JPH065021B2 - タ−ボ過給機付エンジン - Google Patents
タ−ボ過給機付エンジンInfo
- Publication number
- JPH065021B2 JPH065021B2 JP60092059A JP9205985A JPH065021B2 JP H065021 B2 JPH065021 B2 JP H065021B2 JP 60092059 A JP60092059 A JP 60092059A JP 9205985 A JP9205985 A JP 9205985A JP H065021 B2 JPH065021 B2 JP H065021B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust
- turbocharger
- engine
- turbine
- passage
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Supercharger (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、排気ガスにより駆動されるタービンによって
吸気通路に介設したブロアを駆動し、吸気を加圧して供
給するようにしたターボ過給機付エンジンに関するもの
である。
吸気通路に介設したブロアを駆動し、吸気を加圧して供
給するようにしたターボ過給機付エンジンに関するもの
である。
［従来技術］ 従来より、この種のターボ過給機は充填効率の向上によ
るエンジンの高出力化を図る手段として汎用されてい
る。
るエンジンの高出力化を図る手段として汎用されてい
る。
ところで、この種のターボ過給機は、排気ガス流量の少
ないエンジンの低速運転時には、エンジンの充填効率を
有効にアップする程度に高速駆動することがなかなかに
困難であり、これを解消するため種々の提案がなされて
いる。
ないエンジンの低速運転時には、エンジンの充填効率を
有効にアップする程度に高速駆動することがなかなかに
困難であり、これを解消するため種々の提案がなされて
いる。
特開昭５８−１７２４２７号公報には、タービン車室の
ボリュート流路をタービン翼車の軸長手方向に３分割し
て、計３つのスクロールを形成し、２群排気ガス配管
を、スクロールに対し選択的に切り換え接続するように
したターボ過給機が提案されている。
ボリュート流路をタービン翼車の軸長手方向に３分割し
て、計３つのスクロールを形成し、２群排気ガス配管
を、スクロールに対し選択的に切り換え接続するように
したターボ過給機が提案されている。
ところで、第５図に気筒内圧力およびその後の排気ガス
圧の変化を示すように、排気ポートをタイミングＥＯで
開くと、圧力ＰはＰ１からＰ２に一挙に低下し、排気ガ
スは排気ガス通路内でからまで膨張し、続いて、タ
ービンによりからまで膨張して圧力Ｐ２からＰ３ま
で低下する。その場合、第５図にハッチング領域Ａで示
す面積に相当するエネルギは、いわゆるブローダウンエ
ネルギとして排気通路に放出されることになる。このブ
ローダウンエネルギは、各排気通路の容積が大きい場合
には排気ガスの内部エネルギに変換され、換言すれば、
排気ガス温度の上昇に消費されてしまう。
圧の変化を示すように、排気ポートをタイミングＥＯで
開くと、圧力ＰはＰ１からＰ２に一挙に低下し、排気ガ
スは排気ガス通路内でからまで膨張し、続いて、タ
ービンによりからまで膨張して圧力Ｐ２からＰ３ま
で低下する。その場合、第５図にハッチング領域Ａで示
す面積に相当するエネルギは、いわゆるブローダウンエ
ネルギとして排気通路に放出されることになる。このブ
ローダウンエネルギは、各排気通路の容積が大きい場合
には排気ガスの内部エネルギに変換され、換言すれば、
排気ガス温度の上昇に消費されてしまう。
通常の排気マニホールドでは、各排気通路の通路断面積
は、エンジンの高速・高負荷運転時に排気抵抗とならな
いように充分大きく設定されているため、容量が大きく
なり過ぎ、排気ガスの放出量自体が少ないエンジンの低
速運転時には、上記ブローダウンエネルギを有効に利用
できず、排気ガスの温度上昇をもたらすに過ぎない。
は、エンジンの高速・高負荷運転時に排気抵抗とならな
いように充分大きく設定されているため、容量が大きく
なり過ぎ、排気ガスの放出量自体が少ないエンジンの低
速運転時には、上記ブローダウンエネルギを有効に利用
できず、排気ガスの温度上昇をもたらすに過ぎない。
かかる理由により、上記公報記載のターボ過給機におい
ても、各スクロールに至る各気筒の排気通路でブローダ
ウンエネルギが排気ガス温度の上昇に消費され、有効利
用が図れていないのが現状である。
ても、各スクロールに至る各気筒の排気通路でブローダ
ウンエネルギが排気ガス温度の上昇に消費され、有効利
用が図れていないのが現状である。
［発明の目的］ 本発明の目的は、ブローダウンエネルギを有効利用し
て、特に低速運転時におけるターボ過給機の効率を向上
させることができるターボ過給機付エンジンを提供する
ことである。
て、特に低速運転時におけるターボ過給機の効率を向上
させることができるターボ過給機付エンジンを提供する
ことである。
［発明の構成］ このため、本発明は、互いに仕切られた複数のスクロー
ルを有するターボ過給機を備えたエンジンにおいて、各
気筒の排気通路を第１，第２、２つの排気通路で構成
し、各第１排気通路および第２排気通路は夫々所定のス
クロールに連結し、かつ、いずれか一方の排気通路に連
通する排気ポートを他方の排気通路に連通する排気ポー
トに比して早いタイミングで開く一方、両方の排気ポー
トをほぼ同じタイミングで閉じるようにして構成したも
のである。
ルを有するターボ過給機を備えたエンジンにおいて、各
気筒の排気通路を第１，第２、２つの排気通路で構成
し、各第１排気通路および第２排気通路は夫々所定のス
クロールに連結し、かつ、いずれか一方の排気通路に連
通する排気ポートを他方の排気通路に連通する排気ポー
トに比して早いタイミングで開く一方、両方の排気ポー
トをほぼ同じタイミングで閉じるようにして構成したも
のである。
［発明の効果］ 本発明によれば、各気筒の排気通路を２つに分割したか
ら、各排気通路の通路面積を小さく設定でき、しかもい
ずれか一方の排気通路を早いタイミングで開くようにし
たので、エンジンの低速時においても排気ガスの有する
ブローダウンエネルギをそのままタービンに作用させる
ことができ、低速運転時における過給効率を向上するこ
とができる。また本発明では、各スクロールに排気ガス
を導入する導入路を各スクロールに対し切り換える切換
弁も必要でなくなる。
ら、各排気通路の通路面積を小さく設定でき、しかもい
ずれか一方の排気通路を早いタイミングで開くようにし
たので、エンジンの低速時においても排気ガスの有する
ブローダウンエネルギをそのままタービンに作用させる
ことができ、低速運転時における過給効率を向上するこ
とができる。また本発明では、各スクロールに排気ガス
を導入する導入路を各スクロールに対し切り換える切換
弁も必要でなくなる。
さらに、本発明では各気筒の２つの排気通路をほぼ同じ
タイミングで閉じるようにしたので、排気時間を十分に
確保でき、高速高負荷運転時においても排気抵抗を低減
できる。
タイミングで閉じるようにしたので、排気時間を十分に
確保でき、高速高負荷運転時においても排気抵抗を低減
できる。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
第１図に全体構成図を図式的に示すように、第１から第
４気筒＃１〜＃４からなるエンジンＥは、吸気通路５に
介設したブロア６と、排気通路１０を流下する排気ガス
により駆動されるタービン７とをタービン出力軸８で結
合したターボ過給機９を備えている。
４気筒＃１〜＃４からなるエンジンＥは、吸気通路５に
介設したブロア６と、排気通路１０を流下する排気ガス
により駆動されるタービン７とをタービン出力軸８で結
合したターボ過給機９を備えている。
このターボ過給機９のタービン７は、第２図に示すよう
に、隔壁７ａによって仕切られた第１，第２、２つのス
クロール室７Ｐ，７Ｓを有する。
に、隔壁７ａによって仕切られた第１，第２、２つのス
クロール室７Ｐ，７Ｓを有する。
タービン７の２つのスクロール室７Ｐ，７Ｓに対し、本
発明では、各気筒＃１〜＃４の排気通路を第１，第２、
２つの排気通路１０Ｐ，１０Ｓで構成する。そして、各
気筒の第１排気通路１０Ｐ，…，１０Ｐは、これらを共
通に連結したうえでタービン７の第１スクロール室７Ｐ
に連結する。また、各気筒の第２排気通路１０Ｓ，…，
１０Ｓは、これらを共通に連結したうえで第２スクロー
ル室７Ｓに連結する。
発明では、各気筒＃１〜＃４の排気通路を第１，第２、
２つの排気通路１０Ｐ，１０Ｓで構成する。そして、各
気筒の第１排気通路１０Ｐ，…，１０Ｐは、これらを共
通に連結したうえでタービン７の第１スクロール室７Ｐ
に連結する。また、各気筒の第２排気通路１０Ｓ，…，
１０Ｓは、これらを共通に連結したうえで第２スクロー
ル室７Ｓに連結する。
なお、第１図において、１１はウエストゲートバルブ
で、この実施例では排気ガス流量が多い第１排気通路１
０Ｐのタービン上流に設置している。
で、この実施例では排気ガス流量が多い第１排気通路１
０Ｐのタービン上流に設置している。
次に、上記第１，第２排気通路10Ｐ，10Ｓが各々連通す
る各気筒＃１〜＃４の第１，第２排気ポート１２Ｐ，１
２Ｓの開閉タイミングについて説明する。
る各気筒＃１〜＃４の第１，第２排気ポート１２Ｐ，１
２Ｓの開閉タイミングについて説明する。
第３図に示すように、第１排気ポート１２Ｐを開閉する
第１の排気バルブＶｐは、第２排気ポート１２Ｓを開閉
する第２の排気バルブＶｓの開きのタイミングＥosに比
して所定のタイミングだけ早い開きタイミングＥopに設
定するとともに、閉じのタイミングＥcpは、第２の排気
バルブＶｓのそれに（Ｅcs）比して若干遅らせる。
第１の排気バルブＶｐは、第２排気ポート１２Ｓを開閉
する第２の排気バルブＶｓの開きのタイミングＥosに比
して所定のタイミングだけ早い開きタイミングＥopに設
定するとともに、閉じのタイミングＥcpは、第２の排気
バルブＶｓのそれに（Ｅcs）比して若干遅らせる。
かかる排気バルブタイミングの設定によれば、第４図に
第１，第２排気通路１０Ｐ，１０Ｓの圧力変化を夫々示
すように、第１排気バルブＶｐが開かれた直後に、パル
ス状の圧力波Ｗｐが第１排気通路１０Ｐに発生し、この
圧力波が減衰されることなく直接的にタービン７の第１
スクロール７Ｐに持ち込まれるため、タービン７を効率
よく駆動することができる。
第１，第２排気通路１０Ｐ，１０Ｓの圧力変化を夫々示
すように、第１排気バルブＶｐが開かれた直後に、パル
ス状の圧力波Ｗｐが第１排気通路１０Ｐに発生し、この
圧力波が減衰されることなく直接的にタービン７の第１
スクロール７Ｐに持ち込まれるため、タービン７を効率
よく駆動することができる。
換言すれば、前記第５図について説明したブローダウン
エネルギＡを有効に利用することができ、特に低速運転
域でのタービン駆動効率を向上することができ、低速域
でのエンジンの出力性能を向上することができる。
エネルギＡを有効に利用することができ、特に低速運転
域でのタービン駆動効率を向上することができ、低速域
でのエンジンの出力性能を向上することができる。
なお、上記実施例においては、第１排気バルブの開きの
タイミングを第２排気バルブの開きのタイミングに比し
て早く設定するとともに、閉じのタイミングは遅らせる
設定としたが、本発明はこれに限定されるものではな
く、要はブローダウンエネルギを利用できるよう、いず
れか一方の排気通路の開きのタイミングを他方に比して
早めるように設定すればよく、閉じのタイミングについ
ては、特定の順序はないが、ほぼ同じタイミングとし、
全体として開きの期間を十分に確保し、高速高負荷運転
十分にも排気抵抗を軽減するようにすればよい。
タイミングを第２排気バルブの開きのタイミングに比し
て早く設定するとともに、閉じのタイミングは遅らせる
設定としたが、本発明はこれに限定されるものではな
く、要はブローダウンエネルギを利用できるよう、いず
れか一方の排気通路の開きのタイミングを他方に比して
早めるように設定すればよく、閉じのタイミングについ
ては、特定の順序はないが、ほぼ同じタイミングとし、
全体として開きの期間を十分に確保し、高速高負荷運転
十分にも排気抵抗を軽減するようにすればよい。
第１図は本発明の実施例にかかるターボ過給機付エンジ
ンの全体概略説明図、第２図はターボ過給機の断面説明
図、第３図は排気バルブタイミングを示すグラフ、第４
図(a),(b)は夫々排気バルブタイミングとそれに対応し
た各排気通路での排圧変化を示すグラフ、第５図は気筒
の燃焼室内圧およびその後の排圧の変化を示すグラフで
ある。 ７…タービン、７Ｐ，７Ｓ…第１，第２スクロール、９
…ターボ過給機、１０Ｐ…１０Ｓ…第１，第２排気通
路。
ンの全体概略説明図、第２図はターボ過給機の断面説明
図、第３図は排気バルブタイミングを示すグラフ、第４
図(a),(b)は夫々排気バルブタイミングとそれに対応し
た各排気通路での排圧変化を示すグラフ、第５図は気筒
の燃焼室内圧およびその後の排圧の変化を示すグラフで
ある。 ７…タービン、７Ｐ，７Ｓ…第１，第２スクロール、９
…ターボ過給機、１０Ｐ…１０Ｓ…第１，第２排気通
路。
Claims (1)
- 【請求項１】相互に隔壁により仕切られた複数のスクロ
ールを有するタービンとタービン出力軸に連結されたブ
ロアとからなるターボ過給機を備えたエンジンにおい
て、 エンジンの各気筒の排気通路を２つの排気通路に分割し
て設け、これら２つの排気通路を相互に独立にターボ過
給機の所定のスクロールに夫々連結するとともに、２つ
の排気通路の一方に連通する排気ポートを他方に連通す
る排気ポートに比して早いタイミングで開く一方、両方
の排気ポートをほぼ同じタイミングで閉じるようにした
ことを特徴とするターボ過給機付エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60092059A JPH065021B2 (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | タ−ボ過給機付エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60092059A JPH065021B2 (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | タ−ボ過給機付エンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61250344A JPS61250344A (ja) | 1986-11-07 |
| JPH065021B2 true JPH065021B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=14043914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60092059A Expired - Lifetime JPH065021B2 (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | タ−ボ過給機付エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065021B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7836692B2 (en) * | 2005-01-31 | 2010-11-23 | Faurecia Systemes D'echappement | Exhaust line element provided with a turbocompressor |
| DE102005039012A1 (de) * | 2005-08-18 | 2007-02-22 | Volkswagen Ag | Brennkraftmaschine mit Abgasturboaufladung |
| US8561403B2 (en) * | 2008-08-05 | 2013-10-22 | Vandyne Super Turbo, Inc. | Super-turbocharger having a high speed traction drive and a continuously variable transmission |
| JP5665486B2 (ja) | 2010-11-04 | 2015-02-04 | 三菱重工業株式会社 | ツインスクロール型ターボチャージャのタービンハウジング |
| GB2514789B (en) * | 2013-06-04 | 2017-03-29 | Jaguar Land Rover Ltd | Exhaust turbocharger having different turbine geometries for separate exhaust streams |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5267415A (en) * | 1975-12-03 | 1977-06-03 | Automob Antipollut & Saf Res Center | Turbine supercharger |
| JPS608422U (ja) * | 1983-06-29 | 1985-01-21 | 三菱自動車工業株式会社 | タ−ボ過給機付エンジン |
-
1985
- 1985-04-26 JP JP60092059A patent/JPH065021B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61250344A (ja) | 1986-11-07 |
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