帶增壓器的發(fā)動(dòng)的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明中的帶增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)具備渦輪增壓器(20)，其在進(jìn)氣通路(26)的路徑中具備具有收納壓縮機(jī)葉輪(20b3)的葉輪部(20b4)的離心式壓縮機(jī)(20b)。在上述帶增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)中，通過使離心式壓縮機(jī)(20b)經(jīng)由EGR氣體導(dǎo)入部(40a)以及竄漏氣體導(dǎo)入部(48a)將EGR氣體與竄漏氣體吸入的方式，將EGR氣體與竄漏氣體導(dǎo)入進(jìn)氣系統(tǒng)。上述帶增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)還具備分隔壁(52)，其將EGR氣體以及竄漏氣體向離心式壓縮機(jī)(20b)導(dǎo)向使得EGR氣體與竄漏氣體在進(jìn)入葉輪部(20b4)之前不混合。
【專利說明】帶增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及帶增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)，特別涉及具備離心式壓縮機(jī)的帶增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，在例如專利文獻(xiàn)I中公開了帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)，該渦輪增壓器具有離心式的壓縮機(jī)的。該以往的發(fā)動(dòng)機(jī)具備用于使再循環(huán)排氣(EGR氣體)從排氣系統(tǒng)回流到壓縮機(jī)的上游側(cè)的進(jìn)氣通路的EGR通路。
[0003]另外，作為與本發(fā)明相關(guān)聯(lián)的技術(shù)， 申請人:了解到了包含上述文獻(xiàn)在內(nèi)的以下所記載的文獻(xiàn)。
[0004]若如上述專利文獻(xiàn)I所記載的發(fā)動(dòng)機(jī)那樣，將EGR氣體從壓縮機(jī)入口附近的部位導(dǎo)入進(jìn)氣系統(tǒng)，則由于高溫的EGR氣體與低溫(常溫)的新鮮空氣混合不足，會在壓縮機(jī)的內(nèi)部產(chǎn)生局部高溫的部位。在這樣在壓縮機(jī)的內(nèi)部存在局部高溫部的狀況下，在將竄漏氣體從壓縮機(jī)入口附近的部位導(dǎo)入進(jìn)氣系統(tǒng)的情況下，竄漏氣體中所含的霧狀油與上述高溫部接觸，因此在擴(kuò)散部等壓縮機(jī)的內(nèi)部會生成附著物并堆積。而且，若這樣的附著物持續(xù)堆積，則渦輪增壓器的性能恐會發(fā)生下降。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-348781號公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開2010-71140號公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)3:日本特開2005-23792號公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)4:日本特開2007-309257號公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)5:日本特開2011-21561號公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0012]該發(fā)明是為了解決上述那樣的課題而完成的，其目的在于提供具備具有離心式壓縮機(jī)的增壓器和將再循環(huán)排氣與竄漏氣體導(dǎo)入進(jìn)氣系統(tǒng)的構(gòu)成的帶增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)，其能夠良好地防止由竄漏氣體中所含的油引起的附著物堆積于離心式壓縮機(jī)內(nèi)部。
[0013]本發(fā)明是帶增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，包括增壓器、再循環(huán)排氣通路和竄漏氣體通路。
[0014]增壓器在進(jìn)氣通路的路徑中具備具有收納壓縮機(jī)葉輪的葉輪部的離心式壓縮機(jī)。再循環(huán)排氣通路包含連接于所述進(jìn)氣通路的再循環(huán)排氣導(dǎo)入部，并供再循環(huán)排氣流動(dòng)。竄漏氣體通路包含連接于所述進(jìn)氣通路的竄漏氣體導(dǎo)入部，并供竄漏氣體流動(dòng)。而且，通過使所述離心式壓縮機(jī)經(jīng)由所述再循環(huán)排氣導(dǎo)入部以及所述竄漏氣體導(dǎo)入部吸入再循環(huán)排氣與竄漏氣體的方式，再循環(huán)排氣與竄漏氣體被導(dǎo)入進(jìn)氣系統(tǒng)。
[0015]進(jìn)而，本發(fā)明還包括氣體導(dǎo)向構(gòu)件，其將再循環(huán)排氣以及竄漏氣體向所述離心式壓縮機(jī)導(dǎo)向，使得再循環(huán)排氣與竄漏氣體在進(jìn)入所述離心式壓縮機(jī)的所述葉輪部之前不混
口 O
[0016]根據(jù)本發(fā)明，由于具備上述氣體導(dǎo)向構(gòu)件，能夠使被導(dǎo)入進(jìn)氣通路的再循環(huán)排氣與竄漏氣體在進(jìn)入離心式壓縮機(jī)的葉輪部之前不混合。在離心式壓縮機(jī)的內(nèi)部，氣體一邊旋回一邊向下游側(cè)流動(dòng)。因此，在入口以互相隔離的狀態(tài)被導(dǎo)入離心式壓縮機(jī)內(nèi)部的再循環(huán)排氣與竄漏氣體，在通過離心式壓縮機(jī)內(nèi)部時(shí)也不會混合。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠使竄漏氣體中所含的霧狀油不接觸由于高溫的再循環(huán)排氣而產(chǎn)生的離心式壓縮機(jī)內(nèi)部的高溫部。由此，能夠良好地防止附著物向離心式壓縮機(jī)的內(nèi)部堆積。
[0017]另外，本發(fā)明中的所述氣體導(dǎo)向構(gòu)件也可以為分隔壁，其用于將所述離心式壓縮機(jī)的入口附近的所述進(jìn)氣通路劃分為再循環(huán)排氣經(jīng)由所述再循環(huán)排氣導(dǎo)入部而被導(dǎo)入的再循環(huán)排氣導(dǎo)入路和竄漏氣體經(jīng)由所述竄漏氣體導(dǎo)入部而被導(dǎo)入的竄漏氣體導(dǎo)入路，將再循環(huán)排氣與竄漏氣體相互隔離開。
[0018]通過作為氣體導(dǎo)向構(gòu)件而具備具有上述結(jié)構(gòu)的分隔壁，能夠可靠地使被導(dǎo)入進(jìn)氣通路的再循環(huán)排氣與竄漏氣體在進(jìn)入離心式壓縮機(jī)的葉輪部之前不會混合。
[0019]另外，本發(fā)明中的所述分隔壁也可以形成為，從比所述再循環(huán)排氣導(dǎo)入部與所述離心式壓縮機(jī)上游側(cè)的所述進(jìn)氣通路的連接位置和所述竄漏氣體導(dǎo)入部與所述離心式壓縮機(jī)上游側(cè)的所述進(jìn)氣通路的連接位置都靠上游側(cè)的位置，與進(jìn)氣的氣流平行地延伸到所述離心式壓縮機(jī)的入口部內(nèi)部或者該入口部跟前。
[0020]通過如上所述那樣構(gòu)成作為氣體導(dǎo)向構(gòu)件的分隔壁，能夠可靠地使被導(dǎo)入進(jìn)氣通路的再循環(huán)排氣與竄漏氣體在進(jìn)入離心式壓縮機(jī)的葉輪部之前不會混合。
[0021]另外，也可以:所述再循環(huán)排氣導(dǎo)入部以及所述竄漏氣體導(dǎo)入部相當(dāng)于本發(fā)明中的所述氣體導(dǎo)向構(gòu)件、且分別具有再循環(huán)氣體開口端部以及竄漏氣體開口端部，所述再循環(huán)氣體開口端部以及所述竄漏氣體開口端部設(shè)置在與所述壓縮機(jī)的入口部接近的位置、且被設(shè)定為以在其間夾著所述壓縮機(jī)葉輪的中心軸的方式位于在該壓縮機(jī)葉輪的半徑方向上分尚開的位置。
[0022]通過作為與氣體導(dǎo)向構(gòu)件相當(dāng)?shù)臉?gòu)件而具備具有上述結(jié)構(gòu)的再循環(huán)排氣導(dǎo)入部以及竄漏氣體導(dǎo)入部，能夠可靠地使被導(dǎo)入進(jìn)氣通路的再循環(huán)排氣與竄漏氣體在進(jìn)入離心式壓縮機(jī)的葉輪部之前不會混合。
[0023]另外，也可以:所述再循環(huán)排氣導(dǎo)入部以及所述竄漏氣體導(dǎo)入部相當(dāng)于本發(fā)明中的所述氣體導(dǎo)向構(gòu)件、且分別具有再循環(huán)氣體開口端部以及竄漏氣體開口端部，所述再循環(huán)氣體開口端部以及所述竄漏氣體開口端部被設(shè)定為在所述壓縮機(jī)葉輪的半徑方向上的不同位置、向所述葉輪部或者比該葉輪部靠進(jìn)氣上游側(cè)的壓縮機(jī)入口部開口。
[0024]通過作為與氣體導(dǎo)向構(gòu)件相當(dāng)?shù)臉?gòu)件而具備具有上述結(jié)構(gòu)的再循環(huán)排氣導(dǎo)入部以及竄漏氣體導(dǎo)入部，能夠可靠地使被導(dǎo)入進(jìn)氣通路的再循環(huán)排氣與竄漏氣體在進(jìn)入離心式壓縮機(jī)的葉輪部之前不會混合。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式I的發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。
[0026]圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I中的離心式壓縮機(jī)的入口周圍的特征性結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0027]圖3是表示不具有圖2所示的本發(fā)明的實(shí)施方式I的特征性結(jié)構(gòu)的一般的離心式壓縮機(jī)的入口周圍的結(jié)構(gòu)的圖。
[0028]圖4是表示壓縮機(jī)入口以及擴(kuò)散部內(nèi)的溫度分布的圖。
[0029]圖5是表示采用了圖2所示的本發(fā)明的實(shí)施方式I中的離心式壓縮機(jī)的入口周圍的特征性結(jié)構(gòu)的情況下的、壓縮機(jī)入口以及擴(kuò)散部內(nèi)的溫度分布的圖。
[0030]圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2中的離心式壓縮機(jī)的入口周圍的特征性結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0031]圖7是表示本發(fā)明 實(shí)施方式3中的離心式壓縮機(jī)的入口周圍的特征性結(jié)構(gòu)的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]實(shí)施方式1.[0033]圖1是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式I的發(fā)動(dòng)機(jī)10的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。圖1所示的系統(tǒng)具備發(fā)動(dòng)機(jī)10。在這里，發(fā)動(dòng)機(jī)10作為一例，為4沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)(壓縮點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī))10，其搭載于車輛作為車輛的動(dòng)力源。另外，本發(fā)明中的發(fā)動(dòng)機(jī)并不限定于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，也可以是火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)(例如汽油發(fā)動(dòng)機(jī))。本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)10為直列4氣缸型，但本發(fā)明中的發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸數(shù)以及氣缸配置并不限定于此。
[0034]在發(fā)動(dòng)機(jī)10的各氣缸設(shè)置有向筒內(nèi)直接噴射燃料的噴嘴12。各氣缸的噴嘴12連接于共用的共軌14。向共軌14內(nèi)供給由供給泵(圖示省略)加壓了的高壓燃料。而且，從該共軌14向各氣缸的噴嘴12供給燃料。從各氣缸排出的排氣由排氣歧管18a集合，并流入排氣通路18。
[0035]發(fā)動(dòng)機(jī)10具備渦輪增壓器20。渦輪增壓器20具有:渦輪20a，其利用排氣的排氣能量而工作；和壓縮機(jī)20b，其經(jīng)由連結(jié)軸20c (參照后述的圖2)與渦輪20a連結(jié)為一體，由向渦輪20a輸入的排氣的排氣能量驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。如后述的圖2所示，壓縮機(jī)20b為離心式的壓縮機(jī)。渦輪增壓器20的渦輪20a配置于排氣通路18的路徑中。在比渦輪20a靠下游側(cè)的排氣通路18中，為了凈化排氣，從上游側(cè)按順序設(shè)置有氧化催化器22以及DPF (DieselParticulate Filter,柴油機(jī)微粒過濾器)24。
[0036]在發(fā)動(dòng)機(jī)10的進(jìn)氣通路26的入口附近設(shè)有空氣濾清器28。通過空氣濾清器28被吸入的空氣，在由渦輪增壓器20的壓縮機(jī)20b壓縮后，由中間冷卻器30冷卻。通過了中間冷卻器30的吸入空氣由進(jìn)氣歧管26a分配，流入各氣缸。在進(jìn)氣通路26中的中間冷卻器30與進(jìn)氣歧管26a之間，設(shè)置有進(jìn)氣節(jié)氣門32。另外，在進(jìn)氣通路26中的空氣濾清器28的下游附近，設(shè)置有檢測吸入空氣量的空氣流量表34。
[0037]另外，圖1所示的系統(tǒng)具備高壓排氣回流通路(HPL:High Pressure Loop)36。HPL36構(gòu)成為，將位于渦輪20a上游側(cè)的排氣歧管18a與位于壓縮機(jī)20b下游側(cè)的進(jìn)氣歧管26a連通。在該HPL36的路徑中，配置有用于調(diào)整在HPL36通過而回流到進(jìn)氣歧管26a的再循環(huán)排氣(EGR氣體)的量的HPL-EGR閥38。
[0038]進(jìn)而，圖1所示的系統(tǒng)具備低壓排氣回流通路(LPL:Low Pressure Loop)40?LPL40構(gòu)成為，將比渦輪20a靠下游側(cè)且比DPF24靠下游側(cè)的排氣通路18和比壓縮機(jī)20b靠上游側(cè)的進(jìn)氣通路26連通。在該LPL40的路徑中，從EGR氣體的流動(dòng)的上游側(cè)按順序設(shè)有:用于冷卻在LPL40中流動(dòng)的EGR氣體的EGR冷卻器42 ；以及用于調(diào)整在LPL40中通過而回流到進(jìn)氣通路26的EGR氣體量的LPL-EGR閥44。另外，在比LPL40與排氣通路18的連接部位靠下游側(cè)的排氣通路18內(nèi)，配置有排氣節(jié)氣門46。
[0039]進(jìn)而，圖1所示的系統(tǒng)具備將圖示省略的氣缸蓋罩的內(nèi)部與比壓縮機(jī)20b靠上游側(cè)的進(jìn)氣通路26連通的竄漏氣體通路48。竄漏氣體通路48為用于處理在發(fā)動(dòng)機(jī)10的內(nèi)部產(chǎn)生的竄漏氣體的竄漏氣體處理裝置(圖示省略)的構(gòu)成要素之一。
[0040]進(jìn)而,本實(shí)施方式的系統(tǒng)具備EQJ (Electronic Control Unit,電子控制單元)50。在ECU50的輸入部，除上述空氣流量表34外還連接有用于檢測發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和/或增壓壓力等的各種傳感器。另外，在ECU50的輸出部連接有上述噴嘴12、進(jìn)氣節(jié)氣門32、HPL-EGR閥38、LPL-EGR閥44以及排氣節(jié)氣門46等用于對發(fā)動(dòng)機(jī)10的運(yùn)行進(jìn)行控制的各種致動(dòng)器。ECU50，基于這些傳感器輸出根據(jù)預(yù)定的程序驅(qū)動(dòng)上述各種致動(dòng)器，由此控制發(fā)動(dòng)機(jī)10的運(yùn)行狀態(tài)。
[0041]圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I中的壓縮機(jī)20b的入口周圍的特征性結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0042]壓縮機(jī)20b存在于進(jìn)氣通路26的路徑中，其內(nèi)部作為進(jìn)氣通路26的一部分發(fā)揮作用。如圖2所示，在渦輪增壓器20中的壓縮機(jī)20b側(cè)的外殼20bI上形成有:壓縮機(jī)入口部20b2，其連接于進(jìn)氣的上游側(cè)的進(jìn)氣通路26 ;葉輪部20b4，其收納被固定于連結(jié)軸20c的壓縮機(jī)葉輪20b3 ;旋回狀的渦旋部20b5 ;擴(kuò)散部20b6，其為圓板狀的通路、在葉輪部20b4與渦旋部20b5之間位于葉輪部20b4的外周側(cè)。
[0043]從壓縮機(jī)入口部20b2被獲取到壓縮機(jī)20b內(nèi)部的新鮮空氣(進(jìn)氣)，在通過葉輪部20b4以及擴(kuò)散部20b6時(shí)被加壓，而且在渦旋部20b5中通過被排出到壓縮機(jī)20b的下游側(cè)的進(jìn)氣通路26。
[0044]另外，如圖2所示，上述LPL40以及竄漏氣體通路48的各自的進(jìn)氣側(cè)的導(dǎo)入部分即EGR氣體導(dǎo)入部40a以及竄漏氣體導(dǎo)入部48a，在壓縮機(jī)入口部20b2的附近連接于進(jìn)氣通路26。即，在本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)10中，EGR氣體(LPL-EGR氣體)以及竄漏氣體以被吸入壓縮機(jī)20b的方式而被導(dǎo)入進(jìn)氣系統(tǒng)(進(jìn)氣通路26)。
[0045]如圖2所示，本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)10，在壓縮機(jī)入口部20b2附近的進(jìn)氣通路26內(nèi)具備分隔壁52，該分隔壁52作為氣體導(dǎo)向構(gòu)件用于將EGR氣體與竄漏氣體向壓縮機(jī)20b導(dǎo)向(導(dǎo)入)使得兩者在進(jìn)入葉輪部20b4之前不混合。
[0046]更具體地說，分隔壁52是板狀的構(gòu)件，用于將壓縮機(jī)入口部20b2附近的進(jìn)氣通路26劃分為供EGR氣體導(dǎo)入的EGR氣體導(dǎo)入路26bl和供竄漏氣體導(dǎo)入的竄漏氣體導(dǎo)入路26b2，將EGR氣體與竄漏氣體相互隔離。如圖2所示，分隔壁52形成為，從比EGR氣體導(dǎo)入部40a以及竄漏氣體導(dǎo)入部48a各自的連接位置靠上游側(cè)的位置，與進(jìn)氣的流動(dòng)平行地延伸到壓縮機(jī)入口部20b2的內(nèi)部。另外，在這里，分隔壁52形成為一直到壓縮機(jī)入口部20b2的內(nèi)部，但本發(fā)明的分隔壁也可以代替這樣形成的分隔壁，形成為一直到壓縮機(jī)入口部20b2的跟前。
[0047]接下來，參照圖3以及圖4，對由附著物在壓縮機(jī)20b的堆積所引起的渦輪增壓器20的性能降低的問題進(jìn)行說明。[0048]圖3是表示不具有圖2所示的本發(fā)明的實(shí)施方式I的特征性結(jié)構(gòu)的一般的壓縮機(jī)的入口周圍結(jié)構(gòu)的圖。另外，圖4是表示壓縮機(jī)入口以及擴(kuò)散部內(nèi)的溫度分布的圖。
[0049]如圖3所示，若將EGR氣體經(jīng)由LPL從壓縮機(jī)入口附近的部位導(dǎo)入進(jìn)氣通路，則由于高溫的EGR氣體與低溫(常溫)新鮮空氣的混合不足，如圖4所示壓縮機(jī)入口的氣體溫度產(chǎn)生不均。流入了壓縮機(jī)的氣體，受到壓縮機(jī)葉輪在圖4中標(biāo)注“葉輪旋轉(zhuǎn)方向”所示方向上旋轉(zhuǎn)的影響，一邊在圖4中標(biāo)注“壓縮機(jī)內(nèi)部的流動(dòng)”所示方向上旋回一邊在壓縮機(jī)的內(nèi)部流動(dòng)。其結(jié)果，在圖4所示的形態(tài)下，在擴(kuò)散部內(nèi)產(chǎn)生由上述混合不足所引起的局部高溫部。在這樣在壓縮機(jī)的內(nèi)部存在局部高溫部的狀況下，若將竄漏氣體經(jīng)由竄漏氣體通路從壓縮機(jī)的入口附近的部位導(dǎo)入進(jìn)氣系統(tǒng)，則竄漏氣體中所含的霧狀油由于與上述高溫部接觸而蒸發(fā)。此時(shí)，在油為劣化了的油(含油煙(soot)的油)的情況下，會作為附著物堆積在擴(kuò)散部。而且，若這種附著物持續(xù)堆積，則渦輪增壓器的性能恐會發(fā)生下降。
[0050]圖5是表示采用了圖2所示的本發(fā)明的實(shí)施方式I中的壓縮機(jī)20b的入口周圍的特征結(jié)構(gòu)的情況下的、壓縮機(jī)入口以及擴(kuò)散部20b6內(nèi)的溫度分布的圖。
[0051]相對于上述的問題，如圖2所示，本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)10，作為氣體導(dǎo)向構(gòu)件而在壓縮機(jī)入口部20b2附近的進(jìn)氣通路26內(nèi)具備分隔壁52，該分隔壁52，如圖2所示用于將EGR氣體與竄漏氣體向壓縮機(jī)20b導(dǎo)向(導(dǎo)入)使得兩者在進(jìn)入葉輪部20b4之前不混合。如上所述，分隔壁52形成為，從比EGR氣體導(dǎo)入部40a以及竄漏氣體導(dǎo)入部48a的各自的連接位置靠上游側(cè)的位置、一直到壓縮機(jī)入口部20b2的內(nèi)部。
[0052]根據(jù)不具有上述分隔壁52的以往結(jié)構(gòu)(參照圖3)，EGR氣體與竄漏氣體在壓縮機(jī)的入口自然而然地混合。與此相對，根據(jù)本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)10，通過上述分隔壁52將EGR氣體導(dǎo)入路26bl與竄漏氣體導(dǎo)入路26b2相互隔離，所以高溫的EGR氣體與低溫的竄漏氣體在進(jìn)入壓縮機(jī)20b之 前不會混合。更具體地說，新鮮空氣與竄漏氣體在竄漏氣體導(dǎo)入路26b2流通，EGR氣體與新鮮空氣、主要是EGR氣體在EGR氣體導(dǎo)入路26bl流通。
[0053]如上所述，在壓縮機(jī)20b的內(nèi)部，氣體一邊旋回一邊向下游側(cè)流動(dòng)。因此，在由上述分隔壁52在壓縮機(jī)20b的入口相互隔離的狀態(tài)下、從EGR氣體導(dǎo)入路26bl以及竄漏氣體導(dǎo)入路26b2被導(dǎo)入壓縮機(jī)20b的內(nèi)部的EGR氣體與竄漏氣體，在通過壓縮機(jī)20b的內(nèi)部(葉輪部20b4以及擴(kuò)散部20b6)時(shí)也不會混合。更具體地說，例如，在通過來自EGR氣體導(dǎo)入路26bl的EGR氣體的導(dǎo)入而在如圖5所示的位置在壓縮機(jī)20b的內(nèi)部產(chǎn)生局部高溫部的情況下，從與EGR氣體導(dǎo)入路26bl不同的竄漏氣體導(dǎo)入路26b2被導(dǎo)入壓縮機(jī)20b的入口的竄漏氣體，在擴(kuò)散部20b6中的除上述高溫部以外的低溫部通過而被排出到渦旋部20b5。其結(jié)果，能夠防止竄漏氣體中所含的霧狀油在上述高溫部蒸發(fā)而產(chǎn)生附著。由此，能夠防止由于附著堆積于擴(kuò)散部20b6所引起的渦輪增壓器20的性能降低。
[0054]另外，本實(shí)施方式的分隔壁52形成為，從比EGR氣體導(dǎo)入部40a以及竄漏氣體導(dǎo)入部48a的各自的連接位置靠進(jìn)氣的上游側(cè)的位置、一直到壓縮機(jī)入口部20b2的內(nèi)部。通過在這樣的范圍內(nèi)預(yù)先形成分隔壁52，能夠更可靠地使EGR氣體與竄漏氣體不會在壓縮機(jī)入口部20b2混合。
[0055]實(shí)施方式2.[0056]接下來，參照圖6對本發(fā)明的實(shí)施方式2進(jìn)行說明。
[0057]圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2中的壓縮機(jī)20b的入口周圍的特征結(jié)構(gòu)的圖。更具體地說，圖6(A)是從進(jìn)氣的上游側(cè)觀察壓縮機(jī)葉輪20b3的圖，圖6(B)是壓縮機(jī)20b的入口周圍的剖視圖。另外，在圖6中，對于與上述圖2所示的結(jié)構(gòu)要素相同的要素，賦予同一附圖標(biāo)記并將對其的說明省略或者簡略。
[0058]本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)，除圖6所示的結(jié)構(gòu)與上述圖2所示的結(jié)構(gòu)不同這一點(diǎn)，結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式I的發(fā)動(dòng)機(jī)10相同。即，本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)，作為氣體導(dǎo)向構(gòu)件，具備如下所述那樣構(gòu)成的LPL60的EGR氣體導(dǎo)入部60a與竄漏氣體通路62的竄漏氣體導(dǎo)入部62a，該氣體導(dǎo)向構(gòu)件用于將EGR氣體與竄漏氣體向壓縮機(jī)20b導(dǎo)向(導(dǎo)入)使得兩者在進(jìn)入葉輪部20b4之前不會混合。
[0059]如圖6(A)所示，從進(jìn)氣的流動(dòng)方向觀察壓縮機(jī)入口部20b2，EGR氣體導(dǎo)入部60a的EGR氣體開口端部60al與竄漏氣體導(dǎo)入部62a的竄漏氣體開口端部62al設(shè)定為，以將壓縮機(jī)葉輪20b3的中心軸(連結(jié)軸20c)夾在其間的方式位于在該壓縮機(jī)葉輪20b3的半徑方向上分離開的位置。換而言之，從圖6(A)所示的方向觀察，這些開口端部60al和開口端部62al配置于相對于壓縮機(jī)葉輪20b3的中心軸在該壓縮機(jī)葉輪20b3的半徑方向上分別向相反側(cè)偏移了的位置。[0060]進(jìn)而，如圖6(B)所示，這些開口端部60al、62al被設(shè)置于在進(jìn)氣的流動(dòng)方向上接近壓縮機(jī)入口部20b2的場所，使得從該開口端部60al、62al被導(dǎo)入進(jìn)氣通路26的EGR氣體以及竄漏氣體在進(jìn)入葉輪部20b4之前不混合。
[0061]根據(jù)具備以上說明了的EGR氣體導(dǎo)入部60a與竄漏氣體導(dǎo)入部62a的結(jié)構(gòu),如圖6 (A)所示，從進(jìn)氣的流動(dòng)方向觀察壓縮機(jī)入口部20b2，各個(gè)開口端部60al、62al設(shè)定為，以將壓縮機(jī)葉輪20b3的中心軸夾在其間的方式位于在該壓縮機(jī)葉輪20b3的半徑方向上分離開的位置。由此，在來自這些開口端部60al、62al的EGR氣體以及竄漏氣體與新鮮空氣合流時(shí)，能夠使EGR氣體與竄漏氣體不混合。另外，如圖6(B)所示，通過將這些開口端部60al、62al設(shè)置于在進(jìn)氣的流動(dòng)方向上接近壓縮機(jī)入口部20b2的位置，使得壓縮機(jī)20b能夠在EGR氣體與竄漏氣體混合之前，獲取這些氣體。
[0062]如上所述，根據(jù)具有上述圖6所示結(jié)構(gòu)(氣體導(dǎo)向構(gòu)件)的本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)，高溫的EGR氣體與低溫的竄漏氣體在進(jìn)入壓縮機(jī)20b之前也不會混合，并且，這樣被導(dǎo)入壓縮機(jī)20b的EGR氣體與竄漏氣體在通過壓縮機(jī)20b的內(nèi)部(葉輪部20b4以及擴(kuò)散部20b6)時(shí)也不會混合。其結(jié)果，能夠防止竄漏氣體中所含的霧狀油在上述高溫部蒸發(fā)而產(chǎn)生附著。由此，能夠防止由于附著物堆積于擴(kuò)散部20b6所引起的渦輪增壓器20的性能降低。
[0063]另外，根據(jù)本實(shí)施方式的氣體導(dǎo)向構(gòu)件，與利用分隔壁52的上述實(shí)施方式I不同，在進(jìn)氣通路26內(nèi)不存在障礙物，所以能夠使得通過進(jìn)氣通路26的氣體不產(chǎn)生壓力損失。另外，本實(shí)施方式的氣體導(dǎo)向構(gòu)件為通過研究LPL60以及竄漏氣體通路62對進(jìn)氣通路26的連接部位(EGR氣體導(dǎo)入部60a以及竄漏氣體導(dǎo)入部62a)如何配置而實(shí)現(xiàn)的構(gòu)件，所以與上述實(shí)施方式I相比，在成本面也有優(yōu)勢。
[0064]實(shí)施方式3.[0065]接下來，參照圖7對本發(fā)明的實(shí)施方式3進(jìn)行說明。
[0066]圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3中的壓縮機(jī)20b的入口周圍的特征結(jié)構(gòu)的剖視圖。另外，在圖7中，對于與上述圖2所示的結(jié)構(gòu)要素相同的要素賦予同一附圖標(biāo)記并將對其的說明省略或者簡略。[0067]本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)，除圖7所示的結(jié)構(gòu)與上述圖2所示的結(jié)構(gòu)不同這一點(diǎn)外，結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式I的發(fā)動(dòng)機(jī)10相同。即，本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)，作為氣體導(dǎo)向構(gòu)件，具備如下所述那樣構(gòu)成的LPL70的EGR氣體導(dǎo)入部70a與竄漏氣體通路72的竄漏氣體導(dǎo)入部72a，該氣體導(dǎo)向構(gòu)件用于將EGR氣體與竄漏氣體向壓縮機(jī)20b導(dǎo)向(導(dǎo)入)使得兩者在進(jìn)入葉輪部20b4之前不混合。
[0068]如圖7所示，本實(shí)施方式的EGR氣體導(dǎo)入部70a以及竄漏氣體導(dǎo)入部72a構(gòu)成為，貫通渦輪增壓器20中的壓縮機(jī)20b側(cè)的外殼20b7，并且，EGR氣體開口端部70al以及竄漏氣體開口端部72al分別在壓縮機(jī)葉輪20b3的半徑方向上的不同位置向葉輪部20b4開口。即，EGR氣體導(dǎo)入部70a以及竄漏氣體導(dǎo)入部72a構(gòu)成為，能夠?qū)GR氣體與竄漏氣體獨(dú)立而直接地導(dǎo)入(與位于壓縮機(jī)20b內(nèi)部的進(jìn)氣通路26的一部分相當(dāng)?shù)?葉輪部20b4。
[0069]更具體地說，如圖7所示，這些開口端部70al、72al設(shè)定為，以將壓縮機(jī)葉輪20b3的中心軸夾在其間的方式位于在該壓縮機(jī)葉輪20b3的半徑方向上分離開的(相反側(cè)的)位置。另外，這些開口端部70al、72al設(shè)定為，位于在葉輪部20b4進(jìn)氣氣體增壓開始之前的部位。
[0070]如圖7所示，根據(jù)作為氣體導(dǎo)向構(gòu)件而具備以上說明了的EGR氣體導(dǎo)入部70a與竄漏氣體導(dǎo)入部72a的結(jié)構(gòu)構(gòu)成為，能夠?qū)GR氣體與竄漏氣體獨(dú)立而直接地導(dǎo)入(增壓開始前的)葉輪部20b4。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，高溫的EGR氣體與低溫的竄漏氣體在進(jìn)入壓縮機(jī)20b之前也不會混合，并且，這樣被導(dǎo)入壓縮機(jī)20b的EGR氣體與竄漏氣體在通過壓縮機(jī)20b的內(nèi)部(葉輪部20b4以及擴(kuò)散部20b6)時(shí)也不會混合。其結(jié)果，能夠防止竄漏氣體中所含的霧狀油在上述高溫部蒸發(fā)而產(chǎn)生附著。由此，能夠防止由于附著物堆積于擴(kuò)散部20b6所引起的渦輪增壓器20的性能降低。
[0071]但是，在上述實(shí)施方式3中，構(gòu)成為，利用作為氣體導(dǎo)向構(gòu)件而具備的EGR氣體導(dǎo)入部70a與竄漏氣體導(dǎo)入部72a，能夠?qū)GR氣體與竄漏氣體獨(dú)立而直接地導(dǎo)入葉輪部20b4。然而，本發(fā)明中的氣體導(dǎo)向構(gòu)件并不限定于這樣的結(jié)構(gòu)。即，再循環(huán)排氣導(dǎo)入部以及竄漏氣體導(dǎo)入部的連接對象并不限定于葉輪部，也可以是比葉輪部靠上游側(cè)的壓縮機(jī)入口部。
[0072]但是，在上述實(shí)施方式I至3中，作為具有離心式壓縮機(jī)20b的增壓器，列舉將排氣能量作為驅(qū)動(dòng)力而利用的渦輪增壓器為例進(jìn)行了說明。然而，在本發(fā)明中，增壓器只要是具備離心式壓縮機(jī)的增壓器即可，并不限定于渦輪增壓器。即，本發(fā)明中的增壓器例如可以是具備由來自發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的離心式壓縮機(jī)的增壓器，也可以是具備由電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的離心式壓縮機(jī)的增壓器。
[0073]附圖標(biāo)記說明
[0074]10:發(fā)動(dòng)機(jī)12:噴嘴
[0075]18:排氣通路20:渦輪增壓器
[0076]20a:渦輪增壓器的渦輪20b:渦輪增壓器的離心式壓縮機(jī)[0077]20bl、20b7:離心式壓縮機(jī)的外殼
[0078]20b2:離心式壓縮機(jī)的壓縮機(jī)入口部
[0079]20b3:壓縮機(jī)葉輪
[0080]20b4:離心式壓縮機(jī)的葉輪部[0081]20b5:離心式壓縮機(jī)的渦旋部
[0082]20b6:離心式壓縮機(jī)的擴(kuò)散部
[0083]20c:渦輪增壓器的連結(jié)軸
[0084]26:進(jìn)氣通路
[0085]26b1:再循環(huán)排氣(EGR氣體)導(dǎo)入路
[0086]26b2:竄漏氣體導(dǎo)入路
[0087]36:高壓排氣回流通路(HPL)
[0088]38:HPL-EGR 閥
[0089]40,60,70:低壓排氣回流通路(LPL)
[0090]40a、60a、70a:LPL的再循環(huán)排氣(EGR氣體)導(dǎo)入部
[0091]42:EGR 冷卻器 44 =LPL-EGR 閥
[0092]48、62、72:竄漏氣體通路
[0093]48a、62a、72a:竄漏氣體通路的竄漏氣體導(dǎo)入部
[0094]50:ECU(Electronic Control Unit,電子控制單兀)
[0095]52:分隔壁 60al、70al:再循環(huán)排氣(EGR氣體)開口端部
[0096]62al、72al:竄漏氣體開口端部
【權(quán)利要求】
1.一種帶增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)，包括: 增壓器，其在進(jìn)氣通路的路徑中具備離心式壓縮機(jī)，該離心式壓縮機(jī)具有收納壓縮機(jī)葉輪的葉輪部； 再循環(huán)排氣通路，其包含連接于所述進(jìn)氣通路的再循環(huán)排氣導(dǎo)入部，并供再循環(huán)排氣流動(dòng)；和 竄漏氣體通路，其包含連接于所述進(jìn)氣通路的竄漏氣體導(dǎo)入部，并供竄漏氣體流動(dòng)， 通過使所述離心式壓縮機(jī)經(jīng)由所述再循環(huán)排氣導(dǎo)入部以及所述竄漏氣體導(dǎo)入部吸入再循環(huán)排氣與竄漏氣體的方式，再循環(huán)排氣和竄漏氣體被導(dǎo)入進(jìn)氣系統(tǒng)； 所述帶增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的特征在于: 還包括氣體導(dǎo)向構(gòu)件，其將再循環(huán)排氣以及竄漏氣體向所述離心式壓縮機(jī)導(dǎo)向，使得再循環(huán)排氣與竄漏氣體在進(jìn)入所述離心式壓縮機(jī)的所述葉輪部之前不混合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于: 所述氣體導(dǎo)向構(gòu)件為分隔壁，其用于將所述離心式壓縮機(jī)的入口附近的所述進(jìn)氣通路劃分為再循環(huán)排氣經(jīng)由所述再循環(huán)排氣導(dǎo)入部而被導(dǎo)入的再循環(huán)排氣導(dǎo)入路和竄漏氣體經(jīng)由所述竄漏氣體導(dǎo)入部而被導(dǎo)入的竄漏氣體導(dǎo)入路，將再循環(huán)排氣與竄漏氣體相互隔離開。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于: 所述分隔壁形成為，從比所述再循環(huán)排氣導(dǎo)入部與所述離心式壓縮機(jī)上游側(cè)的所述進(jìn)氣通路的連接位置和所述竄漏氣體導(dǎo)入部與所述離心式壓縮機(jī)上游側(cè)的所述進(jìn)氣通路的連接位置都靠上游側(cè)的位置，與進(jìn)氣的氣流平行地延伸到所述離心式壓縮機(jī)的入口部內(nèi)部或者該入口部跟前。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于: 所述再循環(huán)排氣導(dǎo)入部以及所述竄漏氣體導(dǎo)入部相當(dāng)于所述氣體導(dǎo)向構(gòu)件、且分別具有再循環(huán)氣體開口端部以及竄漏氣體開口端部，所述再循環(huán)氣體開口端部以及所述竄漏氣體開口端部設(shè)置在與所述壓縮機(jī)的入口部接近的位置、且被設(shè)定為以在其間夾著所述壓縮機(jī)葉輪的中心軸的方式位于在該壓縮機(jī)葉輪的半徑方向上分離開的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于: 所述再循環(huán)排氣導(dǎo)入部以及所述竄漏氣體導(dǎo)入部相當(dāng)于所述氣體導(dǎo)向構(gòu)件、且分別具有再循環(huán)氣體開口端部以及竄漏氣體開口端部，所述再循環(huán)氣體開口端部以及所述竄漏氣體開口端部被設(shè)定為在所述壓縮機(jī)葉輪的半徑方向上的不同位置、向所述葉輪部或者比該葉輪部靠進(jìn)氣上游側(cè)的壓縮機(jī)入口部開口。
【文檔編號】F02B37/00GK103946511SQ201180074890
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月18日
【發(fā)明者】鹽田隼平 申請人:豐田自動(dòng)車株式會社