增压器的制作方法

1.本公开涉及增压器。


背景技术：

2.在日本特开2021-134719号公报中，公开了一种增压器的涡轮机壳体。涡轮机壳体具备涡轮涡管室。涡轮涡管室与排气气体导入通路连通。


技术实现要素：

3.发明要解决的课题
4.在涡轮机壳体中，要求排气从排气气体导入通路向涡轮涡管室内顺畅地流动。
5.用于解决课题的技术方案
6.本公开的一方案所涉及的增压器是内燃机的增压器，其中，所述内燃机具备：第1气缸及燃烧行程的时期与所述第1气缸不同的第2气缸；和连接于所述第1气缸的第1排气口及连接于所述第2气缸的第2排气口。所述增压器具备：涡轮机叶轮；涡轮机壳体，收容所述涡轮机叶轮；以及连接管，将所述涡轮机壳体与所述内燃机连接。所述连接管具有：接触面，与所述内燃机接触；第1通路，与所述第1排气口连通；第2通路，与所述第2排气口连通；以及分隔壁，从所述接触面延伸，将该连接管的内部分隔成所述第1通路和所述第2通路。所述涡轮机壳体具备在该涡轮机壳体的内壁与所述涡轮机叶轮的外周面之间沿着所述涡轮机叶轮的周向延伸的涡管通路。所述涡管通路连通于所述第1通路及所述第2通路，以使得通过了所述第1通路的排气及通过了所述第2通路的排气汇合。所述涡管通路的流路截面积最大的、与所述涡轮机叶轮的旋转轴线正交的截面为规定截面。在观察该规定截面时，从所述分隔壁的顶端朝向所述第1通路内的排气的流动方向上的上游延伸、且规定所述第1通路与所述分隔壁的边界的线段为第1下游侧线段，从所述顶端朝向所述第2通路内的排气的流动方向上的上游延伸、且规定所述第2通路与所述分隔壁的边界的线段为第2下游侧线段，所述第1下游侧线段与所述第2下游侧线段平行。
附图说明
7.图1是示出包含一实施方式所涉及的增压器的内燃机的进气排气系统的概略图。
8.图2是图1的增压器的侧视图。
9.图3是沿着图2的3-3线的剖视图。
10.图4是将图3的增压器的连接管附近放大了的剖视图。
11.图5是沿着图4的5-5线的剖视图。
12.图6是将增压器的第1下游线段与第2下游线段不平行的情况下的连接管附近放大了的剖视图。
具体实施方式
13.以下，对增压器10的一实施方式进行说明。
14.《内燃机30》
15.如图1所示，内燃机30具备进气歧管33、4个气缸c1、c2、c3、c4、第1排气口31以及第2排气口32。
16.进气歧管33在下游侧具有4个分支流路，各个分支流路与气缸c1～c4连通。在进气歧管33中的比4个分支流路靠上游侧处设置有节气门34。
17.气缸c1、c2、c3、c4按此顺序排成一列。对于气缸c1～c4的各气缸，进气行程、压缩行程、燃烧行程以及排气行程按此顺序到来。在气缸c1处于进气行程时，气缸c2、气缸c3、气缸c4分别处于压缩行程、排气行程、燃烧行程。在气缸c1处于压缩行程时，气缸c2、气缸c3、气缸c4分别处于燃烧行程、进气行程、排气行程。在气缸c1处于燃烧行程时，气缸c2、气缸c3、气缸c4分别处于排气行程、压缩行程、进气行程。在气缸c1处于排气行程时，气缸c2、气缸c3、气缸c4分别处于进气行程、燃烧行程、压缩行程。
18.气缸c1及气缸c4是与第1排气口31连通的第1气缸。气缸c2及气缸c3是与第2排气口32连通的第2气缸。如上述那样，第1气缸与第2气缸的燃烧行程的时期不同。有时也将气缸c1及气缸c4分别称作n1气缸及n3气缸。有时也将气缸c2及气缸c3分别称作n4气缸及n2气缸。燃烧行程按气缸c1、气缸c3、气缸c4以及气缸c2的顺序到来。即，燃烧行程按n1气缸、n2气缸、n3气缸以及n4气缸的顺序到来。
19.《内燃机30的进气排气系统》
20.参照图1及图2，对内燃机30的进气排气系统的概略进行说明。
21.如图1所示，内燃机30的进气排气系统具备空气滤清器40、第1进气通路41、增压器10、第2进气通路42、中冷器43、排气通路45以及三元催化剂46。
22.空气滤清器40通过第1进气通路41连接于增压器10。增压器10通过第2进气通路42连接于中冷器43。中冷器43连接于内燃机30的进气歧管33。第1排气口31及第2排气口32连接于增压器10。
23.如图1及图2所示，增压器10连接于排气通路45。在排气通路45的下游连接有三元催化剂46。
24.进气通过空气滤清器40及第1进气通路41而向增压器10的压缩机壳体12流入。进气由设置于压缩机壳体12之中的压缩机叶轮11压缩。压缩后的进气通过第2进气通路42及中冷器43而向进气歧管33流入。
25.从内燃机30排出的排气通过第1排气口31或第2排气口32而向增压器10的涡轮机壳体15流入。流入到涡轮机壳体15的排气使设置于涡轮机壳体15之中的涡轮机叶轮14旋转。流入到涡轮机壳体15的排气通过排气通路45及三元催化剂46而向外部排出。
26.《增压器10》
27.如图1及图2所示，增压器10具备压缩机叶轮11、压缩机壳体12、连结轴13、涡轮机叶轮14、涡轮机壳体15以及连接管20。
28.压缩机壳体12收容压缩机叶轮11。在压缩机壳体12连接有第1进气通路41及第2进气通路42。
29.如图3所示，连接管20具有第1通路21、第2通路22、分隔壁23、接触面24。连接管20
将涡轮机壳体15与内燃机30连接。连接管20经由接触面24而与内燃机30接触。连接管20在涡轮机壳体15与内燃机30之间弯曲。连接管20在接触面24的附近在垂直于接触面24的方向上延伸。分隔壁23将连接管20的内部分隔成第1通路21和第2通路22。第1通路21及第2通路22分别与第1排气口31及第2排气口32连通。图3示出涡管通路18的流路截面积最大的、与涡轮机叶轮14的旋转轴线正交的截面即规定截面。
30.如图3及图4所示，若将第1通路21中的第1排气流e1的流动方向及第2通路22中的第2排气流e2的流动方向设为连接管20中的排气的流动方向，则分隔壁23从接触面24向连接管20中的排气的流动方向延伸。
31.在本说明书中，将第1下游侧线段21b及第2下游侧线段22b如以下那样进行定义。即，如图4所示，第1下游侧线段21b是从分隔壁23的顶端26朝向第1排气流e1的流动方向上的上游延伸，并规定第1通路21与分隔壁23的边界的线段。第2下游侧线段22b是从分隔壁23的顶端26朝向第2排气流e2的流动方向上的上游延伸，并规定第2通路22与分隔壁23的边界的线段。第1下游侧线段21b与第2下游侧线段22b平行。
32.如图4及图5所示，将分隔壁23中包含第1下游侧线段21b的面设为第1面21a。将分隔壁23中包含第2下游侧线段22b的面设为第2面22a。第1面21a与第2面22a彼此夹着分隔壁23而相对。第1面21a与第2面22a分别为平面，彼此平行。
33.将分隔壁23中由第1面21a及第2面22a夹着的部分设为下游部分25。第1通路21及第2通路22中夹着下游部分25而相邻的部分的流路截面积彼此相等。
34.如图4所示，分隔壁23具有第1上游侧线段21c和第2上游侧线段22c。第1上游侧线段21c连接于第1下游侧线段21b，朝向连接管20中的接触面24延伸。第2上游侧线段22c连接于第2下游侧线段22b，朝向接触面24延伸。以越靠近接触面24则第1上游侧线段21c与第2上游侧线段22c之间的距离越宽的方式，第1上游侧线段21c相对于第2上游侧线段22c倾斜。
35.如图3所示，涡轮机壳体15剖视下为大致圆形状。涡轮机壳体15收容有剖视下为大致圆形状的涡轮机叶轮14。涡轮机叶轮14具有旋转中心19。通过旋转中心19并在与图3所示的截面正交的方向上延伸的假想线为旋转轴线。
36.如图1所示，压缩机叶轮11及涡轮机叶轮14通过连结轴13而连结。
37.如图3所示，涡轮机壳体15具备在涡轮机壳体15的内壁16与涡轮机叶轮14的外周面17之间沿着涡轮机叶轮14的周向延伸的涡管通路18。涡管通路18是与连接管20的第1通路21及第2通路22连通的通路，且是第1排气流e1及第2排气流e2汇合的通路。
38.如图1及图2所示，在涡轮机壳体15设置有旁通通路44。旁通通路44从涡轮机壳体15向排气通路45延伸。在旁通通路44设置有废气旁通阀44a。排气通过旁通通路44而绕过涡轮机叶轮14流动。
39.对本实施方式的作用进行说明。
40.由于排气从内燃机30向第1排气口31及第2排气口32间歇性地排出，所以第1排气口31内的压力及第2排气口32内的压力周期性地变化而产生压力脉动。而且，由于排气从内燃机30向第1排气口31及第2排气口32排出的定时不同，所以同一时刻下的第1排气口31内的压力与第2排气口32内的压力会产生差异。因此，在第1排气口31内的压力比第2排气口32内的压力高的情况下，从第1排气口31排出到连接管20的排气有可能向第2排气口32倒流。在第2排气口32内的压力比第1排气口31内的压力高的情况下，从第2排气口32排出到连接
管20的排气有可能向第1排气口31倒流。
41.根据上述构成，连接管20具备将连接管20的内部分隔成连通于第1排气口31的第1通路21和连通于第2排气口32的第2通路22的分隔壁23。因而，难以产生排气从第1排气口31向第2排气口32的倒流及排气从第2排气口32向第1排气口31的倒流。
42.如图6所示，在分隔壁23的第1下游侧线段21b与第2下游侧线段22b不平行的情况下，有可能产生以下这样的问题。即，在第1排气流e1及第2排气流e2在涡管通路18中汇合时，第1排气流e1及第2排气流e2的流动方向彼此不同。因而，有可能第1排气流e1及第2排气流e2彼此干涉而涡管通路18内的排气的流速降低。其结果，第1排气流e1及第2排气流e2容易向第1通路21和第2通路22中的压力更低的通路倒流。因此，抑制上述的排气倒流的效果变小。
43.根据上述构成，第1排气流e1及第2排气流e2容易成为平行，第1排气流e1与第2排气流e2难以彼此干涉。而且，根据上述构成，第1排气流e1与第2排气流e2在彼此接近了的状态下流动。因而，在第1排气流e1的流速比第2排气流e2的流速高时，第2排气流e2被向第1排气流e1吸引。在第2排气流e2的流速比第1排气流e1的流速高时，第1排气流e1被向第2排气流e2吸引。因此，能够进一步抑制上述的排气倒流。在本说明书中，将第1排气流e1和第2排气流e2中的流速低的气流被向流速高的气流吸引的现象称作“文丘里效应”。
44.对本实施方式的效果进行说明。
45.(1)第1下游侧线段21b与第2下游侧线段22b平行。
46.根据这样的构成，会起到上述作用，所以能够抑制上述的排气倒流。
47.(2)内燃机30具有燃烧行程按气缸c1、气缸c3、气缸c4以及气缸c2的顺序到来的、气缸c1、气缸c2、气缸c3以及气缸c4。第1气缸包括气缸c1及气缸c4。第2气缸包括气缸c2及气缸c3。
48.在与上述构成不同，例如使第1气缸为气缸c1及气缸c3，使第2气缸为气缸c4及气缸c2的构成中，会产生以下这样的问题。即，在某期间，排气从气缸c1及气缸c3向第1排气口31连续地导入，所以，第1排气流e1的压力变得比第2排气流e2的压力高，两排气流e1、e2的压力的差也变大。同样，在其他期间，排气从气缸c4及气缸c2向第2排气口32连续地导入，所以，第2排气流e2的压力变得比第1排气流e1的压力高，两排气流e1、e2的压力的差也变大。因此，容易产生上述的排气倒流。
49.关于这一点，根据上述构成，排气向第1通路21及第2通路22内交替地流动，所以，能够抑制上述的排气倒流。因而，排气容易从第1通路21及第2通路22向涡管通路18流动。
50.(3)第1面21a与第2面22a平行。
51.根据这样的构成，第1排气流e1及第2排气流e2中的、彼此相邻地流动的排气的量变多，所以文丘里效应变大。
52.(4)第1通路21及第2通路22中夹着下游部分25而相邻的部分的流路截面积彼此相等。
53.根据这样的构成，由于第1通路21的流路截面积与第2通路22的流路截面积相等，所以在第1排气流e1助力于涡轮机叶轮14旋转的力与第2排气流e2助力于涡轮机叶轮14旋转的力之间难以产生差异。因此，涡轮机叶轮14旋转时的速度容易成为恒定。因而，难以产生增压压力的脉动。
54.《变更例》
55.本实施方式可以如以下这样变更来实施。本实施方式及以下的变更例可以在技术上不矛盾的范围内彼此组合来实施。
56.·
夹着下游部分25而相邻的、第1通路21的流路截面积及第2通路22的流路截面积也可以彼此不同。
57.·
在本说明书中，若将第1通路21的流路截面积设为s1，将第2通路22的流路截面积设为s2，则s1与s2相等的情况，包括以下情况。即，除了s1及s2完全一致的情况之外，还包括满足0.9≤s1/s2≤1.1的情况。
58.·
第1上游侧线段21c及第2上游侧线段22c也可以彼此平行。
59.·
在本说明书中，“平行”不限定于严格意义上的平行。即，在第1排气流e1的流动方向与第2排气流e2的流动方向能够视为平行的范围内第2下游侧线段22b相对于第1下游侧线段21b倾斜的情况也包含于本说明书的“平行”。

技术特征：
1.一种增压器，该增压器是内燃机的增压器，其中，所述内燃机具备：第1气缸及燃烧行程的时期与所述第1气缸不同的第2气缸；和连接于所述第1气缸的第1排气口及连接于所述第2气缸的第2排气口，所述增压器具备：涡轮机叶轮；涡轮机壳体，收容所述涡轮机叶轮；以及连接管，将所述涡轮机壳体与所述内燃机连接，所述连接管具有：接触面，与所述内燃机接触；第1通路，与所述第1排气口连通；第2通路，与所述第2排气口连通；以及分隔壁，从所述接触面延伸，将该连接管的内部分隔成所述第1通路和所述第2通路，所述涡轮机壳体具备在该涡轮机壳体的内壁与所述涡轮机叶轮的外周面之间沿着所述涡轮机叶轮的周向延伸的涡管通路，所述涡管通路连通于所述第1通路及所述第2通路，以使得通过了所述第1通路的排气及通过了所述第2通路的排气汇合，所述涡管通路的流路截面积最大的、与所述涡轮机叶轮的旋转轴线正交的截面为规定截面，在观察该规定截面时，从所述分隔壁的顶端朝向所述第1通路内的排气的流动方向上的上游延伸、且规定所述第1通路与所述分隔壁的边界的线段为第1下游侧线段，从所述顶端朝向所述第2通路内的排气的流动方向上的上游延伸、且规定所述第2通路与所述分隔壁的边界的线段为第2下游侧线段，所述第1下游侧线段与所述第2下游侧线段平行。2.根据权利要求1所述的增压器，所述内燃机具有n1气缸、n2气缸、n3气缸以及n4气缸，所述n1气缸、所述n2气缸、所述n3气缸以及所述n4气缸构成为，燃烧行程按此顺序到来，所述第1气缸包括所述n1气缸及所述n3气缸，所述第2气缸包括所述n2气缸及所述n4气缸。3.根据权利要求1或2所述的增压器，所述分隔壁具有包含所述第1下游侧线段的第1面、和包含所述第2下游侧线段的第2面，所述第1面与所述第2面平行。4.根据权利要求3所述的增压器，所述分隔壁中由所述第1面及所述第2面夹着的部分为下游部分，在观察所述规定截面时，所述第1通路及所述第2通路中夹着所述下游部分而相邻的部分的流路截面积彼此相等。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的增压器，所述分隔壁具有：第1上游侧线段，连接于所述第1下游侧线段，且朝向所述连接管中的所述接触面延伸；和第2上游侧线段，连接于所述第2下游侧线段，且朝向所述接触面延伸，在观察所述规定截面时，以越靠近所述接触面则所述第1上游侧线段与所述第2上游侧线段之间的距离越宽的方式，所述第1上游侧线段相对于所述第2上游侧线段倾斜。

技术总结
增压器具备涡轮机叶轮、涡轮机壳体、连接管。连接管具备将连接管的内部分隔成第1通路和第2通路的分隔壁。在观察与涡轮机叶轮的旋转轴线正交的截面时，从分隔壁的顶端朝向排气的流动方向上的上游延伸、且规定第1通路与分隔壁的边界的线段为第1下游侧线段。从分隔壁的顶端朝向排气的流动方向上的上游延伸、且规定第2通路与分隔壁的边界的线段为第2下游侧线段。第1下游侧线段与第2下游侧线段平行。线段。第1下游侧线段与第2下游侧线段平行。线段。第1下游侧线段与第2下游侧线段平行。


技术研发人员：井上靖子 筑山宜司
受保护的技术使用者：丰田自动车株式会社
技术研发日：2023.03.06
技术公布日：2023/9/13