(57)【要約】【課題】内燃機関の吸気系に再循環された排気を同吸気系の新気と効果的にミキシングすることができるターボチャージャのコンプレッサハウジングを提供する。【解決手段】ターボチャージャ１のコンプレッサハウジング９は、コンプレッサホイール７を囲んだ状態で内燃機関の吸気通路８の一部を形成している。内燃機関の排気の一部は、ＥＧＲ機構により、コンプレッサハウジング９に形成された排気導入孔１４を介して吸気通路８、すなわちコンプレッサハウジング９内におけるコンプレッサホイール７の上流に導入される。上記排気導入孔１４の内周面には螺旋溝１６が形成されているため、その排気導入孔１４を通過する排気が螺旋状に旋回するようになる。そして、その排気が螺旋状に旋回しながらコンプレッサハウジング９内に導入されるため、旋回する上記排気がコンプレッサハウジング９内の新気と効果的に当たり、それら排気と新気とが効果的にミキシングされる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボチャージャのコンプレッサホイールを囲むように設けられ、そのコンプレッサホイールの上流に内燃機関の排気の一部を吸気系に再循環させるための排気導入孔が形成されたターボチャージャのコンプレッサハウジングにおいて、
前記排気導入孔の内周面に螺旋溝を形成したことを特徴とするターボチャージャのコンプレッサハウジング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボチャージャのコンプレッサハウジングに関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボチャージャ付きの内燃機関において、排気の一部を吸気系に再循環させるＥＧＲ機構が設けられる場合、その排気の一部が吸気通路におけるターボチャージャのコンプレッサホイールの上流部分に導入される。特許文献１では、排気導入孔を介して上記排気の一部を吸気通路におけるコンプレッサホイールの上流部分に導入しており、上記排気導入孔の中心線が吸気通路の中心線からずれた状態で且つ同中心線と交差する方向に延びるよう同排気導入孔を形成している。この場合、排気導入孔から吸気通路に導入された排気は、吸気通路の内壁に沿って同吸気通路の中心線を中心とする螺旋状に旋回して流れる。こうした排気の旋回流により、その排気と吸気通路内の空気（新気）とがミキシングされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１０７５５１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記排気導入孔から吸気通路に導入される排気は吸気通路の中心線を中心とする同通路の内壁に沿って螺旋状に旋回するだけであるため、その排気の旋回流が吸気通路内の新気の流れと効果的に当たるようになるとは言い難い。従って、上記排気の旋回流と吸気通路を流れる新気とを効果的にミキシングすることはできず、そのミキシングに関して更なる改善の余地があった。
【０００５】
なお、吸気通路内で排気と新気とを効果的にミキシングできないと、その排気が新気と比べて高温である関係から、吸気系を流れるガスに温度勾配の大きい領域が生じる。そして、そうした領域が生じることに起因して吸気通路を流れるガスから凝縮水が生成され易くなる。更に、生成された凝縮水がコンプレッサホイールに流れると、その凝縮水によりコンプレッサホイールが腐食するおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、内燃機関の吸気系に再循環された排気を同吸気系の新気と効果的にミキシングすることができるターボチャージャのコンプレッサハウジングを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するターボチャージャのコンプレッサハウジングは、コンプレッサホイールを囲んだ状態で内燃機関に接続されることにより、同機関の吸気系の一部を形成する。また、内燃機関に排気の一部を吸気系に再循環させるＥＧＲ機構が同機関に適用される場合、その排気の一部がコンプレッサハウジングに形成された排気導入孔を介して内燃機関の吸気系、すなわちコンプレッサハウジング内におけるコンプレッサホイールの上流に導入される。上記排気導入孔の内周面には螺旋溝が形成されているため、その排気導入孔を通過する排気が螺旋状に旋回するようになる。そして、その排気が螺旋状に旋回しながらコンプレッサハウジング内に導入されるため、旋回する上記排気がコンプレッサハウジング内の空気（新気）と効果的に当たるようになる。その結果、コンプレッサハウジング内に導入された排気、言い換えれば内燃機関の吸気系に再循環された排気と同吸気系の新気とが効果的にミキシングされる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ターボチャージャ及び内燃機関を示す略図。
【図２】ターボチャージャのコンプレッサハウジングを示す部分拡大図。
【図３】排気導入孔を示す拡大断面図。
【図４】図３の排気導入孔周りを矢印Ａ−Ａ方向から見た断面図。
【図５】排気導入孔が形成されたパイプの取り付け状態を示す断面図。
【図６】パイプ及び排気導入孔を示す断面図。
【図７】図６のパイプ及び排気導入孔を矢印Ｂ−Ｂ方向から見た断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、ターボチャージャのコンプレッサハウジングの一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
図１に示すターボチャージャ１には、回転軸２の一方の端部に固定されたタービンホイール３、及び、そのタービンホイール３を囲むように設けられて内燃機関４の排気通路５に繋がるタービンハウジング６が設けられている。また、ターボチャージャ１には、回転軸２のもう一方の端部に固定されたコンプレッサホイール７、及び、そのコンプレッサホイール７を囲むように設けられて内燃機関４の吸気通路８に繋がるコンプレッサハウジング９も設けられている。
【００１０】
上記ターボチャージャ１では、内燃機関４の排気が排気通路５におけるタービンハウジング６内の部分を通過する際、その排気の運動エネルギによってタービンホイール３が回転軸２の中心線周りに回転し、その回転に伴ってコンプレッサホイール７も回転する。そして、コンプレッサホイール７の回転により、内燃機関４の吸気通路８におけるコンプレッサハウジング９内の部分の空気が昇圧された後、同吸気通路８におけるコンプレッサハウジング９の下流に送り出される。
【００１１】
内燃機関４には、その排気の一部を吸気系に再循環させるためのＥＧＲ機構（排気再循環機構）１０が設けられている。このＥＧＲ機構１０には、内燃機関４の排気通路５におけるタービンホイール３下流の排気を同機関４の吸気通路８におけるコンプレッサホイール７上流に流すためのＥＧＲ管１１が設けられている。ＥＧＲ管１１の途中には、同ＥＧＲ管１１を通過する排気の冷却を行うＥＧＲクーラー１２が設けられている。また、ＥＧＲ管１１におけるＥＧＲクーラー１２の下流には、同ＥＧＲ管１１の排気流通面積を変化させるべく開閉動作するＥＧＲバルブ１３が設けられている。
【００１２】
図２に示すように、ＥＧＲ管１１における吸気通路８側の端部は、コンプレッサハウジング９におけるコンプレッサホイール７の上流部分に形成された排気導入孔１４に締結具１５を用いて接続されている。この排気導入孔１４の中心線ＣＬ１は、吸気通路８におけるコンプレッサホイール７内の部分の中心線ＣＬ２と交差（この例では直交）している。すなわち、そうした中心線ＣＬ１，ＣＬ２同士の交差が実現するように排気導入孔１４が形成されている。
【００１３】
図３及び図４に示すように、排気導入孔１４の内周面における吸気通路８側の部分（図３の下端寄りの部分）には、中心線ＣＬ１を中心として周方向に螺旋状に延びる螺旋溝１６が形成されている。従って、排気導入孔１４内を排気が流れる際には、その排気が上記螺旋溝１６によって中心線ＣＬ１を中心とする螺旋状に旋回して流れるようにされる。このため、図２に示すＥＧＲ管１１から排気導入孔１４を介して吸気通路８におけるコンプレッサハウジング９内の部分に導入される排気は、上述したように中心線ＣＬ１を中心とする螺旋状に旋回するようになる。
【００１４】
次に、コンプレッサハウジング９の作用について説明する。
内燃機関４の運転中にＥＧＲバルブ１３を開くと、排気通路５におけるタービンハウジング６の下流の排気の一部が、ＥＧＲ管１１を流れて排気導入孔１４を介して、吸気通路８におけるコンプレッサハウジング９内のコンプレッサホイール７の上流に導入される。上記排気導入孔１４の内周面には上述したように螺旋溝１６が形成されているため、その排気導入孔１４を通過する排気が中心線ＣＬ１を中心とする螺旋状に旋回するようになる。そして、その排気が螺旋状に旋回しながらコンプレッサハウジング９内に導入されるため、旋回する上記排気がコンプレッサハウジング９内を吸気通路８の中心線ＣＬ２に沿って流れる空気（新気）と効果的に当たるようになる。その結果、コンプレッサハウジング９内に導入された排気、言い換えれば内燃機関４の吸気通路８に再循環された排気と同通路８の新気とが効果的にミキシングされる。
【００１５】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）ＥＧＲ機構１０により、内燃機関４の吸気通路８に再循環された排気を、同通路８の新気と効果的にミキシングすることができる。従って、吸気通路８内で上記排気と新気とを効果的にミキシングできずに、吸気通路８を流れるガスに温度勾配の大きい領域が生じ、そうした領域が生じることに起因して吸気通路８を流れるガスから凝縮水が生成されることを抑制できる。更に、生成された凝縮水がコンプレッサホイール７に流れて同コンプレッサホイール７が腐食することも抑制できる。
【００１６】
（２）コンプレッサハウジング９内における吸気通路８の中心線ＣＬ２と排気導入孔１４の中心線ＣＬ１とが交差（直交）するように排気導入孔１４が形成されている。このため、排気導入孔１４から中心線ＣＬ１を中心とする螺旋状に旋回しつつコンプレッサハウジング９内に導入される排気を、コンプレッサハウジング９内の吸気通路８を流れる新気に一層効果的に当てることができる。従って、上記排気と上記心機とをより一層効果的にミキシングすることができる。
【００１７】
（３）排気導入孔１４はコンプレッサハウジング９におけるコンプレッサホイール７の上流に形成されているため、そのコンプレッサホイール７に流れ込む直前の新気、言い換えれば流れの乱れの生じやすい新気に排気導入孔１４からの排気を当てることができ、それによって効果的な排気と新気とのミキシングを行うことができる。
【００１８】
（４）螺旋溝１６は、排気導入孔１４の内周面全体ではなく、その内周面における吸気通路８側の部分に形成されている。このため、排気導入孔１４の内周面に螺旋溝１６を形成しやすくなるとともに、その螺旋溝１６による排気導入孔１４での排気の流通抵抗を小さく抑えることができる。
【００１９】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・排気導入孔１４をコンプレッサハウジング９に形成する代わりに、コンプレッサハウジング９とは別体となる円筒状のパイプの内周面に排気導入孔１４を形成し、そのパイプをコンプレッサハウジング９に固定することにより、同コンプレッサハウジング９に排気導入孔１４を設けるようにしてもよい。
【００２０】
図５〜７は、排気導入孔１４が形成されるパイプ２１のコンプレッサハウジング９に対する固定態様、及び、そのパイプ２１の詳細を示している。これらの図から分かるように、パイプ２１に形成される排気導入孔１４の内周面における中心線ＣＬ２方向の一方の端部（図５及び図６の下部）寄りの部分には螺旋溝１６が形成されている。そして、パイプ２１における螺旋溝１６側の部分の外周面がコンプレッサハウジング９に形成された取付孔２２の内周面に圧入されることにより、パイプ２１がコンプレッサハウジング９に固定される。
【００２１】
この場合、コンプレッサハウジング９が排気導入孔１４を直接形成しにくい材質であっても、その排気導入孔１４が形成されたパイプ２１をコンプレッサハウジング９に固定することにより、同コンプレッサハウジング９に排気導入孔１４を設けることができる。また、コンプレッサハウジング９が排気導入孔１４を直接形成する場合と比較して、その排気導入孔１４を設ける位置に関する自由度が高くなる。
【００２２】
・中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ２とを交差するように排気導入孔１４をコンプレッサハウジング９に設ける必要はなく、中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ２とがオフセットするよう排気導入孔１４をコンプレッサハウジング９に設けてもよい。
【００２３】
・螺旋溝１６は、排気導入孔１４の内周面全体に形成されていてもよいし、その内周面における吸気通路８側とは反対側の端部寄りの部分のみに形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００２４】
１…ターボチャージャ、２…回転軸、３…タービンホイール、４…内燃機関、５…排気通路、６…タービンハウジング、７…コンプレッサホイール、８…吸気通路、９…コンプレッサハウジング、１０…ＥＧＲ機構、１１…ＥＧＲ管、１２…ＥＧＲクーラー、１３…ＥＧＲバルブ、１４…排気導入孔、１５…締結具、１６…螺旋溝、２１…パイプ、２２…取付孔。
【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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