JPH0118247B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0118247B2 JPH0118247B2 JP55132508A JP13250880A JPH0118247B2 JP H0118247 B2 JPH0118247 B2 JP H0118247B2 JP 55132508 A JP55132508 A JP 55132508A JP 13250880 A JP13250880 A JP 13250880A JP H0118247 B2 JPH0118247 B2 JP H0118247B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compressed air
- air
- engine
- turbine
- exhaust
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は排気タービン過給機付内燃機関の加速
時特性を改良した圧縮空気吹込装置に関する。
時特性を改良した圧縮空気吹込装置に関する。
排気タービン過給機は機関の排気ガスでタービ
ンを駆動し、該タービン軸に連結されたコンプレ
ツサによつて給気を過給するものとなつている。
ンを駆動し、該タービン軸に連結されたコンプレ
ツサによつて給気を過給するものとなつている。
このため、機関に急に負荷が加わり、加速しよ
うとしても、排気ガス量がそれに応答してすぐに
は上昇しないので、機関回転数が低下するなど加
速特性が良くないものとなつていた。
うとしても、排気ガス量がそれに応答してすぐに
は上昇しないので、機関回転数が低下するなど加
速特性が良くないものとなつていた。
上記欠点を改良するものとして、機関の加速時
に給気系又は排気系のどちらか一方に圧縮空気を
吹き込む装置も公知である。
に給気系又は排気系のどちらか一方に圧縮空気を
吹き込む装置も公知である。
第１図を参照して、機関の加速検出装置１の信
号を受けて圧縮空気の吹込みノズル２に設けられ
た弁３を開閉する。吹込みノズル２は給気系のコ
ンプレツサ４の位置よりも上流の給気通路５に配
置され、機関の加速時に該給気通路５に圧縮空気
を吹き込む。
号を受けて圧縮空気の吹込みノズル２に設けられ
た弁３を開閉する。吹込みノズル２は給気系のコ
ンプレツサ４の位置よりも上流の給気通路５に配
置され、機関の加速時に該給気通路５に圧縮空気
を吹き込む。
第２図を参照して、圧縮空気の吹込ノズル６は
排気系のタービン７よりも上流の排気通路８に配
置され、加速検出装置９の信号により加速時に排
気通路８に圧縮空気を吹き込む。
排気系のタービン７よりも上流の排気通路８に配
置され、加速検出装置９の信号により加速時に排
気通路８に圧縮空気を吹き込む。
上記第１，２図に示す圧縮空気の吹込装置はい
ずれも公知のものであるが、次のような欠点を有
する。
ずれも公知のものであるが、次のような欠点を有
する。
機関の加速時にはそれに応答する排気ガス量が
急速に得られないので、そのかわりとして圧縮空
気を使用する。
急速に得られないので、そのかわりとして圧縮空
気を使用する。
したがつて、必要な圧縮空気の量はその加速状
態により定められるわけであるが、一個所に大量
に吹き込むとその効率が低下する傾向にある。
態により定められるわけであるが、一個所に大量
に吹き込むとその効率が低下する傾向にある。
第３図は縦軸に圧縮空気の吹き込みによる出力
アツプの効率（η）を示し、横軸は圧縮空気の吹
込み量（又は圧力）を示す。
アツプの効率（η）を示し、横軸は圧縮空気の吹
込み量（又は圧力）を示す。
特性曲線は吹込み量の比較的少ないＴで最高効
率となり、そこを頂点として左右方向に減少す
る。
率となり、そこを頂点として左右方向に減少す
る。
したがつて、Ｔを含む所定範囲（Ｒ−R′）で
吹込み量を選ぶのが最も望ましいが、通常の機関
における加速状態はＴを越えた点が多い。
吹込み量を選ぶのが最も望ましいが、通常の機関
における加速状態はＴを越えた点が多い。
上記特性は、圧縮空気の吹込みが給気系の場合
も、排気系の場合もほとんど同様である。
も、排気系の場合もほとんど同様である。
今、給気系又は排気系のうち一個所だけに圧縮
空気を吹き込んだとすると、図のＵの吹き込み量
となり、効率はＶとなる。このＶの値は最高効率
のＭと比べると相当に低い値となる。
空気を吹き込んだとすると、図のＵの吹き込み量
となり、効率はＶとなる。このＶの値は最高効率
のＭと比べると相当に低い値となる。
一方、第１図に示されるコンプレツサ４の上流
の給気通路５に吹き込むものでは次のような欠点
が生ずる。
の給気通路５に吹き込むものでは次のような欠点
が生ずる。
吹込みノズル２によつて吹き込まれた空気流は
給気通路５内の噴流となつてコンプレツサ４へ向
けて流れる。このため、給気流が乱流となり、コ
ンプレツサ４内で加圧される効率がよくない。
給気通路５内の噴流となつてコンプレツサ４へ向
けて流れる。このため、給気流が乱流となり、コ
ンプレツサ４内で加圧される効率がよくない。
そこで、本発明の目的は、上記欠点を改良し、
圧縮空気の吹込み効率を向上させ、圧縮空気の貯
蔵タンクを小型化し、又は圧縮空気圧を低下させ
た加速補助方法及び装置を提供せんとするにあ
る。
圧縮空気の吹込み効率を向上させ、圧縮空気の貯
蔵タンクを小型化し、又は圧縮空気圧を低下させ
た加速補助方法及び装置を提供せんとするにあ
る。
以下、本発明の装置を詳細に説明する。
前述の第３図に戻つて、圧縮空気の吹き込み量
は少ない方が効率はよいが、必要空気量に満たな
い。
は少ない方が効率はよいが、必要空気量に満たな
い。
そこで、必要空気量Ｕを給気系と排気系の２個
所へ分割して吹き込む。
所へ分割して吹き込む。
すなわち、給気系へ1/2Ｕ、排気系へ1/2Ｕずつ
吹き込む訳である。
吹き込む訳である。
すると、吹込みによる効率はＭとなり、この値
は少なくともＶよりも大巾によくなる。
は少なくともＶよりも大巾によくなる。
上記の場合、給気系と排気系の効率特性は必ら
ずしも全く一致するものではないので、吹込み量
を丁度1/2とするとは限らない。
ずしも全く一致するものではないので、吹込み量
を丁度1/2とするとは限らない。
上述の理由により本発明は機関の加速時に給気
系と排気系の両者に圧縮空気を吹込む構成とする
ものである。
系と排気系の両者に圧縮空気を吹込む構成とする
ものである。
第４図は本発明の一実施例になる装置を示すも
のである。
のである。
機関１１は排気タービン過給機１２を有し、該
排気タービン過給機１２はコンプレツサ１３及び
タービン１４とからなつている。
排気タービン過給機１２はコンプレツサ１３及び
タービン１４とからなつている。
給気はコンプレツサ１３の上流に位置する給気
通路１５1を通つてコンプレツサ１１３へ入り、
コンプレツサ１３の後流の給気通路１５2を通つ
て給気マニホルド１６へ導入される。機関１１か
らの排気は、排気マニホルド１７を介してタービ
ン上流の排気通路１８1へ導かれ、タービン１４
を駆動して後、タービン後流の排気通路１８2へ
排気される。
通路１５1を通つてコンプレツサ１１３へ入り、
コンプレツサ１３の後流の給気通路１５2を通つ
て給気マニホルド１６へ導入される。機関１１か
らの排気は、排気マニホルド１７を介してタービ
ン上流の排気通路１８1へ導かれ、タービン１４
を駆動して後、タービン後流の排気通路１８2へ
排気される。
機関の回転数、負荷等を検知して加速状態を検
出する検出装置１９が設けられ、該検出装置１９
からの信号は圧縮空気の吹込装置の開閉弁２０に
与えられる。
出する検出装置１９が設けられ、該検出装置１９
からの信号は圧縮空気の吹込装置の開閉弁２０に
与えられる。
圧縮空気の吹込装置は圧縮空気を貯蔵するタン
ク２１、弁２０及び吹込みノズル２２，２３から
なつている。吹込みノズル２２は給気通路１５1
にコンプレツサ１３へ向けて開口し、吹込みノズ
ル２３はタービン１４に開口している。
ク２１、弁２０及び吹込みノズル２２，２３から
なつている。吹込みノズル２２は給気通路１５1
にコンプレツサ１３へ向けて開口し、吹込みノズ
ル２３はタービン１４に開口している。
吹込みノズル２２の先端には筒体２４が設けら
れている。
れている。
第５図を参照して筒体２４は半径方向外方に開
く拡開部２４1と内径が最も絞られるのど部２４2
と内径が徐々に拡大する末広部２４3とからなり、
吹込みノズル２２の先端が前記拡開部２４1に臨
ませて配設される。前記拡開部２４1と吹き込み
ノズル２２との間には環状の間隙が設けられ、後
述の如く圧縮空気の吹き込み時にエゼクタ効果を
生ぜしむる。
く拡開部２４1と内径が最も絞られるのど部２４2
と内径が徐々に拡大する末広部２４3とからなり、
吹込みノズル２２の先端が前記拡開部２４1に臨
ませて配設される。前記拡開部２４1と吹き込み
ノズル２２との間には環状の間隙が設けられ、後
述の如く圧縮空気の吹き込み時にエゼクタ効果を
生ぜしむる。
本発明は上記の如く構成されているので、機関
が加速時になると、検出装置１９でこれを検出
し、該検出装置１９からの信号によつて弁２０が
開く。すると、吹込ノズル２２から給気通路１５
１へ、吹込みノズル２３からタービン１４に夫々
圧縮空気が吹き込まれる。
が加速時になると、検出装置１９でこれを検出
し、該検出装置１９からの信号によつて弁２０が
開く。すると、吹込ノズル２２から給気通路１５
１へ、吹込みノズル２３からタービン１４に夫々
圧縮空気が吹き込まれる。
給気通路１５1へ吹き込まれた圧縮空気は第５
図のＪの如く噴流となつて流れるが、このときエ
ゼクタ効果が生じて図のＰの如く上流の給気を引
き連れて流れる。そして、のど部２４2で最大速
度となり、続いて末広部２４3で整流されながら
動圧から静圧へ向けて徐々に変換される。
図のＪの如く噴流となつて流れるが、このときエ
ゼクタ効果が生じて図のＰの如く上流の給気を引
き連れて流れる。そして、のど部２４2で最大速
度となり、続いて末広部２４3で整流されながら
動圧から静圧へ向けて徐々に変換される。
タービン１４に吹き込まれた圧縮空気はタービ
ン１４のブレード（図示しない）に直接衝突して
タービン１４の回転を上昇させてコンプレツサ１
３による過給度を上昇させる。
ン１４のブレード（図示しない）に直接衝突して
タービン１４の回転を上昇させてコンプレツサ１
３による過給度を上昇させる。
以上は本発明の一実施例であつて、本発明は次
のような構成とすることも含むものである。
のような構成とすることも含むものである。
排気系への吹込みは、タービンへ直接、又はタ
ービン上流の排気通路が最も望ましく、タービン
後流又は排気マニホルドでもよい。ただし、ター
ビン後流の場合には圧縮空気の吹込みによつて該
吹込み位置の圧力を低下させるような工夫をする
ことが必要である。
ービン上流の排気通路が最も望ましく、タービン
後流又は排気マニホルドでもよい。ただし、ター
ビン後流の場合には圧縮空気の吹込みによつて該
吹込み位置の圧力を低下させるような工夫をする
ことが必要である。
以上のとおり、本発明によると、加速時の空気
吹込み効率を著しく向上させるので、圧縮空気の
吹込み量の低減をはかることができる。
吹込み効率を著しく向上させるので、圧縮空気の
吹込み量の低減をはかることができる。
さらに、エゼクタ効果を利用して圧縮空気の吹
き込み流により大量の空気をコンプレツサへ送り
込むことができるとともに空気流を整流すること
ができるので、コンプレツサへ流入する空気流が
乱流とならず、過給効率（コンプレツサによる昇
圧効率）が高められる。
き込み流により大量の空気をコンプレツサへ送り
込むことができるとともに空気流を整流すること
ができるので、コンプレツサへ流入する空気流が
乱流とならず、過給効率（コンプレツサによる昇
圧効率）が高められる。
又、圧縮空気はタンク内に貯蔵されているので
タンクの小型化を達成しうるものとなり、殊に車
輌用の機関に適したものとなる。
タンクの小型化を達成しうるものとなり、殊に車
輌用の機関に適したものとなる。
さらに又、圧縮空気圧を低減しうるので、圧縮
空気吹込み装置の簡素化もはかることができる。
空気吹込み装置の簡素化もはかることができる。
第１，２図は公知の加速時補助装置の一例を示
す図、第３図は圧縮空気の吹込み特性を示す線
図、第４図は本発明の一実施例を示す系統図、第
５図は本発明の筒体の一実施例を示す断面図であ
る。
す図、第３図は圧縮空気の吹込み特性を示す線
図、第４図は本発明の一実施例を示す系統図、第
５図は本発明の筒体の一実施例を示す断面図であ
る。
Claims (1)
- １ 排気ガスでタービン駆動し、該タービンによ
つてコンプレツサを駆動して給気を過給する排気
タービン過給機付内燃機関において、機関の加速
を検知する手段を設け、該検知する手段からの信
号によつて開閉する弁を有する圧縮空気吹込装置
を設けて機関加速時に給気系と排気系と両者に圧
縮空気を吹き込むとともに、前記給気系への吹き
込みがコンプレツサの上流の給気通路にコンプレ
ツサの方向へ向けて開口する吹込みノズルと該吹
込みノズルの先端に設けられた内径がラツパ状の
筒体とからなり、前記吹込みノズルから吹き込ま
れた圧縮空気流を整流することを特徴とする排気
タービン過給機付内燃機関における加速時補助装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13250880A JPS5759022A (en) | 1980-09-24 | 1980-09-24 | Auxiliary device in acceleration of internal combustion engine with exhaust gas turbine supercharger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13250880A JPS5759022A (en) | 1980-09-24 | 1980-09-24 | Auxiliary device in acceleration of internal combustion engine with exhaust gas turbine supercharger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5759022A JPS5759022A (en) | 1982-04-09 |
| JPH0118247B2 true JPH0118247B2 (ja) | 1989-04-05 |
Family
ID=15082986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13250880A Granted JPS5759022A (en) | 1980-09-24 | 1980-09-24 | Auxiliary device in acceleration of internal combustion engine with exhaust gas turbine supercharger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5759022A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7076952B1 (en) | 2005-01-02 | 2006-07-18 | Jan Vetrovec | Supercharged internal combustion engine |
| US7685819B2 (en) | 2006-03-27 | 2010-03-30 | Aqwest Llc | Turbocharged internal combustion engine system |
| US9239034B2 (en) * | 2012-09-12 | 2016-01-19 | Ford Global Technologies, Llc | Ejector system for a vehicle |
| NL2009986C2 (en) * | 2012-12-14 | 2014-06-17 | Arie Jan Hekman | Method for operating a turbocharged internal combustion engine with turbolag compensation. |
| BG66962B1 (bg) * | 2015-05-14 | 2019-09-16 | Стефанов Райчинов Галин | Газотурбинна система с пулсиращ газов поток от двигател с вътрешно горене |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53110708A (en) * | 1977-03-10 | 1978-09-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Internal combustion engine |
| JPS5557621A (en) * | 1978-10-24 | 1980-04-28 | Sanzou Okuda | Rapid-acceleration auxiliary device of supercharger utilizing exhaust gas |
-
1980
- 1980-09-24 JP JP13250880A patent/JPS5759022A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5759022A (en) | 1982-04-09 |
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