbine section 12 and the compressor section 14, and the turbine shaft 26 is rotatably supported by a bearing 38 provided inside the bearing housing 36.
  • variable nozzle mechanism 20 is rotatably supported by the annular nozzle mount 42 and a plurality of locations along the circumferential direction of the nozzle mount 42, respectively.
  • a plurality of nozzle vanes 44 and a drive ring 46 configured to rotate the plurality of nozzle vanes 44 are provided.
  • the drive ring 46 is rotatably provided with respect to the nozzle mount 42, and a driving force is applied to the nozzle vane 44 to rotate the drive ring 46, so that the blade angle thereof can be changed.
  • the nozzle mount 42 is fixed to the turbine housing 16 inside the turbine housing 16 by the bearing housing 36 so that the center of the annular shape coincides with the axis O.
  • the nozzle vane 44 is on the turbine portion 12 side of the nozzle mount 42 and is arranged in the scroll 22.
  • the nozzle vane 44 is integrally formed with a nozzle shaft 44a, and the nozzle shaft 44a is inserted into a through hole formed in the nozzle mount 42 and is rotatably supported around the nozzle shaft 44a.
  • the drive ring 46 is formed in an annular shape, is on the bearing housing 36 side of the nozzle mount 42, and is supported by the nozzle mount 42 so that the center of the annular shape coincides with the axis O.
  • the drive ring 46 is connected to the actuating portion of the actuator 48 fixed to the compressor housing 18 via a link 50.
  • the lever plate 52 is provided on the bearing housing 36 side of the drive ring 46.
  • a plurality of groove portions 47 are formed on the outer peripheral edge of the drive ring 46 in the circumferential direction, a connecting pin portion 54 provided on one end side of the lever plate 52 is engaged with the groove portion 47, and the other end side of the lever plate 52 is a nozzle vane 44. It is connected to the nozzle shaft 44a of.
  • the same number of lever plates 52 as the nozzle vanes 44 are arranged along the circumferential direction of the drive ring 46.
  • the exhaust gas discharged from the internal combustion engine is introduced into the scroll 22 of the turbine unit 12 and reaches the position of the nozzle vane 44 of the variable nozzle mechanism 20 while rotating along the spiral of the scroll 22. Further, the exhaust gas rotates the turbine rotor 24 while passing between the blades of each nozzle vane 44, and is sent out from the exhaust gas outlet 28 to the outside of the machine.
  • the compressor section 14 the compressor 32 rotates via the turbine shaft 26 as the turbine rotor 24 rotates. As the compressor 32 rotates, air is introduced into the compressor housing 18 from the air supply inlet 34. The introduced air supply is supercharged to the air supply port (not shown) of the internal combustion engine while being compressed in the air supply passage 30.
  • the connecting pin portion 54 engaged with the groove portion 47 is driven by driving the actuator 48 to rotate the drive ring 46.
  • each lever plate 52 swings to rotate each nozzle vane 44 around the axis (center) A of the nozzle shaft 44a, and the blade angle of each nozzle vane 44 is adjusted.
  • the area of the exhaust gas flow path between the nozzle vanes 44 is adjusted, and the capacity of the exhaust gas reaching the turbine rotor 24 is controlled.
  • the outer peripheral edge of the drive ring 46 is formed with a recess 46b that engages a link 50 connected to the actuating portion of the actuator 48.
  • FIG. 3 is an enlarged view of one lever plate 52 and its surroundings according to some embodiments.
  • FIG. 4 is a schematic view for explaining the relative slip caused between the groove portion 47 of the drive ring 46 and the connecting pin portion 54 due to the rotation of the drive ring 46.
  • a line segment passing through the axis O which is the center of rotation of the drive ring 46 and the axis A of the nozzle shaft 44a which is the center of rotation of the nozzle vane 44, and the center position P of the connecting pin portion 54 and the nozzle vane 44.
  • the case where the angle ⁇ formed by the line segment connecting the rotation center (axis center A) is 0 degrees is shown.
  • the axis O, which is the center of rotation of the drive ring 46, and the axis A of the nozzle shaft 44a, which is the center of rotation of the lever plate 52 are different, so that the drive ring 46 rotates and the connecting pin portion When the 54 is moved, a relative slip occurs between the groove portion 47 of the drive ring 46 and the connecting pin portion 54.
  • the drive ring 46 rotates counterclockwise in FIG. 4 around the axis O, and the lever plate 52 counterclockwise by an angle ⁇ around the axis A of the nozzle shaft 44a.
  • the connecting pin portion 54 moves from the position shown by the alternate long and short dash line in FIG.
  • the contact point T between the groove portion 47 and the connecting pin portion 54 is defined, the contact point T on the groove portion 47 side is referred to as the ring side contact point Td, and the contact point T on the connecting pin portion 54 side is referred to as the pin side contact. It is called a point Tp.
  • the contact points TT, Td, and Tp before the connecting pin portion 54 moves are designated by the subscript 0, and the contact points T after the connecting pin portion 54 moves. , Td, and Tp are subscripted with 1. In the following description, it is assumed that the opening degree of the nozzle vane 44 increases when the drive ring 46 rotates counterclockwise in FIG. 4 about the axis O.
  • the opening degree of the nozzle vane 44 when the area of the exhaust gas flow path between the nozzle vanes 44 is the smallest is 0%, and the opening degree of the nozzle vane 44 when the area of the exhaust gas flow path between the nozzle vanes 44 is the largest. Assuming that it is 100%, the opening degree in which the frequency of use and the operating load are high in the variable displacement exhaust turbocharger 10 is generally in the range of 60% to 100%. Therefore, if the relative slip as described above can be suppressed within this range, the wear between the groove portion 47 of the drive ring 46 and the connecting pin portion 54 can be effectively suppressed.
  • d ⁇ / d ⁇ in the above formula (A) is represented by the following formula (B).
  • d ⁇ / d ⁇ ⁇ rcos ⁇ mx + rsin ⁇ mx tan ( ⁇ mx + ⁇ ) ⁇ / [(L + rcos ⁇ mx) ⁇ 1 + tan 2 ( ⁇ mx + ⁇ ) ⁇ - (L + r) tan ( ⁇ mx + ⁇ ) ⁇ cos ⁇ mx tan ( ⁇ mx + ⁇ ) -Sin ⁇ mx ⁇ ] ⁇ ⁇ ⁇ (B)
  • be an angle (hereinafter, also referred to as a wall surface angle) formed by the wall surface 47a of the groove portion 47 formed so as to be in contact with the connecting pin portion 54 with respect to the radial direction of the drive ring 46.
  • a line segment passing through the rotation center (axis center O) of the drive ring 46 and the rotation center (axis center A) of the nozzle vane 44, and the center position P of the connecting pin portion 54 and the rotation center (axis center A) of the nozzle vane 44 are connected.
  • be the angle formed by the line segment (hereinafter, also referred to as the lever angle).
  • the maximum value that the lever angle ⁇ can take is ⁇ mx, which is also called the maximum lever angle.
  • be the rotation angle of the drive ring 46 (hereinafter, also referred to as the drive ring angle) with reference to the angle position of the drive ring 46 when the lever angle ⁇ is 0 degree.
  • the drive ring angle ⁇ when the lever angle ⁇ is the maximum lever angle ⁇ mx is ⁇ mx , which is also called the maximum drive ring angle.
  • Equation (A) is expressed by the following equation (C).
  • S L (r p cos ⁇ mx + rsin ⁇ mx ) / ⁇ (L + r p + r) (L 2 + r 2 + 2 Lrcos ⁇ mx ) 1/2 ⁇ ⁇ (C)
  • the connecting pin portion 54 and the connecting pin portion 54 can be used without adding parts or the like.
  • the amount of sliding with the groove 47 can be effectively suppressed.
  • the value of the dimensionless slip amount S represented by the above formula (C) can be more effectively suppressed.
  • the maximum lever angle ⁇ mx is, for example, 20 °. Further, the maximum lever angle ⁇ mx is the lever angle ⁇ when the opening degree of the nozzle vane 44 becomes the maximum opening degree (100%).
  • FIG. 5 is a schematic view showing the geometrical relationship between the connecting pin portion 54 and the groove portion 47 when the lever angle ⁇ is 0 degrees.
  • P0 is the center position of the connecting pin portion 54
  • T0 is the contact point between the groove portion 47 and the connecting pin portion 54 as described above.
  • A is the axis of rotation of the nozzle shaft 44a, which is the center of rotation of the nozzle vane 44 as described above, and O is the center of rotation of the drive ring 46 as described above.
  • y L is a straight line connecting P0 and A, and is a coordinate axis fixed to the lever plate 52 in which the direction from P0 to A is positive.
  • x L is a coordinate axis orthogonal to y L.
  • E is the intersection of the outer peripheral surface 54a of the x L and the connecting pin 54.
  • x'D0 is a straight line connecting P0 and T0.
  • J is a straight line extending the wall surface 47a of the groove 47.
  • is the radial direction of the drive ring 46, more specifically, the angle formed by the meridian of the drive ring 46 passing through the center of the groove portion 47 and the groove portion 47. Therefore, ⁇ is the angle between J and y L.
  • FIG. 6 is a schematic view showing the geometrical relationship between the connecting pin portion 54 and the groove portion 47 when the lever angle ⁇ is other than 0 degrees.
  • P1 is the center position of the connecting pin portion 54
  • T1 is the contact point between the groove portion 47 and the connecting pin portion 54 as described above.
  • x'D1 is a straight line connecting P1 and T1.
  • y 'g is a straight line parallel with y g, provided for convenience of illustration.
  • is the angle between the x 'D1 and x L.
  • x g is a straight line orthogonal to y g .
  • the angle between J and y 'g can be expressed as [Phi + [psi.
  • is a drive ring angle based on the angular position of the drive ring 46 when the lever angle ⁇ is 0 degree.
  • Arc ETp1 can be expressed as r p ⁇ .
  • is the angle between the x g and x L from (tentatively referred to as a first angle)
  • the angle between the x g and x 'D1 (tentatively referred to as a second angle) equal to minus. Since the first angle is x g ⁇ y g and x L ⁇ y L , it is ⁇ .
  • the second angle since x g ⁇ y g and x 'D1 ⁇ J, - a ( ⁇ + ⁇ ).
  • the pin-side slip amount ds L which is the slip amount on the outer peripheral surface 54a of the connecting pin portion 54, is dr p ( ⁇ + ⁇ ).
  • ds L dr p ( ⁇ + ⁇ ) ⁇ ⁇ ⁇ (Equation 3)
  • FIG. 7 is a schematic view showing the geometrical relationship between the connecting pin portion 54 and the groove portion 47 when the lever angle ⁇ is 0 degrees.
  • x D is a coordinate axis orthogonal to y D.
  • Point F is the intersection of the wall surface 47a of the x D and the groove 47.
  • the groove wall surface side slip amount which is the slip amount on the wall surface 47a of the groove portion 47, is a minute displacement of the contact point T like the pin side slip amount
  • the coordinates of the contact point T (ring side contact point Td) are obtained, and the coordinates are obtained. Is expressed by differentiating.
  • FIG. 8 is a schematic view showing the geometrical relationship between the connecting pin portion 54 and the groove portion 47 when the lever angle ⁇ is other than 0 degrees.
  • J' is a straight line passing through P'0 and P1.
  • the connecting pin portion 54 moves along the wall surface 47a and is positioned, so that it is J'// J.
  • each of the following vectors can be expressed as follows.
  • Vector P'0P1 -ksin ( ⁇ + ⁇ ), kcos ( ⁇ + ⁇ )
  • Vector OA 0, -L
  • Vector AP1 rsin ⁇ , -rcos ⁇
  • the slip amount ds / d ⁇ per minute change d ⁇ of the lever angle ⁇ is calculated as follows.
  • the amount of movement of the contact point T on the outer peripheral surface 54a of the connecting pin portion 54 that is, the amount of movement ds L on the pin side of the pin side contact point Tp and the amount of movement of the contact point T on the wall surface 47a, that is, the ring side contact point Td.
  • the difference from the groove wall surface side slip amount ds D is the net slip amount ds.
  • Equation 11 By differentiating and arranging both sides of (Equation 10), the following (Equation 11) can be obtained.
  • d ⁇ / d ⁇ ⁇ rcos ⁇ + rsin ⁇ tan ( ⁇ + ⁇ ) ⁇ / [(L + rcos ⁇ ) ⁇ 1 + tan 2 ( ⁇ + ⁇ ) ⁇ -(L + r) tan ( ⁇ + ⁇ ) ⁇ cos ⁇ tan ( ⁇ + ⁇ ) -sin ⁇ ] ...
  • the wall angle ⁇ is not 0 °.
  • the wall surface 47a of the groove 47 is in the direction in which the opening degree of the nozzle vane 44 opens in the rotational direction of the drive ring 46 as it goes outward in the radial direction of the drive ring 46, that is, The drive ring 46 may be tilted with respect to the radial direction so as to go counterclockwise.
  • the wall surface 47a of the groove 47 is not inclined with respect to the radial direction of the drive ring 46. It was found that the dimensionless slip amount S described above can be reduced as compared with the case. Therefore, the amount of sliding between the groove portion 47 and the connecting pin portion 54 may be suppressed by inclining the wall surface 47a of the groove portion 47 with respect to the radial direction of the drive ring 46 as described above.
  • FIG. 10 is a table showing the dimensions of each part in some examples and some comparative examples.
  • FIG. 11 is a graph of the dimensionless slip amount S described above for the variable displacement exhaust turbocharger having the dimensions of each part shown in the table in FIG.
  • the horizontal axis represents the lever angle ⁇
  • the vertical axis represents the value of the dimensionless slip amount S described above.
  • the value of the dimensionless slip amount S is 0.0016 or less.
  • the value of the dimensionless slip amount S is 0.0012 or less.
  • variable displacement exhaust turbocharger according to Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3
  • the value of the dimensionless slip amount S exceeds 0.0016. Therefore, in the variable capacity exhaust turbocharger 10 according to the first and second embodiments, the connecting pin is compared with the variable capacity exhaust turbocharger according to Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3. The amount of sliding between the portion 54 and the groove portion 47 can be effectively suppressed.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes a modified form of the above-described embodiment and a combination of these embodiments as appropriate.
  • Variable capacity type exhaust turbocharger 20 Variable nozzle mechanism 42 Nozzle mount 44 Nozzle vane 44a Nozzle shaft 46 Drive ring 47 Groove 47a Wall surface 52 Lever plate 54 Connecting pin 54a Outer peripheral surface

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

少なくとも一実施形態に係る可変容量型排気ターボ過給機では、複数のノズルベーンを回動せるための環状のドライブリングと、一端側をドライブリングに設けた溝部に連結ピン部を介して嵌合し、他端側をノズルベーンに連結したレバープレートとを備えている。そして、連結ピン部と溝部との無次元滑り量Sの値が0.0016以下である。無次元滑り量Sは、ある式によって表される。

Description

可変容量型排気ターボ過給機
 本開示は、可変容量型排気ターボ過給機に関する。
 過給機付き内燃機関においては、機関からの排ガス流量と過給機の最適作動条件となるガス流量とのマッチングをなすために、渦巻状のスクロール通路からタービンに送られる排ガスの流路面積を機関の運転状態に応じて可変とする可変容量型排気ターボ過給機が、近年多く用いられている。
 可変容量型排気ターボ過給機では、アクチュエータからの駆動力をリンク部を介してノズルベーンに伝達し、該ノズルベーンの翼角を変化させるための可変ノズル機構を設けている。
 このような可変ノズル機構では、ノズルベーンを駆動する駆動部材が摺動部を有するため、摺動部の摩耗や固着等の課題がある。
 例えば特許文献1に記載された可変容量型排気ターボ過給機では、複数のノズルベーンの翼角を変更するためのドライブリングと、該ドライブリングを回動させるためのクランクアームとの接続部分において、接触面の摩耗を減少させるように構成されている(特許文献1参照)。
米国特許第9429033号明細書
 特許文献1に記載された可変容量型排気ターボ過給機では、ドライブリングとクランクアームとの接続部分において、ドライブリングの凹部に配置された駆動ブロックと、クランクアームの分岐端部とがピンによって回動可能に結合されている。そのため、ドライブリングの凹部と直接接触するように該凹部に嵌合されたピン等の部材によってドライブリングを回動させるように構成されている場合と比べると、接触面の摩耗を抑制できるが、部品点数が増えてしまう。
 ところで、可変容量型排気ターボ過給機では、一般的には、複数のノズルベーンのそれぞれに取り付けられた複数のレバープレートをドライブリングで駆動することで複数のノズルベーンの翼角(開度)を変更するように構成されている。そのため、複数のレバープレートとドライブリングとの間で摺動部をそれぞれ有する。
 これら複数箇所の摺動部に対して、上述した特許文献1に記載されたような、接触面の摩耗を減少させるための構成を適用する場合には、該摺動部1箇所に対して複数の部品が必要である。該摺動部は複数箇所存在することから、上述した特許文献1に記載されたような、接触面の摩耗を減少させるための構成を複数のレバープレートとドライブリングとの間の摺動部に適用すると、部品点数が大幅に増加し、構成が複雑になる他、コスト増も招くこととなる。
 上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、単純な構成で摺動部の摩耗を抑制できる可変容量型排気ターボ過給機を提供することを目的とする。
(1)本発明の少なくとも一実施形態に係る可変容量型排気ターボ過給機は、
 複数のノズルベーンと、
 環状のドライブリングと、
 一端側を前記ドライブリングに設けた溝部に連結ピン部を介して嵌合し、他端側を前記ノズルベーンに連結したレバープレートと、
を備え、
 前記連結ピン部の中心位置と前記ノズルベーンの回転中心との距離をrとし、
 前記連結ピン部の半径をrとし、
 前記ドライブリングの回転中心と前記ノズルベーンの回転中心との距離をLとし、
 前記連結ピン部と接触可能に形成された前記溝部の壁面が前記ドライブリングの径方向に対してなす角度をΨとし、
 前記ドライブリングの前記回転中心及び前記ノズルベーンの前記回転中心を通る線分と、前記連結ピン部の前記中心位置と前記ノズルベーンの前記回転中心とを結ぶ線分とのなす角度をθとし、
 前記角度θが採り得る最大値をθmxとし、
 前記角度θが0度のときの前記ドライブリングの角度位置を基準とした前記ドライブリングの回動角度をΦとし、
 前記角度θが前記θmxであるときの前記回動角度ΦをΦmxとし、
 前記連結ピン部と前記溝部との無次元滑り量Sを以下の式(A)で表し、
  S={(L+r+r)cos(Φmx+Ψ)}-1[rsinθmx-(L+r)sinΦmx×dΦ/dθ+{(L+r)cosΦmx-L-rcosθmx}tan(Φmx+Ψ)dΦ/dθ]+r(1-dΦ/dθ)/(L+r+r)     ・・・(A)
 前記式(A)におけるdΦ/dθを以下の式(B)で表し、
  dΦ/dθ={rcosθmx+rsinθmxtan(Φmx+Ψ)}/[(L+rcosθmx){1+tan(Φmx+Ψ)}-(L+r)tan(Φmx+Ψ){cosΦmxtan(Φmx+Ψ)-sinΦmx}]    ・・・(B)
 前記無次元滑り量Sの値が0.0016以下である。
 上記(1)の構成によれば、上記の式(A)で表される無次元滑り量Sの値を0.0016以下とすることで、部品等の追加をしなくても、溝部と連結ピン部との摺動量を抑制できるので、単純な構成で溝部及び連結ピン部の摩耗を抑制できる。
(2)幾つかの実施形態では、上記(1)の構成において、前記無次元滑り量Sの値が0.0012以下である。
 上記(2)の構成によれば、上記の式(A)で表される無次元滑り量Sの値を0.0012以下とすることで、溝部と連結ピン部との摺動量をさらに抑制できる。
(3)本発明の少なくとも一実施形態に係る可変容量型排気ターボ過給機は、
 複数のノズルベーンと、
 環状のドライブリングと、
 一端側を前記ドライブリングに設けた溝部に連結ピン部を介して嵌合し、他端側を前記ノズルベーンに連結したレバープレートと、
を備え、
 前記連結ピン部の中心位置と前記ノズルベーンの回転中心との距離をrとし、
 前記連結ピン部の半径をrとし、
 前記ドライブリングの回転中心と前記ノズルベーンの回転中心との距離をLとし、
 前記連結ピン部と接触可能に形成された前記溝部の壁面が前記ドライブリングの径方向に対してなす角度を0度とし、
 前記ドライブリングの前記回転中心及び前記ノズルベーンの前記回転中心を通る線分と、前記連結ピン部の前記中心位置と前記ノズルベーンの前記回転中心とを結ぶ線分とのなす角度をθとし、
 前記角度θが採り得る最大値をθmxとし、
 前記角度θが0度のときの前記ドライブリングの角度位置を基準とした前記ドライブリングの回動角度をΦとし、
 前記角度θが前記θmxであるときの前記回動角度ΦをΦmxとし、
 前記連結ピン部と前記溝部との無次元滑り量Sを以下の式(C)で表し、
  S=L(rcosΦmx+rsinθmx)/{(L+r+r)(L+r+2Lrcosθmx1/2}     ・・・(C)
 前記無次元滑り量Sの値が0.0016以下である。
 上記(3)の構成によれば、上記の式(C)で表される無次元滑り量Sの値を0.0016以下とすることで、部品等の追加をしなくても、溝部と連結ピン部との摺動量を抑制できるので、単純な構成で溝部及び連結ピン部の摩耗を抑制できる。
(4)幾つかの実施形態では、上記(3)の構成において、前記無次元滑り量Sの値が0.0012以下である。
 上記(4)の構成によれば、上記の式(C)で表される無次元滑り量Sの値を0.0012以下とすることで、溝部と連結ピン部との摺動量をさらに抑制できる。
(5)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(4)の何れかの構成において、前記角度θmxは、20°であってもよい。
(6)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(5)の何れかの構成において、前記角度θmxは、前記ノズルベーンの開度が最大開度となるときの前記角度θとすることができる。
(7)本発明の少なくとも一実施形態に係る可変容量型排気ターボ過給機は、
 複数のノズルベーンと、
 環状のドライブリングと、
 一端側を前記ドライブリングに設けた溝部に連結ピン部を介して嵌合し、他端側を前記ノズルベーンに連結したレバープレートと、
を備え、
 前記連結ピン部と接触可能に形成された前記溝部の壁面は、前記ドライブリングの径方向外側に向かうにつれて前記ドライブリングの回動方向のうち前記ノズルベーンの開度が開く方向に向かうように、前記ドライブリングの径方向に対して傾斜している。
 発明者らが鋭意検討した結果、溝部の壁面をドライブリングの径方向に対して上述したように傾斜させることで、溝部の壁面をドライブリングの径方向に対して傾斜させない場合と比べて、上述した無次元滑り量Sを小さくできることが判明した。したがって、上記(7)の構成によって、溝部と連結ピン部との摺動量を抑制するようにしてもよい。
 本発明の少なくとも一実施形態によれば、可変容量型排気ターボ過給機における摺動部の摩耗を抑制できる。
少なくとも一実施形態に係る可変容量型排気ターボ過給機の構造を示す断面図である。 幾つかの実施形態に係る可変ノズル機構を示す図である。 幾つかの実施形態に係る1つのレバープレート及びその周辺の拡大図である。 ドライブリングの回動によりドライブリングの溝部と連結ピン部との間で生じる相対滑りを説明するための模式的な図である。 レバー角度が0度であるときの、連結ピン部と溝部との幾何学的な関係を示す模式的な図である。 レバー角度が0度以外のときの、連結ピン部と溝部との幾何学的な関係を示す模式的な図である。 レバー角度が0度であるときの、連結ピン部と溝部との幾何学的な関係を示す模式的な図である。 レバー角度が0度以外のときの、連結ピン部と溝部との幾何学的な関係を示す模式的な図である。 図8において、長さkの導出に必要な位置関係を表した図である。 幾つかの実施例と幾つかの比較例における、各部の寸法を示す表である。 図10における表で示した各部の寸法を有する可変容量型排気ターボ過給機についての、無次元滑り量Sのグラフである。
 以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
 例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
 例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
 例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
 一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
 図1に示すように、本発明の少なくとも一実施形態に係る可変容量型排気ターボ過給機10は、内燃機関(不図示)から導入された排気ガスによって駆動されるタービン部12と、タービン部12と連動して前記内燃機関に外気を圧送するコンプレッサ部14と、タービン部12において排気ガスが導入されるタービンハウジング16に設けられた可変ノズル機構20とを備えている。
 タービンハウジング16は、外周部に渦巻き状に形成されたスクロール22が形成されている。スクロール22は前記内燃機関の排気口(不図示)に連通されている。スクロール22の中心部にはタービンロータ24が配置されている。タービンロータ24は、タービンシャフト26の一端に固定され、タービンシャフト26と共にタービンシャフト26の軸心Oを中心として回転可能になっている。タービンハウジング16の中央には、軸心Oに沿う方向に開口し、排気管(不図示)が接続される排気ガス出口28が設けられている。
 コンプレッサ部14はコンプレッサハウジング18を備え、コンプレッサハウジング18は、外周部に渦巻き状の給気通路30が形成されている。この給気通路30は前記内燃機関の給気口(不図示)に連通している。給気通路30の中心部にコンプレッサ32が設けられ、コンプレッサ32はタービンシャフト26の他端に固定され、タービンシャフト26と共に軸心O回りに回転可能になっている。コンプレッサハウジング18の中央に、軸心Oに沿う方向に開口し、給気管(不図示)に接続される給気入口34が設けられている。
 タービン部12とコンプレッサ部14との間に軸受ハウジング36が設けられ、タービンシャフト26は軸受ハウジング36の内部に設けられた軸受38によって回動自在に支持されている。
 幾つかの実施形態に係る可変ノズル機構20は、図1及び図2に示すように、円環状のノズルマウント42と、ノズルマウント42の周方向に沿って複数箇所において夫々回動可能に支持された複数のノズルベーン44と、複数のノズルベーン44を回動させるように構成されたドライブリング46とを備えている。ドライブリング46は、ノズルマウント42に対して回動可能に設けられ、ノズルベーン44に駆動力を与えて回動させ、その翼角を可変とすることができる。
 ノズルマウント42は、タービンハウジング16の内部で、軸受ハウジング36によって円環状の中心を軸心Oと一致するように、タービンハウジング16に固定されている。
 ノズルベーン44は、ノズルマウント42のタービン部12側であって、スクロール22内に配置されている。ノズルベーン44は、ノズル軸44aが一体に形成されており、ノズル軸44aがノズルマウント42に形成された貫通孔に挿通され、ノズル軸44aを中心に回動可能に支持されている。
 ドライブリング46は、円環状に形成され、ノズルマウント42の軸受ハウジング36側であって、円環状の中心を軸心Oと一致するようにノズルマウント42に支持されている。
 図1に示す例示的な実施形態において、ドライブリング46は、コンプレッサハウジング18に固定されたアクチュエータ48の作動部に対し、リンク50を介して接続されている。
 また、レバープレート52がドライブリング46の軸受ハウジング36側に設けられている。ドライブリング46の外周縁に周方向に複数の溝部47が形成され、レバープレート52の一端側に設けられた連結ピン部54が溝部47に係合され、レバープレート52の他端側はノズルベーン44のノズル軸44aに連結されている。レバープレート52は、ドライブリング46の円周方向に沿ってノズルベーン44と同数配置されている。
 かかる構成において、内燃機関から排出される排気ガスは、タービン部12のスクロール22に導入され、スクロール22の渦巻きに沿って周回しながら可変ノズル機構20のノズルベーン44の位置に至る。さらに、排気ガスは各ノズルベーン44の翼間を通過しながらタービンロータ24を回転させ、排気ガス出口28から機外へ送出される。
 他方、コンプレッサ部14では、タービンロータ24の回転と共に、タービンシャフト26を介してコンプレッサ32が回転する。コンプレッサ32の回転と共に、給気入口34からコンプレッサハウジング18に給気が導入される。導入された給気は、給気通路30で圧縮されながら内燃機関の給気口(不図示)に過給される。
 可変ノズル機構20では、アクチュエータ48を駆動してドライブリング46を回転させることで、溝部47に係合されている連結ピン部54が駆動される。これにより、各レバープレート52が揺動してノズル軸44aの軸心(中心)A周りに各ノズルベーン44を回動させて、各ノズルベーン44の翼角を調整する。これによって、各ノズルベーン44間の排気ガス流路の面積を調整し、タービンロータ24に至る排気ガスの容量を制御する。
 例示的な実施形態では、ドライブリング46の外周縁には、アクチュエータ48の作動部に接続されたリンク50に係合する凹部46bが形成されている。
 図3は、幾つかの実施形態に係る1つのレバープレート52及びその周辺の拡大図である。図4は、ドライブリング46の回動によりドライブリング46の溝部47と連結ピン部54との間で生じる相対滑りを説明するための模式的な図である。なお、図3では、ドライブリング46の回転中心である軸心O及びノズルベーン44の回転中心であるノズル軸44aの軸心Aを通る線分と、連結ピン部54の中心位置Pとノズルベーン44の回転中心(軸心A)とを結ぶ線分とのなす角度θが0度である場合について示している。
 幾つかの実施形態では、ドライブリング46の回転中心である軸心Oと、レバープレート52の回転中心であるノズル軸44aの軸心Aとが異なるため、ドライブリング46が回転して連結ピン部54を移動させると、ドライブリング46の溝部47と連結ピン部54との間で相対滑りが生じる。
 例えば、図4に示すように、ドライブリング46が軸心Oを中心に図4における反時計方向に回転して、レバープレート52がノズル軸44aの軸心Aを中心に角度θだけ反時計方向に回転する場合について考える。このレバープレート52の回転によって、連結ピン部54が図4において二点鎖線で示した位置から実線で示した位置まで移動する。
 溝部47と連結ピン部54との接触点Tとし、該接触点Tのうち、溝部47側の接触点Tをリング側接触点Tdと称し、連結ピン部54側の接触点Tをピン側接触点Tpと称する。また、各接触点T、Td、Tpに関し、連結ピン部54が移動する前の接触点TT、Td、Tpには添え字の0を付し、連結ピン部54が移動した後の接触点T、Td、Tpには添え字の1を付す。
 なお、以下の説明では、ドライブリング46が軸心Oを中心に図4における反時計方向に回転すると、ノズルベーン44の開度が大きくなるものとする。
 連結ピン部54が二点鎖線で示した位置から実線で示した位置まで移動すると、溝部47と連結ピン部54との接触点Tは、接触点T0から接触点T1に移動する。この時、リング側接触点Tdは、リング側接触点Td0からリング側接触点Td1まで壁面47a上を移動する。また、ピン側接触点Tpは、ピン側接触点Tp0からピン側接触点Tp1まで連結ピン部54の外周面54a上を移動する。このように、ドライブリング46が回転して連結ピン部54を移動させると、ドライブリング46の溝部47と連結ピン部54とが互いに相手側の部材に対する接触点が移動して、上述した相対滑りが生じる。
 上述した相対滑りによる摩耗を抑制するために、部品を追加する等して相対滑りによる滑り量を抑制することも考えられるが、ノズルプレートの数だけ存在するドライブリング46の溝部47と連結ピン部54との嵌合部分のそれぞれに部品を追加するとなると、部品点数が大幅に増加し、構成が複雑になる他、コスト増も招くこととなる。そのため、部品等の追加をせずに上述した相対滑りによる摩耗を抑制することが望まれる。
 各ノズルベーン44間の排気ガス流路の面積が最も小さくなる時のノズルベーン44の開度を0%とし、各ノズルベーン44間の排気ガス流路の面積が最も大きくなる時のノズルベーン44の開度を100%とすると、可変容量型排気ターボ過給機10において使用頻度及び運用負荷が高い開度は、一般的には60%から100%の範囲である。したがって、この範囲内において上述したような相対滑りを抑制できれば、ドライブリング46の溝部47と連結ピン部54との間の摩耗を効果的に抑制できる。
 発明者らが鋭意検討した結果、後述するL、r、r、Ψを適宜調節することで、ノズルベーン44の任意の開度における上述した相対滑りによる滑り量を抑制できることを見出した。具体的には、以下の式(A)で表される連結ピン部54と溝部47との無次元滑り量Sの値を0.0016以下とすることで、部品等の追加をしなくても、連結ピン部54と溝部47との摺動量を効果的に抑制できることが判明した。また、以下の式(A)で表される無次元滑り量Sの値を0.0012以下とすることで、連結ピン部54と溝部47との摺動量をさらに効果的に抑制できることが判明した。
  S={(L+r+r)cos(Φmx+Ψ)}-1[rsinθmx-(L+r)sinΦmx×dΦ/dθ+{(L+r)cosΦmx-L-rcosθmx}tan(Φmx+Ψ)dΦ/dθ]+r(1-dΦ/dθ)/(L+r+r)     ・・・(A)
 ここで、上記式(A)におけるdΦ/dθは、以下の式(B)で表される。
  dΦ/dθ={rcosθmx+rsinθmxtan(Φmx+Ψ)}/[(L+rcosθmx){1+tan(Φmx+Ψ)}-(L+r)tan(Φmx+Ψ){cosΦmxtan(Φmx+Ψ)-sinΦmx}]    ・・・(B)
 上記式(A)、(B)については、後で詳細に説明する。
 なお、上記式(A)、(B)において、可変容量型排気ターボ過給機10における各部の寸法や角度等を以下のように表す。
 連結ピン部54の中心位置Pとノズルベーン44の回転中心(ノズル軸44aの軸心A)との距離をrとする。
 連結ピン部54の半径をrとする。
 ドライブリング46の回転中心(軸心O)とノズルベーン44の回転中心(軸心A)との距離をLとする。
 連結ピン部54と接触可能に形成された溝部47の壁面47aがドライブリング46の径方向に対してなす角度(以下、壁面角度とも呼ぶ)をΨとする。
 ドライブリング46の回転中心(軸心O)及びノズルベーン44の回転中心(軸心A)を通る線分と、連結ピン部54の中心位置Pとノズルベーン44の回転中心(軸心A)とを結ぶ線分とのなす角度(以下、レバー角度とも呼ぶ)をθとする。
 レバー角度θが採り得る最大値をθmxとし、最大レバー角度とも呼ぶ。
 レバー角度θが0度のときのドライブリング46の角度位置を基準としたドライブリング46の回動角度(以下、ドライブリング角度とも呼ぶ)をΦとする。
 レバー角度θが最大レバー角度θmxであるときのドライブリング角度ΦをΦmxとし、最大ドライブリング角度とも呼ぶ。
 また、壁面角度Ψを0°とすると、上記式(A)は、以下の式(C)で表される。
  S=L(rcosΦmx+rsinθmx)/{(L+r+r)(L+r+2Lrcosθmx1/2}     ・・・(C)
 上記式(C)で表される連結ピン部54と溝部47との無次元滑り量Sの値を0.0016以下とすることで、部品等の追加をしなくても、連結ピン部54と溝部47との摺動量を効果的に抑制できる。また、上記式(C)で表される無次元滑り量Sの値を0.0012以下とすることで、連結ピン部54と溝部47との摺動量をさらに効果的に抑制できる。
 なお、最大レバー角度θmxは、例えば20°とする。また、最大レバー角度θmxは、ノズルベーン44の開度が最大開度(100%)となるときのレバー角度θとする。
 以下、式(A)の導出について、順を追って説明する。
 なお、以下の説明では、各角度は、各図において反時計方向を正とする。
 初めに、溝部47と連結ピン部54との接触点Tのうち、ピン側接触点Tpの位置を算出する。
 まず、レバー角度θが0度である場合について考える。図5は、レバー角度θが0度であるときの、連結ピン部54と溝部47との幾何学的な関係を示す模式的な図である。
 図5において、P0は、連結ピン部54の中心位置であり、T0は、上述したように溝部47と連結ピン部54との接触点である。Aは、上述したようにノズルベーン44の回転中心であるノズル軸44aの軸心であり、Oは、上述したようにドライブリング46の回転中心である。
 yは、P0とAを結ぶ直線であり、P0からAに向かう方向を正とする、レバープレート52に固定された座標軸である。yは、P0とOを結ぶ直線であり、P0からOに向かう方向を正とする、空間に固定された座標軸である。θは、yとyのなす角であるから、θ=0の時、両者は同一直線である。xは、yと直交する座標軸である。Eは、xと連結ピン部54の外周面54aとの交点である。x’D0は、P0とT0を結ぶ直線である。Jは、溝部47の壁面47aを延長した直線である。Ψは、上述したように、ドライブリング46の径方向、より具体的には、溝部47の中心を通るドライブリング46の経線と、溝部47とのなす角である。したがって、Ψは、Jとyとのなす角である。
 連結ピン部54の外周面54aにおける滑り量であるは、接触点Tの微小変位であるので、接触点T(ピン側接触点Tp)の座標を求め、それを微分することで表すこととする。
(ピン側接触点Tp0の座標)
 x及びyは、レバープレート52に固定された座標軸であるから、点Eも連結ピン部54の外周面54a上を動かない点である。そこで、点Eを基準としピン側接触点Tp0の位置を表現する。
 角T0P0A=π/2-Ψ、角EP0A=π/2なので、角EP0T0=Ψである。よって、弧ET0は、rΨである。なお上述したように、rは、連結ピン部54の半径であり、P0T0である。
  弧ET0=rΨ   ・・・(式1)
 次に、レバー角度θが0度以外の場合について考える。図6は、レバー角度θが0度以外のときの、連結ピン部54と溝部47との幾何学的な関係を示す模式的な図である。
 図6において、P1は、連結ピン部54の中心位置であり、T1は、上述したように溝部47と連結ピン部54との接触点である。
 x’D1は、P1とT1とを結ぶ直線である。y’は、yと平行な直線であり、図示の便宜のために設けた。γは、x’D1とxとのなす角である。xは、yと直交する直線である。
 ここで、Jとy’とのなす角は、Φ+Ψと表すことができる。なお、Φは、上述したように、レバー角度θが0度のときのドライブリング46の角度位置を基準としたドライブリング角度である。
(ピン側接触点Tp1の座標)
 θ=0の時と同様に、E点を基準としピン側接触点Tp1の位置を表現する。弧ETp1は、rγと表すことができる。ここでγは、xとxとのなす角(仮に第1角度と呼ぶ)から、xとx’D1とのなす角(仮に、第2角度と呼ぶ)を引いたものに等しい。
 上記第1角度は、x⊥yかつx⊥yなので、-θである。
 上記第2角度は、x⊥yかつx’D1⊥Jなので、-(Φ+Ψ)である。
 なお、上記第1角度及び上記第2角度についても、点Eから反時計回りを正として表現した。つまりγは、Φ+Ψ-θである。よって弧ETp1は、r(Φ+Ψ-θ)と表すことができる(式2)。これは、θ=0、Φ=0、上記(式1)と一致する。
  弧ETp1=r(Φ+Ψ-θ)   ・・・(式2)
(ピン側滑り量ds
 以上より、滑り量のうち、連結ピン部54の外周面54aにおける滑り量であるピン側滑り量dsは、dr(Φ+Ψ-θ)となる。
  ds=dr(Φ+Ψ-θ)   ・・・(式3)
 次に、溝部47と連結ピン部54との接触点Tのうち、リング側接触点Tdの位置を算出する。
 まず、レバー角度θが0度である場合について考える。図7は、レバー角度θが0度であるときの、連結ピン部54と溝部47との幾何学的な関係を示す模式的な図である。
 図7において、yは、P0とOを結ぶ直線であり、P0からOに向かう方向を正とする、ドライブリング46に固定された座標軸である。Φは、yとyのなす角であるから、Φ=0の時、両者は同一直線である。xはyと直交する座標軸である。点Fは、xと溝部47の壁面47aとの交点である。
 溝部47の壁面47aにおける滑り量である溝壁面側滑り量は、ピン側滑り量と同様に接触点Tの微小変位であるので、接触点T(リング側接触点Td)の座標を求め、それを微分することで表すこととする。
(リング側接触点Td0の座標)
 x及びyは、ドライブリング46に固定された座標であるから、点Fも壁面47a上を動かない点である。そこで、点Fを基準としリング側接触点Td0の位置を表現する。
 角Td0P0A=π/2-Ψ、角FP0A=π/2なので、角FP0Td0=Ψである。P0T0=r、角FTd0P0=π/2なので、FTd0は、tanΨである(式4)。
  FTd0=tanΨ   ・・・(式4)
 次に、レバー角度θが0度以外の場合について考える。図8は、レバー角度θが0度以外のときの、連結ピン部54と溝部47との幾何学的な関係を示す模式的な図である。
 図8において、P’0は、θ=0、Φ=0の時にP0の位置にあった、x座標系上の点である。J’は、P’0とP1を通る直線である。連結ピン部54は壁面47aに沿って動き、位置が定まるため、J’//Jである。
(リング側接触点Td1の座標)
 θ=0の時と同様に、点Fを基準としリング側接触点Td1の位置を表現する。上記式4からFTd0=tanΨであるので、Td0Td1を求めればよい。
 ここで、J⊥x’D0かつJ⊥x’D1であり、J’//Jである。よって、Td0Td1=P’0P1である。
そこで、P’0P1を求める。
 P’0P1の長さをkとおく。図9は、図8において、kの導出に必要な位置関係を表した図である。Oから見たP1の座標(x座標系上)をP’0経由及びA経由の2通りでベクトルで表現することでkを求める。
 ベクトルOP’0は、θ=0の時にOP0=L+rなので、OP’0=L+rとなることを利用して、
  ベクトルOP’0=(L+r)sinΦ,-(L+r)cosΦ
と表せられる。
 また、以下の各ベクトルは、以下のように表せられる。
 ベクトルP’0P1=-ksin(Φ+Ψ),kcos(Φ+Ψ)
 ベクトルOA=0,-L
 ベクトルAP1=rsinθ,-rcosθ
 これらを連立すると、以下の(式5)及び(式6)が得られる。
  (L+r)sinΦ+ksin(Φ+Ψ)=rsinθ    ・・・(式5)
  (L+r)cosΦ+kcos(Φ+Ψ)=L+rcosθ  ・・・(式6)
 (式6)を変形すると、以下の(式7)が得られる。
  k={(L+r)cosΦ-L-rcosθ}/cos(Φ+Ψ) ・・・(式7)
 したがって、FTd1は、FTd0+Td0Td1であり、FTd0+P’0P1、すなわち、FTd0+kであるので、FTd1=tanΨ+{(L+r)cosΦ-L-rcosθ}/cos(Φ+Ψ)となる。これは、θ=0、Φ=0、上記(式4)と一致する。
(溝壁面側滑り量ds
 以上より、滑り量のうち、溝部47の壁面47aにおける滑り量である溝壁面側滑り量dsは、以下の(式8)でw表される。
  ds=dtanΨ+d[{(L+r)cosΦ-L-rcosθ}/cos(Φ+Ψ)]   ・・・(式8)
(滑り量ds/dθの算出)
 レバー角度θの微小変化dθあたりの滑り量ds/dθを以下のようにして算出する。
 接触点Tの連結ピン部54の外周面54a上の移動量、すなわち、ピン側接触点Tpのピン側滑り量dsと、接触点Tの壁面47aにおける移動量、すなわち、リング側接触点Tdの溝壁面側滑り量dsとの差が正味の滑り量dsである。
 壁面47aに対して連結ピン部54がJ方向に沿って移動して滑った場合、及び、反時計方向に回って滑った場合をdsの正方向とすると、ds=ds-dsとなる。
 よって、レバー角度θの微小変化dθあたりの滑り量ds/dθは、以下の(式9)で表される。
  ds/dθ=ds/dθ-ds/dθ
       =dtanΨ/dθ+d[{(L+r)cosΦ-L-rcosθ}/cos(Φ+Ψ)]/dθ-dr(Φ+Ψ-θ)/dθ
       =d[{(L+r)cosΦ-L-rcosθ}/cos(Φ+Ψ)]/dθ-r{(dΦ/dθ)-1}
       =[rsinθ-{(L+r)sinΦ}dΦ/dθ+{(L+r)cosΦ-L-rcosθ}tan(Φ+Ψ)(dΦ/dθ)]/cos(Φ+Ψ)+r{1-(dΦ/dθ)}   ・・・(式9)
(dΦ/dθの導出)
 (式9)を計算するためには、dΦ/dθを求める必要がある。
 (式7)に(式5)を代入すると、以下の(式10)が得られる。
  (L+r)cosΦtan(Φ+Ψ)+rsinθ-(L+r)sinΦ=Ltan(Φ+Ψ)+rcosθtan(Φ+Ψ)   ・・・(式10)
 (式10)の両辺を微分して整理すると、以下の(式11)が得られる。
  dΦ/dθ={rcosθ+rsinθtan(Φ+Ψ)}/[(L+rcosθ){1+tan(Φ+Ψ)}-(L+r)tan(Φ+Ψ){cosΦtan(Φ+Ψ)-sinΦ}]   ・・・(式11)
 なお、上述した式(B)は、(式11)において、θ=θmxとし、Φ=Φmxとした場合の式である。
(滑り量ds/dθの無次元化)
 上記の(式9)で表される滑り量ds/dθの値が小さい場合、レバー角度θの変化に対する滑り量は小さくなる。しかし、上記の(式9)では、分子にL、r、rの各寸法値が存在するため、装置規模が小さくなれば滑り量は当然小さくなる。そこで、滑り量に関する装置規模に依存しない指標として、上記の(式9)における両辺を各寸法値L、r、rの和である(L+r+r)で除して無次元化した以下の(式12)を得る。
  無次元滑り量S={(L+r+r)cos(Φ+Ψ)}-1[rsinθ-(L+r)sinΦ×dΦ/dθ+{(L+r)cosΦ-L-rcosθ}tan(Φ+Ψ)dΦ/dθ]+r(1-dΦ/dθ)/(L+r+r)   ・・・(式12)
 なお、上述した式(A)は、(式12)において、θ=θmxとし、Φ=Φmxとした場合の式である。
(壁面角度Ψが0°の場合)
 壁面角度Ψが0°の場合には、上記(式8)及び(式11)は、それぞれ以下の(式13)及び(式14)のように単純化できる。
  ds=d[{(L+r)cosΦ-L-rcosθ}/cosΦ]
    =d[L+r-{(L+rcosθ}/cosΦ}]   ・・・(式13)
  dΦ/dθ=(rcosθ+rsinθtanΦ)/{(L+rcosθ)(1+tanΦ)-(L+r)tanΦ(cosΦtanΦ-sinΦ)}
       =(rcosθ+rsinθtanΦ)/{(L+rcosθ)(1+tanΦ)-(L+r)tanΦ(sinΦ-sinΦ)}
       =(rcosθ+rsinθtanΦ)/{(L+rcosθ)(1+tanΦ)}   ・・・(式14)
 また、(式10)を変形すると、
  0=(L+r)cosΦtanΦ+rsinθ-(L+r)sinΦ-LtanΦ-rcosθtanΦ
   =(L+r)sinΦ+rsinθ-(L+r)sinΦ-(L+rcosθ)tanΦ
   =rsinθ-(L+rcosθ)tanΦ
となり、以下の(式15)を得る。
  tanΦ=rsinθ/(L+rcosθ)   ・・・(式15)
 (式14)に(式15)を代入すると、以下の(式16)を得る。
  dΦ/dθ=r(r+Lcosθ)/(r+2rLcosθ+L
         ・・・(式16)
 (式9)及び(式13)から、以下の(式17)が得られる。
  ds/dθ=ds/dθ-ds/dθ
       =(d/dθ)[L+r-{(L+rcosθ)/cosΦ}]+r{1-(dΦ/dθ)}
       =(d/dθ)[-(L+rcosθ)/cosΦ}]+r{1-(dΦ/dθ)}
       =(1/cosΦ){rsinθ-(L+rcosθ)tanΦ(dΦ/dθ)}+r{1-(dΦ/dθ)}   ・・・(式17)
 (式17)に(式15)、(式16)及び1/cosΦ=(1+tanΦ)1/2の関係を用いて整理すると、以下の(式18)が得られる。
  ds/dθ=(1/cosΦ)rsinθ{1-(dΦ/dθ)}+r{1-(dΦ/dθ)}
       =(rsinθ/cosΦ+r)L(L+rcosθ)/(r+2rLcosθ+L
       =(rsinθ/cosΦ+r)LcosΦ/(r+2rLcosθ+L1/2
       ={L/(L+r+2Lrcosθ)1/2}(rcosΦ+rsinθ)   ・・・(式18)
 なお、上述した式(C)は、(式18)において、θ=θmxとし、Φ=Φmxとし、(L+r+r)で除して無次元化した場合の式である。
(壁面角度Ψについて)
 上述した幾つかの実施形態では、壁面角度Ψが0°ではない。具体的には、上述した幾つかの実施形態では、溝部47の壁面47aは、ドライブリング46の径方向外側に向かうにつれてドライブリング46の回動方向のうちノズルベーン44の開度が開く方向、すなわち反時計方向に向かうように、ドライブリング46の径方向に対して傾斜させてもよい。
 発明者らが鋭意検討した結果、溝部47の壁面47aをドライブリング46の径方向に対して上述したように傾斜させることで、溝部47の壁面47aをドライブリング46の径方向に対して傾斜させない場合と比べて、上述した無次元滑り量Sを小さくできることが判明した。したがって、溝部47の壁面47aをドライブリング46の径方向に対して上述したように傾斜させることで、溝部47と連結ピン部54との摺動量を抑制するようにしてもよい。
(実施例について)
 図10は、幾つかの実施例と幾つかの比較例における、各部の寸法を示す表である。図11は、図10における表で示した各部の寸法を有する可変容量型排気ターボ過給機についての、上述した無次元滑り量Sのグラフである。図11では、横軸にレバー角度θをとり、縦軸に上述した無次元滑り量Sの値をとっている。
 図11に示すように、実施例1に係る可変容量型排気ターボ過給機10では、無次元滑り量Sの値は0.0016以下である。また、実施例2に係る可変容量型排気ターボ過給機10では、無次元滑り量Sの値は0.0012以下である。これに対して、比較例1、比較例2、及び比較例3に係る可変容量型排気ターボ過給機では、無次元滑り量Sの値は、いずれも0.0016を超えている。
 したがって、実施例1及び実施例2に係る可変容量型排気ターボ過給機10では、比較例1、比較例2、及び比較例3に係る可変容量型排気ターボ過給機と比べて、連結ピン部54と溝部47との摺動量を効果的に抑制できる。
 本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
10 可変容量型排気ターボ過給機
20 可変ノズル機構
42 ノズルマウント
44 ノズルベーン
44a ノズル軸
46 ドライブリング
47 溝部
47a 壁面
52 レバープレート
54 連結ピン部
54a 外周面

Claims (7)

  1.  複数のノズルベーンと、
     環状のドライブリングと、
     一端側を前記ドライブリングに設けた溝部に連結ピン部を介して嵌合し、他端側を前記ノズルベーンに連結したレバープレートと、
    を備え、
     前記連結ピン部の中心位置と前記ノズルベーンの回転中心との距離をrとし、
     前記連結ピン部の半径をrとし、
     前記ドライブリングの回転中心と前記ノズルベーンの回転中心との距離をLとし、
     前記連結ピン部と接触可能に形成された前記溝部の壁面が前記ドライブリングの径方向に対してなす角度をΨとし、
     前記ドライブリングの前記回転中心及び前記ノズルベーンの前記回転中心を通る線分と、前記連結ピン部の前記中心位置と前記ノズルベーンの前記回転中心とを結ぶ線分とのなす角度をθとし、
     前記角度θが採り得る最大値をθmxとし、
     前記角度θが0度のときの前記ドライブリングの角度位置を基準とした前記ドライブリングの回動角度をΦとし、
     前記角度θが前記θmxであるときの前記回動角度ΦをΦmxとし、
     前記連結ピン部と前記溝部との無次元滑り量Sを以下の式(A)で表し、
      S={(L+r+r)cos(Φmx+Ψ)}-1[rsinθmx-(L+r)sinΦmx×dΦ/dθ+{(L+r)cosΦmx-L-rcosθmx}tan(Φmx+Ψ)dΦ/dθ]+r(1-dΦ/dθ)/(L+r+r)     ・・・(A)
     前記式(A)におけるdΦ/dθを以下の式(B)で表し、
      dΦ/dθ={rcosθmx+rsinθmxtan(Φmx+Ψ)}/[(L+rcosθmx){1+tan(Φmx+Ψ)}-(L+r)tan(Φmx+Ψ){cosΦmxtan(Φmx+Ψ)-sinΦmx}]    ・・・(B)
     前記無次元滑り量Sの値が0.0016以下である
    可変容量型排気ターボ過給機。
  2.  前記無次元滑り量Sの値が0.0012以下である
    請求項1に記載の可変容量型排気ターボ過給機。
  3.  複数のノズルベーンと、
     環状のドライブリングと、
     一端側を前記ドライブリングに設けた溝部に連結ピン部を介して嵌合し、他端側を前記ノズルベーンに連結したレバープレートと、
    を備え、
     前記連結ピン部の中心位置と前記ノズルベーンの回転中心との距離をrとし、
     前記連結ピン部の半径をrとし、
     前記ドライブリングの回転中心と前記ノズルベーンの回転中心との距離をLとし、
     前記連結ピン部と接触可能に形成された前記溝部の壁面が前記ドライブリングの径方向に対してなす角度を0度とし、
     前記ドライブリングの前記回転中心及び前記ノズルベーンの前記回転中心を通る線分と、前記連結ピン部の前記中心位置と前記ノズルベーンの前記回転中心とを結ぶ線分とのなす角度をθとし、
     前記角度θが採り得る最大値をθmxとし、
     前記角度θが0度のときの前記ドライブリングの角度位置を基準とした前記ドライブリングの回動角度をΦとし、
     前記角度θが前記θmxであるときの前記回動角度ΦをΦmxとし、
     前記連結ピン部と前記溝部との無次元滑り量Sを以下の式(C)で表し、
      S=L(rcosΦmx+rsinθmx)/{(L+r+r)(L+r+2Lrcosθmx1/2}     ・・・(C)
     前記無次元滑り量Sの値が0.0016以下である
    可変容量型排気ターボ過給機。
  4.  前記無次元滑り量Sの値が0.0012以下である
    請求項3に記載の可変容量型排気ターボ過給機。
  5.  前記角度θmxは、20°である
    請求項1乃至4の何れか一項に記載の可変容量型排気ターボ過給機。
  6.  前記角度θmxは、前記ノズルベーンの開度が最大開度となるときの前記角度θである
    請求項1乃至5の何れか一項に記載の可変容量型排気ターボ過給機。
  7.  複数のノズルベーンと、
     環状のドライブリングと、
     一端側を前記ドライブリングに設けた溝部に連結ピン部を介して嵌合し、他端側を前記ノズルベーンに連結したレバープレートと、
    を備え、
     前記連結ピン部と接触可能に形成された前記溝部の壁面は、前記ドライブリングの径方向外側に向かうにつれて前記ドライブリングの回動方向のうち前記ノズルベーンの開度が開く方向に向かうように、前記ドライブリングの径方向に対して傾斜している
    可変容量型排気ターボ過給機。
PCT/JP2019/018517 2019-05-09 2019-05-09 可変容量型排気ターボ過給機 WO2020225898A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021518270A JP7217345B2 (ja) 2019-05-09 2019-05-09 可変容量型排気ターボ過給機
CN201980094714.4A CN113631808B (zh) 2019-05-09 2019-05-09 可变容量型排气涡轮增压器
US17/601,604 US20220178271A1 (en) 2019-05-09 2019-05-09 Variable displacement exhaust turbocharger
PCT/JP2019/018517 WO2020225898A1 (ja) 2019-05-09 2019-05-09 可変容量型排気ターボ過給機
DE112019006997.7T DE112019006997T5 (de) 2019-05-09 2019-05-09 Abgasturbolader mit variabler verdrängung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2019/018517 WO2020225898A1 (ja) 2019-05-09 2019-05-09 可変容量型排気ターボ過給機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020225898A1 true WO2020225898A1 (ja) 2020-11-12

Family

ID=73051058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/018517 WO2020225898A1 (ja) 2019-05-09 2019-05-09 可変容量型排気ターボ過給機

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220178271A1 (ja)
JP (1) JP7217345B2 (ja)
CN (1) CN113631808B (ja)
DE (1) DE112019006997T5 (ja)
WO (1) WO2020225898A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110138805A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-16 Honeywell International Inc. Conjugate curve profiles for vane arms, main-arms, and unison rings
US20120237339A1 (en) * 2011-03-15 2012-09-20 Thomas Streich Adjustable ring
JP2014224498A (ja) * 2013-05-16 2014-12-04 株式会社豊田自動織機 可変ノズルターボチャージャ
US9429033B2 (en) * 2013-11-08 2016-08-30 Honeywell International Inc. Drive arrangement for a unison ring of a variable-vane assembly
JP2017180462A (ja) * 2016-03-28 2017-10-05 株式会社豊田自動織機 可変ノズル機構

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4370253B2 (ja) * 2003-10-17 2009-11-25 三菱重工業株式会社 排気ターボ過給機の可変ノズル機構、それを備えた排気ターボ過給機及びその製造方法
EP1816317B1 (en) * 2006-02-02 2013-06-12 IHI Corporation Turbocharger with variable nozzle
JP5035473B2 (ja) * 2010-11-12 2012-09-26 トヨタ自動車株式会社 ターボチャージャの制御装置
US10851706B2 (en) * 2015-02-24 2020-12-01 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Variable nozzle mechanism and variable displacement type exhaust turbocharger
US10619508B2 (en) * 2017-11-03 2020-04-14 Borgwarner, Inc. Variable turbine geometry vane lever
KR102585747B1 (ko) * 2018-05-04 2023-10-11 현대자동차주식회사 차량용 vgt

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110138805A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-16 Honeywell International Inc. Conjugate curve profiles for vane arms, main-arms, and unison rings
US20120237339A1 (en) * 2011-03-15 2012-09-20 Thomas Streich Adjustable ring
JP2014224498A (ja) * 2013-05-16 2014-12-04 株式会社豊田自動織機 可変ノズルターボチャージャ
US9429033B2 (en) * 2013-11-08 2016-08-30 Honeywell International Inc. Drive arrangement for a unison ring of a variable-vane assembly
JP2017180462A (ja) * 2016-03-28 2017-10-05 株式会社豊田自動織機 可変ノズル機構

Also Published As

Publication number Publication date
CN113631808A (zh) 2021-11-09
US20220178271A1 (en) 2022-06-09
DE112019006997T5 (de) 2021-11-25
CN113631808B (zh) 2023-08-29
JPWO2020225898A1 (ja) 2020-11-12
JP7217345B2 (ja) 2023-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102076638B1 (ko) 가변 터빈 구조를 구비한 혼류 터보차저
US4726744A (en) Tubocharger with variable vane
EP2863032B1 (en) Centrifugal compressor
US9702264B2 (en) Variable nozzle unit and variable geometry system turbocharger
US20110138805A1 (en) Conjugate curve profiles for vane arms, main-arms, and unison rings
JP6349745B2 (ja) 可変ノズルユニット及び可変容量型過給機
WO2016057204A1 (en) Swirl type lp - egr throttle mechanism
CN107237654A (zh) 可变喷嘴机构用臂、可变喷嘴机构以及涡轮增压器
JP5949363B2 (ja) 可変ノズルユニット及び可変容量型過給機
JP6690730B2 (ja) 可変ノズルユニットおよび過給機
JP4044392B2 (ja) 可変ターボ過給機
US20170342997A1 (en) Compressor and turbocharger
WO2020225898A1 (ja) 可変容量型排気ターボ過給機
JP2005207337A (ja) ターボ過給機およびそのスラスト気体軸受
JP6959992B2 (ja) タービン及びターボチャージャ
WO2020129234A1 (ja) ターボ機械
JP6051569B2 (ja) 結合構造、可変ノズルユニット、及び可変容量型過給機
US10563536B2 (en) Variable nozzle mechanism used for turbocharger
WO2020261417A1 (ja) 可変ノズル装置および可変容量型排気ターボ過給機
JP2009150308A (ja) 遠心圧縮機
JP2014156809A (ja) 可変ノズルユニット及び可変容量型過給機
JPWO2019167181A1 (ja) 半径流入式タービン及びターボチャージャー
WO2023203855A1 (ja) タービンハウジングおよび可変容量型のターボチャージャ
WO2019111370A1 (ja) ディフューザ及びターボチャージャー
JP5857812B2 (ja) 可変ノズルユニット及び可変容量型過給機

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19928104

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2021518270

Country of ref document: JP

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19928104

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1