(57)【要約】燃焼機関用のターボ過給機装置及び該ターボ過給機を設置する方法は、給油系統の圧力側に連結し得る形態とされた油入口と、油出口と、排気入口と、排気出口と、給気入口と、給気出口とを有するターボ過給機を備えている。油ポンプがターボ過給機の油出口に接続され且つ、給油装置に更に接続されている。圧力駆動の逆止弁がターボ過給機の油入口に連結され、給油装置の圧力側における圧力が所定のレベル以下に降下したとき、油がターボ過給機内に流れるのを防止する。ターボ過給機装置は、エンジンから離れ且つ、給油装置の油レベルの位置又はそれよりも下方にてターボ過給機を排気管に取り付ける取り付け金具も備えている。１つの実施の形態において、ターボ過給機装置を設置する方法は、既存のマフラーを車両から除去するステップと、ターボ過給機を既存のマフラーの位置に取り付けるステップとを含む。
2006521501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関用のターボ過給機装置において、
給油装置の圧力側に連結し得る形態とされた油入口と、油出口と、排気入口と、排気出口と、給気入口と、給気出口とを有するターボ過給機と、
油出口と流体的に連通し且つ、給油装置と流体的に連通し得るような形態とされた油ポンプと、
給油装置の圧力側における圧力が所定のレベル以下に降下したとき、油がターボ過給機内に流れるのを防止し得るよう油入口と流体的に連通した圧力駆動の逆止弁と、
ターボ過給機を排気管に、また、エンジンから離れて且つ、給油装置の油レベルに又はそれよりも下方に取り付ける取り付け金具とを備える、内燃機関用のターボ過給機装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記給油装置は、エンジンを潤滑する車両の給油装置である、装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置において、ターボ過給機を車両の既存のマフラー位置に取り付ける金具を更に備える、装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置において、前記逆止弁の出口は、前記ターボ過給機の前記油入口の上方に配置され、前記油ポンプ入口は、前記ターボ過給機の前記油出口付近に配置される、装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置において、ターボ過給機の前記給気入口に連結された空気フィルタを更に備える、装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置において、前記空気フィルタを車両のエンジン室から離れ且つ、道路の塵埃から相対的に隔離された位置にて前記ターボ過給機に連結するダクトを更に備える、装置。
【請求項７】
請求項６に記載の装置において、前記ダクトは、前記フィルタを車両のフェンダウェル内に取り付け得る形態とされる、装置。
【請求項８】
請求項１に記載の装置において、ターボ過給機の排気入口前方の位置における車両の排気系統と車両の尾管との間に連結されたウエストゲートを更に備える、装置。
【請求項９】
請求項１０に記載の装置において、ターボ過給機コンプレッサから出るガスの流れ内に水を噴射して給気及び燃焼温度を冷却し得るよう給気管に連結された水噴射装置を更に備える、装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の装置において、増力圧力を調節するウエストゲート制御装置を更に備える、装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の装置において、エンジン速度に従ってポンプの速度を変化させるポンプ制御装置を更に備える、装置。
【請求項１２】
給油装置に連結された油入口と、油出口と、車両の排気口に連結された排気出口と、車両の吸気口に連結された給気出口と、給気入口とを有するターボ過給機を燃焼機関駆動の車両に取り付ける方法において、
ターボ過給機の排気入口をエンジン室から離れた遠方の位置にて車両の油レベルの位置又はそれよりも下方にて車の排気系統に取り付けるステップと、
油ポンプをターボ過給機の油出口と油系統のリザーバ側との間に取り付けるステップとを備える、ターボ過給機を燃焼機関駆動の車両に取り付ける方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法において、既存のマフラーを車両から除去するステップと、ターボ過給機を既存のマフラー位置に取り付けるステップとを更に備える、方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の方法において、逆止弁をターボ過給機の油入口と、エンジン油系統の圧力側との間に設置するステップを更に備える、方法。
【請求項１５】
請求項１２に記載の方法において、油ポンプへの入口をターボ過給機の油出口付近に配置するステップを更に備える、方法。
【請求項１６】
請求項１２に記載の方法において、空気フィルタを給気入口に連結するステップを更に備える、方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法において、車両のエンジン室から離れ且つ、道路の塵埃から相対的に隔離された位置に空気フィルタを設置するステップを更に備える、方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法において、前記位置は、車両のフェンダウェルである、方法。
【請求項１９】
請求項１２に記載の方法において、ターボ過給機の排気入口前方の位置における車両の排気系統と車両の尾管との間にウエストゲートを連結するステップを更に備える、方法。
【請求項２０】
請求項１２に記載の方法において、ターボ過給機から出るガスの流れ内に水を噴射して給気及び燃焼温度を冷却し得るよう水噴射装置をターボ過給機に連結するステップを更に備える、方法。
【請求項２１】
請求項１２に記載の方法において、油ポンプと充填キャップとの間を伸びる油戻り管に連結すべく形態変更したエンジン油充填キャップに対し接続具を設けるステップを更に備える、方法。
【請求項２２】
請求項１２に記載の方法において、増力圧力を調節するウエストゲート制御装置を提供するステップを更に備える、方法。
【請求項２３】
請求項１２に記載の方法において、エンジン速度に従ってポンプの速度を変化させるポンプ制御装置を提供するステップを更に備える、方法。
【請求項２４】
燃焼機関用のターボ過給機の設置キットにおいて、
ターボ過給機と、
ポンプと、
車両の既存のマフラー位置に近接してターボ過給機を車両の既存の排気系統に連結する第一の排気配管と、
車両の給油系統に連結する油供給管と、
油供給管に連結し且つ、エンジンが作動していないとき、油がターボ過給機内へ流れるのを防止する逆止弁と、
ターボ過給機とポンプとを連結する油排出管と、
ポンプと車両の給油系統とを連結する油戻し管と、
空気をターボ過給機からエンジンのスロットル本体に導入する第一のダクトとを備える、燃焼機関用のターボ過給機の設置キット。
【請求項２５】
請求項２４に記載のキットにおいて、ターボ過給機と、該ターボ過給機から出る排気とに連結する第二の排気配管を更に備える、キット。
【請求項２６】
請求項２４に記載のキットにおいて、ポンプを車両の下側に取り付ける取り付け金具を更に備える、キット。
【請求項２７】
請求項２４に記載のキットにおいて、必要流量が最小であるとき、ギアポンプの騒音出力を減少させつつ、油ギアポンプに対し可変電圧を提供し、ターボ過給機の変化する必要流量を十分に満たす、電気ハーネスと、スイッチと、リレーとを更に備える、キット。
【請求項２８】
請求項２４に記載のキットにおいて、体積空気流量センサを取り付けるダクト及び金具を更に備える、キット。
【請求項２９】
請求項２４に記載のキットにおいて、車両の燃料圧力調整装置を吸気管と、吸気マニホルド、より具体的には、エンジンとターボ過給機との間の排気系統に接続する圧力ホースと、接続具とを更に備える、キット。
【請求項３０】
請求項２５に記載のキットにおいて、第二の組の排気配管はターボ過給機を懸架する形態とされる、キット。
【請求項３１】
請求項２４に記載のキットにおいて、油戻し管に連結する接続具を有するエンジン油充填キャップから成る油戻し管継手を更に備える、キット。
【請求項３２】
請求項２４に記載のキットにおいて、ターボ過給機に連結する空気フィルタを更に備える、キット。
【請求項３３】
請求項２４に記載のキットにおいて、第一の排気配管と、第二の排気配管とを連結するウエストゲートを更に備える、キット。
【請求項３４】
請求項２４に記載のキットにおいて、調節された増力圧力を加え、ウエストゲートのばね率を増大させ、前記車両を運転する間、増力圧力を増大又は減少させることを許容する、スイッチと、２方向弁と、圧力調整装置と、配線ハーネスと、必要な接続具及びホースとを更に備える、キット。
【請求項３５】
請求項２４に記載のキットにおいて、ターボ過給機コンプレッサから出るガスの流れ中に水を噴射して給気及び燃焼温度を冷却させるべく給気管に連結し得る形態とされた水噴射装置を更に備える、キット。
【請求項３６】
請求項２４に記載のキットにおいて、増力圧力を調節するウエストゲート制御装置を更に備える、キット。
【請求項３７】
請求項２４に記載のキットにおいて、エンジン速度に従ってポンプ速度を変化させるポンプ制御装置を更に備える、キット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体として、燃焼型エンジンの動力を増大させるためかかるエンジンにて使用されるターボ装置に関し、より具体的には、ターボ装置及びターボ装置を車両、水上艇、又はその他の燃焼型エンジン駆動の装置又は車両に取り付ける方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車産業にてターボ装置は、何十年に亙って利用されてきた。この期間の間、それらの効率を増し且つ、エンジンの馬力に対するそれらの効果を増すための方策を含む多くの改良がかかるターボ装置に為されてきた。
【０００３】
ターボ過給機は、内燃機関の排気ガスのエネルギを利用してインペラを駆動する。ターボ過給機は、共通の軸の両側部に設けられた２つのインペラから成っている。エンジンの排気ガスと流体的に連通した１つのインペラは、流体モータとして機能する。タービンインペラを通る排気ガスの流れ及び膨張の相互作用によってタービンインペラが回転し、これによりターボ過給機の軸を回転させる。他方のインペラすなわち、コンプレッサインペラは、周囲空気を吸引し、その速度及び密度を増し且つ、その空気を圧力チャンバに排出し、該圧力チャンバにて、エネルギは、周囲空気のエネルギよりも高くするエアポンプとして作用する。次に、この高圧力の空気は、エンジンの吸気口内に供給され、エンジン内への空気流れを増す。
【０００４】
典型的に、油管がターボ過給機ハウジングに取り付けられ且つ、共通の軸の中央部分又は中間部分に沿って軸受内に供給する。次に、この油は、ハウジングの下方部分を通して第二の管内に重力供給され、該第二の管は、車両のオイルパンのような油リザーバ内に供給する。従って、ターボ過給機の軸受に対し連続する潤滑油の流れが存在し、ターボ過給機の軸受を潤滑し、従って、その寿命を引き延ばす。油は、ターボ過給機の軸受ハウジングの出口を通ってエンジンクランクケース内に排出されて戻ることが許容され、このエンジンクランクケースは、非加速状態下にて（例えば、ターボ軸のｒｐｍが相対的に低いとき）、大気圧状態に近付くことができる。しかし、増力（ブースト）状態下にて（例えば、ターボ軸のｒｐｍが１００，０００ｒｐｍｓ以上となり、熱が軸受及び油により吸収されるとき）、増力作用の間、クランクケースの圧力は顕著に上昇する。この圧力上昇は、ターボ過給機の軸受ハウジングの入口側と出口側との間の圧力差を小さくする一方、このことは、ターボ過給機を通る油の流れを減少させることになる。
【０００５】
ターボ過給機から去る油の圧力に圧力が蓄積するのを回避する必要があることは周知である。油の圧力が十分に高くなるならば、油の一部は、インペラ翼車の一方又は双方に近接するシール領域に入り且つ、インペラ翼車と関係した液圧通路と混合する。その結果、圧力の蓄積又は油の出口の狭小化は、入口油の流れを制限し且つ、ターボ過給機軸受を亙る潤滑量を少なくし、ターボ過給機の軸受及び軸に損傷を与え、最終的にターボ過給機を故障させることになる。
【０００６】
従来のターボ過給機の配置において、ターボ過給機は、注油装置の頂部付近に配置され、この注油装置は、ターボ過給機及び関係した接続部、油入口及び油出口並びにホースから油の実質的に全てを重力にて排出することを許容する。この従来のターボ過給機の設置方法の結果、エンジンの始動時に「乾燥」状態となる。このため、ターボ過給機は、潤滑油が最終的にターボ過給機に到達する迄、十分な潤滑が行なわれず、相対的に高ｒｐｍにて回転し始める可能性がある。ターボ過給機を十分な潤滑無しにて回転させると、軸受及びその他の構成要素の摩耗が増し、その結果、ターボ過給機は過早に故障する可能性がある。
【０００７】
ターボ過給機内にて油の圧力が蓄積することに関係した周知の問題点のため、当該技術にて、この問題に対処する各種の方法を提供する試みが為されている。例えば、米国特許明細書４，１４２，６０８号において、高圧の排気ガスの一部分は、エンジンインペラと関係したシールの抽気口から逃げることが許容される。このため、この発明によれば、抽気された排気ガスは、圧力差のため、排出油を同一方向に運ぶ傾向があるから、油の流れは補助される。
【０００８】
ターボ過給機の技術の進歩に及びターボ過給機から去る油の油圧力の蓄積と関係した既知の問題点に対応して、ターボ過給機を油レベルよりも十分上方にてエンジンブロックに隣接して取り付け、油をターボ過給機からオイルパンリザーバへ重力にて自由に排出して戻すことを容易にするのが標準的な方法である。更に、ターボ過給機は、エンジンの排気口に接続されるため、ターボ過給機は、一般に、排気マニホルドに直接、又は排気マニホルドに隣接して取り付けられ、排気マニホルドとターボ過給機との間の排気ガスの相互接続がより容易に実現されるようにすることができる。エンジンガスが依然として極めて高温である箇所にてターボ過給機は排気マニホルドに近接しているから、ターボ過給機は、ターボ過給機に入るとき未だ燃焼しているエンジンガスを受け取る。従って、ターボ過給機の内部温度は、典型的に、エンジンの燃焼室の温度に近くなる。潤滑剤は典型的に、高温度にて効果的でなくなるため、加熱された構成要素は、より急速に摩耗する傾向となるので、かかる熱は、確実に、ターボ過給機の寿命を短くすることになる。
【０００９】
従来のターボ過給機の設置は、殆どの近代の車両のフード下方に空間が無いため、極めて難しい。アフターマーケットのターボ過給機装置を既に過度に混み合ったエンジン室内に設置することは、ターボ過給機装置に対する空間を作るため、工場で設置した多くの構成要素を配置変えすることをしばしば必要とする。かかる装置の配置変えは、従来のターボ過給機の設置費用を顕著に増すことになる。これら余分な構成要素及び従来のターボ過給機装置をフードの下方に取り付けるのに必要とされる余分な配管の全てを追加することは、既に混み合ったエンジン室を著しく過度に混雑させ、標準的なメンテナンス及び車両を良好な状態に保つのに必要な全ての修理作業を行うことを極めて難しくし、また、実施する必要のある全ての従来のメンテナンス又は修理と関係した労働コストを大幅に増加させることになる。
【００１０】
更に、ターボ過給機によってフード下方に極度の温度が生じ、車両の冷却系はその能力を超え且つ、冷却系のグレードアップも同様に行うことが必要となることがある。更に、これらフード下方の極度の温度は、各種のプラスチック製及びゴム製のエンジン及び車両の構成要素を故障させることでこれらに影響を与える可能性がある。ターボ過給機付近の補助的構成要素のかかる過熱を防止するため、ターボ過給機の周りに高価な熱遮蔽体が追加される。かかる遮蔽体は、ターボ過給機を取り囲む補助的構成要素を保護する一方にて、ある程度、ターボ過給機からの熱の放散を防止することにより、ターボ過給機自体の温度を倍加することになる。実際上、ターボ過給機の温度は、活動的な駆動状態の間、非常に極度となり、エンジンが停止する前に、エンジンが空転する状態にてターボ過給機がある期間、冷却するのを許容されない限り、ターボ過給機の軸受は有害な影響を受ける可能性がある。
【００１１】
加熱する空気によって、空気は膨張し、これにより、「偽圧力」（空気量が増加せずに、圧力が上昇する）を生じさせる。１°Ｆ当たり約１ＨＰの比にて（ある限界範囲内にて）馬力は失われる。ターボ過給機の極度な温度の結果である吸気の高温度及びそれに伴う馬力の損失に対処する試みにおいて、最も典型的なターボ過給機の適用例は、ラジエータの前面に取り付けられたインタークーラを利用するものである。インタークーラは、ターボ過給機コンプレッサから出る吸入給気から余剰な熱を除去する。中間冷却された吸入給気は、エンジンに対しより低温で濃い空気を提供することにより、追加的な動力を追加する。しかし、インタークーラによって吸入給気の流れは制限され、インタークーラに亙って圧力差を生じさせる。従って、コンプレッサは、インタークーラにおける圧力降下を上廻り得るように実際にエンジンに入るものよりも数ポンド大きい増力作用を為す必要がある。更に、空気をより高圧力に圧縮することにより、既に高熱の空気は更に加熱されることになる。このため、ターボ過給機コンプレッサに対する追加的な要求は、ターボ過給機の作動温度を更に上昇させることになる。
【００１２】
ターボ過給機の設置の場合と同様に、インタークーラの構成要素の設置は、費用がかかり且つ、その寸法及び近代の車両のラジエータ前面にて利用可能な空間が制限されるため、取り付けることが困難となることがある。多くの場合、インタークーラを取り付ける唯一のスペースは、地面近くのラジエータの下方である。このことは、インタークーラを通る空気の流れを詰まらせ且つ、制限する可能性のある、損傷を与える道路の塵埃に対し高価で且つ、壊れ易いインタークーラを曝し、その冷却能力及び効率を低下させる可能性がある。
【特許文献１】米国特許第４，１４２，６０８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明のターボ装置は、先行技術のターボ装置における上述した短所を解決し、より効率的で、容易に設置でき、しかもより低廉なターボ装置の代替例を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
従って、遠方的に取り付け可能なターボ装置は、ターボ装置がエンジンの油リザーバの油レベルの上方に、又はそのレベルに等しく又はそのレベルよりも下方にあるかどうかを問わずに、内燃機関の排気口に沿って取り付け得る形態とされている。ターボ装置は、エンジンの排気口と連結されたターボ過給機から成っている。より具体的には、従来のターボ過給機と同様、排気口は、ターボ過給機のタービンインペラを駆動してコンプレッサインペラを回転させ得るようターボ過給機に連結されている。
【００１５】
コンプレッサのインペラが回転すると、外気は、コンプレッサ内に吸引され且つ、エンジンの吸気口、スロットル本体又は気化器に供給される。コンプレッサに入る塵埃を最小にするため、空気フィルタがコンプレッサの吸気口に連結されている。１つの実施の形態において、空気フィルタは、空気の流れが各種の粒子を収集することにより著しく狭小となり且つ、空気フィルタの過早の交換を必要とするであろう要素にさらされることがなく、また、エンジンの熱から離れた位置に配置される。
【００１６】
１つの実施の形態において、ターボ過給機に対する油は、エンジン油の圧力供給源から高圧管を通じて供給される。次に、油は、油ポンプを介してターボ過給機から排出される。次に、油ポンプは、油をターボ過給機からオイルパン、クランクケース又はエンジンのその他の油リザーバに圧送して戻す。
【００１７】
本発明のターボ過給機を遠方に取り付けることは、大部分、油が軸受を通った後に油を軸受ハウジングから適正に除去するかどうかに依存する。本発明のポンプは、冬期の極めて低温の始動時から夏の熱における完全な増力状態の間に経験する極度の熱の範囲に亙る全ての作動温度にて油を効果的に圧送することができる。ポンプは、ほぼ１００％の負荷サイクルを有し、このため、ポンプは、長時間の運転中、効果的に機能することが可能である。ポンプは、小型、自己充足型であり、車両の１２ボルトの電気系統に容易に接続し得るよう一体型の１２ボルト直流モータによって作動可能である。１つの実施の形態において、油ポンプは、１２ボルトのギアポンプである。
【００１８】
油ポンプは、ターボ過給機の出口側に「真空」すなわち「吸引」効果を生じさせる。このため、ターボ過給機の軸受ハウジングの入口側と出口側との間に圧力差が生じる。従って、ターボ過給機の軸受を通じて油のより自由な交換すなわち流れ（先行技術の重力供給装置と比較して）が形成され、その結果、ターボ過給機の軸受をより効率的に潤滑することが可能となる。
【００１９】
油をターボ過給機の出口からエンジンのクランクケースまで圧送するため（例えば）、電動油ポンプを使用することは、ターボ過給機を取り扱うことのできるエンジン給油装置を有さず、又は給油装置を全く持たないエンジンに本発明に従ったターボ過給機装置を設置することを許容する。例えば、一部の２行程エンジンは、燃料と混合した油を使用してエンジンを潤滑する。
【００２０】
１つの代替的な実施の形態において、かかるエンジンにて本発明の油ポンプを使用することは、別個の油溜めと、ターボ過給機に対しそれ自体の自己充足型の給油装置を提供する油冷却器とを含むことによっても具体化される。このように、本発明のターボ過給機は、従来のターボ装置が不適当な場合、又は可能である場合でも、実質的に任意のガス又はディーゼル作動エンジンに設置することができる。
【００２１】
１つの実施の形態において、ターボ過給機は、従来の自動車のマフラーの位置に取り付けられる。ターボ過給機の騒音減少効果のため、車両のマフラーは、ターボ過給機にて完全に置換することができる。代替例において、より小型の補助マフラーをタービンの排気ポートに連結し、排気騒音を更に減少させることができる。ターボ過給機をストックマフラーの位置に取り付けることにより、さもなければ、エンジンに取り付けたターボ過給機に対する空間を形成するため必要とされるであろうエンジン室内での形態変更を避けることができる。殆どの場合、本発明のターボ過給機の設置の結果、設置前のストック車両よりもエンジン室の混雑は少なくなり、より広いアクセススペースが形成され、車両にて行う必要のあるメンテナンス又は修理作業を容易にし且つ、それらのコストを削減する。更に、ストックマフラーに対する空間は、ストックマフラーが除去されたならば、ターボ過給機を取り付けるのに全体として十分な空間である。
【００２２】
ターボ過給機を例えば、ストックマフラーの位置に取り付けるとき、ターボ過給機内への油管は、エンジンの油レベルよりも下方となる可能性が最も大きい。従って、逆止弁が油供給管内に設置される。例えば、３４．４７５ｋＰａ（５ｐｓｉ）の逆止弁は、エンジンが作動していないとき、エンジン油がターボ過給機内に排出されるのを防止するよう作動することを保証する。エンジンが始動したとき、油供給管は、排気が吸気タービン内に流れる際、逆止弁を加圧し且つ、逆止弁を開く。エンジンの油ポンプとターボ過給機との間に油を維持するため逆止弁を使用することは、始動時、「湿った」状態を形成し、この状態は、エンジンの始動時、ターボ過給機を迅速に潤滑することになる。従来のターボ過給機の設置において、ターボ過給機は、油系の「頂部」に配置され、これにより、エンジンが停止したとき、潤滑油は重力によってターボ過給機、接続具、管及びホースから排出される。エンジンの始動時、先行技術のターボ装置は、油がターボ過給機に循環されて戻る迄、ある時間、「乾燥」状態にて作動する可能性がある。このため、ターボ過給機のタービン及び軸は、適正に潤滑されず高ｒｐｍにて回転し、ターボ過給機の軸受及び軸の寿命に影響を与える可能性がある。
【００２３】
別の実施の形態において、ウエストゲート（ｗａｓｔｅｇａｔｅ）弁は、タービン内に入る前に、排気口と連結される。ウエストゲートは、増力（ブースト）圧力によって開き、排気をターボ過給機の周りにて迂回させ、タービンインペラを遅くし、このため増力を制御する。ウエストゲートが無いならば、増力（ブースト）と共に排気の倍力効果は、増力圧力をエンジンｒｐｍと共に指数関数的に上昇させる。小型のタービンハウジングは、低ｒｐｍにて十分な増力を発生させるが、高ｒｐｍにて制御不能な程大きい増力を発生させる。大型のタービンハウジングは、低ｒｐｍにて増力を殆ど又は全く発生させないが、高ｒｐｍにて十分な増力を発生させる。ウエストゲートは、さもなければ、エンジンｒｐｍが増すときに生じるであろう倍力効果を防止すべくｒｐｍが増すときの増力限界値を制御しつつ、より小型のタービンハウジングを使用して低ｒｐｍの増力及び動力を得ることを可能にする。
【００２４】
ターボ過給機をエンジンの排気マニホルドから離れた位置に取り付けることにより、排気の温度は、排気がターボ過給機に入る前に、著しく降下させることができる。熱は、従来のターボ過給機装置の大きな短所である。排気の流れが制限される結果、余剰な熱が排気系内に蓄積する。ターボ過給機のタービン及びコンプレッサは一体的に接続されているから、この余剰な排気の熱の多くは、タービン側からコンプレッサ側へと伝導され、その結果、コンプレッサの吸気内に伝導される。かかる熱伝導は、ターボ過給機の効率を著しく低下させることになる。
【００２５】
ターボ過給機をエンジンの排気マニホルド上に直接、取り付けることが一般的であるから、ターボ過給機に入る排気は、極めて高温であり、依然として「燃えている」ことがしばしばであり、ターボ過給機を極度の温度にする。これと逆に、本発明に従って、ターボ過給機を車両の後部に取り付けることは、ガスがタービンに入る前に、ガスを冷却し且つ、安定化させる排気系を通って流れるとき、排気の熱が放散するのを許容する。このことは、ターボ過給機の温度を大幅に低下させ、これによりターボ過給機を通るガスの流れの均質さを増し、最終的に、ターボ過給機の性能及び効率を向上させることになる。更に、従来の取り付け位置である、温度が１４８．８９℃（３００°Ｆ）以上となる場合もあるフードの下方ではなくて、車両の下方にターボ過給機を取り付けることは、より多量の冷たい空気がターボ過給機及び関連した構成要素の周りを循環して、これら構成要素の冷却程度を増すことを可能にする。かかるより低温のターボ過給機の温度によってターボ過給機の軸受及び関連した構成要素に作用する応力を少なくし、また、エンジン油への熱的作用を少なくし且つ、タービンからコンプレッサへの熱伝導を少なくし、最終的に、より冷たい給気となる。
【００２６】
本発明のターボ過給機をエンジンの排気管に沿った下流の位置にてエンジンから離れた位置に取り付けることが可能であるから、装置の全体がエンジン取り付け型ターボ装置よりもより低温の温度にて作動する。具体的には、本発明のターボ過給機に入る排気ガス及びターボ過給機から出る圧縮された給気の双方は低温度である。本発明のターボ装置は、給気ダクトの広い表面積により生じた熱放散を介して通常の吸入給気よりも既に低温の空気を冷却することにより、それ自体の「中間冷却効果」を生じさせる。従来のインタークーラと相違し、本発明のターボ装置は、中間冷却効果を実現するため圧力差を生じさせず、このため、ターボ過給機が従来のインタークーラにおける圧力降下を補償すべく増力圧力を増す必要はない。
【００２７】
更に、例えば、十分なスペースがある車両の下方のような、遠方に本発明のターボ過給機を取り付けることにより、エンジン室にてフードの下方に空間を形成するためしばしば必要とされる大幅な形態変更は、全くではないにしても、著しく不要となる。その結果、これら大幅な形態変更及びフードの下方に追加的な装置が設けることが不要となることは、設置コストを劇的に削減し且つ、必要とされる招来のメンテナンス及び修理作業のコストを大幅に軽減することになる。
【００２８】
更に、本発明のターボ過給機を遠方に取り付けることは、エンジン油が大量になるという結果を有する。すなわち、ホース、管、接続具及びポンプ内に保持されたエンジン油が車両の油系統に追加的な油を提供し、ターボ過給機及び油の潤滑能力に主として影響を与えるエンジン構成要素を油が通らなければならない回数を減少させる。更に、ターボ過給機への及びターボ過給からの油管は、エンジン油の温度を低下させるエンジン油冷却器として機能する一方、エンジン油は、ターボ過給機、関連する構成要素及び最終的に、吸入給気の温度を更に冷却するのを助ける。
【００２９】
本発明の１つの実施の形態において、逆止弁はエンジン油供給源とターボ過給機との間にてターボ過給機の付近に配置される。逆止弁は、始動時、「湿った」状態を形成し、このことは、エンジンの始動時、ターボ過給機を迅速に潤滑することを許容する。
【００３０】
別の実施の形態において、ポンプの速度をターボ過給機の油の除去必要性に適合させるのを助けるポンプ制御装置が提供される。すなわち、エンジンｒｐｍの増大に伴い系内の油の圧力が上昇すると、より多くの油がターボ過給機に入る。より低いエンジンｒｐｍのとき、ポンプの油の除去必要量は、車両の給油装置の圧力側における油の圧力の降下に伴い減少する。本発明に従ったポンプは、作動中、ポンプ騒音を発生させるので、制御装置は、エンジンのｒｐｍが相対的に低いとき、かかるポンプ騒音を著しく減少させ且つ、エンジン速度と共に必要とされるポンプ速度を増すことができる。更に、増大したエンジン速度と共にエンジン自体から発生された騒音は、かかるより高エンジン速度にてポンプにより発生された騒音を吸収し又は解消するのを助けることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１Ａを参照すると、燃焼機関（図示せず）と共に使用される、全体として参照番号１０で示したターボ過給機装置は、給油装置１８の油ポンプ７５の圧力側１６に連結される形態とされた油入口１４と、油出口２０とを有するターボ過給機１２から成っている。該ターボ過給機１２は、タービン側の排気入口２２及び出口２４と、コンプレッサ側の周囲空気入口２６及び給気出口２８を有している。油出口２０と流体的に連通した油ポンプ３０は、給油装置１８と流体的に連通する形態とされている。圧力駆動の逆止弁３２がターボ過給機１２の油入口１４に連結され且つ、該ターボ過給機と流体的に連通している。逆止弁３２は、給油装置１８の圧力側１６における圧力が所定のレベル以下に降下したとき、油が給油装置１８の圧力側１６からターボ過給機内に流れるのを防止する形態とされている。例えば、圧力側１６に加わる圧力が３４．４７５ｋＰａ（５ｐｓｉ）以下に降下し、エンジンが停止したことを示すとき、３４．４７５ｋＰａ（５ｐｓｉ）逆止弁は閉じる。逆止弁３２の出口３６は、ターボ過給機１２の油入口１４の上方に配置され、油ポンプ３０の入口３８は、ターボ過給機１２の油出口２０の下方に配置されることが好ましいが、必ずしもそのように配置する必要はない。このことは、給油装置１８の圧力側１６からターボ過給機装置１０に入る油がターボ過給機の作動中、ターボ過給機１２内に且つ、ターボ過給機１２から自由に流れるのを許容する。この装置は、装置が不作動の時、エンジン内に保持され又はターボ過給機１２に接続された油圧力管内に保持された全ての残留する油が重力によって排出されるのを防止する。このことは、「乾燥」した始動状態となる可能性を阻止する。
【００３２】
以下により詳細に説明するように、ターボ過給機装置１０は、車両の型式及び取り付け位置に依存して各種形態の取り付け金具と共に車両に対して取り付けることができる。何れの場合でも、本発明のターボ過給機装置１０は、エンジン（図示せず）から離れ且つ、給油装置１８の油レベルＬに等しい位置又はその下方にて車両の既存の排気管３４に取り付ける形態とされている。以下により詳細に説明するように、本発明の１つの実施の形態において、ターボ過給機を取り付ける金具は、ターボ過給機１２を車両の既存のマフラー位置に取り付け得る形態とされている。
【００３３】
ターボ過給機装置１０は、給気入口４２を通じてターボ過給機１２のコンプレッサ側に清浄な空気を提供する空気フィルタ４０も有している。該空気フィルタ４０は、清浄な空気をターボ過給機１２内に提供し且つ、これにより、エンジンの吸気マニホルド（図示せず）内に達するダクト管路４４を通じて提供する。同様に、より詳細に示すように、空気フィルタ４０は、車両のフェンダウェルのようなより遠方の位置に配置し且つ、各種のダクトを通じて給気入口４２に接続することができる。道路の塵埃及びその他の環境要素から少なくとも部分的に隔離された位置にて空気フィルタを配置することにより、空気フィルタの有効寿命を引き延ばすことができる。
【００３４】
図１Ｂに示すように、空気フィルタ４０´は、各種のダクト４１に連結し且つ、車両４５のフェンダウェル４３内に取り付けることができる。多くの近代の車両において、プラスチック製ライナー４７がフェンダウェル内に配置されて車両のタイヤ４９によって集められた塵埃がライナー４７の上方の空間５１に入るのを少なくとも部分的に防止する。従って、この空間５１は、空気フィルタを道路の塵埃から少なくとも部分的に隔離された状態に保ちつつ、空気フィルタ４０´を配置するのに十分である。この位置は、フィルタ４０´を清浄なものと交換することが望まれるとき、空気フィルタ４０´に対し相対的に容易にアクセスすることも可能にする。
【００３５】
図１Ａを再度参照すると、ウエストゲート５０は、エンジンの排気マニホルド（図示せず）から伸びる車両の排気管３４とターボ過給機１２の排気出口２４に連結された排気口５２との間に連結される。給気管４４の増力圧力は、増力圧力管５４を通じてウエストゲート５０に提供される。このように、ターボ過給機１２の増力圧力を制御するため、ウエストゲート５０が設けられる。ウエストゲート５０は、給気管４４内の増力圧力に従ってマニホルドの排気管３４とターボ過給機の排気管５２との間の管５６を開放する。
【００３６】
図１Ｃに更に示すように、ウエストゲート５０は、２方向弁５０２と、給気管の増力圧力と流体的に連通した圧力ホース５０８に圧力ホースによって連結された圧力調節装置５０４とを備えるウエストゲート制御装置によって制御される。スイッチ５１０は、車両の内部に取り付けられ、ドライバシート（図示せず）からアクセスすることを許容することができる。スイッチ５１０は、電圧を弁５０２に供給し、次に、弁５０２は、切り換わって所定の調節した空気圧力がウエストゲートのばね圧力を助け且つ、ウエストゲート５０の増力圧力を上昇させることを許容する。ウエストゲート制御装置は、ウエストゲート５０を車の内部から調節することを許容する（「急ぐ際に（ｏｎ  ｔｈｅ  ｆｌｙ）」）。ウエストゲート５０は、増力圧力が内部のばね圧力を上廻ったとき、開いて排気をバイパスさせる。この内部のばね作用は、異なる範囲の増力圧力を提供し得るよう変化させることができる。ばね作用を調節した増力圧力にて助けることにより、より多くの又はより小さい「ばね圧力」を追加してウエストゲートのばね作用を変化させずに、増力を加減することができる。
【００３７】
この場合にも、図１Ａを参照すると、ウエストゲート５０、従って、管５６が開くことは、排気がターボ過給機１２をバイパスする（矢印で図示）ことを許容する。従って、タービンインペラは遅くなり、これによりコンプレッサインペラ６０の回転を遅くし且つ、増力を減少させる。ウエストゲート５０が無いならば、増力と排気との倍力的効果により、増力は、エンジン速度又はｒｐｍと共に指数関数的に増大する。
【００３８】
より小型のターボ過給機タービンハウジングは、低ｒｐｍｓにて増力を生じさせる一方にて、これらのハウジングは、高エンジンｒｐｍｓにて制御不能な程に高い増力をしばしば発生させる。他方、より大型のターボ過給機タービンハウジングは、より低ｒｐｍｓにて増力を殆ど又は全く発生させないが、より高ｒｐｍｓにて効果的な増力を生じさせる。ウエストゲート５０は、より小型のターボ過給機タービンハウジングを使用し、ｒｐｍが増すとき、増力限界値を制御して、さもなければエンジンｒｐｍが増すときに伴い生じるであろう倍力的効果を防止しつつ、低ｒｐｍの増力及び動力を得ることを許容する。
【００３９】
図１Ａに示すように、給油装置１８は、車両のエンジン又は車両の給油装置と別個で且つ分離して、油をターボ過給機１２に供給すべく設けられた別個の給油装置１８を潤滑する給油装置とすることができる。油ポンプ３０は、ターボ過給機１２の油出口２０と油ポンプ３０の油入口と流体的に連通し、また、上述したように、ターボ過給機の油出口２０付近にあり、このため、ターボ過給機１２に供給された油は、ターボ過給機１２から油ポンプの入口３８内に排出することができる。図示した実施の形態において、油ポンプ３０は、１１．３５６ｌ（３ガロン）／分の油の流れを圧送し且つ、連続的に使用可能な１２ボルトの電動ギアポンプのような電動油ポンプである。端子６２は、電圧制御装置６３を通じて車両の点火装置に連結され、ポンプ３０の速度、容量及び騒音出力を調節する。端子６４は、車両の接地部に連結されている。このように、車両の点火装置が接続位置に設定され、エンジンが作動しているとき、ポンプ３０も作動されよう。
【００４０】
ポンプ制御装置６３は、ポンプ３０の速度をターボ過給機１２の油の除去必要量に適合させる。すなわち、装置内の油圧力がエンジンｒｐｍの増大と共に上昇するとき、より多くの油がターボ過給機１２に入る。より低エンジンｒｐｍにて、ポンプ３０の油の除去必要量は、車両の給油装置の圧力側に作用する油圧力の低下と共に減少する。特に、ギアポンプを使用するとき、ポンプ３０は、作動中、キャビン騒音を生じさせ、ポンプ制御装置６３は、エンジンｒｐｍが相対的に低いとき、かかるポンプ騒音を著しく減少させ、また、エンジン速度と共に、必要とされる程度に応じてポンプ速度を増す。更に、エンジン自体からの増大したエンジン速度により発生された騒音は、かかる高いエンジンｒｐｍにてポンプ３０により発生された騒音を吸収する、すなわち解消するのを助ける。電動ギアポンプについて図１Ａを参照しつつ説明したが、当該技術分野の当業者は、本発明の原理に従ってその他のポンプを採用することが可能であることが理解されよう。
【００４１】
圧力スイッチ６６は、油ポンプ３０への油入口３８に連結されてターボ過給機１２の油出口２０から伸びる油管６８内の油圧力を監視する。該圧力スイッチ６６は、油圧力が油管６８内にて、また、最終的に、ターボ過給機内に蓄積するであろう、油ポンプ３０の作動不良を示す油管６８内の圧力上昇を検出するため設けられる。圧力スイッチ６６は、車両の運転者に対し装置１０が作動不良であることを警告し得るよう配置された聴覚的及び視覚的警報装置７０、７２（線７３を通じて車のバッテリにより作動される）にそれぞれ連結されている。次に、運転者は、ターボ過給機装置１０を作動状態から切り離すことを選び、これにより、該ターボ過給機装置の損傷を防止することができる。
【００４２】
油ポンプ３０により圧送された油は、供給管７４を通じて圧送され、供給管７４を受け入れ且つ、維持し得る形態とされた、特殊な形態の油キャップ７８を通じて給油装置１８の油リザーバ７６内に入る。給油装置１８は図１に概略的に示されているが、当該技術分野の当業者は、自動車内に設けられるもののような、給油装置は、自動車のエンジン構成要素に対し十分な潤滑作用を提供し得るよう各種の複雑な構成要素から成っていることが理解されよう。
【００４３】
給気が給気マニホルド８１に入る前に、給気を冷却して爆燃を防止するのを助け得るように給気管４４に連結された水噴射装置８０が提供される。水又は水／アルコールの混合体から成るものとすることができる霧８９は、吸気マニホルド８１内にて霧化し、蒸発冷却効果を生じさせ吸気温度を低下させ且つ、燃焼温度を低下させる。水噴射装置８０は、水を噴射する前に、給気管４４内の圧力を検出すべく３４．４７３ｋｐａ（５ｐｓｉ）圧力スイッチのような圧力スイッチを有している。噴射装置８０は、噴射用の高圧ポンプ８５と、装置８０をスプレイ噴射装置８８に連結する各種の管８６と共に、水リザーバ８４も有している。
【００４４】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、本発明の原理に従ったターボ過給機装置１００は、通常、マフラー１０４の少なくとも一部分を収容し得るよう設けられた車両の下側に提供される空間１０２内に取り付け得る形態とされている。マフラー１０４を除去することにより、ターボ過給機装置１００は、車両のエンジン室から離れた位置にて車両のエンジンの排気マニホルドから伸びる排気管１０６に連結することができる。更に、かかる遠方への取り付けは、本発明のターボ過給機装置１００を収容し得るようエンジン室の構成要素の形態変更の必要性を実質的に解消することになる。
【００４５】
ターボ過給機１０８の消音効果のため、本発明のマフラーは、完全に廃止し且つ、ターボ過給器１０８と交換することができる。代替例において、「性能（ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）マフラー」のような、補助的で、しかも小型のマフラー１１０をタービン１１４の排気ポート１１２に連結することができる。
【００４６】
ターボ過給機１０８をストックマフラー１０４の位置に取り付けるとき、ターボ過給機１０８内に達する油管１１６は、典型的に、エンジンの給油装置（図示せず）の油レベルよりも下方にある。従って、上述したように、ターボ過給機１０８が作動しているとき、ターボ過給機１０８を通る油の自由な流れを保証し得るようターボ過給機１０８内に及びターボ過給機１０８から出る油を調節する逆止弁及び油ポンプが設けられる。
【００４７】
このように、エンジンが始動したとき、油供給管は、排気がタービン１１８内に流れる際、逆止弁を加圧し且つ、逆止弁を開く。エンジンの油ポンプとターボ過給機との間に油を維持するため逆止弁を使用することは、始動時、「湿った」状態を形成し、この状態は、エンジンが始動したとき、ターボ過給機１０８の軸受（図示せず）を迅速に潤滑することになる。
【００４８】
ターボ過給機１０８を車両１２０の下側に連結するブラケット１２２、１２４のような各種の取り付け金具にてターボ過給機装置１００は車両１２０に対して取り付けられる。
かかるターボ過給機装置を車両に取り付ける方法２００の基本的なステップは図３Ａ、図３Ｂに示されている。設置方法は、車両の既存のマフラーを除去するステップ２１０と、本発明に従ったターボ過給機装置をその所要位置に取り付けるステップとを含む。既存のマフラーが除去されたならば、ターボ過給機の排気入口が車両の油レベルの位置又はより下方の位置にて車両の排気系に取り付け又は連結される２１２。ターボ過給機の排気出口は、一般に「尾管（テールパイプ）」と称される管に連結される２１４。ターボ過給機の油入口は、車両の給油装置の圧力側に連結される２１６。ターボ過給機の油出口は、油レベルの上方の位置にて給油装置の油リザーバに連結される２１８。ターボ過給機の給気出口は、スロットの本体等であるかどうかを問わずに、車両の吸気口に連結される２２０。
【００４９】
油ポンプは、ターボ過給機の油出口と車両の給油装置のリザーバ側との間に連結される２２２。油ポンプは、ターボ過給機付近に配置され、その軸受を潤滑すべくターボ過給機内に流れる油は、背圧が蓄積することなくターボ過給機から自由に流れ出ることができるようにする。逆止弁は、ターボ過給機の油入口に連結される２２４。上述したように、逆止弁が接続される車両の給油装置内に圧力が存在し、エンジンが作動していることを示すときにのみ、ターボ過給機内への油の流れを調節するため逆止弁が設けられる。
【００５０】
図３Ｂに更に示すように、ターボ装置を取り付ける方法２００は、空気フィルタをターボ過給機の給気入口に連結するステップ２２６を更に備えている。このステップは、道路の塵埃又は気象要素のようなその他の汚染物質から相対的に隔離された位置にて空気フィルタを配置するステップ２２８を含むことができる。かかる配置するステップ２２８において、空気フィルタを車両のフェンダウェル内に配置するステップ２３０を含むことが望ましい。
【００５１】
該方法２００は、ターボ過給機の排気入口の前方位置における車両の排気装置と車両の尾管との間にウエストゲートを連結するステップ２３２を更に含む。
該方法２００は、ターボ過給機コンプレッサから出るガスの流れ中に水を噴射し、吸入給気を冷却し且つ、燃焼温度を低下させるべく水噴射装置をターボ過給機に連結するステップ２３４を更に備えている。
【００５２】
更に、該方法２００は、油ポンプと充填キャップとの間を伸びる油の戻し管に連結する接続部を有する形態変更したエンジン油充填キャップを提供するステップ２３６を含むことができる。
【００５３】
このように、要するに、全ての放出装置（車両の触媒変換器のような）を所要位置に残しつつ、車両の排気装置はマフラーから車両の後部に除去される。ターボ過給機を有する新規な排気装置がストック取り付け部及び排気フランジ内に設置される。車両の油圧力を送る装置は、除去され且つ、Ｔ字形接続具及び油圧力管と共に再設置される。油圧力管は、ターボ過給機まで伸びており、逆止弁がターボ過給機内に設置される。電動油ポンプがターボ過給機付近にて車両のフレームに取り付けられる。油戻しホース及び接続具がターボ過給機の出口から油ポンプの入口まで伸びており、油が油ポンプによりターボ過給機から排出されるようにする。油ポンプの出口ホースは、エンジンまで伸びて戻り、エンジン油の充填キャップに入る。
【００５４】
バッテリ、点火装置の陽極、又は燃料ポンプの陽極、接地部及び油ポンプに対して電気ハーネスが設置される。ストックエアボックス及びスロットル本体へのダクトは、除去される。ダクトは、ターボ過給機からエンジンの吸気マニホルドのスロットル本体まで設置される。車両の体積空気流量センサ（該当するならば）は、ダクト内にて直線状に配管され、又は除去され且つ、特別に調整したダクト片内に設置される。ＰＣＶ（ポジティブ・クランクケース・ベンチレーション）通気フィルタは、Ｏ．Ｅ．設計がストック空気ボックス内に配管されるならば、ＰＣＶホース内に設置される。ストックＰＣＶホースが「計量された」空気内に配管されるならば、次に、このホースは、給気管（ＭＡＦセンサの後方）内に配管され、インライン２方向弁は、圧力スイッチを介して作動させる。圧力ホースは、給気ダクト、吸気マニホルド又はターボ過給機の前面の排気口から燃料圧力調整装置まで設置される（燃料の圧力必要量に依存して）。最後に、調節状態、燃料の混合及び運転性が適正であるかどうかについて車両を試験する。
【００５５】
方法２００について特定の順序にて示し且つ説明したが、当該技術の当業者は、本発明の各種の構成要素を任意の所望の順序にて設置することが可能であることが理解されよう。
【００５６】
次に、図４Ａを参照すると、本発明に従った電動油ポンプ３００が示されている。ポンプ３００に連結されているのは、運転者が見たり又は聴くことができるように配置された警報インジケータは警報装置３０６に連結された圧力スイッチ３０４である。低速度及び始動時、油ポンプ３００を遅くするため使用される可変電圧制御装置３０２もポンプ３００に連結されている。かかる可変電圧制御装置３０２は、ギアポンプを使用するとき特に有用である。それは、かかるギアポンプは、性質上、大きい騒音を生じ、このため、車両内にて聴覚的に検出可能であるからである。可変電圧制御装置３０２は、ターボ過給機からの油の除去必要量に依存してポンプ３００に対する電圧を変化させ、従って、その作動速度を変化させる。すなわち、油の必要流量が低エンジンｒｐｍにおけるように少ないとき、ポンプは遅くされ、ポンプの作動に関係した典型的な騒音の実質的に全てを解消することになる。これと逆に、油の必要流量量が大であるとき、ポンプの速度を増し、ターボ過給機から排出される油の全てを車両の油系統に充分に圧送して戻す。かかる高油流量期間の間、エンジンは、典型的に、ポンプにより発生された典型的な騒音であるかかる騒音を感得できないようなものとする。
【００５７】
給気管３０８に接続された圧力スイッチ３０４によって作動される２方向弁３０６の使用状態が図４Ｂに示されている。弁３０６は、ＰＣＶ（ポジティブ・クランクケース・ベンチレーション）装置（ポートＡ）が計量された空気をクランクケース（図示せず）を通って吸気マニホルド（ポートＢ）（放出装置）（図示せず）内に吸引して戻すことを許容する。増力状態下にて増力圧力がクランクケースに入るのを防止するため、２方向弁は、スイッチ３０４が管３０８内の増力圧力を検出したとき、大気中（ポートＣ）に排気される。このため、ＰＣＶ装置は、ＷＯＴ又は増力状態下にてクランクケースを加圧しない。弁は、クランクケースが排気されるのを許容し且つ、油漏れやガスケット及びシールの故障を引き起こすであろうクランクケースの加圧も防止する。
【００５８】
図５には、ストック燃料装置を上廻る可能性のある、本発明に従ったターボ過給機装置のより大きい燃料需要を満たすため、燃料の圧力を上昇させる装置４００が示されている。殆どのターボ過給機装置は、燃料圧力調整装置内に配管された増力装置を使用して、燃料の圧力を増力の増大に対して１：１の比にて上昇させる。かかる装置は、通常、殆どのｒｐｍが範囲に亙って低い増力用途に対し通常、良好に機能する。しかし、より高増力であるが、高ｒｐｍの用途の場合、Ｏ．Ｅ燃料装置の構成要素を交換し且つ、より高圧力及び流量の燃料ポンプ、更には噴射装置又はＦＭＵ（燃料管理装置）にてこれらを高級化することが必要である。かかるアフターマーケット燃料装置の構成要素は、相対的に高価であり、このため、ターボ過給機装置を設置するコストを著しく増大させる。
【００５９】
本発明に従って、排気圧力は、管４０２にて接続される。排気圧力は、ターボ過給機４０４の前面位置から燃料圧力調整装置４０６まで配管され、該圧力調整装置４０６は、調整装置の隔膜のばね側に対し空気圧力を追加し、ばね率を増大させることにより、より高増力及びｒｐｍ範囲内にて燃料の圧力を指数関数的に増大させる。増力圧力が約４８．２６３３ｋＰａ（７ｐｓｉ）で且つ、ｒｐｍが４０００以上であるとき、排気圧力は、１３７．８９５ｋＰａ（２０ｐｓｉ）を超える可能性がある。このように、燃料の圧力を４８．２６３３ｋＰａ（７ｐｓｉ）だけ上昇させることに代えて、装置４００は、燃料の圧力を１３７．８９５ｋＰａ（２０ｐｓｉ）だけ上昇させ且つ、ストック燃料装置の潜在能力を完全に利用することができる。
【００６０】
本発明のターボ過給機装置は、必ずしも作動のため必要ではないが、装置が適正に作動することを保証するため、運転者に対し各種のフィードバックを追加する各種の他の構成要素を含むこともできる。例えば、図１に示した給油装置の警報装置は、各種の聴覚的及び視覚的警報装置を含むことができる。該警報装置は、運転者に対し油ポンプ又は装置の故障を警告することができる。油ポンプが故障したならば、油はターボ過給機から出ることはないであろう。そのとき、高温度及び高タービンｒｐｍによって油は焼け且つ、炭化し、最終的に、タービン軸受及び／又は軸の故障を引き起こすことになる。
【００６１】
同様に、エンジン吸気マニホルドに圧力管にて連結することにより、真空/増力ゲージを提供することができる。該ゲージは、運転者に対し、エンジンが真空又は増力状態であるか及び正又は負圧力であるかどうかを知らせる。
【００６２】
排気プローブ及び取り付け金具を有する高温計ゲージを設けることもできる。このゲージは、エンジンから出る排気の温度を運転者に伝達する。特定の長い増力期間の間（例えば、トレーラを牽引するとき又は長い急坂のとき）、排気は構成要素を損傷させるのに十分高い温度に達する可能性がある。このため、温度を知ることにより、運転者は、運転状態を調節して排気温度を調整し且つ、潜在的な損傷を防止することができよう。
【００６３】
酸素センサ及び取り付けのための各種の配線及び金具を有する空気／燃料ゲージを設けることもできる。該ゲージは、エンジンの燃料装置がいかに「濃厚」又は「希薄」な空気状態にて作動しているのかを運転者が知ることを許容する。燃料混合体は、ターボ過給機の作動にとって重要である。燃料混合体が希薄であるならば、優れた燃料走行距離が得られるが、増力状態の間、有害となる可能性がある。このため、混合体ゲージは、運転者に対し、燃料装置に生じ得る問題がエンジンに損傷を生じさせる前に、その問題が進行中であることを警告することができる。かかる欠陥は漸進的でかつ、時間の経過と共に生じる一方、かかる損傷は、大きな損傷が生じる迄、運転者は感得できない。このため、混合体ゲージは、かかる漸増的な損傷が生じるのを防止するため運転者を助けることができる。
【００６４】
トランスミッションの温度がさもなければトランスミッションの構成要素を損傷させるであろう最高の作動温度を超えないことを保証するため、トランスミッションの温度ゲージも優れた追加物である。ターボ装置は、運転者がより高速度及びより高ギア比又はより背の高いタイヤのとき、より大きい動力を得て且つ、より大きい負荷を運ぶのを許容するから、かかる状態は、トランスミッションの構成要素に追加的な応力を加え、その結果、トランスミッションは故障する可能性がある。
【００６５】
車両の排気口に対し追加的な騒音減少効果を追加するため、性能マフラーのようなその他の構成要素を追加することもできる。同様に、取り付け金具を有する性能マンドレルの曲がった尾管を設けることもできる。更に、取り囲む構成要素をターボ過給機からの熱から保護するため、ターボ過給機の周囲に熱遮蔽体及び各種の設置用金具を設けることができる。かかる遮蔽体は、特別に曲げ且つ、成形した板金属にて形成し、また、各種の取り付け金具にて設置される。
【００６６】
本発明を理解した後、当該技術分野の当業者は、その精神及び範囲から逸脱せずに、本発明に対し色々な形態変更を為すことが可能であることが理解されよう。例えば、ターボ過給機装置が設置される車両の型式及び（又は）形態に依存して、ターボ過給機装置を設置することが有益である色々な位置の箇所がある。更に、ターボ過給機装置に追加することができる、具体的には説明しなかったその他の付属物もある。更に、上述した実施の形態は、本発明の原理の適用例を例示するに過ぎないことを理解すべきである。本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、色々な実施の形態の組み合わせを含んで、多数の形態変更及び代替例が当該技術分野の当業者により案出されよう。特許請求の範囲は、かかる形態変更、代替的な配置及び組み合わせを包含することを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１Ａ】本発明の原理に従ったターボ過給機装置の第一の実施の形態を示す側面図である。
【図１Ｂ】本発明の原理に従って遠方に取り付けられた空気フィルタの側面図である。
【図１Ｃ】本発明の原理に従って駆動する間、車両内部のウエストゲートのばね率及び圧力を調節する増力制御装置の側面図である。
【図２Ａ】車両の下側に設置された、工場で設置したマフラーの底面図である。
【図２Ｂ】本発明の原理に従い、図２Ａに示したマフラーを除去したとき空所となる位置に取り付けられたターボ過給機装置の第二の実施の形態を示す底面図である。
【図３Ａ】本発明の原理に従ってターボ過給機装置を設置する方法の第一の実施の形態を示す概略フロー図である。
【図３Ｂ】本発明の原理に従ってターボ過給機装置を設置する方法を示す、図３Ａに示した連続的な概略フロー図図である。
【図４Ａ】本発明の原理に従った油ポンプ、圧力スイッチ及び警報装置を示す側面図である。
【図４Ｂ】本発明の原理に従ってＰＣＶ機能を制御する圧力スイッチ及び２方向弁装置を示す側面図である。
【図５】本発明の原理に従ったターボ過給機装置の第三の実施の形態を示す部分側面図である。
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【図５】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【国際調査報告】
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