(57)【要約】【課題】過給機において、ディフューザ通路に付着したオイルの固形化を抑制する。【解決手段】コンプレッサハウジング５１の吸気通路５５上にコンプレッサホイール６７を回転自在に設けると共に、タービンハウジング５８の排気通路６１上にタービンホイール６８を回転自在に支持し、コンプレッサホイール６７とタービンホイール６８を回転軸６５により一体回転可能に連結して可変容量式ターボチャージャ２７を構成し、吸気通路５５に連通して流体の動圧を静圧に変換するディフューザ通路５７を設け、このディフューザ通路の壁面に付着したオイル成分を焼却するセラミックヒータ８１を設ける。【選択図】        図１
2009002305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路と排気通路独立して設けられるハウジングと、前記吸気通路上に設けられるコンプレッサホイールと、前記排気通路上に設けられるタービンホイールと、前記ハウジングに回転自在に支持されると共に前記コンプレッサホイールと前記タービンホイールを連結する回転軸とを具えた過給機において、前記吸気通路に連通して流体の動圧を静圧に変換するディフューザ通路が設けられ、該ディフューザ通路の壁面に付着したオイル成分を焼却するセラミックヒータが設けられることを特徴とする過給機。
【請求項２】
請求項１に記載の過給機において、前記セラミックヒータは、前記吸気通路を流れる流体の温度が予め設定された所定温度以下で、且つ、流体の速度が予め設定された所定速度以下であるときに、前記ディフューザ通路の壁面に付着したオイル成分を焼却することを特徴とする過給機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の過給機において、前記ディフューザ通路における流体の上流側または下流側の少なくとも一方側の通路壁面に撥油膜または親水膜が設けられることを特徴とする過給機。
【請求項４】
吸気通路と排気通路独立して設けられるハウジングと、前記吸気通路上に設けられるコンプレッサホイールと、前記排気通路上に設けられるタービンホイールと、前記ハウジングに回転自在に支持されると共に前記コンプレッサホイールと前記タービンホイールを連結する回転軸とを具えた過給機において、前記吸気通路に連通して流体の動圧を静圧に変換するディフューザ通路が設けられ、該ディフューザ通路の壁面に親水性を有する親水膜が設けられることを特徴とする過給機。
【請求項５】
吸気通路と排気通路独立して設けられるハウジングと、前記吸気通路上に設けられるコンプレッサホイールと、前記排気通路上に設けられるタービンホイールと、前記ハウジングに回転自在に支持されると共に前記コンプレッサホイールと前記タービンホイールを連結する回転軸とを具えた過給機において、前記吸気通路に連通して流体の動圧を静圧に変換するディフューザ通路が設けられ、該ディフューザ通路の壁面に撥水性及び撥油性を有する撥水撥油膜が設けられることを特徴とする過給機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスによりタービンホイールを回転させ、この回転力によりコンプレッサホイールを回転することで、流体を圧縮して供給する過給機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の内燃機関では、運転性能の向上を図るために、過給機(ターボチャージャ)を備えているものがある。この内燃機関に設けられる過給機は、排気ガスの圧力を利用して回転するタービンホイールと、このタービンホイールの回転に伴って回転することで、空気を圧縮可能なコンプレッサホイールを有している。従って、この内燃機関の運転時に、排気ガスによりタービンホイールが回転し、このタービンホイールの回転によりコンプレッサホイールが回転することで空気を圧縮し、この圧縮空気を燃焼室に供給することとなり、燃焼室の吸入空気量を増加することで、燃料噴射量が増加されるため、内燃機関の出力トルクを増大して運転性能を向上することができる。
【０００３】
ところで、内燃機関では、内部で発生した未燃ガスやオイルミストなどが圧縮、燃焼行程で燃焼室からクランクケース内に漏れ出てブローバイガスとなり、エンジンオイルを劣化させるほか、金属を腐食させてしまう。そのため、ブローバイガスを吸気管負圧を利用して吸気通路に吸引させて還元するようにしている。
【０００４】
ところが、過給機が設けられた内燃機関では、この過給機の上流側の吸気通路が負圧となることから、ブローバイガスは、過給機におけるコンプレッサホイールより上流側の吸気通路に排出している。そのため、このブローバイガスがコンプレッサのディフューザ通路を通過するとき、ブローバイガスに含まれるオイルがディフューザ通路の壁面に付着する。そして、このディフューザ通路の壁面に付着したオイルが、コンプレッサホイールにより圧縮された高温、高圧の空気により加熱されて炭化し、固形化（コーキング）してディフューザ通路の通路面積を狭め、空気の吸気抵抗となってしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、上述した問題を解決するものとして、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された過給機は、ディフューザ部をディフューザ流路及びディフューザ流路を挾んで対峙するシールプレート臨接部、ハウジング臨接部により構成し、シールプレート臨接部及びハウジング臨接部に少なくともエンジンオイルと親和性のないオイルミストをはじく材質により撥油膜を形成すると共に、少なくともシールプレート臨接部に冷却路を設けることで、このシールプレート臨接部を冷却することで、ディフューザ部へのオイルミストの付着を防止して炭化層が形成されないようにするものである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−０４４４５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、ブローバイガスは、未燃ガスやオイルミストだけではなく、蒸発した水分が多量に混ざっているため、上述した従来の過給機にように、シールプレート臨接部及びハウジング臨接部に撥油膜を形成しても、ブローバイガスに含まれるオイルミストをはじくことが困難である。即ち、ブローバイガスに含まれる水分がシールプレート臨接部及びハウジング臨接部の撥油膜に接触すると、この撥油膜の表面に水膜が形成され、この水膜にオイルミストが付着してしまう。また、オイルミストと水分が混合しているときには、撥油膜がこのオイルミストをはじくことができずに付着してしまう。
【０００８】
本発明は、ディフューザ通路に付着したオイルの固形化を抑制可能とする過給機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の過給機は、吸気通路と排気通路独立して設けられるハウジングと、前記吸気通路上に設けられるコンプレッサホイールと、前記排気通路上に設けられるタービンホイールと、前記ハウジングに回転自在に支持されると共に前記コンプレッサホイールと前記タービンホイールを連結する回転軸とを具えた過給機において、前記吸気通路に連通して流体の動圧を静圧に変換するディフューザ通路が設けられ、該ディフューザ通路の壁面に付着したオイル成分を焼却するセラミックヒータが設けられることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の過給機では、前記セラミックヒータは、前記吸気通路を流れる流体の温度が予め設定された所定温度以下で、且つ、流体の速度が予め設定された所定速度以下であるときに、前記ディフューザ通路の壁面に付着したオイル成分を焼却することを特徴としている。
【００１１】
本発明の過給機では、前記ディフューザ通路における流体の上流側または下流側の少なくとも一方側の通路壁面に撥油膜または親水膜が設けられることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の過給機は、吸気通路と排気通路独立して設けられるハウジングと、前記吸気通路上に設けられるコンプレッサホイールと、前記排気通路上に設けられるタービンホイールと、前記ハウジングに回転自在に支持されると共に前記コンプレッサホイールと前記タービンホイールを連結する回転軸とを具えた過給機において、前記吸気通路に連通して流体の動圧を静圧に変換するディフューザ通路が設けられ、該ディフューザ通路の壁面に親水性を有する親水膜が設けられることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の過給機は、吸気通路と排気通路独立して設けられるハウジングと、前記吸気通路上に設けられるコンプレッサホイールと、前記排気通路上に設けられるタービンホイールと、前記ハウジングに回転自在に支持されると共に前記コンプレッサホイールと前記タービンホイールを連結する回転軸とを具えた過給機において、前記吸気通路に連通して流体の動圧を静圧に変換するディフューザ通路が設けられ、該ディフューザ通路の壁面に撥水性及び撥油性を有する撥水撥油膜が設けられることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の過給機によれば、ハウジングの吸気通路に連通して流体の動圧を静圧に変換するディフューザ通路を設け、このディフューザ通路の壁面に付着したオイル成分を焼却するセラミックヒータを設けるので、ディフューザ通路の壁面にブローバイガスに含まれるオイル成分が付着しても、セラミックヒータによりこの付着したオイル成分を焼却することで、ディフューザ通路に付着したオイルの固形化を抑制することができる。
【００１５】
また、本発明の過給機によれば、ディフューザ通路の壁面に親水性を有する親水膜を設けるので、ディフューザ通路の壁面にブローバイガスが接触すると、この壁面の親水膜にブローバイガスに含まれる水分が付着して水膜を形成することとなり、ブローバイガスに含まれるオイル成分はこの水膜の表面を流れることで付着が防止され、ディフューザ通路に付着したオイルの固形化を抑制することができる。
【００１６】
また、本発明の過給機によれば、ディフューザ通路の壁面に撥水性及び撥油性を有する撥水撥油膜を設けるので、ディフューザ通路の壁面にブローバイガスが接触すると、この壁面の撥水撥油膜にブローバイガスに含まれる水分及びオイル成分が接触しても、はじかれて付着が防止され、ディフューザ通路に付着したオイルの固形化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明に係る過給機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明の実施例１に係る過給機を表す断面図、図２は、実施例１の過給機が適用された内燃機関を表す概略構成図である。
【００１９】
実施例１の内燃機関において、図２に示すように、内燃機関としてのディーゼルエンジン１１は、シリンダブロック１２上にシリンダヘッド１３が締結され、複数のシリンダボア１４にピストン１５がそれぞれ上下移動自在に嵌合して構成されている。そして、シリンダブロック１２の下部に図示しないクランクケースが締結され、このクランクケース内にクランクシャフトが回転自在に支持されており、各ピストン１５はコネクティングロッド１６を介してこのクランクシャフトにそれぞれ連結されている。
【００２０】
シリンダブロック１２とシリンダヘッド１３とピストン１５により複数の燃焼室１７が構成されており、この燃焼室１７は、上部に吸気ポート１８及び排気ポート１９が対向して形成されており、この吸気ポート１８及び排気ポート１９に対して吸気弁２０及び排気弁２１の下端部がそれぞれ位置している。この吸気弁２０及び排気弁２１は、シリンダヘッド１３に軸方向に沿って移動自在に支持されると共に、吸気ポート１８及び排気ポート１９を閉止する方向に付勢支持されている。また、シリンダヘッド１３には、図示しない吸気カムシャフト及び排気カムシャフトが回転自在に支持されており、吸気カム及び排気カムが吸気弁２０及び排気弁２１の上端部に接触している。
【００２１】
従って、ディーゼルエンジン１１に同期して吸気カムシャフト及び排気カムシャフトが回転すると、吸気カム及び排気カムが吸気弁２０及び排気弁２１を所定のタイミングで上下移動することで、吸気ポート１８及び排気ポート１９を開閉し、吸気ポート１８と燃焼室１７、燃焼室１７と排気ポート１９とをそれぞれ連通することができる。
【００２２】
吸気ポート１８には吸気管２２が連結されており、この吸気管２２の空気取入口にエアクリーナ２３が取付けられている。そして、このエアクリーナ２３の下流側にスロットルバルブ２４が設けられている。そして、シリンダヘッド１３には、各燃焼室１７に燃料としての軽油を高圧で噴射可能なインジェクタ２５がそれぞれ装着されている。各インジェクタ２５は、図示しないデリバリパイプ及び燃料供給管を介して燃料ポンプに連結されており、この燃料ポンプはディーゼルエンジン１１によって駆動される。一方、排気ポート１９には排気管２６が連結されている。
【００２３】
また、吸気管２２及び排気管２６には、可変容量式ターボチャージャ（過給機）２７が設けられている。そして、この可変容量式ターボチャージャ２７より下流側の吸気管２２に、この可変容量式ターボチャージャ２７により圧縮されて高温、高圧となった空気を冷却するインタークーラ２８が設けられている。
【００２４】
排気管２６には、排気ガス中に含まれる有害物質を浄化処理する２つの触媒装置２９，３０が設けられ、直列に配設されている。第１触媒装置２９は、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒であって、排気空燃比がリーンのときに排気ガス中のＮＯｘを吸蔵し、排気ガス中の酸素濃度が低下したときに吸蔵したＮＯｘを放出し、添加した還元剤としての燃料（本実施例では、軽油）により還元するものである。第２触媒装置３０は、パティキュレートフィルタを有する吸蔵還元型ＮＯｘ触媒であって、排気ガス中の微粒子（ＰＭ：パティキュレート）、特に、黒煙を捕集すると共に、排気空燃比がリーンのときに排気ガス中のＮＯｘを吸蔵し、排気ガス中の酸素濃度が低下したときに吸蔵したＮＯｘを放出し、添加した燃料により還元するものである。
【００２５】
そして、第１触媒装置２９及び第２触媒装置３０は、排気ガス中の酸素濃度が低下したときに吸蔵したＮＯｘを放出し、この放出したＮＯｘを燃料により還元するものであることから、排気ポート１９に燃料（還元剤としての軽油）を噴射する燃料添加弁３１がシリンダヘッド１３に設けられている。そして、この燃料添加弁３１は、図示しない燃料供給管を介して燃料ポンプに連結されている。
【００２６】
また、排気ガスを吸気系に戻す高圧排気再循環(ＥＧＲ)装置３２が設けられている。この高圧ＥＧＲ装置３２は、排気管２６における可変容量式ターボチャージャ２７より上流側と吸気管２２におけるスロットルバルブ２４より下流側とを連結して排気ガスの一部を吸気系へ再循環させるＥＧＲ通路３３と、このＥＧＲ通路３３に設けられたＥＧＲ弁３４と、ＥＧＲ通路３３に設けられて排気ガスを冷却するＥＧＲクーラ３５とから構成されている。
【００２７】
更に、ディーゼルエンジン１１の内部と可変容量式ターボチャージャ２７よりも上流側の吸気管２２との間には、ＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）通路３６が設けられており、このＰＣＶ通路３６にはＰＣＶ弁３７が設けられている。
【００２８】
ところで、車両には、電子制御ユニット（ＥＣＵ）３８が搭載されており、このＥＣＵ３８は、エンジン運転状態に応じて各インジェクタ２５及び燃料添加弁３１の燃料噴射を制御可能となっている。即ち、吸気管２２の上流側にはエアフローセンサ３９が装着され、計測した吸入空気量をＥＣＵ３８に出力している。また、スロットルバルブ２４にはスロットルポジションセンサ４０が設けられ、アクセルペダルにはアクセルポジションセンサ４１が設けられており、現在のスロットル開度及びアクセル開度をＥＣＵ３８に出力している。更に、クランクシャフトにはクランク角センサ４２が設けられ、検出したクランク角度をＥＣＵ３８に出力し、ＥＣＵ３８はクランク角度に基づいてエンジン回転数を算出する。また、シリンダブロック１２には水温センサ４３が設けられており、検出したエンジン冷却水温をＥＣＵ３８に出力している。
【００２９】
また、ＥＣＵ３８は、エンジン運転状態に応じて、可変容量式ターボチャージャ２７、高圧ＥＧＲ装置３２（ＥＧＲ弁３４）、ＰＣＶ弁３７を制御可能となっている。即ち、エンジン運転状態に応じて、可変容量式ターボチャージャ２７におけるベーン開度を設定することで過給圧を制御し、高圧ＥＧＲ装置３２におけるＥＧＲ弁３４の開度を設定することでＥＧＲ量を制御し、ＰＣＶ弁３７を開閉制御することでブローバイガスの還元時期を制御する。
【００３０】
ここで、上述した可変容量式ターボチャージャ２７について詳細に説明する。この可変容量式ターボチャージャ２７において、図１に示すように、コンプレッサハウジング５１は、円筒形状をなすハウジング本体５２と、リング形状をなす連結部材５３と、円板形状をなすシールプレート５４とにより構成されている。即ち、ハウジング本体５２には、吸気管２２（図２参照）の上流側に連通する吸気通路５５が形成され、このハウジング本体５２の内側に連結部材５３が固定されることで、渦巻き形状をなして吸気管２２（図２参照）の下流側に連通するスクロール通路５６が形成され、ハウジング本体５２の端部にシールプレート５４が固定されることで、吸気通路５５とスクロール通路５６を連通して圧縮空気（流体）の動圧を静圧に変換するディフューザ通路５７が形成されている。
【００３１】
一方、タービンハウジング５８は、円筒形状をなすハウジング本体５９と、円板形状をなすノズルプレート６０とにより構成されている。即ち、ハウジング本体５９には、排気管２６（図２参照）の下流側に連通する排気通路６１が形成されると共に、渦巻き形状をなして排気管２６（図２参照）の上流側に連通するスクロール通路６２が形成され、ハウジング本体５９の端部にノズルプレート６０が固定されることで、排気通路６１とスクロール通路６２を連通する連結通路６３が形成されている。
【００３２】
そして、コンプレッサハウジング５１とタービンハウジング５８が円筒形状をなすセンターハウジング６４により連結されることで、本発明のハウジングが構成される。
【００３３】
センターハウジング６４には、その軸心方向に沿って回転軸６５が複数の軸受６６により回転自在に支持されている。そして、この回転軸６５の一端部には、コンプレッサハウジング５１の吸気通路５５に位置するように、複数のコンプレッサブレード６７ａを有するコンプレッサホイール６７が一体回転可能に固定される一方、回転軸６５の他端部には、タービンハウジング５８の排気通路６１に位置するように、複数のタービンブレード６８ａを有するタービンホイール６８が一体回転可能に固定されている。この場合、回転軸６５とコンプレッサホイール６７とタービンホイール６８を同一の回転中心をもって回転可能となっている。
【００３４】
また、タービンハウジング５８のセンターハウジング６４側には、バリアブルノズル機構６９が設けられている。このバリアブルノズル機構６９は、スクロール通路６２からタービンホイール６８へ排気が流入する連結通路６３に配置された複数のベーン７０と、このベーン７０をノズルプレート６０に対して揺動可能に保持する連結軸７１と、各連結軸７１の端部に固定されたアーム７２を介して連結軸７１を回転させるユニゾンリング７３とから構成されている。そして、このユニゾンリング７３は、リンク７４を介して図示しない駆動装置に連結されている。従って、駆動装置によりリンク７４を介してユニゾンリング７３を回転すると、このユニゾンリング７３と係合しているアーム７２が連結軸７１を中心にして揺動され、複数のベーン７０の開度を変更することができる。
【００３５】
燃焼室１７から排気管２６に排出された排気ガスが可変容量式ターボチャージャ２７のタービンホイール６８に至ると、この排気ガスによりタービンホイール６８が回転し、この回転力が回転軸６５を介してコンプレッサホイール６７に伝達され、このコンプレッサホイール６７が回転する。すると、吸気通路５５から吸入された空気が、回転するコンプレッサホイール６７により圧縮され、吸気管２２を通して燃焼室１７に過給することができる。
【００３６】
このように構成された本実施例の内燃機関では、図１及び図２に示すように、ディーゼルエンジン１１の内部で未燃ガスやオイルミストなどが圧縮、燃焼行程で燃焼室１７からクランクケース内に漏れ出てブローバイガスとなる。そのため、ＥＣＵ３８は、エンジン運転状態に応じてＰＣＶ弁３７を開放することで、ディーゼルエンジン１１内のブローバイガスを吸気負圧によりＰＣＶ通路３６を通して吸気管２２に吸入し、この吸気管２２を通して燃焼室１７に導入して還元している。
【００３７】
ところが、このブローバイガスは、吸気管負圧によりＰＣＶ通路３６を通して可変容量式ターボチャージャ２７におけるコンプレッサホイール６７より上流側の吸気管２２に吸入されることから、このブローバイガスがコンプレッサハウジング５１の吸気通路５５、ディフューザ通路５７、スクロール通路５６を通過するとき、ブローバイガスに含まれるオイルが通路壁面に付着する。すると、この通路壁面に付着したオイルが、コンプレッサホイール６７により圧縮された高温、高圧の空気により加熱されて炭化し、固形化（コーキング）することで、特に、通路面積の狭いディフューザ通路５７の通路面積を狭め、吸気抵抗となってしまう。
【００３８】
そこで、本実施例の過給機では、ディフューザ通路５７に、このディフューザ通路５７の壁面に付着したオイル成分を焼却するセラミックヒータ８１を設けている。このセラミックヒータ８１は、ディフューザ通路５７の全ての壁面にコーティングにより設けられ、図示しない配線を介してＥＣＵ３８及び電源（図示略）に接続されている。この場合、ＥＣＵ３８は、吸気通路５５（または、ディフューザ通路５７）を流れる吸気の温度が予め設定された所定温度以下で、且つ、吸気の速度が予め設定された所定速度以下であるときに、セラミックヒータ８１に通電することで、ディフューザ通路５７の壁面に付着したオイル成分を焼却するようにしている。
【００３９】
即ち、ディーゼルエンジン１１のアイドル運転時には、このディーゼルエンジン１１自体が低温状態であり、あるいは、エンジン負荷が低いことから、吸気通路５５を流れる吸気の温度が予め設定された所定温度以下となる。また、このディーゼルエンジン１１のアイドル運転時には、スロットルバルブ２４が閉じており、吸入空気量が少ないことから、吸気の速度が予め設定された所定速度以下となる。従って、ディーゼルエンジン１１のアイドル運転時には、吸気温度が低温であるためにディフューザ通路５７の壁面に付着したオイルが炭化しておらず、また、吸気速度が低速であるためにセラミックヒータ８１が昇温しやすくなり、ＥＣＵ３８がこのときに、セラミックヒータ８１に通電すると、ディフューザ通路５７の壁面に付着したオイル成分を焼却することができる。
【００４０】
また、本実施例の過給機では、ディフューザ通路５７より上流側の吸気通路５５の壁面に撥油膜８２が設けられると共に、ディフューザ通路５７より下流側のスクロール通路５６の壁面に撥油膜８３が設けられている。この撥油膜８２，８３は、親和性のなくオイル成分をはじく性質を有している。従って、撥油膜８２，８３により吸気通路５５の壁面及びスクロール通路５６へのブローバイガスに含まれるオイル成分の付着を防止することができる。
【００４１】
なお、この場合、撥油膜８２，８３に代えて親水膜を吸気通路５５の壁面及びスクロール通路５６の壁面に設けてもよい。従って、親水膜により吸気通路５５の壁面及びスクロール通路５６へブローバイガスに含まれる水分が付着して水膜が形成され、ブローバイガスに含まれるオイル成分がこの水膜の表面を流れることで付着を防止することができる。
【００４２】
また、ディフューザ通路５７の壁面にセラミックヒータと撥油膜または親水膜を吸気の流動方向に対して交互に設けてもよい。
【００４３】
このように構成された本実施例の過給機にて、ディーゼルエンジン１１の内部でブローバイガスが発生し、このブローバイガスが吸気負圧によりＰＣＶ通路３６を通して可変容量式ターボチャージャ２７（コンプレッサホイール６７）より上流側の吸気管２２に吸入される。ブローバイガスは、吸入空気と共に可変容量式ターボチャージャ２７の吸気通路５５を通ってコンプレッサホイール６７に至り、ブローバイガスに含まれるオイルがディフューザ通路５７の壁面に付着する。このとき、ＥＣＵ３８は、セラミックヒータ８１に通電すると、ディフューザ通路５７の壁面に付着したオイル成分が焼却される。
【００４４】
また、このブローバイガスが吸気管２２に吸入され、吸入空気と共に可変容量式ターボチャージャ２７の吸気通路５５を通ってコンプレッサホイール６７に至るとき、吸気通路５５の壁面及びスクロール通路５６の壁面に撥油膜８２，８３（または親水膜）が設けられているため、この吸気通路５５の壁面及びスクロール通路５６へのオイル成分の付着が防止される。
【００４５】
このように実施例１の過給機にあっては、コンプレッサハウジング５１の吸気通路５５上にコンプレッサホイール６７を回転自在に設けると共に、タービンハウジング５８の排気通路６１上にタービンホイール６８を回転自在に支持し、コンプレッサホイール６７とタービンホイール６８を回転軸６５により一体回転可能に連結して可変容量式ターボチャージャ２７を構成し、吸気通路５５に連通して流体の動圧を静圧に変換するディフューザ通路５７を設け、このディフューザ通路の壁面に付着したオイル成分を焼却するセラミックヒータ８１を設けている。
【００４６】
従って、ディーゼルエンジン１１のブローバイガスが吸気負圧によりＰＣＶ通路３６を通して吸気管２２に吸入され、吸入空気と共に可変容量式ターボチャージャ２７の吸気通路５５を通ってコンプレッサホイール６７に至るとき、ブローバイガスに含まれるオイルがディフューザ通路５７の壁面に付着しても、セラミックヒータ８１によりこの付着したオイル成分を焼却することで、ディフューザ通路５７に付着したオイルの固形化を抑制することができる。
【００４７】
また、実施例１にて、ＥＣＵ３８は、吸気通路５５を流れる空気の温度が予め設定された所定温度以下で、且つ、空気の速度が予め設定された所定速度以下であるときに、セラミックヒータ８１に通電してディフューザ通路５７の壁面に付着したオイル成分を焼却するようにしている。従って、ディーゼルエンジン１１のアイドル運転時など、吸気通路５５を流れる空気温度が低温であるときには、ディフューザ通路５７の壁面に付着したオイルが炭化しておらず、また、空気速度が低速であるときには、セラミックヒータ８１が昇温しやすくなり、ＥＣＵ３８がこのときにセラミックヒータ８１に通電すると、ディフューザ通路５７の壁面に付着したオイル成分を確実に焼却することができる。
【００４８】
また、実施例１にて、吸気通路５５の壁面及びスクロール通路５６の壁面に撥油膜８２，８３（または親水膜）を設けている。従って、この吸気通路５５の壁面及びスクロール通路５６へのオイル成分の付着を防止することができる。
【００４９】
更に、実施例１にて、ディフューザ通路５７の壁面にセラミックヒータと撥油膜または親水膜を吸気の流動方向に対して交互に設けることで、ディフューザ通路５７へのオイル成分の付着を防止することができ、セラミックヒータ８１の通電する時間を短縮して消費電力を低減することができる。
【実施例２】
【００５０】
図３は、本発明の実施例２に係る過給機を表す断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００５１】
実施例２の過給機では、図３に示すように、可変容量式ターボチャージャ２７のディフューザ通路５７の壁面に親水性を有する親水膜９１を設けている。また、このディフューザ通路５７より上流側の吸気通路５５の壁面に親水膜９２が設けられると共に、ディフューザ通路５７より下流側のスクロール通路５６の壁面に親水膜９３が設けられている。この親水膜９２，９３は、親和性であって、水成分を吸着する性質を有している。
【００５２】
従って、ブローバイガスが吸気負圧により可変容量式ターボチャージャ２７のコンプレッサホイール６７より上流側の吸気管２２に吸入されると、このブローバイガスは、吸入空気と共に吸気通路５５を通ってコンプレッサホイール６７に至り、ブローバイガスに含まれるオイルがディフューザ通路５７の壁面に付着しようとする。このとき、ディフューザ通路５７の親水膜９１にブローバイガスに含まれる水分が付着して水膜が形成され、ブローバイガスに含まれるオイル成分がこの水膜の表面に付着するものの、空気の流速により水膜の表面に付着したオイル成分が流されることとなり、ディフューザ通路５７の壁面へのオイル成分の付着が防止される。
【００５３】
このように実施例２の過給機にあっては、コンプレッサハウジング５１の吸気通路５５上にコンプレッサホイール６７を回転自在に設けると共に、タービンハウジング５８の排気通路６１上にタービンホイール６８を回転自在に支持し、コンプレッサホイール６７とタービンホイール６８を回転軸６５により一体回転可能に連結して構成し、吸気通路５５に連通して流体の動圧を静圧に変換するディフューザ通路５７を設け、このディフューザ通路の壁面に親水膜９１を設けている。
【００５４】
従って、ディーゼルエンジン１１のブローバイガスが吸気負圧によりＰＣＶ通路３６を通して吸気管２２に吸入され、吸入空気と共に可変容量式ターボチャージャ２７の吸気通路５５を通ってコンプレッサホイール６７に至るとき、ブローバイガスに含まれる水分がディフューザ通路５７の親水膜９１に付着して水膜が形成され、ブローバイガスに含まれるオイル成分がこの水膜の表面に付着するものの、空気の流速により流されることとなり、ディフューザ通路５７の壁面へのオイル成分の付着を防止することで、ディフューザ通路５７に付着したオイルの固形化を抑制することができる。
【００５５】
また、本実施例の過給機では、ディフューザ通路５７より上流側の吸気通路５５の壁面に親水膜９２が設けられると共に、ディフューザ通路５７より下流側のスクロール通路５６の壁面に親水膜９３が設けられている。従って、親水膜９２，９３により吸気通路５５の壁面及びスクロール通路５６へのブローバイガスに含まれるオイル成分の付着を防止することができる。
【実施例３】
【００５６】
図４は、本発明の実施例３に係る過給機を表す断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００５７】
実施例３の過給機では、図４に示すように、可変容量式ターボチャージャ２７のディフューザ通路５７の壁面に親水性がなく、且つ、親油性のない撥水撥油膜１０１を設けている。また、このディフューザ通路５７より上流側の吸気通路５５の壁面に撥水撥油膜１０２が設けられると共に、ディフューザ通路５７より下流側のスクロール通路５６の壁面に撥水撥油膜１０３が設けられている。
【００５８】
従って、ブローバイガスが吸気負圧により可変容量式ターボチャージャ２７のコンプレッサホイール６７より上流側の吸気管２２に吸入されると、このブローバイガスは、吸入空気と共に吸気通路５５を通ってコンプレッサホイール６７に至り、ブローバイガスに含まれるオイルがディフューザ通路５７の壁面に付着しようとする。このとき、ディフューザ通路５７の撥水撥油膜１０１によりブローバイガスに含まれる水分やオイル成分がはじかれることとなり、ディフューザ通路５７の壁面へのオイル成分の付着が防止される。この場合、ブローバイガスに含まれる水分とオイル成分が混合したエマルジョン状態となっても、撥水撥油膜１０１によりこのエマルジョン状態の水分とオイル成分の付着が防止される。
【００５９】
このように実施例３の過給機にあっては、コンプレッサハウジング５１の吸気通路５５上にコンプレッサホイール６７を回転自在に設けると共に、タービンハウジング５８の排気通路６１上にタービンホイール６８を回転自在に支持し、コンプレッサホイール６７とタービンホイール６８を回転軸６５により一体回転可能に連結して構成し、吸気通路５５に連通して流体の動圧を静圧に変換するディフューザ通路５７を設け、このディフューザ通路の壁面に撥水撥油膜１０１を設けている。
【００６０】
従って、ディーゼルエンジン１１のブローバイガスが吸気負圧によりＰＣＶ通路３６を通して吸気管２２に吸入され、吸入空気と共に可変容量式ターボチャージャ２７の吸気通路５５を通ってコンプレッサホイール６７に至るとき、ブローバイガスに含まれる水分やオイル成分がディフューザ通路５７の撥水撥油膜１０１にはじかれることとなり、ディフューザ通路５７の壁面へのオイル成分の付着を防止することで、ディフューザ通路５７に付着したオイルの固形化を抑制することができる。
【００６１】
また、本実施例の過給機では、ディフューザ通路５７より上流側の吸気通路５５の壁面に撥水撥油膜１０２が設けられると共に、ディフューザ通路５７より下流側のスクロール通路５６の壁面に撥水撥油膜１０３が設けられている。従って、撥水撥油膜１０２，１０３により吸気通路５５の壁面及びスクロール通路５６へのブローバイガスに含まれるオイル成分の付着を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明に係る過給機は、コンプレッサのディフューザ通路に付着したオイルの固形化を抑制するものであり、いずれの種類の過給機に用いても好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施例１に係る過給機を表す断面図である。
【図２】実施例１の過給機が適用された内燃機関を表す概略構成図である。
【図３】本発明の実施例２に係る過給機を表す断面図である。
【図４】本発明の実施例３に係る過給機を表す断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１１  ディーゼルエンジン（内燃機関）
１７  燃焼室
２２  吸気管
２６  排気管
２７  可変容量式ターボチャージャ（過給機）
３６  ＰＣＶ通路
３７  ＰＣＶ弁
３８  電子制御ユニット、ＥＣＵ
５１  コンプレッサハウジング（ハウジング）
５５  吸気通路
５６  スクロール通路
５７  ディフューザ通路
５８  タービンハウジング（ハウジング）
６４  センターハウジング（ハウジング）
６５  回転軸
６７  コンプレッサホイール
６８  タービンホイール
８１  セラミックヒータ
８２，８３  撥油膜
９１，９２，９３  親水膜
１０１，１０２，１０３撥水撥油膜
【図１】
2009002305.tif 000003
【図２】
2009002305.tif 000004
【図３】
2009002305.tif 000005
【図４】
2009002305.tif 000006