JPH0326826A - エンジンの過給方法及びその装置 - Google Patents
エンジンの過給方法及びその装置Info
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- JPH0326826A JPH0326826A JP1159600A JP15960089A JPH0326826A JP H0326826 A JPH0326826 A JP H0326826A JP 1159600 A JP1159600 A JP 1159600A JP 15960089 A JP15960089 A JP 15960089A JP H0326826 A JPH0326826 A JP H0326826A
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- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/013—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in series
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/16—Control of the pumps by bypassing charging air
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はエンジンの過給方法及びその装置に係わり、特
に複数台設けられた過給機によってエンジンに過給する
方法及びその装置に関する．［従来の技術］ 一般に、エンジンへの過給圧が一台の過給機では不足す
る場合、或いは低速時に所望の過給圧が得られない場合
などは、過給機を多段に、複数台設けて過給するように
なっている。
に複数台設けられた過給機によってエンジンに過給する
方法及びその装置に関する．［従来の技術］ 一般に、エンジンへの過給圧が一台の過給機では不足す
る場合、或いは低速時に所望の過給圧が得られない場合
などは、過給機を多段に、複数台設けて過給するように
なっている。
第６図に示すように、従来この種のエンジンの過給装置
１は、小型過給機２と大型過給機３とを直列状に設けて
構成されている．即ち、エンジン４の吸気通路５の上流
側から順次、大型過給機３のコンプレッサ６と小型過給
機２のコンプレッサ７とが、一方排気通路８にはエンジ
ン４ ｆｆＦＩから順次、小型過給機２のタービン９、
大望過給Ｒ３のタービン１０が配置されている。
１は、小型過給機２と大型過給機３とを直列状に設けて
構成されている．即ち、エンジン４の吸気通路５の上流
側から順次、大型過給機３のコンプレッサ６と小型過給
機２のコンプレッサ７とが、一方排気通路８にはエンジ
ン４ ｆｆＦＩから順次、小型過給機２のタービン９、
大望過給Ｒ３のタービン１０が配置されている。
そしてエンジン３の排気ガス量が小さい低速運転時には
、小型過給機２のタービン９が回転駆動され、高速運転
時には更に、大型過給１ｆｉ３のタービン１０が駆動さ
れて、所望の過給圧Ｐ。を得るようになっている。
、小型過給機２のタービン９が回転駆動され、高速運転
時には更に、大型過給１ｆｉ３のタービン１０が駆動さ
れて、所望の過給圧Ｐ。を得るようになっている。
しかしながらこのように梢成ずると、エンジン４の吸気
入口（吸気ボー１− ）における過給圧Ｊ．） ．．．
は、小型過給機２のコンプレッサ７による圧力比ｄ１と
大型過給８１３のコンプレッサ６の圧力比ａ２との積で
決定されてしまい、大型ディーゼルエンジン等を除く通
常のヱンジンでは過大になって、過給圧調節手段（ウエ
イス１・ゲートバルブ等）による制限が不能になってし
まう． このため第７図に示すように、小型過給機２と大型過給
機３とを並列状に配置した過給装置１１も提案されてい
る．この過給装置ＩＩにおいては、小型過給機２が設け
られる吸気通路５及び排気通路８の途中にそれぞれ分岐
路１．２．１３を形成し、この分岐路１２．１３に大型
過給ａ３のコンプレッサ６及びタービン１０を配置して
ある。そして、その分岐部に設けられた切換弁１４．１
５をエンジンの運転状態に応じて切り換えることで、低
速運転時には小型過給機２を、高速運転時には大型過給
１１１３を過給動作させるようになっている。
入口（吸気ボー１− ）における過給圧Ｊ．） ．．．
は、小型過給機２のコンプレッサ７による圧力比ｄ１と
大型過給８１３のコンプレッサ６の圧力比ａ２との積で
決定されてしまい、大型ディーゼルエンジン等を除く通
常のヱンジンでは過大になって、過給圧調節手段（ウエ
イス１・ゲートバルブ等）による制限が不能になってし
まう． このため第７図に示すように、小型過給機２と大型過給
機３とを並列状に配置した過給装置１１も提案されてい
る．この過給装置ＩＩにおいては、小型過給機２が設け
られる吸気通路５及び排気通路８の途中にそれぞれ分岐
路１．２．１３を形成し、この分岐路１２．１３に大型
過給ａ３のコンプレッサ６及びタービン１０を配置して
ある。そして、その分岐部に設けられた切換弁１４．１
５をエンジンの運転状態に応じて切り換えることで、低
速運転時には小型過給機２を、高速運転時には大型過給
１１１３を過給動作させるようになっている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら上記過給装置１１は、低速運転時には大型
過給Ｒ３が、また高速運転時には小型過給ｎ２が停止さ
れた状態になっているので、排気流路を切り換える毎に
、そのタービン１０，９に対して急激に排気圧力が掛か
ることになる。
過給Ｒ３が、また高速運転時には小型過給ｎ２が停止さ
れた状態になっているので、排気流路を切り換える毎に
、そのタービン１０，９に対して急激に排気圧力が掛か
ることになる。
このため、その作動か切換に対して即座に応答され雅い
と共に，：？ンプレッサ６．７とタービン９．１０とを
それぞれ同軸で結ぶシャフトｌ６ｌ７の軸受１．８．１
９に過大な負荷が掛かつてしまい、消耗して絃損につな
がるという問題があーノた． そこで本発明は、上記事情に鑑み、圧力比を抑え、しか
も軸受に負担を１１｝けすに、低速時の過給圧を確保で
さるエンジンの過給方汰及びそのｉ！！２置を提供すべ
く創案されたものである． ［課題を解決するための千段コ 本発明の第一は、小型過給機と大型過給機とによりエン
ジンに過給する方法を改良したものであり、エンジンの
低速運転時には、小型過給機のタービンにのみ４１Ｆ気
を供給してそのコンプレッサを作動させると共に、その
負圧により大型過給機のコンプレッサを予備回転させ、
高速運転時には大型過給機のタービンに排気を（ｐ，給
Ｊると共に、その一部を小型過給機のタービンに供給し
て千師回転させるものである． また本兆明の第二は、上記方法の発明を実施するための
エンジンに過給する小型過給機及び大型過給機とを有し
たエンジンの過給装置を改良１７たものであって、小型
過給機よりも上流側の吸気通路ｔ二大型過給機のコンプ
レッサを、排気通路に形或された分岐路に大型過給機の
タービンをそれぞれ配置すると共に、排気通路の分岐部
に、エンジンの過給圧を制却ずべく分岐路を開閉する弁
−■Ｆｌを設け、吸気通路に、所定ＬＩ二で開放される
逆止弁を有して小型過給機のコンブレツサを迂回する迂
回路を形成したものである。
と共に，：？ンプレッサ６．７とタービン９．１０とを
それぞれ同軸で結ぶシャフトｌ６ｌ７の軸受１．８．１
９に過大な負荷が掛かつてしまい、消耗して絃損につな
がるという問題があーノた． そこで本発明は、上記事情に鑑み、圧力比を抑え、しか
も軸受に負担を１１｝けすに、低速時の過給圧を確保で
さるエンジンの過給方汰及びそのｉ！！２置を提供すべ
く創案されたものである． ［課題を解決するための千段コ 本発明の第一は、小型過給機と大型過給機とによりエン
ジンに過給する方法を改良したものであり、エンジンの
低速運転時には、小型過給機のタービンにのみ４１Ｆ気
を供給してそのコンプレッサを作動させると共に、その
負圧により大型過給機のコンプレッサを予備回転させ、
高速運転時には大型過給機のタービンに排気を（ｐ，給
Ｊると共に、その一部を小型過給機のタービンに供給し
て千師回転させるものである． また本兆明の第二は、上記方法の発明を実施するための
エンジンに過給する小型過給機及び大型過給機とを有し
たエンジンの過給装置を改良１７たものであって、小型
過給機よりも上流側の吸気通路ｔ二大型過給機のコンプ
レッサを、排気通路に形或された分岐路に大型過給機の
タービンをそれぞれ配置すると共に、排気通路の分岐部
に、エンジンの過給圧を制却ずべく分岐路を開閉する弁
−■Ｆｌを設け、吸気通路に、所定ＬＩ二で開放される
逆止弁を有して小型過給機のコンブレツサを迂回する迂
回路を形成したものである。
［作 用］
上記方法によって、小型過給機は、低速運転時に所望の
過給圧を発生させると共に、高速運転時には予備回転の
み行って、その圧力比が大型過給機の圧力比に加算され
て過大にならないようにする．また、高速運転時にあっ
ても熟ｊｉ荷状態で予備回転しているので、低速運転に
切り換わったときに円滑に追従する。
過給圧を発生させると共に、高速運転時には予備回転の
み行って、その圧力比が大型過給機の圧力比に加算され
て過大にならないようにする．また、高速運転時にあっ
ても熟ｊｉ荷状態で予備回転しているので、低速運転に
切り換わったときに円滑に追従する。
また、上記構成によって、弁手段は、エンジンが高速運
転されて排気量が増加し、小型過給機のコンプレッサの
作動によって圧力比が所定の値になると、分岐路を開閉
づることで排気を適宜逃がして、過給圧を所望の値に保
持すると共に、大型過給機のタービンに排気を供給する
。逆止弁は、大型過給機の単独の過給動作によって、所
定の圧力比になったときＧ三迂回路を開放して、小型過
給機のコンブレッサヘ圧気を経山させないことで、予備
回転させておく． ［実施例］ 以下、本発明の実施例を、添付図面に従って説明する。
転されて排気量が増加し、小型過給機のコンプレッサの
作動によって圧力比が所定の値になると、分岐路を開閉
づることで排気を適宜逃がして、過給圧を所望の値に保
持すると共に、大型過給機のタービンに排気を供給する
。逆止弁は、大型過給機の単独の過給動作によって、所
定の圧力比になったときＧ三迂回路を開放して、小型過
給機のコンブレッサヘ圧気を経山させないことで、予備
回転させておく． ［実施例］ 以下、本発明の実施例を、添付図面に従って説明する。
先ず、本発明に係わるエンジンの過給装置の一実施例を
第１図乃至第５図によって説明する．同図において、従
来と同様の構成には同一符号を付し、その説明を省略す
る． 第１図に示すように、このエンジンの過給装置２ｌは、
従来と同様に小型過給機２と大型過給機３とを有して楕
或され、その給排通路のうち、吸気開は直列状に、また
排気側は並列状に形成されている６ 即ち、吸気通路５に設けられた小型過給Ｒ２のコンプレ
ッサ７よりも上流側に、大形過給機３のコンプレッサ６
が配置されていると共に、小型過給ａｌ２のタービン９
に通じる排気通路８の途中に分岐路２２が形成され、こ
の分岐路２２に、大型過給８！ｌＩ３のタービン１０が
配置されている．そして、排気通路８の分岐部に、エン
ジン４の過給圧Ｐａを制御すべく分岐路２２を開閉する
弁手段たる第一のウエイストゲートバルブ２３が設けら
れており、吸気通路５には、所定圧で開放される逆止弁
２４を有した迂回路２５が形成されている．また大型過
給機３のタービン１０には、第一のウエイストゲートバ
ルブ２３に連絡された第二のウエイストゲートバルブ２
６が備えられている． 小型過給機２は、エンジン４の低速運転時において、速
やかに所定の圧力比ａ０に、例えばａ０＝２．０になる
ような特性を有している．即ち、第２図に示すように、
コンプレッサ７のサージ限界ラインＳ１が低空気量側に
あり、しかも立ち上がりが急で、中位の空気流量Ｑ１ま
で使用できるようになっている． 大型過給機３は、エンジン４の高速運転時において、所
定の圧力比ａ０が得られるように形成されている．即ち
、第３図に示すように、コンプレッサ６のサージ限界ラ
インＳ２は高空気量曲に傾いて、中位の空気量Ｑ１にお
いて過給作動が開始され、高位の空気量Ｑ２以降におい
て所定の圧力比ａ０にできるようになっている． 第一のウエイストゲートバルブ２３は、コンプレッサ７
の出口圧力ρに応じて、分岐路２２を開閉するようにな
っている。即ち、タービン９に供給される排気ガス量を
調節することで、圧力比（過給圧Ｐ６》を一定に保持す
ると共に、この分岐ｖ＠２２によって、大型過給Ｒ３の
タービン１０に排気を供給するようになっている． 第二のウエイストゲートバルブ２６は、分岐路２２から
タービン９．１０の下流開である最終排気通路２７へと
短絡するバイパス路２８に設けられている，そして、第
一のウエイストゲートバルブ２３が全開にされて、排気
を大型過給機３のタービン１０に逃がしてもなおも出口
圧力Ｐが上昇しようとしたときに、バイパス路２８を適
宜開放して、所定の圧力比（過給圧Ｐ８）を保持するよ
うになっている． 即ち、これらウエイストゲートバルプ２３．２６によっ
て、この過給装置２ｌの特性が、第ｌｌ図に示すように
、広い範囲で所定の圧力比ａｏか得られるような、二台
の過給機２．３の合戒として形成されるようになってい
る． 第５図に示すように、ウエイストゲートバルブ２３．２
６は、それぞれ分岐路２２及びバイパス路２８のへの分
岐口２９．３０に係合する弁体３１，３２と、これら弁
体３１，３２を作動させるためのアクチュエータ３３．
３４とを有して構成されている． 第一のウエイストゲートバルブ２３のアクチュエータ３
３は、ハウジング３５内に収容されて弁体３ｌに接続さ
れたダイヤフラム３６と、ダイヤフラム３６を弁体３１
が分岐口２つを閉成する方向に付勢するスプリング３７
とで成る．そして、ダイヤフラム３６によって仕切られ
たスプリング３７と反対曲のハウジング室３８に、出口
圧力ｐを収り出すための空気管３９が接続されている．
即ち、出口圧力ｐが所定の圧力になったときに、ダイヤ
フラム３６がスプリング３７の付勢力に打ち勝って移動
し、弁体３１が分岐口２９から離間することで、分岐路
２２を開放するようになっている． また第二のウエイストゲートバルブ２６のアクチュエー
タ３４は、第一のアクチュエータ３３と同様に、ダイヤ
プラム４０及ひスプリング４１を収容したハウジング４
２を有して形或されていると共に、そのハウジング室４
３には、第一のアクチュエータ３３のハウジング３５か
ら圧力を収り出すための空気管４４が接続されている。
第１図乃至第５図によって説明する．同図において、従
来と同様の構成には同一符号を付し、その説明を省略す
る． 第１図に示すように、このエンジンの過給装置２ｌは、
従来と同様に小型過給機２と大型過給機３とを有して楕
或され、その給排通路のうち、吸気開は直列状に、また
排気側は並列状に形成されている６ 即ち、吸気通路５に設けられた小型過給Ｒ２のコンプレ
ッサ７よりも上流側に、大形過給機３のコンプレッサ６
が配置されていると共に、小型過給ａｌ２のタービン９
に通じる排気通路８の途中に分岐路２２が形成され、こ
の分岐路２２に、大型過給８！ｌＩ３のタービン１０が
配置されている．そして、排気通路８の分岐部に、エン
ジン４の過給圧Ｐａを制御すべく分岐路２２を開閉する
弁手段たる第一のウエイストゲートバルブ２３が設けら
れており、吸気通路５には、所定圧で開放される逆止弁
２４を有した迂回路２５が形成されている．また大型過
給機３のタービン１０には、第一のウエイストゲートバ
ルブ２３に連絡された第二のウエイストゲートバルブ２
６が備えられている． 小型過給機２は、エンジン４の低速運転時において、速
やかに所定の圧力比ａ０に、例えばａ０＝２．０になる
ような特性を有している．即ち、第２図に示すように、
コンプレッサ７のサージ限界ラインＳ１が低空気量側に
あり、しかも立ち上がりが急で、中位の空気流量Ｑ１ま
で使用できるようになっている． 大型過給機３は、エンジン４の高速運転時において、所
定の圧力比ａ０が得られるように形成されている．即ち
、第３図に示すように、コンプレッサ６のサージ限界ラ
インＳ２は高空気量曲に傾いて、中位の空気量Ｑ１にお
いて過給作動が開始され、高位の空気量Ｑ２以降におい
て所定の圧力比ａ０にできるようになっている． 第一のウエイストゲートバルブ２３は、コンプレッサ７
の出口圧力ρに応じて、分岐路２２を開閉するようにな
っている。即ち、タービン９に供給される排気ガス量を
調節することで、圧力比（過給圧Ｐ６》を一定に保持す
ると共に、この分岐ｖ＠２２によって、大型過給Ｒ３の
タービン１０に排気を供給するようになっている． 第二のウエイストゲートバルブ２６は、分岐路２２から
タービン９．１０の下流開である最終排気通路２７へと
短絡するバイパス路２８に設けられている，そして、第
一のウエイストゲートバルブ２３が全開にされて、排気
を大型過給機３のタービン１０に逃がしてもなおも出口
圧力Ｐが上昇しようとしたときに、バイパス路２８を適
宜開放して、所定の圧力比（過給圧Ｐ８）を保持するよ
うになっている． 即ち、これらウエイストゲートバルプ２３．２６によっ
て、この過給装置２ｌの特性が、第ｌｌ図に示すように
、広い範囲で所定の圧力比ａｏか得られるような、二台
の過給機２．３の合戒として形成されるようになってい
る． 第５図に示すように、ウエイストゲートバルブ２３．２
６は、それぞれ分岐路２２及びバイパス路２８のへの分
岐口２９．３０に係合する弁体３１，３２と、これら弁
体３１，３２を作動させるためのアクチュエータ３３．
３４とを有して構成されている． 第一のウエイストゲートバルブ２３のアクチュエータ３
３は、ハウジング３５内に収容されて弁体３ｌに接続さ
れたダイヤフラム３６と、ダイヤフラム３６を弁体３１
が分岐口２つを閉成する方向に付勢するスプリング３７
とで成る．そして、ダイヤフラム３６によって仕切られ
たスプリング３７と反対曲のハウジング室３８に、出口
圧力ｐを収り出すための空気管３９が接続されている．
即ち、出口圧力ｐが所定の圧力になったときに、ダイヤ
フラム３６がスプリング３７の付勢力に打ち勝って移動
し、弁体３１が分岐口２９から離間することで、分岐路
２２を開放するようになっている． また第二のウエイストゲートバルブ２６のアクチュエー
タ３４は、第一のアクチュエータ３３と同様に、ダイヤ
プラム４０及ひスプリング４１を収容したハウジング４
２を有して形或されていると共に、そのハウジング室４
３には、第一のアクチュエータ３３のハウジング３５か
ら圧力を収り出すための空気管４４が接続されている。
この空気管４４は、ハウジング３５の当初のダイヤフラ
ム３６の位置から、所定の距離だけスプリング３７側に
隔離されて設けられている．即ち、出口圧力ｐか所定圧
を越えて、ダイヤフラム３６がスプリング３７の側へ移
動したときに、圧気が空気管４４に流入するようになっ
ている．また逆止弁２４は、大型過給機３の圧力比ａ２
が、所定の圧力比ａ０になったときに開放するようにセ
ットされている．即ち、大型過給機３のコンプレッサ６
によって所定圧に圧縮された吸入空気の大部分が、迂回
路２５を通ってエンジン４に供給されるようになってい
る。
ム３６の位置から、所定の距離だけスプリング３７側に
隔離されて設けられている．即ち、出口圧力ｐか所定圧
を越えて、ダイヤフラム３６がスプリング３７の側へ移
動したときに、圧気が空気管４４に流入するようになっ
ている．また逆止弁２４は、大型過給機３の圧力比ａ２
が、所定の圧力比ａ０になったときに開放するようにセ
ットされている．即ち、大型過給機３のコンプレッサ６
によって所定圧に圧縮された吸入空気の大部分が、迂回
路２５を通ってエンジン４に供給されるようになってい
る。
このほか、吸気通路５には、過給空気を冷却して充填効
率を向上させるためのインタークーラ４５が設けられて
いる． 次に本発明のエンジンの過給方法の一実施例を、上記実
施例の作用として説明する． 第１表に示すように、エンジンの低速運転時には、第一
のウエイストゲートバルブ２３は閉或された状態にあり
、エンジン４からの排気は、全て第１表 Ｏ・・・過・給回転 −・・・予備回転 小型過給機２のタービン９に供給される．タービン９は
、同軸Ｌにあるコンプレノサ７を回転駆動させ、過給仕
事を行う。このとき、大型過給機３のコンプレ・ンサ６
は、その吸気通路５を通る小型過給Ｉｌｉ２のコンプレ
ッサ７に引き込まれる吸気によって、言い換えるとその
負圧によって、！！負荷状態で予備回転される． そしてエンジン４の排気ガス量が増すと、コンプレッサ
７は、その特性に従って圧力比ａ１が高められ、所定の
圧力比ａ０に達する。この時、その出口圧力ｐによって
、第一のウエイストゲートバルブ２３が作動ずる．即ち
、アクチュエータ３３によって弁体３ｌが分岐口２９を
開き、所定の過給圧Ｐ８になるように、排気が分岐路２
２へと逃がされる． 高速運転時には、さらに排気ガス量が多くなって、分岐
路２２を通る排気によって、大型過給機３の過給回転が
開始される．このときの空気流量の範囲（Ｑ．〜Ｑ．）
では、その圧力比は双方の過給８２．３による圧力比ａ
ｒ ｒ ａ ｘの加算（積）で与えられる。即ち、所
定の圧力比ａｄが２．０であるとすれば、 ａｏ ”２Ｌ＋ ｘａｉ ＝１．４ ｘ１．４ Ｌｆ２．０ となって確保される． そして第一のウエイストゲートバルプ２３が全開になっ
て、大部分の排気が分岐路２２に逃がされても、双方の
過給機２．３による圧力比が所定値ａ０を越えようとす
る状態になると、その出口圧力ｐによって、第一のアク
チュエータ３３のダイヤフラム３６が移動することで、
第二のアクチュエータ３４を作動させる．即ち、第二の
ウエイストゲートバルブ２６が、排気をバイパス路２８
へと逃がし、所望の過給圧Ｐ１となるように調節する． バイパス路２８及びタービン９．１０を経由した排気は
、最終排気通路２７によって排出される。
率を向上させるためのインタークーラ４５が設けられて
いる． 次に本発明のエンジンの過給方法の一実施例を、上記実
施例の作用として説明する． 第１表に示すように、エンジンの低速運転時には、第一
のウエイストゲートバルブ２３は閉或された状態にあり
、エンジン４からの排気は、全て第１表 Ｏ・・・過・給回転 −・・・予備回転 小型過給機２のタービン９に供給される．タービン９は
、同軸Ｌにあるコンプレノサ７を回転駆動させ、過給仕
事を行う。このとき、大型過給機３のコンプレ・ンサ６
は、その吸気通路５を通る小型過給Ｉｌｉ２のコンプレ
ッサ７に引き込まれる吸気によって、言い換えるとその
負圧によって、！！負荷状態で予備回転される． そしてエンジン４の排気ガス量が増すと、コンプレッサ
７は、その特性に従って圧力比ａ１が高められ、所定の
圧力比ａ０に達する。この時、その出口圧力ｐによって
、第一のウエイストゲートバルブ２３が作動ずる．即ち
、アクチュエータ３３によって弁体３ｌが分岐口２９を
開き、所定の過給圧Ｐ８になるように、排気が分岐路２
２へと逃がされる． 高速運転時には、さらに排気ガス量が多くなって、分岐
路２２を通る排気によって、大型過給機３の過給回転が
開始される．このときの空気流量の範囲（Ｑ．〜Ｑ．）
では、その圧力比は双方の過給８２．３による圧力比ａ
ｒ ｒ ａ ｘの加算（積）で与えられる。即ち、所
定の圧力比ａｄが２．０であるとすれば、 ａｏ ”２Ｌ＋ ｘａｉ ＝１．４ ｘ１．４ Ｌｆ２．０ となって確保される． そして第一のウエイストゲートバルプ２３が全開になっ
て、大部分の排気が分岐路２２に逃がされても、双方の
過給機２．３による圧力比が所定値ａ０を越えようとす
る状態になると、その出口圧力ｐによって、第一のアク
チュエータ３３のダイヤフラム３６が移動することで、
第二のアクチュエータ３４を作動させる．即ち、第二の
ウエイストゲートバルブ２６が、排気をバイパス路２８
へと逃がし、所望の過給圧Ｐ１となるように調節する． バイパス路２８及びタービン９．１０を経由した排気は
、最終排気通路２７によって排出される。
またこの時、小型過給機２は、分岐路２２に逃がされず
にそのタービン９に一部供給された排気によって、無負
荷状態で予備回転される．一方、大型過給機３のコンプ
レッサ６出口においては、単独で所定の圧力比ａ０とな
る圧力になっているので、迂回路２５の逆止弁２４が開
にされ、この迂回路２５を通ってエンジン４に過給され
る．そして、小型過給機２のコンプレッサ７には圧気の
一部のみが送られ、圧力比が加算されることなく予備回
転のみが行われる． このように、コンプレッサ流量域が適宜オーバーラップ
する大小二台の過給機のうち、小型過給機２を高速運転
時において過給作動させず、主に大型過給機３に・よっ
て過給するようにしたので、圧力比が過大になるのが防
止され、エンジン４の全回転領域に亘って所望の過給圧
を得ることができる． また専ら一方の過給機によって過給している時も、他方
の過給機は予備回転されているので、エンジン運転に対
応して直ちに切り換えができ、その軸受１８．１９に過
度の衝撃を与えることがない．即ち、過給機の安全性、
耐久性の向上が達戒される． さらに、小型過給機２のコンプレッサ７を迂回する迂回
路２５に、逆止弁２４を設けたので、高速運転時におい
て双方の圧力比が加算されることがなく、過給圧制御が
確実且つ容易に行い得る．なお、ウエイストゲートバル
ブとしては、本図示例に限らず、他の公知形状のアクチ
ュエータ及び弁体を組み合わせて構成してもよい．さら
に、弁手段としては、ウエイストゲートの他、制御装置
と弁体とによって構成することも考えられる．この場合
、例えばコンプレッサの出口圧力を検出するセンサを設
けて、その情報によって、分岐路及びバイパス路に設け
た弁体を順次開閉させて、過給圧を調節すればよい． ［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を
発揮する． （１）低速運転時に小型過給機のコンプレッサにより大
型過給機を予備回転させ、高速運転時には排気の一部に
より小型過給機を予備回転させるので、エンジンの全回
転領域に亘って所望の過給圧が得られると共に、過給機
の軸受横造に対して過度の衝撃を与えるのが防止され、
安全性、耐久性の向上が達成される． （２）また、排気通路の分岐部に弁手段を設け、吸気通
路に逆止弁を有した迂回路を形成したので、さらに、圧
力比が過大になるのが防止され、過給圧制御を確実に行
うことができる．
にそのタービン９に一部供給された排気によって、無負
荷状態で予備回転される．一方、大型過給機３のコンプ
レッサ６出口においては、単独で所定の圧力比ａ０とな
る圧力になっているので、迂回路２５の逆止弁２４が開
にされ、この迂回路２５を通ってエンジン４に過給され
る．そして、小型過給機２のコンプレッサ７には圧気の
一部のみが送られ、圧力比が加算されることなく予備回
転のみが行われる． このように、コンプレッサ流量域が適宜オーバーラップ
する大小二台の過給機のうち、小型過給機２を高速運転
時において過給作動させず、主に大型過給機３に・よっ
て過給するようにしたので、圧力比が過大になるのが防
止され、エンジン４の全回転領域に亘って所望の過給圧
を得ることができる． また専ら一方の過給機によって過給している時も、他方
の過給機は予備回転されているので、エンジン運転に対
応して直ちに切り換えができ、その軸受１８．１９に過
度の衝撃を与えることがない．即ち、過給機の安全性、
耐久性の向上が達戒される． さらに、小型過給機２のコンプレッサ７を迂回する迂回
路２５に、逆止弁２４を設けたので、高速運転時におい
て双方の圧力比が加算されることがなく、過給圧制御が
確実且つ容易に行い得る．なお、ウエイストゲートバル
ブとしては、本図示例に限らず、他の公知形状のアクチ
ュエータ及び弁体を組み合わせて構成してもよい．さら
に、弁手段としては、ウエイストゲートの他、制御装置
と弁体とによって構成することも考えられる．この場合
、例えばコンプレッサの出口圧力を検出するセンサを設
けて、その情報によって、分岐路及びバイパス路に設け
た弁体を順次開閉させて、過給圧を調節すればよい． ［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を
発揮する． （１）低速運転時に小型過給機のコンプレッサにより大
型過給機を予備回転させ、高速運転時には排気の一部に
より小型過給機を予備回転させるので、エンジンの全回
転領域に亘って所望の過給圧が得られると共に、過給機
の軸受横造に対して過度の衝撃を与えるのが防止され、
安全性、耐久性の向上が達成される． （２）また、排気通路の分岐部に弁手段を設け、吸気通
路に逆止弁を有した迂回路を形成したので、さらに、圧
力比が過大になるのが防止され、過給圧制御を確実に行
うことができる．
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、小型過給機と大型過給機とによりエンジンに過給す
るに際して、上記エンジンの低速運転時には、上記小型
過給機のタービンにのみ排気を供給してそのコンプレッ
サを作動させると共に、その負圧により上記大型過給機
のコンプレッサを予備回転させ、高速運転時には上記大
型過給機のタービンに排気を供給すると共に、その一部
を上記小型過給機のタービンに供給して予備回転させる
ことを特徴とするエンジンの過給方法。 ２、エンジンに過給する小型過給機及び大型過給機とを
有したエンジンの過給装置において、上記小型過給機よ
りも上流側の吸気通路に上記大型過給機のコンプレッサ
を、排気通路に形成された分岐路に大型過給機のタービ
ンをそれぞれ配置すると共に、上記排気通路の分岐部に
、上記エンジンの過給圧を制御すべく上記分岐路を開閉
する弁手段を設け、上記吸気通路に、所定圧で開放され
る逆止弁を有して上記小型過給機のコンプレッサを迂回
する迂回路を形成したことを特徴とするエンジンの過給
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1159600A JPH0326826A (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | エンジンの過給方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1159600A JPH0326826A (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | エンジンの過給方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0326826A true JPH0326826A (ja) | 1991-02-05 |
Family
ID=15697244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1159600A Pending JPH0326826A (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | エンジンの過給方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0326826A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10209002A1 (de) * | 2002-02-28 | 2003-09-11 | Daimler Chrysler Ag | 2-stufige Aufladung am V-Motor |
| JP2008506071A (ja) * | 2004-07-15 | 2008-02-28 | フオルクスワーゲン・アクチエンゲゼルシヤフト | 内燃機関を備えた装置 |
| US20100037606A1 (en) * | 2006-12-21 | 2010-02-18 | Borgwarner Inc. | Multistep turbocharger arrangement |
| US8429912B2 (en) | 2009-02-03 | 2013-04-30 | Ge Jenbacher Gmbh & Co Ohg | Dual turbocharged internal combustion engine system with compressor and turbine bypasses |
-
1989
- 1989-06-23 JP JP1159600A patent/JPH0326826A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10209002A1 (de) * | 2002-02-28 | 2003-09-11 | Daimler Chrysler Ag | 2-stufige Aufladung am V-Motor |
| JP2008506071A (ja) * | 2004-07-15 | 2008-02-28 | フオルクスワーゲン・アクチエンゲゼルシヤフト | 内燃機関を備えた装置 |
| US20100037606A1 (en) * | 2006-12-21 | 2010-02-18 | Borgwarner Inc. | Multistep turbocharger arrangement |
| US8407997B2 (en) * | 2006-12-21 | 2013-04-02 | Borgwarner Inc. | Multistep turbocharger arrangement |
| KR101305106B1 (ko) * | 2006-12-21 | 2013-09-06 | 보르그워너 인코퍼레이티드 | 다단계 터보차저 장치 |
| US8429912B2 (en) | 2009-02-03 | 2013-04-30 | Ge Jenbacher Gmbh & Co Ohg | Dual turbocharged internal combustion engine system with compressor and turbine bypasses |
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