带涡轮增压器的发动机制造技术

一种带涡轮增压器的发动机(1)，其包括第一涡轮部(3A)及第二涡轮部(3B)。第一涡轮部(3A)的第一涡旋通道(55)的涡旋起点的第一上游部(55U)、以及第二涡轮部(3B)的第二涡旋通道(53)的涡旋起点的第二上游部(53U)分别设置在相对于第一透平机轴(37)及第二透平机轴(38)而远离发动机主体(10)的一侧。第一、第二涡旋通道(55、53)是以各第一、第二上游部(55U、53U)的下游侧延伸到相对于各透平机轴(38、37)而接近发动机主体(10)的一侧的方式涡旋的通道，并且向彼此相反的方向的涡旋。由此，第一透平机(33T)和第二透平机(35T)向彼此相反的方向转动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带涡轮增压器的发动机
本专利技术涉及带涡轮增压器的发动机，所述涡轮增压器附设在发动机主体上，具有至少两个独立的涡轮部。
技术介绍
带涡轮增压器的发动机中，在发动机主体的一侧壁上相邻地安装有涡轮增压器，该涡轮增压器利用发动机的排气能来对进气进行增压。在涡轮增压器的壳体内设有排气通道，排气从发动机主体被供应到所述排气通道。所述排气通道包含接受来自发动机主体的排气的导入通道、收容透平机的透平机室、以及将排气从所述导入通道引导到所述透平机室的涡旋通道。基于所导入的排气的作用，所述透平机绕透平机轴转动，从而使连结于所述透平机轴的压缩机的鼓风叶轮转动来对进气进行增压。以往已知有在上述那样的排气路径上直列地设置两个独立的涡轮部而成的涡轮增压器。例如专利文献1中公开了一种两级型涡轮增压器，其具备主要在发动机的从中速至高速的转动区域工作的大型涡轮部和主要在低速转动区域工作的小型涡轮部。小型涡轮部的小透平机在排气通道上相对于大型涡轮部的大透平机而设置在上游侧。所述排气通道具备旁通道，该旁通道不经由小透平机室而将所述导入通道和大透平机室相连。该旁通道中设置有调节阀，该调节阀对应于发动机的转动区域而进行开闭。对于涡轮增压器，始终存在着如下的要求：将排气的动能效率良好地传递给透平机以提高输出；尽可能地实现紧凑化。上述的两级型涡轮增压器中，排气通道的结构复杂，因此，难以以更高的水准来满足上述的两个要求。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5499953号
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种如下的带涡轮增压器的发动机：针对附设有至少具有两个独立的涡轮部的涡轮增压器的发动机，既能够对透平机提供大的排气动能，又能够实现紧凑化。本专利技术所涉及的带涡轮增压器的发动机包括：发动机主体；以及涡轮增压器，与所述发动机主体相邻地设置，具有从所述发动机主体被供应排气的排气通道，并且对被导向所述发动机主体的进气进行增压。所述涡轮增压器包括第一涡轮部和第二涡轮部，所述第一涡轮部包含具有第一透平机轴的第一透平机，所述第二涡轮部包含具有第二透平机轴的第二透平机。所述排气通道包括：导入通道，从所述发动机主体侧接受排气；第一涡旋通道，具备与所述导入通道连通的第一上游部，并且将排气朝所述第一透平机引导；以及第二涡旋通道，具备与所述导入通道连通的第二上游部，并且将排气朝所述第二透平机引导。所述第一涡旋通道及所述第二涡旋通道是以如下的方式涡旋的通道：所述第一上游部及所述第二上游部分别设置在相对于所述第一透平机轴及所述第二透平机轴而远离所述发动机主体的一侧，而且所述第一上游部的下游侧及所述第二上游部的下游侧分别延伸到相对于所述第一透平机轴及所述第二透平机轴而接近所述发动机主体的一侧。所述第一透平机绕所述第一透平机轴而向指定的第一转动方向转动，另一方面，所述第二透平机绕所述第二透平机轴而向与所述第一转动方向相反的第二转动方向转动。附图说明图1是本专利技术的实施方式所涉及的带涡轮增压器的发动机的立体图。图2是将所述发动机的涡轮增压器的部分局部地切除来进行表示的立体图。图3是示意性地表示带涡轮增压器的发动机及其周边构件的结构和进气及排气的流动的图。图4是本实施方式所涉及的涡轮增压器的概略剖视图。图5是表示排气旁通阀的一个例子的立体图。图6是表示在发动机主体的低速转动区域时的涡轮增压器内的排气的流动的剖视图。图7是表示在发动机主体的中速及高速转动区域时的涡轮增压器内的排气的流动的剖视图。图8是变形实施方式所涉及的涡轮增压器的概略剖视图。具体实施方式[发动机的简略结构]以下，根据附图来详细说明本专利技术的实施方式所涉及的带涡轮增压器的发动机。首先，说明该发动机的简略结构。图1是本专利技术的实施方式所涉及的带涡轮增压器的发动机1的立体图，图2是将发动机1的涡轮增压器3的部分局部地切除来进行表示的立体图。在图1、图2及其他的附图中，附加了前后、左右、上下的方向标记。这是为了便于说明，未必表示实际的方向。带涡轮增压器的发动机1包含：多缸型的发动机主体10；连结于发动机主体10的左侧面的排气歧管14；省略了图示的进气歧管；在发动机主体10的左方相邻地设置的涡轮增压器3。排气歧管14的周围被歧管隔热件15包围，发动机主体10的左侧面被发动机主体隔热件16覆盖，涡轮增压器3的周围被涡轮隔热件17覆盖，但图1中表示了它们被卸去后的状态。发动机主体10是直列四缸柴油发动机，其具备：气缸体11；安装在气缸体11上侧面的气缸盖12；设置在气缸盖12上方的气缸盖罩13。气缸体11具备形成燃料的燃烧室的四个气缸2(之后的图3、4中表示了其中的一个)。排气歧管14在内部具备使从各气缸2的排气道25排出的排气气体集中到一条流路的歧管通道141(图4)。排气歧管14的气体进入侧连结于气缸盖12，气体排出侧连接于涡轮增压器3。涡轮增压器3是利用从发动机主体10排出的排气能来对被导向发动机主体10的进气进行增压的装置。涡轮增压器3具备：大型涡轮部3A(第一涡轮部)，主要在发动机主体10的从中速至高速的转动区域工作，对进气进行增压；小型涡轮部3B(第二涡轮部)，主要在低速转动区域工作，对进气进行增压。在本实施方式中，在大型涡轮部3A的下方连续地设置有小型涡轮部3B。大型涡轮部3A及小型涡轮部3B各自具备设置在前方侧的透平机室和设置在后方侧的压缩机室。涡轮增压器3内具备：排气通道，经由所述各透平机室而从发动机主体10供应排气；进气通道，经由所述各压缩机室而让被导向发动机主体10的进气流通。即，所述各透平机室分别被组合在发动机主体10的排气路径中，所述各压缩机室分别被组合在发动机主体10的进气路径中。图2中表示了大型涡轮壳体31和小型涡轮壳体32，大型涡轮壳体31划分大型涡轮部3A的大透平机室33(图3)，小型涡轮壳体32划分小型涡轮部3B的小透平机室35(图3)。大型涡轮壳体31包含：由金属钣制的壳体构成的钣金壳体311，其划分后述的大涡旋通道55；支撑钣金壳体311下端的壳体基座312。在壳体基座312的下部设置有上凸缘部313。另一方而，小型涡轮壳体32是由铸铁制的壳体构成的壳体，排气通道的上游侧的导入凸缘部321与下游侧的下凸缘部322一体地设置。导入凸缘部321是用于连结排气歧管14的凸缘部，是成为排气的往涡轮增压器3的入口的部分。下凸缘部322是用于连结大型涡轮壳体31的凸缘部。凸缘部313载置在下凸缘部322上，两者通过螺栓紧固而与大型涡轮壳体31及小型涡轮壳体32成为一体。在成为排气的从涡轮增压器3的出口的部分设置有排气侧凸缘323。排气通道的下游侧管道连接于排气侧凸缘323。歧管隔热件15是进行隔热的隔热件，以使从流通高温的排气的排气歧管14发出的热不会对周边构件产生热危害。发动机主体隔热件16保护缸盖罩13、线束、传感器类，以免受到来自排气歧管14及涡轮增压器3的热危害。涡轮隔热件17是覆盖同样地流通高温的排气的大型、小型涡轮壳体31、32的周围以抑制周边构件受热危害的隔热件。[发动机的内部结构]图3是示意性地表示带涡轮增压器的发动机1及其周边构件的结构和进气及排气的流动的图。发动机1包括：发动机主体10；用于将燃烧用的空气导入到发动机主体10的进气通道P1；用于将发动机主体10中所产生的燃烧气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带涡轮增压器的发动机，其特征在于包括：发动机主体；以及涡轮增压器，与所述发动机主体相邻地设置，具有从所述发动机主体被供应排气的排气通道，并且对被导向所述发动机主体的进气进行增压；其中，所述涡轮增压器包括第一涡轮部和第二涡轮部，所述第一涡轮部包含具有第一透平机轴的第一透平机，所述第二涡轮部包含具有第二透平机轴的第二透平机，所述排气通道包括：导入通道，从所述发动机主体侧接受排气；第一涡旋通道，具备与所述导入通道连通的第一上游部，并且将排气朝所述第一透平机引导；以及第二涡旋通道，具备与所述导入通道连通的第二上游部，并且将排气朝所述第二透平机引导；其中，所述第一涡旋通道及所述第二涡旋通道是以如下的方式涡旋的通道：所述第一上游部及所述第二上游部分别设置在相对于所述第一透平机轴及所述第二透平机轴而远离所述发动机主体的一侧，而且所述第一上游部的下游侧及所述第二上游部的下游侧分别延伸到相对于所述第一透平机轴及所述第二透平机轴而接近所述发动机主体的一侧，所述第一透平机绕所述第一透平机轴而向指定的第一转动方向转动，另一方面，所述第二透平机绕所述第二透平机轴而向与所述第一转动方向相反的第二转动方向转动。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.31 JP 2016-071482;2016.03.31 JP 2016-071481.一种带涡轮增压器的发动机，其特征在于包括：发动机主体；以及涡轮增压器，与所述发动机主体相邻地设置，具有从所述发动机主体被供应排气的排气通道，并且对被导向所述发动机主体的进气进行增压；其中，所述涡轮增压器包括第一涡轮部和第二涡轮部，所述第一涡轮部包含具有第一透平机轴的第一透平机，所述第二涡轮部包含具有第二透平机轴的第二透平机，所述排气通道包括：导入通道，从所述发动机主体侧接受排气；第一涡旋通道，具备与所述导入通道连通的第一上游部，并且将排气朝所述第一透平机引导；以及第二涡旋通道，具备与所述导入通道连通的第二上游部，并且将排气朝所述第二透平机引导；其中，所述第一涡旋通道及所述第二涡旋通道是以如下的方式涡旋的通道：所述第一上游部及所述第二上游部分别设置在相对于所述第一透平机轴及所述第二透平机轴而远离所述发动机主体的一侧，而且所述第一上游部的下游侧及所述第二上游部的下游侧分别延伸到相对于所述第一透平机轴及所述第二透平机轴而接近所述发动机主体的一侧，所述第一透平机绕所述第一透平机轴而向指定的第一转动方向转动，另一方面，所述第二透平机绕所述第二透平机轴而向与所述第一转动方向相反的第二转动方向转动。2.根据权利要求1所述的带涡轮增压器的发动机，其特征在于：与所述第一上游部及所述第二上游部相连的上游侧通道为直线状或平缓的弯曲状的排气通道。3.根据权利要求2所述的带涡轮增压器的发动机，其特征在于：所述第二涡轮部在所述排气通道上设置在所述第一涡轮部的上游侧，所述排气通道还包括：联通道，将所述导入通道和所述第二涡旋通道的第二上游部连接；以及涡轮间通道，将所述第二透平机和所述第一涡旋通道的第一上游部连接；其中，所述联通道的至少从所述第二上游部向上游侧延伸的部分、以及所述涡轮间通道的至少从所述第一上游部向上游侧延伸的部分是与所述第二上游部及所述第一上游...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹羽靖，中岛光广，
申请(专利权)人：马自达汽车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP