[发明专利]可变容量式排气涡轮增压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种可变容量式排气涡轮增压器，其包括形成有内侧涡形流路和外侧涡形流路的涡轮。

背景技术

以往，用于车辆用内燃机等的较小型排气涡轮增压器采用如下结构，即，来自发动机的排气气体填充于形成在涡轮壳体的涡形流路内，并通过设置在该涡形流路的内周侧的多个喷嘴翼，而作用在设置于该喷嘴翼的内周侧的涡轮转子。这种径流式可变容量排气涡轮增压器得到了广泛应用(例如，参照特许文献1～3)。

图8表示现有的排气涡轮增压器的一般例。该图是可变容量式排气涡轮增压器的分解立体图。如图所示，涡轮增压器包括：涡轮壳体1、与该涡轮壳体联结的轴承壳体单元5、与该轴承壳体单元5联结的压缩机壳体2。并且，在包括轴承壳体单元5和涡轮壳体1的空间中，收纳有涡轮转轮3和固定翼4(虽未图示，但压缩机转轮也同样存在)。并且，在涡轮壳体1的上面形成有开口部，在该开口部夹持垫圈6而与阀盖7联结。并且，在阀盖7的正下方安装有流量控制阀8。并且，在涡轮壳体1，用于联结固定涡轮壳体1的进气板部1a形成在排气气体的吸入口。

在装配图8的涡轮增压器并使发动机低速运转时，如图9(a)所示，排气气体流入进气板部1a，并沿着形成为旋涡状的内侧涡形流路T1流动。此时，排气气体沿向着旋涡的内侧的方向流动。该内侧涡形流路T1和外侧涡形流路T2被固定翼的叶片部4a分隔。由于排气气体面向涡旋的内侧，因此，尽管被多个叶片部4a分隔，排气气体也不会从内侧涡形流路T1向外侧涡形流路T2流动。

另一方面，在使发动机高速运转时，如图9(b)所示，由于流量控制阀8向阀盖侧转动，因此，流入进气板部1a的排气气体在内侧涡形流路T1和外侧涡形流路T2的双方流动。与图9(a)相同地，流入内侧涡形流路T1的排气气体沿向着涡旋的内侧的方向流动。另一方面，流入外侧涡形流路T2的排气气体沿着旋涡流动，并从翼部4a之间的缝隙流入内侧涡形流路T1，与在内侧涡形流路T1流动的排气气体合流，向涡轮壳体1的外部排出。

另外，在图9(a)所示的发动机低速运转时，由于排气气体仅在内侧涡形流路T1流动，因此，比发动机高速运转时的流速快。另一方面，图9(b)所示的发动机高速运转时，由于排气气体在内侧涡形流路T1和外侧涡形流路T2的双方流动，因此，能够减小背压，提高燃料消耗费率。

然而，在现有的可变容量式排气涡轮增压器中，由于插入部4、流量控制阀8以及阀盖7的存在而导致涡轮壳体组件的热容量增大，因此，需要热容量更低的可变容量式排气涡轮增压器。如果涡轮壳体组件的热容量增大，则从发动机启动时的涡轮壳体组件低温状态至温度上升期间，排气气体被涡轮壳体组件夺走的热量增多。因而，设置在涡轮壳体出口的下游的排气气体净化催化剂的温度达到活化温度所需的时间变长。因此，为了提高发动机启动时的排气气体的净化度，优选尽可能地减小涡轮壳体组件的热容量。

另外，使用阀盖7的结构希望能够考虑成本、包装所花费的时间、气体泄露等。

特许文献1：(日本)特开2008-128065号公报

特许文献2：(日本)特开2008-215083号公报

特许文献3：美国特许2860827号公报

发明内容

本发明是鉴于上述现有技术问题而作出的，其目的在于提供一种可变容量式排气涡轮增压器，其热容量小、结构简单。

本发明是解决上述问题的手段。

本发明是一种可变容量式排气涡轮增压器，包括：涡轮壳体，内燃机的排气气体被导入其内部；涡轮转轮，设置在该涡轮壳体内并被旋转驱动；流量控制阀，设置在所述涡轮壳体的内部，并控制向着所述内侧涡形流路和所述外侧涡形流路的排气气体流量，所述涡轮壳体的内部形成有将旋转驱动该涡轮转轮的排气气体的流动分隔为内周侧和外周侧而构成的内侧涡形流路和外侧涡形流路；压缩机壳体，经由轴承壳体与所述涡轮壳体连结，其特征在于，所述流量控制阀是瓣阀，吸入口结构体设置在形成有所述内侧涡形流路和所述外侧涡形流路的涡轮壳体主体的排气气体流入口，所述吸入口结构体具有吸入口主体部和所述瓣阀，在所述吸入口主体部形成有与所述内侧涡形流路连通的内侧流路和与所述外侧涡形流路连通的外侧流路，所述瓣阀对所述外侧流路进行开闭，在所述吸入口主体部形成有用于使所述瓣阀沿着所述外侧流路配置的阀避让收纳部以及用于阻断所述外侧流路的瓣阀用的落座部，所述瓣阀将转动中心置于所述阀避让收纳部的收纳空间的同时，在与所述落座部的接触位置与收纳在所述阀避让收纳部的位置之间自如地转动。