JPH065023B2 - Tarbooger - Google Patents
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- JPH065023B2 JPH065023B2 JP62133297A JP13329787A JPH065023B2 JP H065023 B2 JPH065023 B2 JP H065023B2 JP 62133297 A JP62133297 A JP 62133297A JP 13329787 A JP13329787 A JP 13329787A JP H065023 B2 JPH065023 B2 JP H065023B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自動車のエンジン等に適用されるターボチ
ャージャに関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a turbocharger applied to an engine of an automobile or the like.
従来、特開昭58−138222号公報に記載された排
気タービン過給機については、タービンスクロールを二
分割し、一方のタービンスクロール部分に開閉弁即ち開
閉シャッタを設置し、ノズル面積を可変にするような構
造のものが開示されている。これについて第2図を参照
して概説する。Conventionally, in the exhaust turbine supercharger disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 58-138222, the turbine scroll is divided into two parts, and an opening / closing valve, that is, an opening / closing shutter is installed in one turbine scroll part to make the nozzle area variable. Such a structure is disclosed. This will be outlined with reference to FIG.
第2図において、内燃機関の排気タービンの過給機にお
ける排気タービン60が示されている。排気タービン6
0については、タービンケース61の内部を隔壁62に
よりほぼ軸方向に並んだ流路面積の異なる大容量及び小
容量用の2つのスクロール室63,64に分割し、隔壁
62の先端はタービン羽根67の外周の羽根入口に近接
させて、ノズル部分65,66も軸方向に二分割し、且
つこの二分割されたノズル幅をそれぞれに連通している
2つのスクロール室63,64の容量に応じて与え、ス
クロール入口部にスクロール室63,64に連なる2流
路のうち流路面積の大きな方の流路入口を開閉できるバ
ルブ68を設けている。FIG. 2 shows the exhaust turbine 60 in the supercharger of the exhaust turbine of the internal combustion engine. Exhaust turbine 6
For 0, the inside of the turbine case 61 is divided by a partition wall 62 into two scroll chambers 63, 64 for large capacity and small capacity, which are arranged in the axial direction and have different flow passage areas, and the tips of the partition wall 62 are turbine blades 67. According to the capacity of the two scroll chambers 63 and 64, the nozzle portions 65 and 66 are also divided into two in the axial direction in the vicinity of the blade entrance on the outer circumference of the two, and the two divided nozzle widths communicate with each other. In addition, a valve 68 is provided at the scroll inlet to open and close the flow channel inlet having the larger flow channel area of the two flow channels connected to the scroll chambers 63 and 64.
エンジン低速時の過給圧力が低い場合には、バルブ68
を閉じて流路面積の小さな方のスクロール室64のみに
排気ガスを流し、エンジン高速時には次第にバルブ68
を開いて流路面積の大きな方のスクロール室63にも排
気ガスを流すようにしたものである。If the boost pressure at low engine speed is low, the valve 68
Closed to allow the exhaust gas to flow only in the scroll chamber 64 having the smaller flow passage area, and gradually increase the valve 68 when the engine speed is high.
The exhaust gas is made to flow into the scroll chamber 63 having a larger flow passage area.
更に、第3図には、別の構造を示し、特にスクロール及
びノズルを示すものである。第3図の部品には、第2図
の部品と同一のものについては同一の符号にダッシュを
付した符号を付して説明を省略する。Further, FIG. 3 shows another structure, particularly a scroll and a nozzle. The parts in FIG. 3 that are the same as the parts in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals with a dash added, and description thereof will be omitted.
第2図及び第3図に示す排気タービン過給機60は、エ
ンジン低速から高速まで広範囲で効率良く十分な過給圧
力を得るためにスクロール室63,64及びノズル6
5,66を可変容量にし、この容量を大幅に変えるため
低速時に使うスクロール流量面積をできるだけ小さくす
るものであり、スクロール室63,64を二分割して、
一方のタービンスクロール部分にバルブ68即ち開閉シ
ヤッタを設置し、ノズル面積を可変にしている。The exhaust turbine supercharger 60 shown in FIGS. 2 and 3 has scroll chambers 63, 64 and nozzles 6 in order to obtain a sufficient supercharging pressure efficiently over a wide range from low engine speed to high speed.
5, 66 are variable capacities, and in order to greatly change the capacities, the scroll flow area used at a low speed is made as small as possible, and the scroll chambers 63, 64 are divided into two,
A valve 68, that is, an opening / closing shutter is installed in one turbine scroll portion to make the nozzle area variable.
しかしながら、上記の排気タービン過給機は、タービン
通路を形成するタービンケーシングは鋳物のみで構成さ
れ、エンジンから排気される排気ガスを断熱するという
ものではない。また、2つのタービン通路は、別体とし
て構成したものでなく、両者のスクロールを一体的に形
成しているものであり、製作上、タービン通路の形状を
正確に且つ堅牢に構成し且つ所望の形状を容易に製作す
るという点では、問題点を有するものである。However, in the above-described exhaust turbine supercharger, the turbine casing that forms the turbine passage is made of only castings, and the exhaust gas exhausted from the engine is not insulated. Further, the two turbine passages are not formed separately, but the scrolls of the two are integrally formed. Therefore, in manufacturing, the shape of the turbine passages is accurately and robustly formed and desired. There is a problem in that the shape can be easily manufactured.
ところで、本出願人はこの出願の先願である特願昭61
−250234号として、回転電機付ターボチャージャ
を提供している。該回転電機付ターボチャージャは、エ
ンジンの排気管に回転電機を有するタービンを設け、排
気エネルギーを回生して電気負荷に供給するものであ
り、電気負荷の需要電気量に応じて前記タービンに圧送
する排気エネルギーを制御する制御手段と前記回転電機
の電気出力を調節する調節手段とを設けたことを特徴と
している。By the way, the applicant of the present application filed Japanese Patent Application No.
-250234, a turbocharger with a rotating electric machine is provided. The turbocharger with rotating electric machine is provided with a turbine having a rotating electric machine in an exhaust pipe of an engine, regenerates exhaust energy and supplies it to an electric load, and pressure-feeds it to the turbine according to an amount of electricity demanded by the electric load. A control means for controlling exhaust energy and an adjusting means for adjusting an electric output of the rotating electric machine are provided.
このような回転電機付ターボチャージャは、タービンス
クロールを二分割にしているが、二分割にしたタービン
スクロールを製作するに当たって、製造上簡単にできず
種々の問題を有している。また、タービンとコンプレッ
サとがタービン軸によって連結され、該タービン軸上に
交流機である回転電機は配置されている。回転電機は、
例えば、強力な永久磁石から成る回転子及び三相巻線を
有する固定子から構成されている。In such a turbocharger equipped with a rotating electric machine, the turbine scroll is divided into two parts. However, in manufacturing the turbine scroll divided into two parts, it is not easy to manufacture, and there are various problems. Further, the turbine and the compressor are connected by a turbine shaft, and a rotating electric machine that is an AC machine is arranged on the turbine shaft. The rotating electric machine
For example, it is composed of a rotor made of strong permanent magnets and a stator having three-phase windings.
しかしながら、永久磁石は熱に対して極めて弱く、温度
約200℃以上になると、その減磁率は大幅に劣化するも
のである。永久磁石は、例えば、約200℃での減磁率が
約5%であるが、約300℃での減磁率が約30%にも達す
る性質を有している。それ故に、回転電機がタービンか
らの熱の影響を受けないように、タービンから伝わる熱
を遮熱するということが大きな問題となる。However, the permanent magnet is extremely weak against heat, and its demagnetization rate deteriorates significantly when the temperature rises above about 200 ° C. The permanent magnet has a demagnetization rate of about 5% at about 200 ° C., but has a property of reaching about 30% at about 300 ° C. Therefore, it is a big problem to shield the heat transmitted from the turbine so that the rotating electric machine is not affected by the heat from the turbine.
そこで、この発明の目的は、上記の問題点を解消するこ
とであり、タービン通路に関してタービンケースを鋳物
で構成すると共に、タービンスクロールを二分割にする
のに簡単な構造を提供し、しかもタービン通路即ちメイ
ンポートとサブポートの形状を所望のサイズに正確に且
つ堅牢に構成して所望の形状を簡単に製作することがで
き、更に、エンジンから排気される排気ガスからの熱即
ち高温状態になるタービンから伝導、輻射によって伝え
られる熱を断熱ガスケットによって遮熱し、前記タービ
ンをコンプレッサとの間に配設されたシャフトを支持す
るベアリング、永久磁石から成る交流機の回転電機を高
熱による悪影響から保護し、排気ガスが有する熱エネル
ギーをタービン通路に閉じ込めて熱エネルギーを効率的
に回収することができるターボチャージャを提供するこ
とである。Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, to provide a turbine case with respect to the turbine passage by casting, and to provide a simple structure for dividing the turbine scroll into two parts. That is, the main port and the sub port can be precisely and robustly configured to have a desired size to easily manufacture the desired shape, and further, heat from the exhaust gas exhausted from the engine, that is, a high temperature state turbine. The heat transmitted by the radiant heat is shielded by a heat insulating gasket, the bearing supporting the shaft arranged between the turbine and the compressor, and the rotating electric machine of the AC machine consisting of permanent magnets are protected from the adverse effects of high heat, It is possible to efficiently recover the thermal energy by confining the thermal energy of the exhaust gas in the turbine passage. It is to provide a turbo charger that can.
この発明は、上記の目的を達成するため、次のように構
成されている。即ち、この発明は、タービンとコンプレ
ッサを連結したタービン軸、該タービン軸上の回転電機
を収容したセンタハウジングとメインポートを形成した
タービンケースの間に配置したハウジング、前記タービ
ンケースと前記ハウジングとの各取付面に形成した各凹
部、該各凹部が整合した状態で前記タービンケースと前
記ハウジングを固着して形成したサブポート、及び前記
タービンケースと前記ハウジングとの前記各取付面間に
介在させた断熱ガスケットを有することを特徴とするタ
ーボチャージャに関する。The present invention is configured as follows to achieve the above object. That is, the present invention provides a turbine shaft that connects a turbine and a compressor, a housing that is arranged between a center housing that houses a rotating electrical machine on the turbine shaft and a turbine case that forms a main port, and the turbine case and the housing. Recesses formed on each mounting surface, subports formed by fixing the turbine case and the housing in a state where the recesses are aligned, and heat insulation interposed between the mounting surfaces of the turbine case and the housing The present invention relates to a turbocharger having a gasket.
また、このターボチャージャにおいて、排気ガス流量の
少ないアイドリング時には、エンジンからの排気ガスを
前記サブポートにのみ導き、前記回転電機の発電出力を
増加させるものである。Further, in this turbocharger, when idling with a small exhaust gas flow rate, the exhaust gas from the engine is guided only to the sub-port to increase the power generation output of the rotary electric machine.
また、このターボチャージャにおいて、エンジンの高負
荷時には、前記メインポートを開放し、前記回転電機で
十分な発電出力を確保し、ブーストの発生を図るもので
ある。Further, in this turbocharger, when the engine is under a heavy load, the main port is opened, the rotary electric machine secures a sufficient power generation output, and boost is generated.
この発明は、上記のように構成されているので、次のよ
うに作用する。即ち、この発明によるターボチャージャ
は、センタハウジングとタービンケースとの間にハウジ
ングを配置し、前記ハウジングのタービンケース取付面
に凹部を形成し、メインポートを形成する前記タービン
ケースのハウジング取付面に形成した凹部と前記凹部と
によってサブポートを形成したので、前記サブポートを
極めて簡単に且つ正確に製作でき、簡潔な堅固な構造に
構成できる。Since the present invention is configured as described above, it operates as follows. That is, in the turbocharger according to the present invention, the housing is disposed between the center housing and the turbine case, the recess is formed in the turbine case mounting surface of the housing, and the main port is formed in the housing mounting surface of the turbine case. Since the sub-port is formed by the concave portion and the concave portion, the sub-port can be manufactured extremely easily and accurately, and a simple and solid structure can be formed.
また、組立工程において、前記ハウジングと前記タービ
ンケースとの前記各取付面との間に断熱ガスケットを介
在させて前記タービンケースと前記ハウジングを結合す
るだけで、前記タービンからの高熱を遮熱して前記回転
電機への悪影響を防止することができる。Further, in the assembling step, high heat from the turbine is shielded by simply connecting the turbine case and the housing with an insulating gasket interposed between each of the mounting surfaces of the housing and the turbine case. It is possible to prevent adverse effects on the rotating electric machine.
以下、図面を参照して、この発明によるターボチャージ
ャの実施例を詳述する。Embodiments of a turbocharger according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
第1図において、この発明によるターボチャージャの一
実施例が符号10によって全体的に示されている。この
ターボチャージャ10は、エンジンの排気ガス即ち排気
ガスエネルギーによって駆動されるタービン1、タービ
ン1の駆動によって過給するコンプレッサ2、及びター
ビン1によって駆動され且つ電動機又は発電機として機
能する永久磁石26及び固定子17から成る回転電気3
を有する。なお、タービン1、コンプレッサ2及び回転
電機3の関係については、例えば、本出願人による前掲
特願昭61−250234号に開示されている回転電機
付ターボチャージャと同様な構成である。In FIG. 1, an embodiment of a turbocharger according to the present invention is indicated generally by the numeral 10. The turbocharger 10 includes a turbine 1 driven by engine exhaust gas, that is, exhaust gas energy, a compressor 2 supercharged by driving the turbine 1, and a permanent magnet 26 driven by the turbine 1 and functioning as an electric motor or a generator. Rotating electric 3 consisting of stator 17
Have. The relationship between the turbine 1, the compressor 2, and the rotating electric machine 3 is the same as that of the turbocharger with a rotating electric machine disclosed in, for example, Japanese Patent Application No. 61-250234 by the present applicant.
タービン1は、タービンケーシング、ハウジング等のタ
ービンケース4、ハウジング7及びセンタハウジング8
によって形成されるスペース内に排気ブレード即ちター
ビンブレード9が配置されたものである。このタービン
1のタービンブレード9はタービン軸であるシャフト1
1の一端部に取り付けられている。The turbine 1 includes a turbine casing 4, a turbine case 4 such as a housing, a housing 7, and a center housing 8.
The exhaust blade, that is, the turbine blade 9 is arranged in the space formed by the above. The turbine blade 9 of this turbine 1 is a shaft 1 which is a turbine shaft.
1 is attached to one end.
また、コンプレッサ2は、コンプレッサハウジング13
内にコンプレッサインペラ12が配置されたものであ
り、コンプレッサインペラ12はシャフト11の一端即
ちタービン1とは反対側の他端部にコンプレッサ軸を介
して取り付けられている。Further, the compressor 2 has a compressor housing 13
A compressor impeller 12 is arranged inside, and the compressor impeller 12 is attached to one end of the shaft 11, that is, the other end opposite to the turbine 1 via a compressor shaft.
更に、電動機又は発電機として機能する永久磁石26及
び固定子17から成る回転電機3は、タービン1とコン
プレッサ2との中間のシャフト11上に配設されてい
る。回転電機3は、上述のように、前掲特願昭61−2
50234号に開示されている回転電機付ターボチャー
ジャと同様な構成であり、電動機又は発電機として作用
できるものとして設けてある。回転電機3は、センタハ
ウジング8内を貫通するターボチャージャシャフト即ち
シャフト11の中央部に取り付けられた軸方向に伸長す
る永久磁石26の磁石ロータ、及びセンタハウジング8
に取り付けられた固定子17のステータコア、ステータ
コイル等から成る。Further, the rotary electric machine 3 including the permanent magnet 26 and the stator 17 that functions as an electric motor or a generator is disposed on the shaft 11 between the turbine 1 and the compressor 2. The rotating electric machine 3 is, as described above, the above-mentioned Japanese Patent Application No. 61-2.
It has the same structure as the turbocharger with a rotating electric machine disclosed in No. 50234, and is provided so as to act as an electric motor or a generator. The rotating electrical machine 3 includes a turbocharger shaft that penetrates through the center housing 8, that is, a magnet rotor of a permanent magnet 26 that extends in the axial direction and is attached to the central portion of the shaft 11, and the center housing 8.
And a stator coil of the stator 17 attached to the stator 17.
タービンブレード9とシャフト11との取付構造は、例
えば、シャフト11の端部の継手部に形成された嵌合穴
に、タービンブレード9のタービン軸が嵌合することに
よって、タービンブレード9とシャフト11とが固定さ
れる。また、シャフト11の継手部はシールリングを介
してセンタハウジング8内に支持されている。シャフト
11は、センタハウジング8に固定されたベアリング1
4を介して回転自在に支持されている。The turbine blade 9 and the shaft 11 can be attached to each other by, for example, fitting the turbine shaft of the turbine blade 9 into a fitting hole formed in the joint portion at the end of the shaft 11 so that the turbine blade 9 and the shaft 11 are fitted together. And are fixed. The joint portion of the shaft 11 is supported in the center housing 8 via a seal ring. The shaft 11 is a bearing 1 fixed to the center housing 8.
It is rotatably supported via 4.
タービン1のタービンブレード9は、タービンスクロー
ルであるメインポート5及びサブポート6にエンジンの
排気マニホルド(図示省略)を通じて送込まれる排気ガ
スの流れ即ち排気ガスエネルギーを受けて回転し、排気
ガスを矢印Aの方向に排気する。The turbine blade 9 of the turbine 1 is rotated by receiving the flow of exhaust gas, that is, exhaust gas energy sent through an exhaust manifold (not shown) of the engine to the main port 5 and the sub port 6 which are turbine scrolls, and rotates the exhaust gas with arrow A. Exhaust in the direction of.
また、コンプレッサインペラ12は、吸気口からコンプ
レッサスクロール15に導入された空気をディフューザ
によって圧力変換してエンジンの吸気マニホルドに送込
む作用を果たす。Further, the compressor impeller 12 has a function of converting the pressure of the air introduced into the compressor scroll 15 from the intake port by the diffuser and sending the pressure to the intake manifold of the engine.
回転電機3は、タービン1によって駆動され、ステータ
コイルに電圧を誘起し、この電圧を電源側に戻す機能を
果たすもので、即ち回生電圧をバッテリに充電したり又
は負荷として利用できるように機能するものである。The rotary electric machine 3 is driven by the turbine 1 to induce a voltage in the stator coil and return the voltage to the power supply side, that is, to charge the regenerative voltage to the battery or use it as a load. It is a thing.
以上の構成において、この発明によるターボチャージャ
10は、特に、次の構成の点に特徴を有している。この
ターボチャージャ10については、センタハウジング8
とタービンケース4との間にハウジング7が配置されて
いるが、タービン1に形成したタービンスクロールをメ
インポート5及びサブポート6の2つのスクロールから
構成し、サブポート6をタービンケース4とハウジング
7の壁面を利用して構成した点に特徴を有している。In the above configuration, the turbocharger 10 according to the present invention is particularly characterized by the following configuration. Regarding the turbocharger 10, the center housing 8
The housing 7 is disposed between the turbine case 4 and the turbine case 4, and the turbine scroll formed on the turbine 1 is composed of two scrolls of a main port 5 and a sub port 6, and the sub port 6 is a wall surface of the turbine case 4 and the housing 7. It has a feature in that it is configured by using.
サブポート6を形成するため、ハウジング7の取付面2
1の内方部位には凹部19を形成し、また、タービンケ
ース4にはメインポート5を形成すると共に、取付面2
2の内方部位に凹部25を形成する。サブポート6は、
メインポート5を形成するタービンケース4の取付面2
2の内方部位の凹部25と取付面21の内方部位の凹部
19とを整合させることによって形成されている。これ
らの凹部19,25は、タービンケース4及びハウジン
グ7の各側面を削り込んでいくことによって簡単に且つ
正確に形成することができる。Mounting surface 2 of housing 7 to form subport 6
A concave portion 19 is formed in the inner portion of 1, the main port 5 is formed in the turbine case 4, and the mounting surface 2
A concave portion 25 is formed in the inner portion of 2. Subport 6 is
Mounting surface 2 of turbine case 4 forming main port 5
It is formed by aligning the concave portion 25 of the inner portion of 2 with the concave portion 19 of the inner portion of the mounting surface 21. These recesses 19 and 25 can be formed easily and accurately by cutting the side surfaces of the turbine case 4 and the housing 7.
タービンケース4とハウジング7とは、断熱ガスケット
20を介してボルト等の固着手段16によって取付面2
1と取付面22の各々の外方部位とが密接状態に整合す
るように固着されている。また、ハウジング7とセンタ
ハウジング8とは、セラミック材等から成る断熱ガスケ
ット23を介してボルト等の固着手段18によって固着
されている。The turbine case 4 and the housing 7 are attached to the mounting surface 2 by a fixing means 16 such as a bolt via a heat insulating gasket 20.
1 and the respective outer portions of the mounting surface 22 are fixed so as to closely match each other. Further, the housing 7 and the center housing 8 are fixed to each other by fixing means 18 such as a bolt via a heat insulating gasket 23 made of a ceramic material or the like.
断熱ガスケット23は、タービン軸であるシャフト11
の外周面付近まで伸長しており、断熱ガスケット23と
センタハウジング8のタービンブレード9側との間には
断熱空気層24が形成されている。また、場合によって
は、ハウジング7の内周面と断熱ガスケット23との間
にも断熱空気層31を形成するように構成してもよい。The heat insulating gasket 23 is used for the shaft 11 that is the turbine shaft.
A heat insulating air layer 24 is formed between the heat insulating gasket 23 and the turbine blade 9 side of the center housing 8. In some cases, the heat insulating air layer 31 may be formed between the inner peripheral surface of the housing 7 and the heat insulating gasket 23.
この発明によるターボチャージャ10は、以上のように
構成されており、次のように作動する点について特徴を
有している。The turbocharger 10 according to the present invention is configured as described above and is characterized in that it operates as follows.
エンジンのアイドリング時等には、空気流量即ちガス流
量が少なく、発電機である回転電機3の出力が不足する
状態になる。このような場合には、サブポート6にのみ
排気ガスを導くように制御し、サブポート6にのみ排気
ガスを流すことによって、タービン1の回転数を上昇さ
せることができ、それによって回転電機3の発電出力を
増加させ、発電性能の向上を図ることができる。When the engine is idling or the like, the air flow rate, that is, the gas flow rate is small, and the output of the rotary electric machine 3 that is the generator is insufficient. In such a case, the exhaust gas is controlled to be guided only to the sub-port 6, and the exhaust gas is allowed to flow only to the sub-port 6, so that the rotational speed of the turbine 1 can be increased, whereby the electric power generation of the rotating electric machine 3 is increased. It is possible to increase the output and improve the power generation performance.
また、エンジンの高速、高負荷時には、空気流量即ちガ
ス流量が多いので、メインポート5を開放するように制
御し、メインポート5に排気ガスを流すことによって、
十分な発電出力を得ると共に、ブーストの発生を図るよ
うにする。In addition, since the air flow rate, that is, the gas flow rate is high at the time of high speed and high load of the engine, the main port 5 is controlled to be opened, and the exhaust gas is caused to flow through the main port 5.
Ensuring sufficient power output and boosting.
断熱ガスケット20,23は、例えば、チタン酸カリウ
ムウィスカーを主成分とする断熱シートの外面をスチー
ル、ステンレススチール等の金属製シートで被覆したも
のであり、断熱シート自体及び断熱シートと金属製シー
トとの間には空気層が形成されている。断熱ガスケット
20,23は、断熱シートが複数枚重ねられた積層体で
あり、その外周部は一方の金属製シートが覆うように曲
げられて形成され、他方の金属製シートと密着した状態
に固定され、また、その内周部は両側の金属製シートが
複数個のパイプリベットによって互いに固着されてい
る。The heat insulating gaskets 20 and 23 are, for example, those obtained by coating the outer surface of a heat insulating sheet containing potassium titanate whiskers as a main component with a metal sheet such as steel or stainless steel. An air layer is formed between them. The heat insulating gaskets 20 and 23 are a laminated body in which a plurality of heat insulating sheets are stacked, and the outer peripheral portion is formed by bending so as to cover one metal sheet, and is fixed in a state of being in close contact with the other metal sheet. Further, the metal sheets on both sides of the inner peripheral portion are fixed to each other by a plurality of pipe rivets.
断熱シートは、例えば、ウィスカー状チタン酸カリウム
(K2Ti6O13、融点1370℃、比重3.2、熱伝導率0.00
012cal/cmsec℃)をステンレススチール製シートの間に
配置するように構成することができるが、更に、断熱シ
ートには、場合によっては、カーボンをシール部、例え
ば、タービンケース4とハウジング7との間及びハウジ
ング7とセンタハウジング8との間のシール部のみに少
量混合し、シール機能を向上させることもできる。The heat insulating sheet is, for example, whisker-like potassium titanate (K 2 Ti 6 O 13 , melting point 1370 ° C., specific gravity 3.2, thermal conductivity 0.00.
(012 cal / cmsec ° C.) may be arranged between the stainless steel sheets. In addition, in some cases, the heat insulating sheet may include carbon as a seal portion, for example, between the turbine case 4 and the housing 7. It is also possible to improve the sealing function by mixing a small amount only in the seal portion between the housing 7 and the center housing 8 and between the housing 7 and the center housing 8.
また、断熱ガスケット20,23を構成する断熱シート
の材料、構成等については、種々のものがあり、例え
ば、次のような構造の断熱シートがある。まず、断熱シ
ートの構造については、少なくともチタン酸カリウム製
シートとステンレススチール製シートとが交互に配置さ
れ、しかもこれらのシートの重合体の外面はステンレス
スチール等の金属製ケースによって被覆した構造に構成
されている。In addition, there are various materials and configurations of the heat insulating sheets that form the heat insulating gaskets 20 and 23. For example, there is a heat insulating sheet having the following structure. First, regarding the structure of the heat insulating sheet, at least potassium titanate sheets and stainless steel sheets are alternately arranged, and the outer surface of the polymer of these sheets is covered with a metal case such as stainless steel. Has been done.
また、別の断熱ガスケットは、チタン酸カリウム製シー
トの断熱シートとステンレススチール等の金属製シート
とを交互に重ねて積層し、外面を金属製シート即ち金属
製ディスクによって被覆して構成したものである。Another heat-insulating gasket is constructed by alternately stacking heat-insulating sheets made of potassium titanate and metal sheets such as stainless steel, and covering the outer surface with a metal sheet, that is, a metal disc. is there.
更に、別の断熱ガスケットは、チタン酸カリウムウィス
カーの両面をアルミナファイバ製シートでサンドイッチ
状に補強して断熱シートを形成し、該断熱シートを積層
体に形成して金属製シートで被覆して構成したものであ
る。Further, another heat insulating gasket is formed by reinforcing both surfaces of potassium titanate whiskers with a sheet made of alumina fiber in a sandwich form to form a heat insulating sheet, forming the heat insulating sheet in a laminated body, and covering with a metal sheet. It was done.
また、他の断熱ガスケットは、チタン酸カリウムウィス
カーとアルミナファイバ即ちアルミナ短繊維とを混合し
て断熱シートを構成し、該断熱シートを積層体に構成し
て金属製シートで被覆して構成したものである。Further, another heat insulating gasket is formed by mixing potassium titanate whiskers and alumina fibers, that is, alumina short fibers to form a heat insulating sheet, and forming the heat insulating sheet into a laminated body and coating with a metal sheet. Is.
この発明によるターボチャージャは、以上のように構成
されているので、次のような効果を有する。即ち、この
ターボチャージャは、センタハウジングとタービンケー
スとの間にハウジングを配置し、前記ハウジングの取付
面に凹部を形成し、メインポートを形成する前記タービ
ンケースの取付面に形成した凹部と前記凹部とによって
サブポートを形成したので、補助のタービンスクロール
となる前記サブポートを極めて簡単に且つ正確に製作で
き、簡潔で堅固な構造に構成できる。Since the turbocharger according to the present invention is configured as described above, it has the following effects. That is, in this turbocharger, a housing is disposed between a center housing and a turbine case, a recess is formed on a mounting surface of the housing, and a recess and a recess are formed on a mounting surface of the turbine case forming a main port. Since the sub-port is formed by and, the sub-port serving as the auxiliary turbine scroll can be manufactured extremely easily and accurately, and can be configured in a simple and robust structure.
また、組立工程において、前記タービンケースと前記ハ
ウジングとの前記各取付面間にセラミック材から成る断
熱ガスケットを単に介在させて前記タービンケースと前
記ハウジングを結合するだけで、高温の排気ガスが通る
タービンからの高熱を遮熱する構造に構成することがで
きる。Further, in the assembling step, a turbine through which high-temperature exhaust gas passes is formed by simply interposing a heat insulating gasket made of a ceramic material between the respective mounting surfaces of the turbine case and the housing and connecting the turbine case and the housing. It is possible to construct a structure that shields high heat from.
それ故に、ターボチャージャのベアリング、コンプレッ
サインペラ等への熱影響を防止することができる。ま
た、このターボチャージャにおける上記遮熱構造を、タ
ービンブレードとコンプレッサインペラとを連結したタ
ービン軸上に回転電機を配置したターボチャージャに適
用した場合に、永久磁石から成る回転電機に対して前記
タービンからの高熱が完全に遮熱され、前記回転電機を
構成する永久磁石は熱影響を受けることがなく、本来の
永久磁石の機能を果たし、耐久性に富んだものとなり、
前記回転電機は電動−発電機として本来の機能を果たし
且つ確実に作動でき、エンジンの排気ガスエネルギーを
回収するエネルギー回収装置として良好に機能すること
ができる。Therefore, it is possible to prevent thermal influence on the bearing of the turbocharger, the compressor impeller, and the like. Further, when the heat shield structure in the turbocharger is applied to a turbocharger in which a rotating electric machine is arranged on a turbine shaft connecting a turbine blade and a compressor impeller, the turbine is used for the rotating electric machine including permanent magnets. The high heat of is completely shielded, the permanent magnets that make up the rotating electric machine are not affected by heat, fulfill the function of the original permanent magnet, and become highly durable,
The rotating electric machine fulfills the original function as a motor-generator and can operate reliably, and can function well as an energy recovery device for recovering the exhaust gas energy of the engine.
更に、前記断熱ガスケットとしてチタン酸カリウム等の
セラミック材の積層体を使用することができ、その場合
には、断熱性、耐熱性、耐腐食性、耐変形性等に極めて
富んだものとなり、前記断熱ガスケットは前記タービン
ケースと前記ハウジングとの間に極めて強固に固定で
き、温度変化があったとしても前記断熱ガスケットが固
定不良になるようなことがない。Furthermore, a laminated body of a ceramic material such as potassium titanate can be used as the heat insulating gasket, and in that case, it is extremely rich in heat insulating property, heat resistance, corrosion resistance, deformation resistance, etc. The heat insulating gasket can be fixed extremely firmly between the turbine case and the housing, and the heat insulating gasket will not be improperly fixed even if the temperature changes.
第1図はこの発明によるターボチャージャの一実施例を
示す断面図、第2図は従来の排気タービン過給機の一例
を示す断面図、及び第3図は従来の排気タービン過給機
の別の例を示す断面図である。 1……タービン、2……コンプレッサ、3……回転電
機、4……タービンケース、5……メインポート、6…
…サブポート、7……ハウジング、8……センタハウジ
ング、9……タービンブレード、10……ターボチャー
ジャ、11……シャフト、12……コンプレッサインペ
ラ、15……コンプレッサスクロール、19,25……
凹部、20,23……断熱ガスケット、21,22……
取付面、26……永久磁石。1 is a sectional view showing an embodiment of a turbocharger according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing an example of a conventional exhaust turbine supercharger, and FIG. 3 is a sectional view showing a conventional exhaust turbine supercharger. It is sectional drawing which shows the example of. 1 ... Turbine, 2 ... Compressor, 3 ... Rotating electric machine, 4 ... Turbine case, 5 ... Main port, 6 ...
… Subport, 7 …… Housing, 8 …… Center housing, 9 …… Turbine blade, 10 …… Turbocharger, 11 …… Shaft, 12 …… Compressor impeller, 15 …… Compressor scroll, 19,25 ……
Recesses, 20, 23 ... Insulation gaskets 21, 22 ...
Mounting surface, 26 ... Permanent magnet.
Claims (3)
ン軸、該タービン軸上の回転電機を収容したセンタハウ
ジングとメインポートを形成したタービンケースの間に
配置したハウジング、前記タービンケースと前記ハウジ
ングとの各取付面に形成した各凹部、該各凹部が整合し
た状態で前記タービンケースと前記ハウジングを固着し
て形成したサブポート、及び前記タービンケースと前記
ハウジングとの前記各取付面間に介在させた断熱ガスケ
ットを有することを特徴とするターボチャージャ。1. A turbine shaft connecting a turbine and a compressor, a housing disposed between a center housing accommodating a rotating electric machine on the turbine shaft and a turbine case forming a main port, and each of the turbine case and the housing. Recesses formed on the mounting surface, subports formed by fixing the turbine case and the housing in a state where the recesses are aligned, and a heat insulating gasket interposed between the mounting surfaces of the turbine case and the housing A turbocharger characterized by having.
は、エンジンからの排気ガスを前記サブポートにのみ導
き、前記回転電機の発電出力を増加させることを特徴と
する特許請求の範囲第1項に記載のターボチャージャ。2. The turbocharger according to claim 1, wherein the exhaust gas from the engine is guided only to the subport during idling with a small exhaust gas flow rate to increase the power generation output of the rotary electric machine. Charger.
トを開放し、前記回転電機で十分な発電出力を確保し、
ブーストの発生を図ることを特徴とする特許請求の範囲
第1項に記載のターボチャージャ。3. When the engine is under heavy load, the main port is opened, and the rotary electric machine secures sufficient power generation output,
The turbocharger according to claim 1, wherein boosting is generated.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62133297A JPH065023B2 (en) | 1987-05-30 | 1987-05-30 | Tarbooger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62133297A JPH065023B2 (en) | 1987-05-30 | 1987-05-30 | Tarbooger |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62329613A Division JPH0610420B2 (en) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | Turbocharger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63302133A JPS63302133A (en) | 1988-12-09 |
| JPH065023B2 true JPH065023B2 (en) | 1994-01-19 |
Family
ID=15101363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62133297A Expired - Lifetime JPH065023B2 (en) | 1987-05-30 | 1987-05-30 | Tarbooger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065023B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE59308448D1 (en) * | 1993-09-03 | 1998-05-28 | Asea Brown Boveri | Method for adapting the radial turbine of a turbocharger to an internal combustion engine |
| JP2009281197A (en) * | 2008-05-20 | 2009-12-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Mixed flow turbine |
| WO2022172667A1 (en) | 2021-02-09 | 2022-08-18 | 株式会社Ihi | Rotary machine |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3427715C1 (en) * | 1984-07-27 | 1985-12-05 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine |
| JPS61218733A (en) * | 1985-03-25 | 1986-09-29 | Hitachi Ltd | Exhaust gas turbine supercharger |
-
1987
- 1987-05-30 JP JP62133297A patent/JPH065023B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63302133A (en) | 1988-12-09 |
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