JPH03249331A - 水冷エンジンのターボチヤージヤ冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水冷エンジンのターボチャージャ冷却装置に
関し、特に、冷却水の放熱器容量を小さくできるように
した、ターボチャージャの冷却装置に関するものである
。

〔従来の技術〕

一般に、エンジンに付設されるターボチャージャにおい
ては、タービンとコンプレッサホイールあるいはブロア
とを連結する回転軸がセンタハウジングに回転自在に枢
支されている。この回転軸は毎分数百回転ないし数十万
回転という高速回転をするので、エンジンの潤滑油をセ
ンタハウジング内に循環させて、回転軸の潤滑とターボ
チャージャの冷却とを図るように構成しである。

ところで、エンジンを停止させると、潤滑油の流れはエ
ンジン停止と同時に停止されるのに対し、エンジン本体
からターボチャージャへの熱の流れはエンジン本体が周
囲温度と同じになるまで続く。

このため、ターボチャージャ内に残留するオイルが加熱
され、その粘度が低下したり、炭化したりするという問
題がある。

このようなターボチャージャ内でのオイル劣化を防止す
るため、従来、水冷エンジンに付設したターボチャージ
ャでは、センタハウジングに回転自在に支持された回転
軸の周囲に冷却水ジャケットを形成し、水冷エンジンの
冷却水を冷却水通路に循環させる循環路を設けている。

〔発明が解決しようとする課題〕

この従来の水冷エンジンの冷却装置では、水冷エンジン
の冷却水通路とターボチャージャの冷却水ジャケットが
常時連通されているので、水冷エンジンの運転中にもタ
ーボチャージャから冷却水に熱が吸収される。従って、
ターボチャージャから冷却水に吸収された熱を放熱させ
るため、冷却水の放熱器の容量を大きくする必要があり
、コストダウンを図る上で不利になる。

本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、冷
却水の放熱器容量を小さくできるようにした、ターボチ
ャージャの冷却装置を提供することを目的とするもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、例えば第１図に示すように、水冷エンジン１
に付設されたターボチャージャ２のセンタハウジング３
に回転自在に支持された回転軸４の周囲に冷却水ジャケ
ット５を形成し、水冷エンジン１の冷却水を冷却水通路
４に循環させる循環路６を設けた、水冷エンジンのター
ボチャージャ冷却装置を前提とし、上記の目的を達成す
るたｂ、次のような手段を講じている。

すなわち、同図に示すように、循環路６に循環路６を開
閉する遮断弁７・８を介在させる一方、エンジン回転数
を検出し、エンジン回転数が所定値以下の時に前記遮断
弁７・８を開弁させ、所定値を上回る時には前記遮断弁
７・８を閉弁させる制御装置１０を設ける。

〔作　　　用〕

本発明にふいては、水冷エンジン１の停止操作がなされ
て水冷エンジン１の回転数が所定値以下になると、遮断
弁７・８が開弁され、水冷エンジン１の冷却水が循環路
６を介してターボチャージャ２の冷却水ジャケット５に
循環される。水冷エンジン１の停止後も冷却水はその慣
性や自然対流によってターボチャージャ２の冷却水ジャ
ケット５に循環される。このような冷却水の循環によっ
てターボチャージャ２は冷却され、ターボチャージャ２
内に残留する潤滑油の加熱が緩和されるので、ターボチ
ャージャ２内で潤滑油の粘度低下や炭化の発生を防止で
きる。

液冷エンジン１の回転数が所定値を上回る場合には、遮
断弁７・８が閉弁されるので、冷却液を媒体としてター
ボチャージャ２の熱が液冷エンジン１側に運ばれない。

従って、ターボチャージャ２の熱を放熱するために冷却
液の放熱器の容量を増大させる必要はない。

なあ、遮断弁７・８は循環路６の冷却水ジャケット５の
上流側に設けてもよく、また、循環路６の冷却水ジャケ
ット５の下流側に設けてもよく、更に、循環路６の冷却
水ジャケット５の上流側と下流側との両側に設けてもよ
い。遮断弁８を冷却水ジャケット５の下流側に設ける場
合には、この遮断弁８をバイパスする圧抜き通路９を循
環路６に接続することが好ましい。圧抜き通路９は、冷
却水ジャケット５の内圧が所定値以上になればその圧力
を遮断弁８の下流側に逃がすように構成してあれば良く
、例えば絞り弁９ａやリリーフ弁を介在させるように構
成すればよい。

このように、冷却水ジャケット５の下流側に設けた遮断
弁８をバイパスする圧抜き通路９を設ける場合には、遮
断弁８の閉弁に伴いターボチャージャ２内に冷却液の一
部分が堰き止められた時にこの冷却水の一部分が沸騰し
て冷却水ジャケット５の内圧が高まると、圧抜き通路９
を介して冷却水ジャケット５の圧抜きが行われ、冷却水
ジャケット５の内圧が一定以上になることを防止できる
。

〔実　施　例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る水冷エンジンのターボ
チャージャ冷却装置の構成図である。

この水冷エンジン１に付設されたターボチャージャ２は
、センタハウジング３と、これの−側に固定されたター
ボハウジング２１と、センタハウジング３の他側に固定
されたコンプレッサハウジング２２とを備えている。タ
ーボハウジング２１内には横軸のタービン２３を収容す
るタービン室２４が形成され、コンプレッサハウジング
２２にはコンプレッサホイール２５を収容するコンプレ
ッサ室２６が形成される。そして、タービン室２４に収
納されたタービン２３とコンプレッサ室２６に収容され
たコンプレッサホイール２５とはセンタハウジング３に
回転自在に支持された回転軸４によって互いに連動連結
される。

そして、水冷エンジン１の排気路２７をタービン室２４
に接続することにより、排気ガスによってタービン２３
、回転軸４及びコンプレッサホイール２５を駆動し、吸
気路２８を介して水冷エンジン１に吸入される吸気を加
圧するように構成しである。

センタハウジング３内の回転軸４の周囲の部分には潤滑
油通路２９が形成してあり、この潤滑油循環路３０は一
方では水冷エンジン１の圧油路に連通され、他方では水
冷エンジン１の戻り油路に連通させである。

更に、センタハウジング３内の回転軸４の周囲の部分に
は冷却水ジャケット５が形成され、この冷却水ジャケッ
ト５は循環路６を介して水冷エンジン１のウォータジャ
ケットに接続されている。

循環路６には、冷却水ジャケット５の上流側で循環路６
を開閉する上流側遮断弁７と冷却水ジャケット５の下流
側で循環路６を開閉する下流側遮断弁８とを介在させる
。また、循環路６には、冷却水ジャケット５の下流側で
下流側遮断弁８をバイパスし、冷却水ジャケット５の内
圧が徐々に昇圧する時に冷却水ジャケット５の圧抜きを
する圧抜き通路９を接続しである。この圧抜き路９には
絞り弁９ａを介在させである。

また、このターボチャージャ冷却装置では、前記上流側
遮断弁７及び下流側遮断弁８の開閉動作を制御する制御
装置１０が設けられる。この制御装置１０は、水冷エン
ジン１の回転数を検出する回転数センサ１１と、この回
転数センサ１１の出力に基づき、エンジン回転数が所定
値、例えば最低自刃回転数よりも僅かに低回転数の５０
　Ｏｒ。

ｐ、ｍ、以下の時に前記上流側遮断弁７と下流側遮断弁
８とを開弁させ、その所定値を上回る時には前記上流側
遮断弁７と下流側遮断弁８とを閉弁させる制御回路１２
とで構成する。

なお、上記水冷エンジン１には、冷却水を冷却するラジ
ェータ３１、ラジェータ３１の冷却風を起こすラジェー
タファン３２及び冷却水をラジェータ３１、水冷エンジ
ン１のウォータジャケット及び冷却水ジャケット５にわ
たって循環させるウォーターポンプ３３が設けられてい
る。

この水冷エンジン１のターボチャージャ冷却装置によれ
ば、水冷エンジン１の停止操作がなされて水冷エンジン
１の回転数が５００ｒ、ｐ、ｍ。

以下になると、上流側遮断弁７及び下流側遮断弁８が開
弁され、水冷エンジン１の冷却水が循環路６を介してタ
ーボチャージャ２の冷却水ジャケット５に循環される。

このような冷却水の循環によってターボチャージャ２は
ターボチャージャ２内に残留する潤滑油に粘度低下、炭
化等の劣化現象が発生するおそれが生じる前から冷却水
により冷却される。また、水冷エンジン１の停止後も冷
却水はその慣性や自然対流によってターボチャージャ２
の冷却水ジャケット５に循環され、ターボチャージャ２
の冷却は液冷エンジン１の停止後も連続さることになる
。その結果、ターボチャージャ２内に残留する潤滑油の
加熱が緩和され、ターボチャージャ２内で潤滑油の粘度
低下や炭化の発生を確実に防止できる。

一方、液冷エンジン１の回転数が所定値を上回る場合に
は、上流側遮断弁７及び下流側遮断弁８が閉弁されるの
で、ターボチャージャ２の熱が冷却液を媒体として液冷
エンジン１側に運ばれることはない。従って、ターボチ
ャージャ２の熱を放熱するためにラジェータ３１の容量
を増大させる必要はなく、従来のターボチャージャ付き
水冷エンジンに比べるとラジェータを小型にして、コス
トダウンを図ることができる。

なお、上流側遮断弁７及び下流側遮断弁８の閉弁に伴い
ターボチャージャ２内に冷却液の一部分が封入されるが
、この冷却水の一部分が洟騰して冷却水ジャケット５の
内圧が高まると、圧抜き通路９を介して冷却水ジャケッ
ト５の圧抜きが行われるので、冷却水ジャケット５の内
圧が一定以上になることが防止され、高温蒸気化した冷
却水が噴出するあそれはなくなる。

なあ、上記の一実施例では、冷却水ジャケット５の上流
側で循環路６を開閉する上流側遮断弁７を設けているが
、下流側遮断弁８を設ける場合には、この上流側遮断弁
７は省略することが可能である。また、上流側遮断弁７
を設ける場合には、下流側遮断弁８及びバイパス通路９
を省略してもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、水冷エンジンの回転数
が所定値以上で有る場合には、ターボチャージャの冷却
水ジャケットに連通ずる循環路を遮断して、ターボチャ
ージャの熱がエンジン冷却水に吸収されないようにして
いるので、エンジ冷却水の放熱器の容量を小さくするこ
とができ、これにより、コストダウンを図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例に係る水冷エンジンのターボ
チャージャ冷却装置の構成図である。 １・・・水冷エンジン、２・・・ターボチャージャ、３
・・・センタハウジング、４・・・回転軸、５・・・冷
却水ジャケット、６・・・循環路、７・・・上流側側遮
断弁、８・・・下流側遮断弁、９・・・圧抜き通路、１
０・・・制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水冷エンジン（１）に付設されたターボチャージャ
   （２）のセンタハウジング（３）に回転自在に支持され
   た回転軸（４）の周囲に冷却水ジャケット（５）を形成
   し、水冷エンジン（１）の冷却水を冷却水ジャケット（
   ５）に循環させる循環路（６）を設けた、水冷エンジン
   のターボチャージャ冷却装置において、 循環路（６）に循環路（６）を開閉する遮断弁（７）・
   （８）を介在させる一方、エンジン回転数を検出し、エ
   ンジン回転数が所定値以下の時に前記遮断弁（７）・（
   ８）を開弁させ、所定値を上回る時には前記遮断弁（７
   ）・（８）を閉弁させる制御装置（１０）を設けた事を
   特徴とする、ターボチャージャの冷却装置