(57)【要約】【課題】過給機付きエンジンにおいて、より高い過給圧を得る。【解決手段】タービンホイールＨの回転中心（α１，α２）までの距離が相互に異なる２つのタービンスクロールＶ１ｃ，Ｖ２ｃを有するターボ過給機において、その２つのタービンスクロールに点火順序が連続する気筒の排気ポートをそれぞれ接続する。したがって、後に点火する気筒からの排気による吸出し効果によって、先に点火して吸気行程にある気筒の掃気を促進することができるとともに、先に点火した気筒からの排気によってタービンの回転が立上がった段階で、後に点火する気筒からの排気が与えられ、タービンの回転速度をより高めることができ、より高い過給圧を得ることができる。さらに、点火順序が遅い側（Ｖ１ｃ）のノズルの通路面積を小さくすることで、掃気に与える悪影響を小さくすることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービン側にタービンホイールの回転中心までの距離が相互に異なる２つのタービンスクロールを有するターボ過給機を備え、排気行程途中から吸気行程途中にかけて排気弁および吸気弁が共に開いているオーバーラップ期間となるバルブタイミングを有する過給機付きエンジンにおいて、
前記２つのタービンスクロールには、エンジンの少なくとも一部の点火順序が連続する気筒の排気ポートからの気筒配管がそれぞれ接続され、かつ前記２つのタービンスクロールの内、前記点火順序が速い排気ポートに接続される側が、前記点火順序が遅い排気ポートに接続される側よりも、通路抵抗が相対的に小さく形成されることを特徴とする過給機付きエンジン。
【請求項２】
前記ターボ過給機において、前記点火順序が速い排気ポートに接続されるタービンスクロール側が、ノズルの取付け角が大きいことで、前記通路抵抗が相対的に小さく形成されていることを特徴とする請求項１記載の過給機付きエンジン。
【請求項３】
前記ターボ過給機において、前記点火順序が遅い排気ポートに接続されるタービンスクロール側が、ノズルの通路面積が小さいことで、前記点火順序が速い排気ポートに接続されるタービンスクロール側の通路抵抗が相対的に小さく形成されていることを特徴とする請求項１記載の過給機付きエンジン。
【請求項４】
前記ターボ過給機において、前記点火順序が遅い排気ポートに接続されるタービンスクロール側が、ノズルの絞り比率が大きいことで、前記点火順序が速い排気ポートに接続されるタービンスクロール側の通路抵抗が相対的に小さく形成されていることを特徴とする請求項１記載の過給機付きエンジン。
【請求項５】
前記ターボ過給機において、前記点火順序が遅い排気ポートに接続されるタービンスクロール側が、ウエストゲートの開口面積が相対的に大きく形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の記載の過給機付きエンジン。
【請求項６】
直列４気筒のエンジンであり、前記ターボ過給機は２つ設けられ、第１および第２の気筒が第１のターボ過給機に接続され、第３および第４の気筒が第２のターボ過給機に接続されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の過給機付きエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ターボ過給機を備えるエンジンに関し、特にマニホールドを用いない動圧過給を行うものに関する。
【背景技術】
【０００２】
前記排気ターボ過給機付きエンジンでは、複数の気筒からの排気を前記マニホールドで集約し、タービンホイールに噴射する静圧過給から、近年、各気筒からの排気を直接前記タービンホイールに噴射することで、該タービンホイールの駆動力を高めるようにした前記動圧過給が主流となっている。
【０００３】
たとえば、本件出願人による特許文献１では、相互に隣接し、点火時期が連続しない気筒の排気ポートを互いに接続することで２系統に分け、過給機に対して、相対的に近く排気系の容量が小さい方を該過給機のタービンホイールの外側に、相対的に遠く排気系の容量が大きい方を内側に接続することで、流速の速い排気がタービンホイールの外方に当り、低速域で高い過給性能を得るようにした過給機付きエンジンが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３１９４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、本願発明者の検討によって、タービンの回転速度をより高められる、すなわちより高い過給圧を得ることができる手法が判明した。
【０００６】
本発明の目的は、より高い過給圧を得ることができる過給機付きエンジンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の過給機付きエンジンは、タービン側にタービンホイールの回転中心までの距離が相互に異なる２つのタービンスクロールを有するターボ過給機を備え、排気行程途中から吸気行程途中にかけて排気弁および吸気弁が共に開いているオーバーラップ期間となるバルブタイミングを有する過給機付きエンジンにおいて、前記２つのタービンスクロールには、エンジンの少なくとも一部の点火順序が連続する気筒の排気ポートからの気筒配管がそれぞれ接続され、かつ前記２つのタービンスクロールの内、前記点火順序が速い排気ポートに接続される側が、前記点火順序が遅い排気ポートに接続される側よりも、通路抵抗が相対的に小さく形成されることを特徴とする。
【０００８】
上記の構成によれば、タービンにコンプレッサを備えて成るターボ過給機付きのエンジンにおいて、前記ターボ過給機は、タービン側に、タービンホイールの回転中心までの距離が相互に異なる２つのタービンスクロールを設けた構造とし、その２つのタービンスクロールには、エンジンの少なくとも一部の点火順序が連続する気筒の排気ポートからの気筒配管をそれぞれ接続する。たとえば、直列４気筒のエンジンの場合、前記点火順序は、♯１−♯３−♯４−♯２や♯１−♯２−♯４−♯３の順（以降、♯は、気筒番号を表すものとする）であり、♯１−♯３−♯４−♯２の場合、第２および第３の気筒を一方のタービンスクロールに接続し、第１および第４の気筒を他方のタービンスクロールに接続することで、♯４→♯３および♯１→♯２間では５４０°ＣＡの間隔が開いて前記点火順序は連続しないが、逆の♯３→♯４および♯２→♯１間では１８０°ＣＡの間隔となり前記点火順序は連続する。
【０００９】
したがって、後に点火する気筒からの排気による吸出し効果によって、先に点火して吸気行程にある気筒のオーバーラップによる掃気を促進することができるとともに、先に点火した気筒からの排気によってタービンの回転が立上がった段階で、後に点火する気筒からの排気が与えられ、タービンの回転速度をより高めることができ、より高い過給圧を得ることができる。
【００１０】
また、そのように２つのタービンスクロールに点火順序が連続する気筒の排気ポートをそれぞれ接続するにあたって、前記２つのタービンスクロールの内、前記点火順序が速い排気ポートに接続される側を、前記点火順序が遅い排気ポートに接続される側よりも、通路抵抗が相対的に小さくなるように形成する。具体的には、前記点火順序が速い排気ポートに接続されるタービンスクロール側のノズル（前記タービンホイール入口へ）の取付け角を大きくする（ハイフローポート）ことで、または前記点火順序が遅い排気ポートに接続されるタービンスクロール側のノズルの通路面積を小さくすることで、もしくは前記点火順序が遅い排気ポートに接続されるタービンスクロール側のノズルの絞り比率を大きくすることで、前記点火順序が速い排気ポートに接続されるタービンスクロール側の通路抵抗を相対的に小さく形成する。
【００１１】
したがって、先に点火する気筒はその排気が他の気筒の掃気に影響を与えることはないので相対的に小さい通路抵抗で円滑に掃気を行うことができ、後に点火する気筒はその通路抵抗が相対的に大きいことからその排気が先に点火した気筒の掃気に与える悪影響を小さくすることができる。こうして、前述のように点火順序が連続する気筒の排気ポートからの気筒配管を２つのタービンスクロールにそれぞれ接続することによる効果を充分に発揮させることができる。
【００１２】
また、本発明の過給機付きエンジンでは、前記ターボ過給機において、前記点火順序が遅い排気ポートに接続されるタービンスクロール側が、ウエストゲートの開口面積が相対的に大きく形成されていることを特徴とする。
【００１３】
上記の構成によれば、上述のように、点火順序が遅い排気ポートに接続されるタービンスクロール側が、相対的に通路抵抗が小さく形成され、チョーキングし易くなっているので、ウエストゲートの開口面積を大きくしておくことで、前記チョーキングを抑制することができる。
【００１４】
さらにまた、本発明の過給機付きエンジンは、直列４気筒のエンジンであり、前記ターボ過給機は２つ設けられ、第１および第２の気筒が第１のターボ過給機に接続され、第３および第４の気筒が第２のターボ過給機に接続されることを特徴とする。
【００１５】
上記の構成によれば、直列４気筒のエンジンの場合、前記点火順序は、前記♯１−♯３−♯４−♯２や♯１−♯２−♯４−♯３の順であり、前記点火順序が連続している気筒は、♯３−♯４と♯１−♯２とになる。
【００１６】
したがって、前記ターボ過給機を２つ設け、第１および第２の気筒を第１のターボ過給機に接続し、第３および第４の気筒を第２のターボ過給機に接続することで、相互に隣接している気筒同士を最短経路で同じターボ過給機に接続することになり、該ターボ過給機までの排気通路の容量を小さくすることができる。これによって、排気損失を低減し、過給効果を一層向上することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の過給機付きエンジンは、以上のように、タービン側にタービンホイールの回転中心までの距離が相互に異なる２つのタービンスクロールを有するターボ過給機を備えるエンジンにおいて、その２つのタービンスクロールには、エンジンの少なくとも一部の点火順序が連続する気筒の排気ポートからの気筒配管をそれぞれ接続する。
【００１８】
それゆえ、後に点火する気筒からの排気による吸出し効果によって、先に点火して吸気行程にある気筒のオーバーラップによる掃気を促進することができるとともに、先に点火した気筒からの排気によってタービンの回転が立上がった段階で、後に点火する気筒からの排気が与えられ、タービンの回転速度をより高めることができ、より高い過給圧を得ることができる。
【００１９】
また、そのように２つのタービンスクロールに点火順序が連続する気筒の排気ポートをそれぞれ接続するにあたって、前記２つのタービンスクロールの内、前記点火順序が速い排気ポートに接続される側を、前記点火順序が遅い排気ポートに接続される側よりも、通路抵抗が相対的に小さくなるように形成する。
【００２０】
それゆえ、先に点火する気筒はその排気が他の気筒の掃気に影響を与えることはないので相対的に小さい通路抵抗で円滑に掃気を行うことができ、後に点火する気筒はその通路抵抗が相対的に大きいことからその排気が先に点火した気筒の掃気に与える悪影響を小さくすることができる。こうして、前述のように点火順序が連続する気筒の排気ポートからの気筒配管を２つのタービンスクロールにそれぞれ接続することによる効果を充分に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の一形態に係る過給機付きエンジンの要部の断面図である。
【図２】ターボ過給機におけるタービンの一構成例の構造を示す断面図である。
【図３】タービンスクロールのノズルの取付け角の違いによる通気効率の違いを示すグラフである。
【図４】ウエストゲートの構造を示す断面図である。
【図５】ウエストゲートの構造を示す断面図である。
【図６】ウエストゲートアクチュエータの断面図である。
【図７】直列４気筒４サイクルのエンジンの点火順序を説明するための図である。
【図８】直列４気筒４サイクルのエンジンの他の点火順序を説明するための図である。
【図９】図７の点火順序での各気筒の行程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、本発明の実施の一形態に係る過給機付きエンジン１の要部の断面図である。この図１では、エンジン１は、シリンダーヘッド２に４つの気筒Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４（総称するときは、以下参照符号Ｃで示す）の排気ポートＥ１１，Ｅ１２；Ｅ２１，Ｅ２２；Ｅ３１，Ｅ３２；Ｅ４１，Ｅ４２（総称するときは、以下参照符号Ｅで示す）が直線上に配列されて成る直列４気筒４バルブのエンジンを例示しているが、偶数のさらに多気筒であってもよく、或いはそれぞれのバンクに偶数の気筒を備えるＶ型等であってもよく、また気筒当り２，３，５バルブなどであってもよい。
【００２３】
注目すべきは、このエンジン１では、ターボ過給機を設けるにあたって、前記４つの気筒を、先ず同一位相に配置される端部気筒Ｃ１，Ｃ４をそれぞれ異なるグループに分割し、さらにその端部気筒Ｃ１，Ｃ４に点火順序が連続する気筒Ｃ２，Ｃ３でグループを構成し、それぞれのグループに対応した小型のターボ過給機ＣＨ１，ＣＨ２を用いるツインターボ構成としたことである。なお、この４気筒のエンジン１は、４サイクルで、前記点火順序を、図７で示す♯１−♯３−♯４−♯２または図８で示す♯１−♯２−♯４−♯３の順とする。すなわち、前記のように端部気筒Ｃ１，Ｃ４が互いに異なるグループに含まれ、♯１−♯３−♯４−♯２の場合で、それらの気筒Ｃ１，Ｃ４よりもそれぞれ点火順序が１つ前の気筒Ｃ２，Ｃ３とグループを構成している。したがって、♯１−♯３−♯４−♯２の場合で、♯４→♯３および♯１→♯２間では５４０°ＣＡの間隔が開いて前記点火順序は連続しないが、逆の♯３→♯４および♯２→♯１間では１８０°ＣＡの間隔となり前記のように点火順序は連続する。
【００２４】
そして、グループの気筒Ｃ１，Ｃ２およびＣ４，Ｃ３の排気ポートＥ１１，Ｅ１２；Ｅ２１，Ｅ２２およびＥ４１，Ｅ４２；Ｅ３１，Ｅ３２は、気筒配管Ｌ１，Ｌ２およびＬ４，Ｌ３から、前記ターボ過給機ＣＨ１，ＣＨ２のタービンＴ１，Ｔ２へ導かれ、その燃焼排ガスで駆動されるコンプレッサＣＰ１，ＣＰ２によって、吸気通路ＩＮ１，ＩＮ２から取込まれた吸入空気が圧縮されて前記各気筒Ｃ１，Ｃ２；Ｃ３，Ｃ４の図示しない吸気バルブへ供給される。なお、コンプレッサＣＰ１，ＣＰ２から吸気バルブの間に、インタークーラーなどが適宜設けられてもよい。
【００２５】
このように構成することで、希薄（リーン）燃焼で排気温度が下がっても、小さいターボ過給機ＣＨ１，ＣＨ２を２つ用いて、エンジン１の低回転域で効率良くタービンを回転させる、すなわち充分な過給圧を得ることができる。また、点火順序が連続する気筒Ｃ１，Ｃ２；Ｃ３，Ｃ４を同一のターボ過給機ＣＨ１，ＣＨ２にそれぞれ接続しているので、後に点火する気筒Ｃ１，Ｃ４からの排気による吸出し効果によって、先に点火して吸気行程にある気筒Ｃ２，Ｃ３の掃気を促進することができるとともに、先に点火した気筒Ｃ２，Ｃ３からの排気によってタービンＴ１，Ｔ２の回転が立上がった段階で、後に点火する気筒Ｃ１，Ｃ４からの排気が与えられ、タービンＴ１，Ｔ２の回転速度をより高めることができる。
【００２６】
また、上述の例において、４気筒で、点火順序が、♯１−♯３−♯４−♯２または♯１−♯２−♯４−♯３の場合、♯１−♯３および♯４−♯２も点火順序が連続しているけれども、注目すべきは、相互に隣接している気筒♯３−♯４および♯１−♯２でそれぞれグループを構成していることである。これによって、前記点火順序が連続する２つの気筒♯３−♯４および♯１−♯２同士を最短経路で結ぶことができ、ターボ過給機ＣＨ１，ＣＨ２までの気筒配管Ｌ３，Ｌ４およびＬ１，Ｌ２の容量を小さくすることができ、排気損失を低減し、過給効果を一層向上することができる。
【００２７】
さらにまた、前記２つのターボ過給機ＣＨ１，ＣＨ２を設けるにあたって、その配置を、前記シリンダーヘッド２の側方で、それぞれのタービン軸α１，α２が気筒列方向に延びる直線α０と略平行となる同一軸線上となるようにし、さらにタービンＴ１，Ｔ２を内方に、コンプレッサＣＰ１，ＣＰ２を外方に、すなわちタービンＴ１，Ｔ２同士を近接させ、コンプレッサＣＰ１，ＣＰ２同士は離反させるとともに、前記タービンＴ１，Ｔ２が前記端部気筒Ｃ１，Ｃ４にそれぞれ近接するように配置している。これによって、前記タービンＴ１，Ｔ２からの排気通路Ｅ１，Ｅ２は、２つのタービンＴ１，Ｔ２の間の略中央で合流することになり、合流した排気通路Ｅ０は、前記軸線α１，α２とは略直交方向に引出される。
【００２８】
このように構成することで、２つのターボ過給機ＣＨ１，ＣＨ２を並列に配置するにあたって、両過給機ＣＨ１，ＣＨ２の間に集合部を設ける場合、前記集合部が過給機に近すぎると排気詰まりを起こす可能性があり、また集合部から略９０°曲げて排気通路Ｅ０を引出すにあたっても、曲率が急になって通路断面を大きくする必要があるのに対して、上記のようにタービンＴ１，Ｔ２が端部気筒Ｃ１，Ｃ２付近となるように、すなわちエンジン１が縦置きの場合で、フロント側のターボ過給機、たとえばＣＨ１はフロント方向に、リア側のターボ過給機、すなわちＣＨ２はリア方向にオフセット配置することで、両過給機ＣＨ１，ＣＨ２の間にある程度間隔をあけることができる。これによって、排気通路Ｅ１，Ｅ２の通路容積を小さくしてターボ過給機ＣＨ１，ＣＨ２に接続することが可能となり、排気損失を一層低減し、過給効果を上げることができる。
【００２９】
そして、エンジン１は、排気行程途中から吸気行程途中にかけて、排気弁および吸気弁が共に開いているオーバーラップ期間を有しており、点火順序が、前記図７で示す♯１−♯３−♯４−♯２の場合の各気筒での行程は、図９で示すようになっている。そこで、上述のように気筒毎に独立している前記気筒配管Ｌ１〜Ｌ４に排気、特にブローダウンガス（排気弁の開弁直後の勢いの強い排気ガス）が流れると、それらの気筒配管Ｌ１，Ｌ２；Ｌ３，Ｌ４が集合しているタービンＴ１，Ｔ２では、排気が流れる気筒配管と他の気筒配管とが連通しているので、前述のように後に点火する気筒Ｃ１，Ｃ４からの排気による吸出し効果によって、先に点火して吸気行程にある気筒Ｃ２，Ｃ３の掃気を促進することができる。この効果をより多く得るためには、後に点火する気筒Ｃ１，Ｃ４のブローダウン時（排気弁の開弁直後）に、先に点火して吸気行程にある気筒Ｃ２，Ｃ３の排気弁と吸気弁とが共に開いているオーバーラップ期間が重なるようにして、前記吸気行程にある気筒Ｃ２，Ｃ３内の残留ガスを掃気することが好ましい。ただし、その関係にある気筒Ｃ３，Ｃ４：Ｃ２，Ｃ１同士の排気通路は、集合部（本実施の形態では、前記タービンＴ１，Ｔ２が該当）より上流側では互いに独立している必要がある。つまり１番気筒♯１（排気行程）と２番気筒♯２（吸気行程）、３番気筒♯３（排気行程）と１番気筒♯１（吸気行程）、４番気筒♯４（排気行程）と３番気筒♯３（吸気行程）および２番気筒♯２（排気行程）と４番気筒♯４（吸気行程）が、それぞれ掃気効果をより多く得られる関係となる。換言すると、点火順序が連続している気筒同士を独立して集合部まで接続することで、前記効果を得ることができる。
【００３０】
したがって、本実施の形態のエンジン１では、１番気筒♯１と２番気筒♯２、および３番気筒♯３（排気行程）と４番気筒♯４の排気がそれぞれタービンＴ１，Ｔ２で集合してターボ過給機ＣＨ１，ＣＨ２に供給されるので、４番気筒♯４（排気行程）と３番気筒♯３（吸気行程）および１番気筒♯１（排気行程）と２番気筒♯２（吸気行程）がこの関係となり、掃気をより一層促進することができる。
【００３１】
図２は、前記ターボ過給機ＣＨ１，ＣＨ２におけるタービンＴ１，Ｔ２の一構成例であるタービンＴａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄ（総称するときは、以下参照符号Ｔで示す）の構造を示す前記軸線α１，α２との直交断面図である。図２（ａ）で示すタービンＴａは、前述の特許文献１の発展型である。これに対して、図２（ｂ）で示すタービンＴｂ、図２（ｃ）で示すタービンＴｃ、図２（ｄ）で示すタービンＴｄは、本発明の実施の一形態に係るものである。
【００３２】
これらのタービンＴａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄは、２つのタービンスクロールＶ１ａ，Ｖ１ｂ，Ｖ１ｃ，Ｖ１ｄ；Ｖ２ａ，Ｖ２ｂ，Ｖ２ｃ，Ｖ２ｄ（総称するときは、以下参照符号Ｖ１，Ｖ２で示す）と、前記タービンスクロールＶ１，Ｖ２内に配置されるタービンホイールＨとを備えて構成される。前記タービンスクロールＶ１は、その排気主流中心から前記タービンホイールＨの回転中心（前記軸線α１，α２）までの距離が短く、すなわち内周側に設けられ、もう１つのタービンスクロールＶ２は、その排気主流中心から前記タービンホイールＨの回転中心までの距離が長く、すなわち外周側に設けられている。
【００３３】
図２（ａ）で示す基本構造のタービンＴａは、排気通路Ｗ１，Ｗ２から２つのタービンスクロールＶ１ａ，Ｖ２ａ間の通路抵抗が相互に略等しいのに対して、注目すべきは、本実施の形態のタービンＴｂ，Ｔｃ，Ｔｄでは、２つのタービンスクロールＶ１ｂ，Ｖ１ｃ，Ｖ１ｄ；Ｖ２ｂ，Ｖ２ｃ，Ｖ２ｄの内、前記点火順序が速い排気ポートに接続される側が、前記点火順序が遅い排気ポートに接続される側よりも、通路抵抗が相対的に小さく形成されることである。図２において、点火順序を前述の♯１−♯３−♯４−♯２とすると、外周側のタービンスクロールＶ２ｂ，Ｖ２ｃ，Ｖ２ｄは前記点火順序が速い気筒Ｃ２，Ｃ３の排気ポートＥ２１，Ｅ２２；Ｅ３１，Ｅ３２からの気筒配管Ｌ２，Ｌ３に接続され、内周側のタービンスクロールＶ１ｂ，Ｖ１ｃ，Ｖ１ｄは前記点火順序が遅い気筒Ｃ１，Ｃ４の排気ポートＥ１１，Ｅ１２；Ｅ４１，Ｅ４２からの気筒配管Ｌ１，Ｌ４に接続される。
【００３４】
具体的には、図２（ｂ）で示すタービンＴｂでは、前記点火順序が速い気筒Ｃ２，Ｃ３の排気ポートＥ２１，Ｅ２２；Ｅ３１，Ｅ３２からの気筒配管Ｌ２，Ｌ３に接続されるタービンスクロールＶ１ｂ側のノズル（前記タービンホイールＨの入口へ）の取付け角βを大きく、すなわちハイフローポート化している。図２の例では、図２（ａ）で示す基本構造のタービンＴａは、その流入部のノズル円周方向の角度（ノズル開口角度）θが略１８０°であるのに対して、図２（ｂ）で示すタービンＴｂは、前記角度θが略２７０°となっている。これによって、図３で示すように、参照符号β１で示す通常のポート（図２（ａ））に比べて、参照符号β２で示す本実施の形態のポート（図２（ｂ））の方が、通気効率が高くなる。
【００３５】
また、図２（ｃ）で示すタービンＴｃでは、前記点火順序が遅い気筒Ｃ１，Ｃ４の排気ポートＥ１１，Ｅ１２；Ｅ４１，Ｅ４２からの気筒配管Ｌ１，Ｌ４に接続されるタービンスクロールＶ１ｃ側のノズルＮの通路面積Ａが小さくされ、図２（ｄ）で示すタービンＴｄでは、前記点火順序が遅い気筒Ｃ１，Ｃ４の排気ポートＥ１１，Ｅ１２；Ｅ４１，Ｅ４２からの気筒配管Ｌ１，Ｌ４に接続されるタービンスクロールＶ１ｃ側のノズルＮの絞り比率γが大きくされている。
【００３６】
このようにして、点火順序が速い気筒Ｃ２，Ｃ３の排気ポートＥ２１，Ｅ２２；Ｅ３１，Ｅ３２からの気筒配管Ｌ２，Ｌ３に接続されるタービンスクロールＶ２ｂ，Ｖ２ｃ，Ｖ２ｄ側の通路抵抗を相対的に小さく形成することで、先に点火する気筒Ｃ２，Ｃ３はその排気が他の気筒の掃気に影響を与えることはないので相対的に小さい通路抵抗で円滑に掃気を行うことができ、後に点火する気筒Ｃ１，Ｃ４はその通路抵抗が相対的に大きいことからその排気が先に点火した気筒Ｃ２，Ｃ３の掃気に与える悪影響（前記吸出し効果を打ち消すような排気の回り込みなど）を小さくすることができる。こうして、前述のように点火順序が連続する気筒♯Ｃ２→♯Ｃ１，♯Ｃ３→♯Ｃ４の排気ポートＥ２１，Ｅ２２；Ｅ３１，Ｅ３２およびＥ１１，Ｅ１２；Ｅ４１，Ｅ４２からの気筒配管Ｌ２，Ｌ３およびＬ１，Ｌ４を２つのタービンスクロールＶ２ｂ，Ｖ２ｃ，Ｖ２ｄおよびＶ１ｂ，Ｖ１ｃ，Ｖ１ｄにそれぞれ接続することによる効果を充分に発揮させることができる。
【００３７】
また、注目すべきは、図２（ｂ）〜（ｄ）で示すように、タービンＴｂ，Ｔｃ，Ｔｄでは、前記点火順序が遅い気筒Ｃ１，Ｃ４の排気ポートＥ１１，Ｅ１２；Ｅ４１，Ｅ４２からの気筒配管Ｌ１，Ｌ４に接続されるタービンスクロールＶ１ｂ，Ｖ１ｃ，Ｖ１ｄの排気通路Ｗ１に設けられるウエストゲートＧ１が、点火順序が速い気筒Ｃ２，Ｃ３の排気ポートＥ２１，Ｅ２２；Ｅ３１，Ｅ３２からの気筒配管Ｌ２，Ｌ３に接続されるタービンスクロールＶ２ｂ，Ｖ２ｃ，Ｖ２ｄの排気通路Ｗ２に設けられるウエストゲートＧ２に比べて、その開口面積が相対的に大きく形成されていることである。
【００３８】
図４および図５は、前記ウエストゲートＧ２の構造を示す断面図である。ウエストゲートＧ２は、タービンスクロールＶ２ｂ，Ｖ２ｃ，Ｖ２ｄに形成されたウエストゲート通路１１を閉塞することができるウエストゲートバルブ１２と、そのウエストゲートバルブ１２を遊端側で支持するアーム１３と、前記アーム１３の基端側に取付けられ、該ウエストゲートＧ２の筐体１４に回転自在に枢支される軸１５と、前記軸１５の他端に取付けられるリンク１６と、前記リンク１６を軸１５回りに揺動させるウエストゲートアクチュエータ１７とを備えて構成される。
【００３９】
図６は、前記ウエストゲートアクチュエータ１７の断面図である。このウエストゲートアクチュエータ１７は、ケーシング１８と、そのケーシング１８の内部空間を区画するダイヤフラム１９と、前記ダイヤフラム１９を付勢するばね２０と、一端が前記ダイヤフラム１９に取付けられ、他端が前記リンク１６に取付けられるレバー２１とを備えて構成される。前記ケーシング１８内で、ダイヤフラム１９で区画された空間の一方は、前記コンプレッサＣＰ１，ＣＰ２の出口側に連通して過給圧が与えられる。
【００４０】
したがって、過給圧が小さい、すなわちエンジン１が低回転のときは、ばね２０の弾発力によって、レバー２１はダイヤフラム１９に図６の矢印とは反対方向に引っ張られており、前記ウエストゲートバルブ１２はウエストゲート通路１１を閉塞して、前記排気ポートＥ２１，Ｅ２２；Ｅ３１，Ｅ３２からの燃焼排ガスは総てタービンホイールＨに与えられるようになっている。これによって、大きな過給圧が得られるようになっている。
【００４１】
これに対して、過給圧が大きい、すなわちエンジン１が高回転、たとえば３０００ｒｐｍ以上となると、ばね２０の弾発力に抗して、レバー２１はダイヤフラム１９に図６の矢印方向に押し込まれており、前記ウエストゲートバルブ１２は前記過給圧に応じた開度で、前記ウエストゲート通路１１を開放して、前記排気ポートＥ２１，Ｅ２２；Ｅ３１，Ｅ３２からの燃焼排ガスの一部または多くが、タービンホイールＨをバイパスするようになっている。これによって、不所望な回転の上昇によるタービンの焼付き等の破損を防止するようになっている。
【００４２】
ウエストゲートＧ１も上述のウエストゲートＧ２と同様に構成され、さらに前述のように、点火順序が遅い気筒Ｃ１，Ｃ４の排気ポートＥ１１，Ｅ１２；Ｅ４１，Ｅ４２からの気筒配管Ｌ１，Ｌ４に接続されるタービンスクロールＶ１ｂ，Ｖ１ｃ，Ｖ１ｄに設けられるウエストゲートＧ１の開口面積を相対的に大きくしておくことで、前述のように相対的に通路抵抗が小さく形成され、チョーキングし易くなっている該タービンスクロールＶ１ｂ，Ｖ１ｃ，Ｖ１ｄ側でのチョーキングを抑制することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１    エンジン
２    シリンダーヘッド
１１    ウエストゲート通路
１２    ウエストゲートバルブ
１７    ウエストゲートアクチュエータ
１９    ダイヤフラム
２０    ばね
２１    レバー
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４    気筒
ＣＨ１，ＣＨ２    ターボ過給機
ＣＰ１，ＣＰ２    コンプレッサ
Ｅ０，Ｅ１，Ｅ２    排気通路
Ｅ１１，Ｅ１２；Ｅ２１，Ｅ２２；Ｅ３１，Ｅ３２；Ｅ４１，Ｅ４２    排気ポート
Ｇ１，Ｇ２    ウエストゲート
Ｈ    タービンホイール
ＩＮ１，ＩＮ２    吸気通路
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４    気筒配管
Ｔ１，Ｔ２    タービン
Ｖ１ｂ，Ｖ１ｃ，Ｖ１ｄ；Ｖ２ｂ，Ｖ２ｃ，Ｖ２ｄ    タービンスクロール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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