(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内で共通軸を中心に回転自在の複数の圧縮機ホイール及び複数のタービンホイールを有するターボポンプであって、
前記圧縮機ホイールあるいはタービンホイールの１つが、流体を他の前記複数の圧縮機ホイールあるいはタービンホイールに供給しあるいは流体を他の前記複数の圧縮機ホイールあるいはタービンホイールから受けるための、軸方向の貫通流路を有するターボポンプ。
【請求項２】
前記軸方向の貫通流路がタービンホイール内及び圧縮機ホイール内に形成される請求項１に記載のターボポンプ。
【請求項３】
前記各貫通流路が共通軸の周囲で同中心を成す請求項２に記載のターボポンプ。
【請求項４】
圧縮機ホイール及びタービンホイールが一対においてカップリングされる請求項１〜３の何れかに記載のターボポンプ。
【請求項５】
複数の圧縮機ホイールが隣り合い、複数のタービンホイールが隣り合う請求項２あるいは３に記載のターボポンプ。
【請求項６】
軸方向で最外部のタービンホイール及び圧縮機ホイールが各貫通流路を形成する請求項５に記載のターボポンプ。
【請求項７】
前記軸方向において最外部のタービンホイール及び圧縮機ホイールがその他のタービンホイール及び圧縮機ホイールより大径である請求項６に記載のターボポンプ。
【請求項８】
２つの圧縮機ホイール及び２つのタービンホイールを含む請求項４〜７の何れかに記載のターボポンプ。
【請求項９】
隣り合う圧縮機ホイール間に流れ整列用ステータを含み、隣り合うタービンホイール間に流れ整列用ステータを含む請求項４〜８の何れかに記載のターボポンプ。
【請求項１０】
１つのタービンホイールが１つの圧縮機ホイールにスリーブにより連結され、他のタービンホイールが他の圧縮機ホイールに、前記スリーブ内でジャーナル軸受けされたスピンドルにより連結される請求項４〜９の何れかに記載のターボポンプ。
【請求項１１】
前記スリーブがハウジング内でジャーナル軸受けされる請求項１０に記載のターボポンプ。
【請求項１２】
圧縮機ホイール及びタービンホイールの１つが、貫通流路内において半径方向に伸延するベーンを含む請求項１〜１１の何れかに記載のターボポンプ。
【請求項１３】
前記ベーンが弓状である請求項１２に記載のターボポンプ。
【請求項１４】
前記ベーンが直線状である請求項１２に記載のターボポンプ。
【請求項１５】
ハウジングが、タービンホイールの下流側に単一の排気口を有する請求項１〜１４の何れかに記載のターボポンプ。
【請求項１６】
ハウジングが、タービンホイールの上流側に単一の入口を有する請求項１〜１５の何れかに記載のターボポンプ。
【請求項１７】
隣り合うタービンホイール間にステータを更に含む請求項１〜１６の何れかに記載のターボポンプ。
【請求項１８】
隣り合う圧縮機ホイール間にステータを更に含む請求項１〜１７の何れかに記載のターボポンプ。
【請求項１９】
内燃機関の排気ターボチャージャーを含む請求項１〜１８の何れかに記載のターボポンプ。
【請求項２０】
圧縮機ホイールの１つが他の圧縮機ホイールと背中合わせで取り付けられる請求項１〜１９の何れかに記載のターボポンプ。
【請求項２１】
タービンホイールの１つが他のタービンホイールと背中合わせで取り付けられる請求項１〜２０の何れかに記載のターボポンプ。
【請求項２２】
ハウジングが、その他の空気充填装置、あるいはインタークーラー装置、あるいはマニホルド装置の少なくとも１つ、に連結した少なくとも１つの気体あるいは排気用の入口あるいは出口を有する請求項１〜２１の何れかに記載のターボポンプ。
【請求項２３】
請求項１〜２２の何れかに記載のターボポンプを有するエンジンあるいは自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマルチステージ型ターボポンプに関し、詳しくは、内燃機関（以下、エンジンとも称する）用のマルチステージ型ターボチャージャーに関する。本発明の各様相は、ポンプ、エンジン及び自動車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
排気駆動式ターボチャージャーは、特に自動車のピストン式内燃機関の出力及び効率を向上させるために長年用いられてきている。シングルステージ型の簡易ターボチャージャーは同軸の吸気圧縮機を直接駆動する排気駆動式タービンを含み、かくして前記タービンを含まない場合より大量の吸気を各シリンダに充填させ得る。
排気駆動式タービンは全エンジン速度及び排気流量下に有効作用するのが理想であるが、一般に、エンジン高速時に効率的なタービンはエンジン低速時（低排気流量時）は効率が多少低下しそれが、所望されざるターボ遅延現象を生じさせる。
【０００３】
同様に、エンジン低速時に効率的なタービンはエンジン高速時は効率が低下し、相当分のエンジン出力低下を来すことになる。エンジン高速時は、タービンで処理しきれない排気流れをバイパス弁（ウェイストゲート）を開けてバイパスさせる必要があることによってもターボチャージャー効率が低下する。
かくして、低圧及び高圧の各タービンを含む２ステージ型ターボチャージャーが提供されている。これらのタービンは、実質的に全エンジン速度範囲において、シーケンシャルに、あるいは部分的に、あるいは全体的に調和作動して充填吸気を有効圧縮する。
【０００４】
結局、２ステージ型ターボチャージャーでは、各タービンステージを出入りする別個の気体通路が不可欠であり、流量弁及び制御装置が適宜のエンジン速度範囲下に各タービンステージを作動させることが要求される。
高低の各空気流量下に充填吸気をより良好に圧縮するために２つの圧縮ステージが提供され得、それらに不可欠の別個の気体通路、流れ弁、及び制御装置を設ける必要がある。
【０００５】
ターボチャージャーは、気体通路及び制御弁を追加することで物理的に大型化且つ重量化し、それに応じて、エンジン排気マニホルドに隣接する限定空間内への組み込みが困難化する。この問題はダウンサイズ化されたエンジンや排気マニホルドではより大きくなる。更に、それらの通路から有意の熱がタービン側に放射されることで排気触媒着火が遅延され得るが、これは、厳しさを増している排出規制に適合させる上での不利となる。
ターボチャージャーは３つあるいはそれ以上のステージを有し得るが、気体通路を含む必要空間全体の更なる増大が必須である。
エンジン速度範囲全体におけるターボチャージャー性能を向上させる他の手段は、気体のスループットに適合させた可変ジオメトリのブレードを提供することである。それら可変ジオメトリシステムは有効ではあるが、更なる制御及び起動用装置が必要となり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
コンパクトなマルチステージ型ターボポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前記従来問題を解消するものである。本発明によれば、ターボポンプ、特には、有意にはよりコンパクトな、マルチステージ型の排気駆動式ターボポンプ実施形態が提供され得る。本発明のその他目的及び有益性は以下の説明、請求の範囲及び図面から明らかである。
【０００８】
ここで、“マルチステージ型ターボポンプ”とは、ターボポンプが有効作動し得るエンジン速度範囲を拡大させるよう配置した、複数のタービン、及び又は、圧縮機ホイール、を有するターボポンプを言うものとする。一般に、ターボチャージャーの排気マニホルドの直ぐ下流側の共通アセンブリ内に各ステージが組み込まれ、各ステージ及び引き続くステージ間を跨ぐステージ作動を制御する弁を含んでいる。代表的には、小流量気体用の小径の、及び大流量気体用の大径の各一対のタービンホイール及び圧縮機ホイールからなる２つのステージが設けられる。
【０００９】
本発明の１様相によれば、共通軸周囲のハウジング内で回転自在の複数の圧縮機ホイール及び複数のタービンホイールを有するターボポンプにして、圧縮機あるいはタービンの一方におけるホイールが、圧縮機あるいはタービンの他方におけるホイールに流体を供給する軸方向の貫通流路を有するターボポンプが提供される。
【００１０】
かくして、上流側の圧縮機が下流側の圧縮機に対する入口貫通路を提供し得る。上流側のタービンの排気は下流側のタービンを貫通し得る。
【００１１】
一実施形態において、圧縮機あるいはタービンのホイールへの気体流れが当該ホイールを駆動し且つ貫通し得る。かくして、有孔の圧縮機ホイールの上流側への、且つ、有孔のタービンホイールの下流側からの、単一の供給経路が提供され得る。圧縮機側では、一方のステージの圧縮機ホイールを貫通する気体は他のステージの下流側の圧縮機ホイールに関連付けされる。タービン側では、一方のステージのタービンホイールを貫通する気体は他のステージの上流側タービンホイールに関連付けされる。
【００１２】
一実施形態におけるターボポンプはマルチステージ型のターボチャージャーであり、複数の圧縮機及びタービンの各ホイール対が組み合わせ状態で作動し、かくして、実質的に全てのエンジン速度範囲下において充填吸気を有効圧縮する。
ターボチャージャーの一実施形態では、圧縮機ホイール及びタービンホイールがそれらホイールを軸方向に貫いて気体を通過させ、圧縮機及びタービンの各ホイールが圧縮機の同一ステージに関連付けされ得る。
一実施形態では有孔のホイールの気体流れ通路が、回転軸を中心とする実質的に共軸を有し、且つ、一定断面積のものであり得る。
【００１３】
有孔ホイールは、貫通路に沿って伸延され得るベーンを含み得る。各ベーンは軸方向に直線状、あるいは、気体流れに影響する形状を有し得る。例えば、圧縮機ホイールにおけるそれらベーンが、下流側の圧縮機ホイールに対して好適な予旋回を発生させる弓状のものであり得る。タービン側のベーンは排気エネルギーの幾分かを回収するため、あるいは、全体効率を向上させるために使用され得る。
各ベーンは更に、圧縮機とタービンの各側部を連結する回転自在部材に有孔ホイールのブレード要素を連結する手段を形成し得る。
一実施形態の有孔ホイールは比較的大径であり且つ回転軸に沿って最外側のものである。
【００１４】
一実施形態では２ステージ型ターボチャージャーが提供され、その最外側にタービン及び圧縮機の有孔の各ホイールを有している。この構成上、単一の吸気管から２つの圧縮機ホイールに直接吸気させ、２つのタービンホイールから単一の排気管に直接排気させ得る。
隣り合う圧縮機ホイール間、あるいは、隣り合うタービンホイール間にステータを設け得る。ステータは、流れを下流側ホイールにより良好に整列させるよう作用する、従来設計のものであり得る軸方向ベーンを含む。
【００１５】
本発明の一実施形態では、タービン及び圧縮機の各ホイールの内側対は各ホイールの外側対を連結するスピンドルに関して回転自在の管状シャフトにより連結され、前記スピンドルは前記シャフト内で回転するよう支持され、前記シャフトはターボチャージャーハウジング内で回転するよう支持される。
圧縮機ホイールの一方を圧縮機ホイールの他方と背中合わせで取り付け得る。タービンホイールの一方をタービンホイールの他方と背中合わせで取り付け得る。何れの場合でも、背中合わせのタービンホイールあるいは圧縮機ホイールの何れか一方が、尚、上述した軸方向貫通路を含み得る。本発明の一実施形態では圧縮機ホイール及びタービンホイールの何れも背中合わせで取り付け得る。
【００１６】
ハウジングは、外部の別の吸気充填装置（即ち、ターボチャージャーあるいはターボポンプ）に部分的あるいは完全に連結され得る。前記ハウジングは、別の吸気充填装置、あるいはインタークーラー装置、あるいはマニホルド装置、の少なくとも１つに連結した、少なくとも１つの気体又は排気用入口あるいは出口を有し得る。
【００１７】
本発明の範囲内において種々の変更をなし得るものとする。
【発明の効果】
【００１８】
コンパクトなマルチステージ型ターボポンプが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、従来の２ステージ型ターボチャージャーの略作動図である。
【図２】図２は、従来の２ステージ型ターボチャージャーの略作動図である。
【図３】図３は、従来の２ステージ型ターボチャージャーの略作動図である。
【図４】図４は、２ステージ型ターボチャージャーの性能特性を表すグラフである。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に従う２ステージ型ターボチャージャーの略断面図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に従う２ステージ型ターボチャージャーにおける異なる流路の略例示図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態に従う２ステージ型ターボチャージャーにおける異なる流路の略例示図である。
【図８】図８は、本発明の一実施形態に従う２ステージ型ターボチャージャーにおける異なる流路の略例示図である。
【図９】図９は、本発明の他の実施形態に従う２ステージ型ターボチャージャーにおける異なる流路の略例示図である。
【図１０】図１０は、本発明の他の実施形態に従う２ステージ型ターボチャージャーにおける異なる流路の略例示図である。
【図１１】図１１は、本発明の他の実施形態に従う２ステージ型ターボチャージャーにおける異なる流路の略例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１〜図３には、大径のタービン／圧縮機１１と、小径のタービン／圧縮機１２と、以下に説明する通路及び弁の構成例と、を有する従来の２ステージ型ターボチャージャー構成が例示される。
図１には、１０００〜３０００ｒｐｍの低速エンジン範囲での作動状況が例示される。エンジンの排気マニホルド１３からの排気流れは小径タービン１４を通過した後、大径タービン１５を経て排気管１６に至る。バイパス弁１７、１８が閉鎖される。このエンジン速度範囲では小径タービン１４が効率化する一方、大径タービン１５は多少非効率化する。
【００２１】
圧縮機側では吸気管２１からの気体は大径圧縮機２２及び小径圧縮機２３をシーケンス的に通過してエンジンの吸気マニホルド２４に至る。逃がし弁２５が閉鎖される。このエンジン速度範囲では気体は小径圧縮機２３（小径タービン１４により駆動される）により主に圧縮される。
図２には３０００〜４０００ｒｐｍの中間エンジン速度範囲での作動状況が例示される。前記速度範囲において流動する排気気体は大径タービン１５を作動せしめ、小径タービン１４の速度超過を回避するべく、バイパス弁１７の開放を開始させる。圧縮機側では、小径圧縮機の出力が最大に近づくに従い、大径圧縮機が気体圧縮を開始する。タービンと圧縮機とが共に充填吸気を圧縮する。
【００２２】
図３には４０００〜６０００ｒｐｍの更に高速のエンジン速度範囲における作動状況が例示される。バイパス弁１７が全開して小径タービン１４の速度超過が回避され、大径タービン１５が最大速度に近づくとバイパス弁１８も開き始める。
圧縮機側では逃がし弁２５が開いて小径圧縮機２３をバイパスさせ、充填吸気の大半は大径圧縮機２２（大径タービンにより駆動される）により圧縮される。
【００２３】
図４には、図１〜図３の２ステージ型ターボチャージャーの代表的な性能特性が示され、Ａは主に小径ターボチャージャー１１による充填吸気圧縮部分を、Ｂは主に大径ターボチャージャー１２による充填吸気圧縮部分を、Ｃは弁１７、１８、２５によるオーバーラップ制御部分を表す。
本実施形態で引用した速度範囲は例示的なものであって、例えば、使用する燃料種等により相違し得るが、全体的に、あるエンジン速度範囲を通して２ステージ型ターボチャージャーが提供し得る充填吸気の有効圧縮状況を表している。弁１７、１８、２５は、所望の性能特性が提供されるように選択して開閉される。
【００２４】
図１〜図３から明らかなように、ターボチャージャー１１、１２は、各吸排気パーツを連結するための多数の気体通路を要するため、その構造はどうしても嵩高くなり、余裕の無い自動車エンジンルーム内にそれらを組み込むのは困難である。排気（タービン）側では、排気気体流れが２つのタービン及びそれらを連結する各通路を通過する必要上、伝導、対流、放射、を介する有意の排気熱エネルギー損失が生じる。これはエンジンルームを高温化し、排気気体流れは低温化させるため、通常の排気触媒の着火時間が遅くなり、それにより、ディーゼルエンジンのディーゼル微粒子フィルタ（ＤＰＦ）の再生機会が減少され得る。吸気（圧縮機）側ではエンジンルームから移行する熱で充填吸気が有意に加熱され得、それが、吸気管内にインタークーラーを設け得るにも拘わらず、充填吸気の圧縮効率を低下させる。
【００２５】
図５を参照して本発明の一実施形態を説明するに、第１の２ステージ型ターボチャージャー３１が、ハウジング３２を含み、シーケンス的な各ステージにおける各タービン及び圧縮機ホイールの回転中心である共通回転軸３３を有している。第１ステージが、共回転用のチューブ状シャフト３６で連結された内側タービンホイール３４及び内側圧縮機ホイール３５を含む。例示的な支持ベアリング３７が設けられる。チューブ状シャフト３６の内部には、第２ステージのタービンホイール３９を第２ステージの圧縮機ホイール４０に連結する第２ステージシャフト３８がジャーナル軸受けされる。第２ステージの各ホイール３９、４０は、貫通流れを実質的に妨害しない、半径方向に伸延するベーン（図示せず）により、シャフト３８から支持される。各ベーンは、例えば、タービンステージにおいて排気エネルギーの幾分かを回収可能とし、且つ、圧縮機側における好ましい予旋回を発生させるものであると説明し得る。
【００２６】
ターボチャージャーへの流体連結部には、吸気入口４１、排気出口４２、充填吸気出口４３、排気マニホルドカップリング４４、が含まれる。気体流路は矢印で例示される。ターボチャージャー内部の気体通路は例示目的上そのサイズが幾分変更されており、実際は設計条件、及び、連結される装置や機器の位置に従う位置及びサイズとされ得る。
【００２７】
例示した実施形態では、吸気入口４１及び充填吸気出口４３は全圧縮機ホイールに対し共通であり、他方、排気出口４２及び排気マニホルドカップリング４４は全タービンホイールに対して共通である。他の実施形態では、圧縮機あるいはタービンの各ホイールに複数の入口あるいは出口が、例えば、２つの圧縮機ホイールの夫々に入口あるいは出口を設け得る。同様に、２つのタービンホイールの夫々に入口あるいは出口を設け得る。
例示目的上、制御弁も省略されるが、それら弁の機能及び位置は以下の説明及び図１−３を参照することにより明らかである。
【００２８】
使用時に排気マニホルドカップリング４４を介して流入する小流量の排気は小径の内側タービンホイール３４上の通路５１を通して送られ、連結した排気通路５２はベーン（図示せず）で閉鎖され得る。第１ステージの内側タービンホイール３４は小径且つ低質量であるため小流量下に回転し、かくして、エンジン低速時に有効である。従って、内側圧縮機ホイール３５はシャフト３６により駆動され、第２ステージの圧縮機ホイール４０を貫通した吸気を圧縮する。圧縮された前記吸気は送り通路５３を通して入口マニホルドに送られる。連結された入口通路５４は逆流防止上、弁（図示せず）で閉鎖される。
【００２９】
かくして、第１ステージでのターボチャージ作用は小流量吸気時においてのみ有効化される。
排気流量がもっと多いと第１ステージは設計限界に接近し得、それと共に連結状態の各吸排通路５２、５４が次第に開き始める。排気流れは第２ステージのタービンホイール３９を回転させるに十分なものであるため、第２ステージの圧縮機ホイール４０をして充填吸気を有効圧縮せしめる。
最大排気流量時は送り通路５３及び排気通路５１は閉鎖され、かくして圧縮機及びタービンの各ホイールの速度超過が防止される。当業者は、圧縮機側で発生する圧力を安全限界内に確実に維持するための適宜の弁を設け得、排気側にはウェイストゲートをも設け得る。高流量下では第１及び第２の各ステージはシーケンス的に、あるいは相互に作動し得、ややオーバーラップするのが恐らく望ましい。
【００３０】
図６〜８には随意的な色々の流路が例示される。図６では第１あるいは第１ステージ５７が作動されている。吸気側切替弁６０が第２ステージの圧縮機ホイール４０への流れを阻止し、排気側切替弁６１が、流れが内側タービンホイール３４のみを通過することを保証する。かくして内側圧縮機ホイール３５のみが有効化される。
図７では第１ステージ５７及び第２ステージ５８が共に作動され、吸気側切替弁６０が、吸気を第２ステージの圧縮機ホイール４０及び内側圧縮機ホイール３５に流動させている。排気側切替弁６１が排気流れを、各タービンホイールに所望のターボチャージャー特性に従う所望比率で送られるよう調節する。
図８では排気側切替弁６１が、排気流れの大部分を第２ステージのタービンホイール３９に送り、且つ、圧力平衡により内側タービンホイール３４に送る。この結果、圧縮の大半は第２ステージの圧縮機ホイール４０により達成され、流入する吸気は吸気側切替弁６０により前記第２ステージの圧縮機ホイール４０を通過可能となる。
【００３１】
記載された切替弁に変えてその他多くの弁構成を使用して気体の各通路を適宜様式下に開閉させ得る。大流量気体時は内側タービンホイール３４は完全に閉塞され、あるいは、内側圧縮機ホイール３５を有効駆動する速度下に作動され得る。
全実施形態において、従来設計の従来型バイパス弁（ウェイストゲート）を第２ステージのタービンの排気流路に追加し得る。
【００３２】
気体通路の数や範囲を低減すると、排気側における熱損失が低下し、かくして、排気触媒系をより急速に着火させ得る。吸気側では充填吸気の加熱が低減されるため、インタークーラーサイズを小型化し得、あるいは、同一サイズのままとするのであればエンジン性能が改善され得る。
本発明によれば、ターボチャージャーの各回転パーツはエンジン作動中は静止しないため、ターボチャージャーの各流路のシール及び支承面の潤滑がより良好化され得る。
【００３３】
図９〜図１１には他の実施形態が示される。
図９は図６に相当するが、切替弁６０ａが、第２ステージの圧縮機ホイール４０の吸気管ではなく吸気ダクトに配置される。タービン側は図６に相当し、図６〜図８の実施形態と共通のコンポーネントは同じ参照番号で示される。
図９では切替弁６０ａが第２ステージの圧縮機ホイール４０への流れを阻止する。排気側の切替弁６１が、全排気流れを内側タービンホイール３４に送る。本構成では第１ステージ５７のみが有効化される。
図１０では切替弁６０ａが開放され、流れは一次及び二次の各ステージの圧縮機ホイール（３５、４０）に流動する。排気流れは切替弁６１により一次及び二次の各ステージのタービンホイール（３４、３９）に送られる。ターボチャージャーは両ステージにおいて並列作動する。
【００３４】
図１１では第２ステージのみが有効化され、切替弁６０ａが内側圧縮機ホイール３５への流れを阻止する。実質的に全ての排気流れが第２ステージのタービンホイール３９に送られ、少量の排気流れが第１ステージのタービンホイールに送られてそのアイドリング回転を保証する。
本発明の改変例では一次及び二次の各ステージ間の、タービン側、及び又は、圧縮機側にステータが設けられる。ステータは代表的には、ターボポンプハウジング内に取り付けたコンポーネントにして、下流側の各圧縮機／タービンホイールに流れを再送する、共通回転軸の周囲に円形配列したブレードを有するコンポーネントであり得る。
【００３５】
図１２には、第２の、２ステージ型ターボチャージャー１３１が例示される。図１２の第２の２ステージ型ターボチャージャー１３１は図５の第１の２ステージ型ターボチャージャー３１と類似のものであり、且つ、同じコンポーネントには同じ参照番号が付記される。２ステージ型ターボチャージャー１３１はハウジング３２を含み、シーケンス的な各ステージのタービン及び圧縮機の各ホイールがそこを中心に回転する共通回転軸３３を形成する。第１ステージは内側タービンホイール３４と、共回転用のチューブ状シャフト３６により連結した内側圧縮機ホイール１３５とを含む。チューブ状シャフト３６の内部には、第２ステージのタービンホイール３９を第２ステージの圧縮機ホイール１４０に連結する第２ステージシャフト３８がジャーナル軸受けされる。
【００３６】
各タービンホイール及び各圧縮機ホイールはそれらの回転軸の周囲で実質的に半径方向に配置された多数のブレードを含む。これらブレードは裏当て部材により支持される。そのため、各ホイールは前方側及び後方側を有する設計とされ、気体は、ブレードの前方側位置でブレードに流入して実質的に半径方向にブレードから離れるか、あるいはブレードの実質的に半径方向からブレードに流入してブレードの前方側位置でブレードから離れる。内側圧縮機ホイール１３５と、第２ステージの圧縮機ホイール１４０とは、内側圧縮機ホイール１３５の後方側が第２ステージの圧縮機ホイール１４０の後方側に面するように構成される。
【００３７】
ターボチャージャーへの流体連結部は、吸気口１４１と、排気口４２と、充填吸気出口４３と、排気マニホルドカップリング４４とを含む。排気マニホルドカップリング４４及び排気口４２を通る気体通路は図５に例示されるようなものである。気体入口１４１及び充填吸気出口４３を通る気体通路は矢印で表され、気体入口１４１は気体流れを第２ステージの圧縮機ホイール１４０及び内側圧縮機ホイール１３５の両方における前方側に提供する形状を有する。
使用時において排気は、２ステージ型のターボチャージャー３１においてそうであるように、排気マニホルドカップリング４４を介して流入し、充填吸気出口４２から排出される。従って、内側圧縮機ホイール１３５及び第２ステージの圧縮機ホイール１４０がシャフト３６及び３８により駆動されて吸気を圧縮することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１１  小径ターボチャージャー
１２  大径ターボチャージャー
１３  排気マニホルド
１４  小径タービン
１５  大径タービン
１６  排気管
１７  バイパス弁
１８  バイパス弁
２１  吸気管
２２  大径圧縮機
２３  小径圧縮機
２４  吸気マニホルド
２５  弁
３１  ２ステージ型ターボチャージャー
３２  ハウジング
３３  共通回転軸
３４  内側タービンホイール
３５  内側圧縮機ホイール
３６  チューブ状シャフト
３７  支持ベアリング
３８  第２ステージシャフト
３９  タービンホイール
４０  圧縮機ホイール
４１  吸気口
４２  排気口
４３  充填吸気出口
４４  排気マニホルドカップリング
５１  排気通路
５２  排気通路
５３  通路
５４  入口通路
５７  第１ステージ
５８  第２ステージ
６０  吸気側切替弁
６０ａ  切替弁
６１  排気側切替弁
１３１  ２ステージ型ターボチャージャー
１３５  内側圧縮機ホイール
１４０  圧縮機ホイール
１４１  気体入口
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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