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JP2018025122A - Pressure adjustment mechanism in turbocharger - Google Patents

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JP2018025122A
JP2018025122A JP2016156102A JP2016156102A JP2018025122A JP 2018025122 A JP2018025122 A JP 2018025122A JP 2016156102 A JP2016156102 A JP 2016156102A JP 2016156102 A JP2016156102 A JP 2016156102A JP 2018025122 A JP2018025122 A JP 2018025122A
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JP
Japan
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turbocharger
oil
catch tank
pressure
engine
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Application number
JP2016156102A
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Japanese (ja)
Inventor
裕人 矢島
Hiroto Yajima
裕人 矢島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Subaru Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pressure adjustment mechanism in a turbocharger which properly adjusts a pressure in an oil catch tank of the turbocharger without causing leakage of a blow-by gas when an engine is stopped to properly prevent leakage of a lubrication oil to an exhaust pipe and an air intake duct.SOLUTION: A pressure adjustment mechanism in a turbocharger includes: a turbocharger 10 including a bearing housing 40 for housing a shaft 13 and a bearing 14 which connect a compressor wheel 12 with a turbine wheel 11, and an oil catch tank 16 which recovers and stores a lubrication oil O; and pressure adjustment passages 41 which allow communication between an internal space A of the oil catch tank 16 and a scroll chamber 31 of a compressor housing 30. The pressure adjustment passages 41 are formed as ventilation passages which respectively open to the internal space A of the oil catch tank 16 and the interior of the scroll chamber 31 and formed in the compressor housing 30 and the bearing housing 40.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ターボチャージャ内の圧力調整機構に関する。   The present invention relates to a pressure adjustment mechanism in a turbocharger.

車両に搭載されるターボチャージャ10(図5や図6参照)は、両端にタービンホイール11とコンプレッサホイール12とが連結されたシャフト13が高速で回転するため、シャフト13の軸受14等に潤滑油Oを供給して潤滑することが必要になる(例えば特許文献1、2等参照)。そのため、例えば図示しないオイルポンプでエンジン1のオイルパン2から吸い上げられた潤滑油Oを、供給路3を通ってターボチャージャ10の上方からその内部に供給してシャフト13と軸受14等を潤滑するように構成される。   In a turbocharger 10 (see FIGS. 5 and 6) mounted on a vehicle, a shaft 13 having a turbine wheel 11 and a compressor wheel 12 connected to both ends rotates at a high speed. It is necessary to supply O and lubricate (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Therefore, for example, the lubricating oil O sucked up from the oil pan 2 of the engine 1 by an oil pump (not shown) is supplied to the inside of the turbocharger 10 from above the turbocharger 10 through the supply path 3 to lubricate the shaft 13 and the bearing 14. Configured as follows.

そして、シャフト13と軸受14等に供給された潤滑油Oは、ターボチャージャ10の内部の流路15を通って下方に流れていく。その際、ターボチャージャ10がエンジン1のオイルパン2よりも上方にあれば、ターボチャージャ10内を流下した潤滑油Oは、そのまま自然落下させることでオイルパン2に戻すことができる。   The lubricating oil O supplied to the shaft 13 and the bearing 14 etc. flows downward through the flow path 15 inside the turbocharger 10. At that time, if the turbocharger 10 is above the oil pan 2 of the engine 1, the lubricating oil O flowing down in the turbocharger 10 can be returned to the oil pan 2 by being naturally dropped as it is.

しかし、ターボチャージャ10がエンジン1のオイルパン2よりも下方にある場合のように、潤滑油Oを自然落下でオイルパン2に戻すことができない場合には、ターボチャージャ10内を流下した潤滑油Oを自然落下でオイルパン2に戻すことができない。   However, when the lubricating oil O cannot be returned to the oil pan 2 due to a natural fall, as in the case where the turbocharger 10 is below the oil pan 2 of the engine 1, the lubricating oil that has flowed down in the turbocharger 10 O cannot be returned to the oil pan 2 by natural fall.

そのため、例えば、ターボチャージャ10の下方にオイルキャッチタンク16を設け、流下してきた潤滑油Oをオイルキャッチタンク16に回収して貯蔵する。そして、オイルキャッチタンク16内の潤滑油Oを排出用ポンプ(スカベンジポンプ)17で吸い上げてオイルキャッチタンク16から強制的に排出し、排出路18を通してエンジン1内に戻すように構成される場合がある。この場合、潤滑油Oは、エンジン1内を通ってオイルパン2に戻る。   Therefore, for example, an oil catch tank 16 is provided below the turbocharger 10, and the lubricating oil O that has flowed down is collected and stored in the oil catch tank 16. The lubricating oil O in the oil catch tank 16 may be sucked up by a discharge pump (scavenge pump) 17 and forcibly discharged from the oil catch tank 16 and returned to the engine 1 through the discharge path 18. is there. In this case, the lubricating oil O returns to the oil pan 2 through the engine 1.

ところで、エンジン1が作動し、車両が走行してオイルキャッチタンク16が振動するとオイルキャッチタンク16内の潤滑油Oが波立ったり、また、車両の加速度でオイルキャッチタンク16内の潤滑油Oが前後左右に動いたりするため、オイルキャッチタンク16内の潤滑油Oが気泡を含む状態になる場合がある。   By the way, when the engine 1 is activated and the vehicle travels and the oil catch tank 16 vibrates, the lubricating oil O in the oil catch tank 16 undulates, or the lubricating oil O in the oil catch tank 16 is driven by the acceleration of the vehicle. In some cases, the lubricating oil O in the oil catch tank 16 may contain air bubbles because it moves back and forth and right and left.

そして、このように気泡を含んだり波立ったり前後左右に偏ったりする潤滑油Oをオイルキャッチタンク16内から的確に排出するために、排出能力が高い排出用ポンプ17を使用することが必要になる。そのため、オイルポンプがエンジン1のオイルパン2から潤滑油Oを吸い上げて供給路3を介してターボチャージャ10内に供給する能力よりも排出用ポンプ17の排出能力の方が高くなるため、ターボチャージャ10の稼働中すなわちエンジン1が作動している間は、オイルキャッチタンク16内が負圧になる。   Then, in order to accurately discharge the lubricating oil O containing bubbles, undulating, and biased forward, backward, left and right from the oil catch tank 16, it is necessary to use a discharge pump 17 having a high discharge capacity. Become. Therefore, the discharge capacity of the discharge pump 17 is higher than the capacity of the oil pump that sucks the lubricating oil O from the oil pan 2 of the engine 1 and supplies the lubricating oil O into the turbocharger 10 via the supply path 3. While the engine 10 is operating, that is, while the engine 1 is operating, the oil catch tank 16 has a negative pressure.

そして、この状態でエンジン1が停止されると、オイルポンプも排出用ポンプ17も停止するが、オイルキャッチタンク16内が負圧になっているため、供給路3内に残存する潤滑油Oがオイルキャッチタンク16側に引き込まれる。そのため、潤滑油Oの量がオイルキャッチタンク16の貯蔵容量を越えてしまい(すなわちオーバーフローしてしまい)、潤滑油Oがターボチャージャ10内の流路15内に溜まり、シャフト13や軸受14等が油没するとともに、潤滑油Oが軸受シール部から排気管4や吸気ダクト5に漏れ出してしまう。   When the engine 1 is stopped in this state, both the oil pump and the discharge pump 17 are stopped. However, since the oil catch tank 16 is at a negative pressure, the lubricating oil O remaining in the supply path 3 is reduced. It is drawn into the oil catch tank 16 side. Therefore, the amount of the lubricating oil O exceeds the storage capacity of the oil catch tank 16 (that is, overflows), the lubricating oil O accumulates in the flow path 15 in the turbocharger 10, and the shaft 13, the bearing 14, etc. As the oil is submerged, the lubricating oil O leaks from the bearing seal portion to the exhaust pipe 4 and the intake duct 5.

そこで、従来は、例えば図5に示すように、エンジン1のシリンダヘッドやクランクケース等とオイルキャッチタンク16とを圧力調整路19で連通し、エンジン1が停止した際に、圧力調整路19を介してエンジン1内のブローバイガスをオイルキャッチタンク16に供給してオイルキャッチタンク16内の圧力を大気圧にするように構成される場合があった。   Therefore, conventionally, as shown in FIG. 5, for example, the cylinder head, the crankcase, and the like of the engine 1 and the oil catch tank 16 are communicated with each other through the pressure adjustment path 19. In some cases, the blow-by gas in the engine 1 is supplied to the oil catch tank 16 to set the pressure in the oil catch tank 16 to atmospheric pressure.

そして、このようにしてエンジン停止時にオイルキャッチタンク16側と潤滑油Oの供給路3側との圧力のバランスをとるように構成すれば、上記のようにオイルキャッチタンク16内の負圧で供給路3内の潤滑油Oがオイルキャッチタンク16側に引き込まれる問題が生じることを防止することができる。   If the pressure is balanced between the oil catch tank 16 side and the lubricating oil O supply path 3 side when the engine is stopped in this way, the negative pressure in the oil catch tank 16 is supplied as described above. It is possible to prevent a problem that the lubricating oil O in the passage 3 is drawn into the oil catch tank 16 side.

特開2007−309257号公報JP 2007-309257 A 特開2010−196502号公報JP 2010-196502 A

しかし、エンジン1のシリンダヘッドやクランクケース内では、潤滑油Oがミスト状になっていたりオイル溜まりがあったりするため、圧力調整路19をエンジン1の高い位置に取り付ける必要があるが、上記のようにターボチャージャ10がエンジン1のオイルパン2よりも下方にあると、それらを連通する圧力調整路19が上下に長くなる。   However, in the cylinder head or crankcase of the engine 1, the lubricating oil O is in the form of a mist or has an oil pool, so it is necessary to attach the pressure adjustment path 19 to a high position of the engine 1. Thus, when the turbocharger 10 is below the oil pan 2 of the engine 1, the pressure adjusting path 19 that communicates them becomes longer vertically.

そして、圧力調整路19が長くなるほど損傷を受ける可能性が高くなり、圧力調整路19の損傷によりブローバイガスが漏れ出る等の問題が生じ得る。また、ブローバイガスを大気中に排出したり漏れ出したりすることは日本でも欧米でも厳しく規制されており、上記の従来の構成を採用する場合には、圧力調整路19からのブローバイガスの漏出を検知するための装置等を新たに設けることが必要になる。   Then, the longer the pressure adjustment path 19 is, the higher the possibility of being damaged, and the damage of the pressure adjustment path 19 may cause problems such as leakage of blow-by gas. Further, exhausting or leaking blowby gas into the atmosphere is strictly regulated both in Japan and Europe, and when the above-described conventional configuration is adopted, leakage of blowby gas from the pressure adjustment passage 19 is prevented. It is necessary to newly provide a device for detection.

本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、ブローバイガスの漏出を生じることなく、エンジン停止時にターボチャージャのオイルキャッチタンク内の圧力を的確に調整して潤滑油の排気管や吸気ダクトへの漏出を的確に防止することが可能なターボチャージャ内の圧力調整機構を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and without adjusting the pressure in the oil catch tank of the turbocharger when the engine is stopped without causing leakage of blow-by gas, An object of the present invention is to provide a pressure adjusting mechanism in a turbocharger that can accurately prevent leakage into an intake duct.

前記の問題を解決するために、請求項1に記載の発明は、ターボチャージャ内の圧力調整機構において、
コンプレッサホイールを収容するコンプレッサハウジングと、
タービンホイールを収容するタービンハウジングと、
前記コンプレッサホイールと前記タービンホイールとを連結するシャフトおよび軸受を収容するベアリングハウジングと、
少なくとも前記軸受に供給された潤滑油を回収して貯蔵するオイルキャッチタンクと、
を備えるターボチャージャと、
前記オイルキャッチタンクの内部空間と前記コンプレッサハウジングのスクロール室とを連通する圧力調整路と、
を備え、
前記圧力調整路は、前記内部空間と前記スクロール室内に向けてそれぞれ開口し、前記コンプレッサハウジング内および前記ベアリングハウジング内に形成された通気路として形成されていることを特徴とする。
In order to solve the above problem, the invention according to claim 1 is a pressure adjustment mechanism in a turbocharger,
A compressor housing that houses the compressor wheel;
A turbine housing that houses a turbine wheel;
A bearing housing that houses a shaft and a bearing connecting the compressor wheel and the turbine wheel;
An oil catch tank that collects and stores at least the lubricating oil supplied to the bearing;
A turbocharger with
A pressure adjusting path communicating the internal space of the oil catch tank and the scroll chamber of the compressor housing;
With
The pressure adjusting passage is opened as an air passage formed in the compressor housing and the bearing housing, respectively, and opens toward the inner space and the scroll chamber.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のターボチャージャ内の圧力調整機構において、前記圧力調整路に、エンジン作動時に、当該圧力調整路を流れる空気の流量を調整するための弁、または、当該圧力調整路を閉鎖するための弁が設けられていることを特徴とする。   The invention according to claim 2 is a pressure adjusting mechanism in the turbocharger according to claim 1, wherein a valve for adjusting a flow rate of air flowing through the pressure adjusting path when the engine is operating is provided in the pressure adjusting path. Alternatively, a valve for closing the pressure adjusting path is provided.

請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載のターボチャージャ内の圧力調整機構において、前記圧力調整路は、前記ターボチャージャの稼働時に圧力が高くなる前記スクロール室内の位置に開口部が設けられていることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the pressure adjusting mechanism in the turbocharger according to the first or second aspect, the pressure adjusting path is located at a position in the scroll chamber where the pressure is increased when the turbocharger is operated. An opening is provided.

本発明のターボチャージャ内の圧力調整機構によれば、ブローバイガスの漏出を生じることなく、エンジン停止時にターボチャージャのオイルキャッチタンク内の圧力を的確に調整して潤滑油の排気管や吸気ダクトへの漏出を的確に防止することが可能となる。   According to the pressure adjusting mechanism in the turbocharger of the present invention, the pressure in the oil catch tank of the turbocharger is accurately adjusted when the engine is stopped without causing the blow-by gas to leak to the exhaust pipe or intake duct of the lubricating oil. It is possible to prevent the leakage of the water accurately.

本実施形態に係るターボチャージャ内の圧力調整機構が組み込まれたターボチャージャやエンジン等の部分の構成を表す概略図である。It is the schematic showing the structure of parts, such as a turbocharger and an engine, in which the pressure adjustment mechanism in the turbocharger which concerns on this embodiment was integrated. 本実施形態に係るターボチャージャ内の圧力調整機構の構成を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the structure of the pressure adjustment mechanism in the turbocharger which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るターボチャージャ内の圧力調整機構の変形例および圧力調整路に設けられた弁を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the valve provided in the modified example and pressure adjustment path of the pressure adjustment mechanism in the turbocharger which concerns on this embodiment. 図2のX−X線に沿う概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which follows the XX line of FIG. 従来のターボチャージャ内の圧力調整機構が組み込まれたターボチャージャやエンジン等の部分の構成を表す概略図である。It is the schematic showing the structure of parts, such as a turbocharger and an engine, in which the pressure adjustment mechanism in the conventional turbocharger was incorporated. 従来のターボチャージャ内の圧力調整機構が組み込まれたターボチャージャの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the turbocharger in which the pressure adjustment mechanism in the conventional turbocharger was integrated.

以下、本発明に係るターボチャージャ内の圧力調整機構の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下では、エンジン1が後述する図1に示すように水平対向型である場合について説明するが、本発明は、直列型やV型等のエンジンについても適用することが可能である。   Embodiments of a pressure adjusting mechanism in a turbocharger according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following, the case where the engine 1 is a horizontally opposed type as shown in FIG. 1 to be described later will be described. However, the present invention can also be applied to an in-line type or V type engine.

[構成]
図1は、本実施形態に係るターボチャージャ内の圧力調整機構が組み込まれたターボチャージャやエンジン等の部分の構成を表す概略図であり、図2は、本実施形態に係るターボチャージャ内の圧力調整機構の構成を表す概略断面図である。
[Constitution]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a turbocharger, an engine, or the like in which a pressure adjusting mechanism in the turbocharger according to the present embodiment is incorporated, and FIG. 2 is a pressure in the turbocharger according to the present embodiment. It is a schematic sectional drawing showing the structure of an adjustment mechanism.

図1に示すように、吸気管6に吸気された空気が、ターボチャージャ10で過給され、インタークーラ7で冷却された後、エンジン1に供給される。なお、図1では図示が省略されているが、エンジン1がガソリンエンジンであれば、燃料(ガソリン)が吸気ポートに噴射されたりシリンダ内に直接噴射される。また、エンジン1がディーゼルエンジンであれば、燃料(軽油)がシリンダ内に噴射される。そして、エンジン1から排気された排気ガスが、ターボチャージャ10や排気管4を通り、図示しない触媒で浄化された後、排気される。   As shown in FIG. 1, the air taken into the intake pipe 6 is supercharged by the turbocharger 10, cooled by the intercooler 7, and then supplied to the engine 1. Although not shown in FIG. 1, if the engine 1 is a gasoline engine, fuel (gasoline) is injected into the intake port or directly into the cylinder. Further, if the engine 1 is a diesel engine, fuel (light oil) is injected into the cylinder. The exhaust gas exhausted from the engine 1 passes through the turbocharger 10 and the exhaust pipe 4 and is purified by a catalyst (not shown) and then exhausted.

そして、図1や図2に示すように、本実施形態においても、図示しないオイルポンプでエンジン1のオイルパン2から吸い上げられた潤滑油Oが、供給路3を通ってターボチャージャ10の上方から供給されるようになっている。そして、供給された潤滑油Oは、ターボチャージャ10内(すなわち後述するベアリングハウジング40内)の流路15を通り、シャフト13と軸受14等を潤滑するようになっている。   As shown in FIGS. 1 and 2, also in this embodiment, the lubricating oil O sucked up from the oil pan 2 of the engine 1 by an oil pump (not shown) passes through the supply path 3 from above the turbocharger 10. It comes to be supplied. The supplied lubricating oil O passes through the flow path 15 in the turbocharger 10 (that is, in a bearing housing 40 described later) and lubricates the shaft 13 and the bearing 14.

また、後述するように、本実施形態でも、ターボチャージャ10はオイルキャッチタンク16を備えており、上記のようにシャフト13や軸受14等を潤滑する等した潤滑油Oは、流路15を流下してオイルキャッチタンク16に回収されて貯蔵される。そして、エンジン1とターボチャージャ10のオイルキャッチタンク16とを連通する排出路18が設けられており、ターボチャージャ10のオイルキャッチタンク16に貯蔵された潤滑油Oは、排出用ポンプ17で吸い上げてオイルキャッチタンク16から強制的に排出し、排出路18を通してエンジン1内に戻し、オイルパン2に戻すようになっている。   As will be described later, also in this embodiment, the turbocharger 10 includes the oil catch tank 16, and the lubricating oil O that lubricates the shaft 13, the bearing 14, and the like as described above flows down the flow path 15. Then, it is recovered and stored in the oil catch tank 16. A discharge path 18 is provided for communicating the engine 1 with the oil catch tank 16 of the turbocharger 10. The lubricating oil O stored in the oil catch tank 16 of the turbocharger 10 is sucked up by the discharge pump 17. The oil is forcibly discharged from the oil catch tank 16, returned to the engine 1 through the discharge path 18, and returned to the oil pan 2.

なお、オイルポンプがエンジン1のオイルパン2から潤滑油Oを吸い上げて供給路3を介してターボチャージャ10内に供給する能力よりも排出用ポンプ17の排出能力の方が高くなるため、ターボチャージャ10の稼働中すなわちエンジン1の作動中に、オイルキャッチタンク16内が負圧になる点は、本実施形態においても前述した従来の場合を同様である。   Note that the discharge capacity of the discharge pump 17 is higher than the capacity of the oil pump to suck up the lubricating oil O from the oil pan 2 of the engine 1 and supply it into the turbocharger 10 via the supply path 3. The point that the oil catch tank 16 becomes negative pressure during operation of the engine 10, that is, during operation of the engine 1, is the same as in the conventional case described above in this embodiment.

しかし、本実施形態では、従来の場合とは異なり、エンジン1のシリンダヘッドやクランクケース等とターボチャージャ10のオイルキャッチタンク16とを連通する圧力調整路19(図5参照)は設けられていない。   However, in the present embodiment, unlike the conventional case, there is no pressure adjustment path 19 (see FIG. 5) for communicating the cylinder head, crankcase, etc. of the engine 1 and the oil catch tank 16 of the turbocharger 10. .

一方、本実施形態では、図2に示すように、ターボチャージャ10は、タービンホイール11を収容するタービンハウジング20と、コンプレッサホイール12を収容するコンプレッサハウジング30と、タービンホイール11とコンプレッサホイール12とを連結するシャフト13およびその軸受14を収容するベアリングハウジング40とを備えている。タービンハウジング20とベアリングハウジング40とコンプレッサハウジング30とは互いに連結されている。   On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the turbocharger 10 includes a turbine housing 20 that houses the turbine wheel 11, a compressor housing 30 that houses the compressor wheel 12, and the turbine wheel 11 and the compressor wheel 12. A shaft 13 to be coupled and a bearing housing 40 for housing the bearing 14 are provided. The turbine housing 20, the bearing housing 40, and the compressor housing 30 are connected to each other.

そして、前述したように、ベアリングハウジング40内には、供給路3を介して供給された潤滑油Oをシャフト14や軸受14等に供給する流路15が設けられており、流路15はベアリングハウジング40の下方に開口している。そして、ベアリングハウジング40の下方には、オイルキャッチタンク15が配設されており、ベアリングハウジング40の流路15を流れ出た潤滑油Oは、オイルキャッチタンク16に流下して回収、貯蔵されるようになっている。   As described above, the bearing housing 40 is provided with the flow path 15 for supplying the lubricating oil O supplied via the supply path 3 to the shaft 14, the bearing 14, and the like. It opens below the housing 40. An oil catch tank 15 is disposed below the bearing housing 40, and the lubricating oil O flowing out of the flow path 15 of the bearing housing 40 flows down to the oil catch tank 16 and is collected and stored. It has become.

また、コンプレッサハウジング30には、コンプレッサホイール12の周囲に渦巻き状のスクロール室31が配設されている。そして、コンプレッサホイール12は、エンジン1から排気された排気ガスによりタービンホイール11が駆動されるとそれと一体的に回転し、吸気ダクト5内の空気を吸入して圧縮し、スクロール室31に吐出してインタークーラ7(図1参照)に送るようになっている。   The compressor housing 30 is provided with a spiral scroll chamber 31 around the compressor wheel 12. When the turbine wheel 11 is driven by the exhaust gas exhausted from the engine 1, the compressor wheel 12 rotates integrally therewith, sucks and compresses the air in the intake duct 5, and discharges it to the scroll chamber 31. To the intercooler 7 (see FIG. 1).

そして、本実施形態では、ターボチャージャ10には、オイルキャッチタンク16の内部空間Aとコンプレッサハウジング30のスクロール室31とを連通する圧力調整路41が設けられている。   In the present embodiment, the turbocharger 10 is provided with a pressure adjustment path 41 that communicates the internal space A of the oil catch tank 16 and the scroll chamber 31 of the compressor housing 30.

すなわち、圧力調整路41は、オイルキャッチタンク16の内部空間Aに向けて開口する開口部41Aと、コンプレッサハウジング30のスクロール室31内に向けて開口する開口部41Bとを有している。そして、圧力調整路41は、コンプレッサハウジング30の壁面内に穿設された通路と、ベアリングハウジング40の壁面内に穿設された通路とが、コンプレッサハウジング30とベアリングハウジング40との接続部分で接続され、開口部41A、41Bとを結ぶ1本の管状の通気路として形成されている。   That is, the pressure adjustment path 41 has an opening 41A that opens toward the internal space A of the oil catch tank 16, and an opening 41B that opens toward the scroll chamber 31 of the compressor housing 30. The pressure adjustment path 41 is connected to a passage formed in the wall surface of the compressor housing 30 and a passage formed in the wall surface of the bearing housing 40 at a connection portion between the compressor housing 30 and the bearing housing 40. And formed as a single tubular air passage connecting the openings 41A and 41B.

なお、図2では、圧力調整路41が、コンプレッサハウジング30やベアリングハウジング40の壁面内に穿設されて形成されている場合が示されているが、例えば図3に示すように、圧力調整路41の一部をベアリングハウジング40の流路15内に形成するように構成することも可能である。   2 shows a case where the pressure adjusting path 41 is formed by being drilled in the wall surface of the compressor housing 30 or the bearing housing 40. For example, as shown in FIG. It is also possible to constitute a part of 41 in the flow path 15 of the bearing housing 40.

[作用]
次に、本実施形態に係るターボチャージャ10内の圧力調整機構の作用について説明する。
[Action]
Next, the operation of the pressure adjustment mechanism in the turbocharger 10 according to this embodiment will be described.

本実施形態では、オイルポンプがエンジン1のオイルパン2から潤滑油Oを吸い上げて供給路3を介してターボチャージャ10内に供給する能力よりも排出用ポンプ17(図1参照)の排出能力の方が高いため、エンジン1の作動中すなわちターボチャージャ10の稼働中は、オイルキャッチタンク16内が負圧になる。   In the present embodiment, the discharge capacity of the discharge pump 17 (see FIG. 1) is greater than the capacity of the oil pump to suck up the lubricating oil O from the oil pan 2 of the engine 1 and supply the lubricating oil O into the turbocharger 10 via the supply path 3. Therefore, the oil catch tank 16 has a negative pressure during operation of the engine 1, that is, during operation of the turbocharger 10.

そして、この状態でエンジン1が停止されると、図2に示したように、オイルキャッチタンク16内の負圧により、コンプレッサハウジング30のスクロール室31内の空気が圧力調整路41を介してオイルキャッチタンク16内に流入する。そのため、オイルキャッチタンク16内の圧力は速やかに大気圧になる。   When the engine 1 is stopped in this state, as shown in FIG. 2, the air in the scroll chamber 31 of the compressor housing 30 is oiled via the pressure adjustment path 41 due to the negative pressure in the oil catch tank 16. It flows into the catch tank 16. Therefore, the pressure in the oil catch tank 16 quickly becomes atmospheric pressure.

一方、エンジン1が停止すると、エンジン1(図1参照)のクランクケースやシリンダヘッド内等が負圧であれば、エンジン1のクランクケースと吸気管6とを結ぶ図示しない流路を介してエンジン1のクランクケースやシリンダヘッド内に空気が流入するため、エンジン1のクランクケースやシリンダヘッド内も速やかに大気圧になる。   On the other hand, when the engine 1 is stopped, if the crankcase or the cylinder head of the engine 1 (see FIG. 1) has a negative pressure, the engine 1 is connected via a passage (not shown) connecting the crankcase of the engine 1 and the intake pipe 6. Since air flows into the crankcase or cylinder head of 1, the inside of the crankcase or cylinder head of the engine 1 quickly becomes atmospheric pressure.

そのため、供給路3内に残存する潤滑油Oに対して、エンジン1のクランクケース等からかかる圧力(大気圧)と、ターボチャージャ10のオイルキャッチタンク16からかかる圧力(大気圧)とが同じになる。そのため、供給路3内に残存している潤滑油Oがターボチャージャ10のオイルキャッチタンク16側に引き込まれることがない。また、供給路3内に残存する潤滑油Oがオイルキャッチタンク16に引き込まれるとしても、その量をごく僅かに抑えることが可能となる。   Therefore, the pressure (atmospheric pressure) applied from the crankcase of the engine 1 and the pressure (atmospheric pressure) applied from the oil catch tank 16 of the turbocharger 10 to the lubricating oil O remaining in the supply passage 3 are the same. Become. Therefore, the lubricating oil O remaining in the supply path 3 is not drawn into the oil catch tank 16 side of the turbocharger 10. Further, even if the lubricating oil O remaining in the supply path 3 is drawn into the oil catch tank 16, the amount can be suppressed very slightly.

そのため、本実施形態では、エンジン停止後に、供給路3内に残存する潤滑油Oがオイルキャッチタンク16に流れ込んでオイルキャッチタンク16がオーバーフローしてしまい、潤滑油Oでターボチャージャ10のシャフト13や軸受14等が油没したり、潤滑油Oがシール部から排気管4や吸気ダクト5に漏れ出してしまうような事態が生じることを的確に防止することが可能となる。   Therefore, in this embodiment, after the engine is stopped, the lubricating oil O remaining in the supply passage 3 flows into the oil catch tank 16 and the oil catch tank 16 overflows, and the lubricating oil O causes the shaft 13 of the turbocharger 10 or the like. It is possible to accurately prevent the occurrence of a situation in which the bearing 14 or the like is immersed in oil or the lubricating oil O leaks from the seal portion to the exhaust pipe 4 or the intake duct 5.

[効果]
以上のように、本実施形態に係るターボチャージャ内の圧力調整機構によれば、エンジン停止時にターボチャージャ10のオイルキャッチタンク16内の圧力を上げるために、従来のようにブローバイガスを用いることはなく、コンプレッサハウジング30のスクロール室31内の空気を用いる。そのため、従来のようなブローバイガスの大気中への漏出等の問題が生じることを的確に防止することが可能となる。
[effect]
As described above, according to the pressure adjustment mechanism in the turbocharger according to the present embodiment, in order to increase the pressure in the oil catch tank 16 of the turbocharger 10 when the engine is stopped, it is possible to use blow-by gas as in the past. Instead, the air in the scroll chamber 31 of the compressor housing 30 is used. Therefore, it is possible to accurately prevent the occurrence of problems such as conventional leakage of blow-by gas into the atmosphere.

また、本実施形態では、上記のようにコンプレッサハウジング30のスクロール室31内の空気をオイルキャッチタンク16に送る圧力調整路41が、コンプレッサハウジング30内やベアリングハウジング40内に形成されており、それらの外側、すなわちターボチャージャ10の外側に露出していない。そのため、圧力調整路41からのブローバイガスの漏出を検知するための装置等を新たに設ける必要がない。   In the present embodiment, as described above, the pressure adjusting passage 41 for sending the air in the scroll chamber 31 of the compressor housing 30 to the oil catch tank 16 is formed in the compressor housing 30 and the bearing housing 40. , That is, not exposed to the outside of the turbocharger 10. Therefore, it is not necessary to newly provide a device or the like for detecting leakage of blow-by gas from the pressure adjustment path 41.

そして、本実施形態においても、エンジン1の作動中はターボチャージャ10のオイルキャッチタンク16内が負圧になるが、その状態でエンジン1が停止されると、オイルキャッチタンク16内の負圧により、コンプレッサハウジング30のスクロール室31内の空気が圧力調整路41を介してオイルキャッチタンク16内に流入する。そのため、オイルキャッチタンク16内の圧力は速やかに大気圧になる。   Also in this embodiment, while the engine 1 is operating, the oil catch tank 16 of the turbocharger 10 has a negative pressure. When the engine 1 is stopped in this state, the negative pressure in the oil catch tank 16 The air in the scroll chamber 31 of the compressor housing 30 flows into the oil catch tank 16 through the pressure adjustment path 41. Therefore, the pressure in the oil catch tank 16 quickly becomes atmospheric pressure.

このように、本実施形態に係るターボチャージャ内の圧力調整機構によれば、エンジン停止時にターボチャージャ10のオイルキャッチタンク16内の圧力が的確に調整されて速やかに大気圧になるため、供給路3内に残存している潤滑油Oがターボチャージャ10のオイルキャッチタンク16側に引き込まれることがなく、或いは、供給路3内に残存する潤滑油Oがオイルキャッチタンク16に引き込まれるとしても、その量をごく僅かに抑えることが可能となる。そのため、オイルキャッチタンク16がオーバーフローして潤滑油Oが排気管4や吸気ダクト5に漏出することを的確に防止することが可能となる。   As described above, according to the pressure adjustment mechanism in the turbocharger according to the present embodiment, the pressure in the oil catch tank 16 of the turbocharger 10 is accurately adjusted when the engine is stopped, so that the pressure quickly becomes atmospheric pressure. 3, even if the lubricating oil O remaining in the turbocharger 10 is not drawn into the oil catch tank 16 side or the lubricating oil O remaining in the supply path 3 is drawn into the oil catch tank 16, It becomes possible to suppress the amount very slightly. Therefore, it is possible to accurately prevent the oil catch tank 16 from overflowing and the lubricating oil O from leaking into the exhaust pipe 4 or the intake duct 5.

また、本実施形態に係るターボチャージャ内の圧力調整機構では、このように構造がコンパクトになり、上記のように圧力調整路41からのブローバイガスの漏出を検知するための装置等を新たに設ける必要もないため、部品点数を減らすことが可能となる。そのため、エンジン1の軽量化を図ることが可能となるとともにコストアップを抑制することが可能となるといったメリットもある。   Further, in the pressure adjusting mechanism in the turbocharger according to the present embodiment, the structure is thus compact, and a device for detecting leakage of blow-by gas from the pressure adjusting path 41 as described above is newly provided. Since it is not necessary, the number of parts can be reduced. Therefore, there is a merit that it is possible to reduce the weight of the engine 1 and to suppress an increase in cost.

なお、本発明は、ターボチャージャ10がオイルキャッチタンク16を備えており、オイルキャッチタンク16に回収された潤滑油Oを排出用ポンプ17(図1参照)で強制的に排出させるように構成されているターボチャージャ10であれば適用可能であり、必ずしもターボチャージャ10がエンジン1のオイルパン2よりも下方に設けられている場合に限定されない。   In the present invention, the turbocharger 10 includes an oil catch tank 16, and the lubricating oil O collected in the oil catch tank 16 is forcibly discharged by a discharge pump 17 (see FIG. 1). However, the present invention is not necessarily limited to the case where the turbocharger 10 is provided below the oil pan 2 of the engine 1.

また、本実施形態では、上記のように圧力調整路41を設けたことで、オイルキャッチタンク16とコンプレッサハウジング30のスクロール室31とが連通される。そのため、ターボチャージャ10の稼働中すなわちエンジン1の作動中に、コンプレッサホイール12により圧縮された空気がインタークーラ7側だけでなく、その一部がオイルキャッチタンク16にも流入する状態になるため、圧力調整路41を設けない場合に比べてオイルキャッチタンク16内の圧力が高くなる。   In the present embodiment, the oil pressure adjusting passage 41 is provided as described above, so that the oil catch tank 16 and the scroll chamber 31 of the compressor housing 30 communicate with each other. Therefore, during operation of the turbocharger 10, that is, during operation of the engine 1, the air compressed by the compressor wheel 12 enters a state where not only the intercooler 7 side but also part of it flows into the oil catch tank 16. The pressure in the oil catch tank 16 becomes higher than when the pressure adjustment path 41 is not provided.

エンジン1の作動中は、排気ガスのガス圧でターボチャージャ10のタービンハウジング20内の圧力がオイルキャッチタンク16内の圧力よりも高くなるため、タービンハウジング20内の排気ガスがシール部を通ってオイルキャッチタンク16に流入する場合がある。しかし、本実施形態では、上記のように、コンプレッサハウジング30のスクロール室31から圧力調整路41を通って空気がオイルキャッチタンク16内に流入してオイルキャッチタンク16内の圧力が高くなるため、タービンハウジング20内からオイルキャッチタンク16に排気ガスが流入しにくくなるといったメリットがある。   During operation of the engine 1, the pressure in the turbine housing 20 of the turbocharger 10 is higher than the pressure in the oil catch tank 16 due to the gas pressure of the exhaust gas, so that the exhaust gas in the turbine housing 20 passes through the seal portion. In some cases, the oil may flow into the oil catch tank 16. However, in the present embodiment, as described above, air flows from the scroll chamber 31 of the compressor housing 30 through the pressure adjustment path 41 into the oil catch tank 16 and the pressure in the oil catch tank 16 increases. There is an advantage that exhaust gas hardly flows into the oil catch tank 16 from the turbine housing 20.

[変形例]
しかし、上記のように、コンプレッサハウジング30のスクロール室31内の空気の一部が圧力調整路41を通ってオイルキャッチタンク16に流入すると、その分、ターボチャージャ10からインタークーラ7に送られる圧縮された空気の量が減る。そのため、図3に示すように、圧力調整路41に、エンジン作動時に、圧力調整路41を流れる空気の流量を調整するための弁42、或いは圧力調整路41を閉鎖するための弁42を設けるように構成することが可能である。
[Modification]
However, as described above, when a part of the air in the scroll chamber 31 of the compressor housing 30 flows into the oil catch tank 16 through the pressure adjustment path 41, the compression sent from the turbocharger 10 to the intercooler 7 correspondingly. The amount of air released is reduced. Therefore, as shown in FIG. 3, the pressure adjustment path 41 is provided with a valve 42 for adjusting the flow rate of air flowing through the pressure adjustment path 41 or a valve 42 for closing the pressure adjustment path 41 when the engine is operated. It can be configured as follows.

このように構成すれば、例えばエンジン作動時に弁42で圧力調整路41を流れる空気の流量を調整して、ターボチャージャ10からインタークーラ7に圧縮された空気をできるだけ多く送るとともに、コンプレッサハウジング30のスクロール室31内の空気の一部をオイルキャッチタンク16に流入させてオイルキャッチタンク16内の圧力を上げて、タービンハウジング20から排気ガスが流入しにくい状態を作り出すことが可能となる。   If comprised in this way, while adjusting the flow volume of the air which flows through the pressure adjustment path 41 with the valve 42 at the time of engine operation, for example, while sending as much compressed air as possible to the intercooler 7 from the turbocharger 10, while the compressor housing 30 A part of the air in the scroll chamber 31 is caused to flow into the oil catch tank 16 to increase the pressure in the oil catch tank 16, thereby creating a state in which the exhaust gas hardly flows from the turbine housing 20.

また、例えばエンジン1の作動中に、タービンハウジング20からオイルキャッチタンク16内への排気ガスの流入がない、或いは問題がない程度にしか流入しないような場合には、エンジン作動時に弁42を閉じて圧力調整路41を閉鎖することで、ターボチャージャ10からインタークーラ7に圧縮された空気を漏れなく送ることが可能となる。   Further, for example, when the engine 1 is operating, if the exhaust gas does not flow into the oil catch tank 16 from the turbine housing 20 or if it flows only to the extent that there is no problem, the valve 42 is closed during engine operation. By closing the pressure adjustment path 41, the compressed air from the turbocharger 10 to the intercooler 7 can be sent without leakage.

なお、この場合、弁42は圧力調整路41のいずれかの箇所に設けられ、例えば図3に示したようにスクロール室31への開口部41Bに設けることが可能であり、或いはコンプレッサハウジング30とベアリングハウジング40との接続部分や、オイルキャッチタンク16への開口部41A等に設けることも可能である。そして、例えば、弁42を電磁弁で構成し、図示しないECU(Electric Control Unit)で弁42の開閉を制御するように構成することも可能である。   In this case, the valve 42 is provided in any part of the pressure adjustment path 41, and can be provided, for example, in the opening 41B to the scroll chamber 31 as shown in FIG. It is also possible to provide the connecting portion with the bearing housing 40, the opening 41A to the oil catch tank 16, or the like. For example, the valve 42 may be configured by an electromagnetic valve, and the opening and closing of the valve 42 may be controlled by an ECU (Electric Control Unit) (not shown).

一方、本実施形態に係るターボチャージャ内の圧力調整機構は、上記のようにコンプレッサハウジング30のスクロール室31内からオイルキャッチタンク16内に空気を送ってオイルキャッチタンク16内の圧力を調整するものである。そして、スクロール室31内のできるだけ圧力が高い所から空気をオイルキャッチタンク16に送るように構成すれば、エンジン停止時にスクロール室31内からオイルキャッチタンク16内に的確に空気を送ることが可能となる。   On the other hand, the pressure adjusting mechanism in the turbocharger according to the present embodiment adjusts the pressure in the oil catch tank 16 by sending air from the scroll chamber 31 of the compressor housing 30 into the oil catch tank 16 as described above. It is. If air is sent to the oil catch tank 16 from the place where the pressure in the scroll chamber 31 is as high as possible, the air can be sent accurately from the scroll chamber 31 to the oil catch tank 16 when the engine is stopped. Become.

そのため、図4に示すように、コンプレッサハウジング30のスクロール室31のうち、ターボチャージャ10の稼働時に最も圧力が高くなるスクロール室31内の位置Bを予め割り出し、その位置に圧力調整路41の開口部41Bを設けるように構成することが可能である。   Therefore, as shown in FIG. 4, among the scroll chambers 31 of the compressor housing 30, the position B in the scroll chamber 31 where the pressure is highest when the turbocharger 10 is operating is determined in advance, and the opening of the pressure adjusting path 41 is located at that position. It is possible to provide the portion 41B.

このように構成すれば、少なくともエンジン停止時にコンプレッサハウジング30のスクロール室31内からオイルキャッチタンク16内に確実に空気を送ることが可能となり、オイルキャッチタンク16内の圧力を的確に調整することが可能となる。   With this configuration, it is possible to reliably send air into the oil catch tank 16 from the scroll chamber 31 of the compressor housing 30 at least when the engine is stopped, and the pressure in the oil catch tank 16 can be adjusted accurately. It becomes possible.

なお、本発明が上記の実施形態等に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。   Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment and the like, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.

10 ターボチャージャ
11 タービンホイール
12 コンプレッサホイール
13 シャフト
14 軸受
16 オイルキャッチタンク
20 タービンハウジング
30 コンプレッサハウジング
31 スクロール室
40 ベアリングハウジング
41 圧力調整路
41B 開口部
42 弁
A 内部空間
B 最も圧力が高くなるスクロール室内の位置
O 潤滑油
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Turbocharger 11 Turbine wheel 12 Compressor wheel 13 Shaft 14 Bearing 16 Oil catch tank 20 Turbine housing 30 Compressor housing 31 Scroll chamber 40 Bearing housing 41 Pressure adjustment path 41B Opening 42 Valve A Inner space B In the scroll chamber where the pressure becomes highest Position O Lubricant

Claims (3)

コンプレッサホイールを収容するコンプレッサハウジングと、
タービンホイールを収容するタービンハウジングと、
前記コンプレッサホイールと前記タービンホイールとを連結するシャフトおよび軸受を収容するベアリングハウジングと、
少なくとも前記軸受に供給された潤滑油を回収して貯蔵するオイルキャッチタンクと、
を備えるターボチャージャと、
前記オイルキャッチタンクの内部空間と前記コンプレッサハウジングのスクロール室とを連通する圧力調整路と、
を備え、
前記圧力調整路は、前記内部空間と前記スクロール室内に向けてそれぞれ開口し、前記コンプレッサハウジング内および前記ベアリングハウジング内に形成された通気路として形成されていることを特徴とするターボチャージャ内の圧力調整機構。
A compressor housing that houses the compressor wheel;
A turbine housing that houses a turbine wheel;
A bearing housing that houses a shaft and a bearing connecting the compressor wheel and the turbine wheel;
An oil catch tank that collects and stores at least the lubricating oil supplied to the bearing;
A turbocharger with
A pressure adjusting path communicating the internal space of the oil catch tank and the scroll chamber of the compressor housing;
With
The pressure adjusting passage is open to the inner space and the scroll chamber, and is formed as a vent passage formed in the compressor housing and the bearing housing. Adjustment mechanism.
前記圧力調整路に、エンジン作動時に、当該圧力調整路を流れる空気の流量を調整するための弁、または、当該圧力調整路を閉鎖するための弁が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のターボチャージャ内の圧力調整機構。   The valve for adjusting the flow rate of the air flowing through the pressure adjustment path or the valve for closing the pressure adjustment path when the engine is operated is provided in the pressure adjustment path. The pressure adjustment mechanism in the turbocharger according to 1. 前記圧力調整路は、前記ターボチャージャの稼働時に最も圧力が高くなる前記スクロール室内の位置に開口部が設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のターボチャージャ内の圧力調整機構。   The pressure in the turbocharger according to claim 1 or 2, wherein the pressure adjusting path is provided with an opening at a position in the scroll chamber where the pressure is highest when the turbocharger is in operation. Adjustment mechanism.
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