[发明专利]双涡流式涡轮增压器的涡轮壳体

说明书

技术领域

本发明涉及一种双涡流式涡轮增压器的涡轮壳体，其将壳体的外径抑制得较小，并且改进在二个涡旋流路中流动的废气的流动状态，从而抑制发动机性能下降。

背景技术

作为装备在车辆等上的涡轮增压器的涡轮壳体，已知有一种双涡流式涡轮增压器，该双涡流式涡轮增压器的从涡轮壳体入口至涡轮动叶前缘的流路被分割成前侧(废气出口侧)和后侧(轴承壳体侧)，以避免多缸式发动机的废气干涉，并且有效利用发动机的废气脉动(动压)。尤其专利文献1和专利文献2公开了这种双涡流式涡轮增压器。

现根据图3和图4来说明专利文献2所公开的以往的双涡流式涡轮增压器的一结构例。在图3中，该双涡流式涡轮增压器100的涡轮壳体102的内部形成有废气的涡旋状的涡旋流路，由突出设置在该流路上的分隔壁104分隔成前侧涡旋流路106和后侧涡旋流路108。

在涡轮增压器100的中心部，配置有涡轮轴110和与该涡轮轴110一体的涡轮叶轮112。在涡轮叶轮112的周围一体形成有放射状的多个涡轮动叶114。

如图4所示，两个涡旋流路106和108形成为涡旋状，废气e在两个涡旋流路中从径向外侧向内侧流动，且如箭头所示，从出口开口116流入涡轮动叶114，使涡轮叶轮112旋转。然后，废气e通过出口外壳118排出。

与涡轮壳体102相邻配置有轴承壳体120。在涡轮壳体102上设有连接法兰122，该连接法兰122与轴承壳体120对接，与轴承壳体120连接。涡轮壳体102和轴承壳体120的连接方式是，通常利用环状的联轴器将连接法兰122和设在轴承壳体120上的连接法兰(未图示)固定。

在涡轮壳体102的出口法兰124附近，设有将涡轮增压器100的增压压力抑制在设定值以下用的废气旁通减压阀126。将在前侧涡旋流路106和后侧涡旋流路108内流动的一部分废气从废气旁通减压阀126释放到废气流出口，由此将涡轮增压器100的增压压力抑制在设定值以下。

在这种结构中，从图示省略的发动机排出的废气e，通过两个涡旋流动106和108而流入涡轮动叶116，使涡轮叶轮110旋转。利用涡轮叶轮110的旋转，与涡轮轴110结合的压缩机叶轮(图示省略)产生旋转。由此，形成供气流，向发动机的燃烧气缸供气。在多缸式发动机中，通过使从燃烧气缸排出的废气e分流到两个涡旋流路106、108，从而减少来自其它气缸的废气能量的干涉，并有效利用排气脉动，提高涡轮轴110的旋转效率。

由此，不减小A/R就能使低速区域的涡轮旋转提早上升，因此使低速区域的涡轮增压器提早响应，使发动机的输出功率提高。

专利文献1：日本专利特开昭63－117124号公报

专利文献2：日本专利特开2006－348894号公报

发明所要解决的课题

如前所述，涡轮壳体102和轴承壳体120的互相对接的连接法兰通过环状的联轴器固定在一起。因此，需要用来安装该联轴器的空间，故涡轮壳体102的前侧隔壁128就做成向前侧(废气出口侧)倾斜的形状。越是装备在汽车等小型车辆上的小型涡轮增压器，联轴器周边的空间越狭小，故必须考虑涡轮壳体的形状。另外，为了确保涡旋流路的截面积，不得不加大径向的尺寸，但配置空间方面有限制。

如此，形成涡旋流路的涡轮壳体102整体向前侧倾斜，由此前侧涡旋流路108不得不向前侧倾斜。因此，如图3中箭头所示，相对于与涡轮动叶114的前缘114a正交的线，废气e的流场在前侧和后侧不对称。其结果，在前侧流路和后侧流路产生流量差。因为该流量差，处于废气上游侧的发动机侧的运行条件产生差异，以致使发动机性能下降。

另外，在采用双涡流式涡轮增压器的情况下，为了确保涡旋流路的截面积，形成涡旋流路的涡轮壳体必须在径向加大，存在无法适应狭小的布置的问题。

发明内容

鉴于上述以往技术的问题，本发明的目的在于，在双涡流式涡轮增压器中，在确保形成于涡轮壳体的涡旋流路的截面积的同时将外径抑制得较小，并且在将两个涡旋流路隔开的隔壁顶端附近的流场中，消除前侧涡旋流路和后侧涡旋流路的流量差，从而抑制发动机输出性能的下降，提高涡轮增压器的增压性能。

用于解决课题的手段