JPH04353221A - ターボチャージャと回収タービンを持つエンジン - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、エンジンの排気エネ
ルギーによって駆動されるターボチャージャと回収ター
ビンを持つエンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、エンジンの作動については、爆
発行程（即ち、膨張行程）、排気行程、吸入行程及び圧
縮行程の作動を順次繰り返して行うものであり、４サイ
クルエンジンと２サイクルエンジンの２つの方式がある
。４サイクルエンジンは、シリンダヘッドに吸排気ポー
トを形成し、該吸排気ポートには吸排気バルブが設けら
れ、ピストンの１ストークで各行程が行われ、排気行程
ではピストンの上昇で排気バルブが開放してシリンダ内
の排気ガスが排出される。従来、排気エネルギーで駆動
されるターボチャージャとエネルギー回収タービンを持
つエンジンは、排気ポートに連結した排気マニホルド等
の排気管の下流にターボチャージャ、エネルギー回収タ
ービン等が連結され、エンジンで発生する排気エネルギ
ーをターボチャージャ、エネルギー回収タービン等で回
収し、コンプレッサを駆動したり、或いは発電・電動機
で電気エネルギーとしてバッテリに蓄電している。

【０００３】また、４サイクルエンジンでは、爆発行程
（即ち、膨張行程）、排気行程、吸入行程及び圧縮行程
の作動において、シリンダ内圧力、排気バルブと吸気バ
ルブの開口面積及びバルブタイミングは、図７に示すよ
うな軌跡を示す。図７はエンジンの作動サイクルに対す
る筒内圧力即ちシリンダ内圧力と排気バルブ及び吸気バ
ルブの開口面積とバルブタイミングを説明するグラフで
ある。図７において、縦軸にシリンダ内圧力、排気バル
ブ開口面積及び吸気バルブ開口面積をとり、横軸に作動
サイクルをとる。この時、排気バルブの開放時期を、例
えば、爆発行程終端即ちクランク角１８０°とすると、
排気バルブ開口面積は符号ＥＰＳで示すようになり、ま
た、吸気バルブ開口面積は符号ＩＰＳで示すようになる
。この時、シリンダ内圧力は、点線で示すように、符号
Ｐの軌跡を描く。マニホルド内に発生する排気圧は、符
号ＭＰで示すようになっている。

【０００４】また、シリンダヘッドに形成した排気ポー
トを通じて排気ガスが排出される従来のエンジンにおい
て、例えば、爆発行程終端即ちクランク角１８０°で排
気バルブが開放するならば、シリンダ内の排気ガスの排
出は排気ポートを通じてのみであり、排気通路有効面積
は排気バルブの開放による通路面積である。また、上記
のようなエンジンにおいて、例えば、爆発行程終端即ち
クランク角１８０°で排気バルブが開放するならば、図
７に示すように、シリンダ内圧力Ｐは、爆発行程初期で
燃料が着火して最大になり、ピストンを押し下げて仕事
を行ってシリンダ内圧力Ｐは低下し、排気バルブの開放
（例えば、クランク角１８０°）でシリンダ内の排気ガ
スはシリンダヘッドに形成した排気ポートを通じて排気
され、シリンダ内圧力Ｐは低下する。次いで、排気行程
でピストン上昇で排気ポートを通じて排気されるが、排
気行程の終端で排気マニホルドの排気圧ＭＰがターボチ
ャージャ等を配置しているため上昇し、シリンダ内圧力
Ｐがマニホルドガス圧即ちマニホルド排気圧ＭＰとの間
で圧力差がなくなり、シリンダ内圧力Ｐが急激に上昇し
、排気行程終端（クランク角３６０°）近傍では、符号
ＨＰで示すように上昇する。

【０００５】また、ターボコンパウンドエンジンとして
は、特開昭６３−９６１７号公報に開示されたものがあ
る。該ターボコンパウンドエンジンは、エンジンの主排
気通路に直列にターボチャージャ及びタービンを接続し
、該ターボチャージャとタービン間の主排気通路に、該
主排気通路より遅れて開放される副排気通路を接続し、
該副排気通路にエンジンの運転状態に基づいて開度調節
される開閉弁を設けたものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ターボ
チャージャとエネルギー回収タービンを持つエンジンで
は、ターボチャージャのタービンとエネルギー回収ター
ビンを回転させるための負荷がかかるため、排気ポート
に連結した排気マニホルド等の排気管内の排気圧ＭＰは
上昇し、排気ガスの吐き出しに対抗する背圧は高くなる
。そのため、ピストンの上昇に従ってシリンダ内の燃焼
ガス圧Ｐとマニホルド内のガス圧との圧力差が小さくな
り、燃焼ガスがシリンダ内からマニホルドへ完全に排気
されないという現象が発生する。特に、シリンダヘッド
に形成した排気ポートから排気バルブの開放でシリンダ
内の排気ガスを排出するエンジンでは、ピストンの上昇
に伴って排気ガスを排出すると、ターボチャージャ、エ
ネルギー回収タービン等の存在で、排気マニホルド内の
排気圧ＭＰが大きくなり、排気ガスの排気マニホルドへ
の排出に対抗すう背圧が高くなり、ピストンの排気仕事
の増大を招くと共に、排気バルブを通じての時間当たり
の流出量が減少し、筒内圧力即ちシリンダ内圧力Ｐの上
昇を招き、エンジン効率が低下するという問題がある。

【０００７】また、排気行程の上死点近傍になると、排
気バルブのリフトも小さくなるため、ピストン上昇に伴
うシリンダ内容積の減少に対し、排気バルブを通過して
排出可能になる燃焼ガス流量の方が小となり、シリンダ
内圧力Ｐが、図７で符号ＨＰで示すように、急激に上昇
する。その結果、ピストンは圧縮仕事をエンジンの排気
圧以上に行うことになり、エンジン効率の低下、シリン
ダ内に残留する残留ガスの増加による吸入効率の低下等
が発生する。また、排気ガスの流出スピードはシリンダ
内圧／排気圧の比に比例し、排気圧が高いと排気ガスの
流出スピードは低下するものである。特に、断熱エンジ
ン、高出力ディーゼルエンジン等のエンジンでは、ブー
ストを高め、作動ガス量の大きい場合には、通常の排気
バルブを通じて排気ガスの排出は十分には行われないも
のとなる。

【０００８】前掲特開昭６３−９６１７号公報に開示さ
れたターボコンパウンドエンジンは、エンジンの運転状
態に応じて開閉弁の開度を調節して副排気通路を通じて
排気ガスを排出するが、排気行程の上死点近傍では、上
記と同様に、シリンダ内の圧力が上昇して結果的にピス
トンが圧縮仕事を行うことになり、上記の問題点を解決
することはできない。

【０００９】そこで、この発明の目的は、上記の課題を
解決することであり、排気ポートをシリンダヘッドに且
つ排気孔をシリンダ下部に設け、排気通路の有効面積を
増大し、特に、排気行程初期における排気有効面積をシ
リンダ下部に形成した排気孔から排気される十分に高速
で且つ高圧の排気ガスの大部分をターボチャージャに送
り込み、シリンダ内の排気ガス量を低減して引き続く排
気行程即ちピストン上昇行程でピストンの圧縮仕事を低
減させ、エンジン効率の低下を防止すると共に、シリン
ダ内に残留する残留ガスを低減して吸入効率を向上させ
るターボチャージャと回収タービンを持つエンジンを提
供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、次のように構成されている。即ち、
この発明は、シリンダヘッドに形成し且つ排気バルブを
配置した排気ポート、ピストン下死点近傍で開口するシ
リンダ下部に形成した排気孔、該排気孔を第１排気管を
通じて連通したターボチャージャ、該ターボチャージャ
の下流に第２排気管を通じて連通したエネルギー回収タ
ービン、及び前記排気ポートを前記第２排気管に連通す
る第３排気管を有するエンジンの排気エネルギーによっ
て駆動されるターボチャージャと回収タービンを持つエ
ンジンに関する。

【００１１】また、このターボチャージャと回収タービ
ンを持つエンジンにおいて、前記排気ポートに配置した
前記排気バルブの開放時期は前記排気孔の開口より遅れ
て開放するものである。

【００１２】また、このターボチャージャと回収タービ
ンを持つエンジンには、吸入行程時に前記排気孔を閉鎖
する開閉バルブが設けられている。

【００１３】

【作用】この発明によるターボチャージャと回収タービ
ンを持つエンジンは、上記のように構成されており、次
のように作用する。即ち、このターボチャージャと回収
タービンを持つエンジンは、シリンダヘッドに形成した
排気ポートに加えて、ピストン下死点近傍で開口する排
気孔をシリンダ下部に形成し、前記排気ポートを第３排
気管を通じてエネルギー回収タービンに連通し且つ前記
排気孔を第１排気管を通じてターボチャージャに連通し
たので、ピストン下死点近傍で前記排気孔が開口するこ
とで、該排気孔分だけ排気ガスを排出する排気有効面積
が増大すると共に、前記排気孔を通じてシリンダ内の排
気ガスはターボチャージャのタービン上流側に排気され
、排気圧が大きくても前記排気孔からはエンジンのブロ
ーダウンの高圧ガスが短時間に流出するので、ターボチ
ャージャのタービンを駆動でき、コンプレッサを駆動す
ると共に、前記ターボチャージャに発電・電動機を設け
た場合には該発電・電動機で電気エネルギーとして回収
することができる。

【００１４】更に、前記第３排気管である排気マニホル
ドをエネルギー回収タービンに連通して前記排気ポート
から排気される残りの排気ガスをエネルギー回収タービ
ンに送り込み、排気行程の上死点近傍でシリンダ内の排
気ガス圧が低下してもターボチャージャの下流側即ちエ
ネルギー回収タービンの上流側では排気圧が相当低いの
で、排気ガスは十分に排出され、排気エネルギーをエネ
ルギー回収タービンで十分に回収される。従って、排気
行程の初期に相当量、例えば、７０％の排気ガスが前記
排気孔から排出されるので、シリンダ内の排気ガス量は
低減して排気ガス圧は低くなり、ピストンの圧縮行程に
は既に燃焼ガス圧は低下し、排気行程即ちピストン上昇
時のピストンの圧縮仕事が低減する。

【００１５】また、このターボチャージャと回収タービ
ンを持つエンジンでは、前記排気ポートに配置した前記
排気バルブの開放時期は前記排気孔の開口より遅れて開
放するので、シリンダ内の排気ガス圧力は分散して低下
することなく、高圧で且つ高速を維持した状態でターボ
チャージャを良好に駆動することができる。

【００１６】また、このターボチャージャと回収タービ
ンを持つエンジンには、吸入行程時に前記排気孔を閉鎖
する開閉バルブを設けたので、吸入行程時に前記第１排
気管から前記排気孔を通じて前記シリンダ内に排気ガス
が逆流することがない。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明によるター
ボチャージャと回収タービンを持つエンジンの一実施例
を説明する。図１はこの発明によるターボチャージャと
回収タービンを持つエンジンの一実施例を示す概略断面
図、図２は図１のエンジンに設けたターボチャージャを
示す説明図、図３は図１のエンジンに設けたエネルギー
回収タービンを示す説明図、図４は図１のエンジンのシ
リンダブロックに形成したシリンダ下部の詳細を示す断
面図、図５は図４の線Ａ−Ａにおける断面図及び図６は
このターボチャージャと回収タービンを持つエンジンの
作動サイクルに対するシリンダ内圧力と排気バルブ及び
吸気バルブの開口面積とバルブタイミングを説明するグ
ラフである。

【００１８】図示するように、このターボチャージャと
回収タービンを持つエンジンは、４サイクルエンジンで
あり、エンジンの排気エネルギーによって駆動されるタ
ーボチャージャ５及びエネルギー回収タービン６を有し
ている。この４サイクルエンジンは、シリンダブロック
２、該シリンダブロック２に固定したシリンダヘッド１
、シリンダブロック２に形成したシリンダ１０、該シリ
ンダ１０内を往復運動するピストン７、及び該ピストン
７の往復運動を回転運動に変換するコンロッド２７とク
ランクシャフト１８を有している。図１では、シリンダ
ブロック２に形成されるシリンダ１０については概略が
示されている。シリンダヘッド１には排気ポート１１と
吸気ポート１２が形成され、排気ポート１１には排気バ
ルブ９が配置され、また、吸気ポート１２には吸気バル
ブ１３が配置されている。シリンダヘッド１に形成した
排気ポート１１は、マニホルドガスケット１９を介在し
て第３排気管である排気マニホルド３に連結されている
。

【００１９】このターボチャージャと回収タービンを持
つエンジンは、特に、シリンダ１０の下部で且つピスト
ン下死点近傍で開口する排気孔４を形成し、該排気孔４
を第１排気管である排気管８を通じてターボチャージャ
５におけるタービン２０のタービンスクロール１４に連
結し、更に、排気マニホルド３の出口２５をタービン２
０の出口１５に連結したことを特徴としている。また、
ターボチャージャ５におけるタービン２０の出口１５は
第２排気管である排気管１６を通じてエネルギー回収タ
ービン６のタービンスクロール１７に連結されている。 従って、ピストン７がシリンダ１０内を下降してピスト
ン下死点近傍（図６では、爆発行程でクランク角１２５
°）になると、排気孔４が開口し、シリンダ１０内の燃
焼ガスは排気孔４から排気管８とタービンスクロール１
４を通じてターボチャージャ５のタービン２０に送り込
まれる。排気バルブ９は、排気孔４の開口より遅れて開
放され（図６では、爆発行程終端即ちクランク角１８０
°）、排気ガスは排気ポート１１から排気マニホルド３
に排気され、ターボチャージャ５の下流側で且つエネル
ギー回収タービン６の上流側のタービンスクロール１７
に送り込まれる。

【００２０】更に、このターボチャージャと回収タービ
ンを持つエンジンは、図４及び図５に示すように、吸入
行程時に排気孔４を閉鎖する開閉バルブ２９が設けられ
ている。シリンダブロック２に形成された孔部にはシリ
ンダライナ２Ｌが嵌合されており、該シリンダライナ２
Ｌにシリンダ１０が形成されている。シリンダライナ２
Ｌ即ちシリンダ１０の下部には、複数個（図４では３個
）の排気孔４が形成されている。排気孔４に設けられた
開閉バルブ２９は、リードバルブ、ロータリバルブ等で
構成することができるが、ここでは図示のような開閉バ
ルブの一例を示す。開閉バルブ２９にはリンク３１の一
端が固定され、該リンク３１は枢支点３２で枢動可能に
取付けられている。これらのリンク３１の他端は、アク
チュエータ２８に取付けられたリンク３０に枢着されて
いる。従って、アクチュエータ２８が矢印方向に伸縮す
ると、開閉バルブ２９は枢支点３２で枢動し、排気孔４
が開閉される。排気孔４に開閉バルブ２９を設けること
によって、吸入行程時に、アクチュエータ２８を作動し
て開閉バルブ２９で排気孔４を閉鎖することができる。 従って、吸入行程時に排気管８に存在する排気ガスが排
気孔４を通じてシリンダ１０内へ逆流することが防止さ
れる。

【００２１】従って、このターボチャージャと回収ター
ビンを持つエンジンは、ピストン下死点近傍で排気孔４
が開口することで、該排気孔４を通じてシリンダ１０内
の燃焼ガスは、ターボチャージャ５のタービン２０の上
流側に排気され、該排気ガスはタービン２０を駆動した
後にタービン２０の出口１５からエネルギー回収タービ
ン６のタービン２３に送り込まれ、該排気ガスはタービ
ン２３を駆動した後に外部へ排気される。従って、排気
孔４分だけ排気ガスを排出する排気有効面積が増大する
と共に、排気孔４を通じてシリンダ１０内の排気ガスは
ターボチャージャ５のタービン２０上流側に排気され、
排気圧が大きくても排気孔４からはエンジンのブローダ
ウンの高圧ガスが短時間に流出するので、ターボチャー
ジャ５のタービン２０を駆動でき、コンプレッサ２２を
駆動すると共に、ターボチャージャ５に設けた発電・電
動機２１によって電気エネルギーとして回収することが
できる。

【００２２】更に、排気マニホルド３は排気管１６を通
じてエネルギー回収タービン６に連通しているので、排
気ポート１１から排気される残りの排気ガスを排気管１
６を通じてエネルギー回収タービン６におけるタービン
２３のタービンスクロール１７へ送り込まれる。排気行
程の上死点近傍でシリンダ１０内の燃焼ガス圧が低下し
てもターボチャージャ５の下流側即ちエネルギー回収タ
ービン６の上流側では排気圧が相当低いので、排気ガス
は十分に排出され、排気エネルギーをエネルギー回収タ
ービン６で十分に回収される。即ち、排気行程の初期に
相当量、例えば、７０％の排気ガスが排気孔４から排出
されるので、シリンダ１０内の排気ガス量は低減して排
気ガス圧は低くなり、ピストン７の排気行程には既に燃
焼ガス圧は低下し、排気ガスに対するピストン７の圧縮
仕事が低減する。

【００２３】即ち、このターボチャージャと回収タービ
ンを持つエンジンは、図６に示すように、符号ＥＰＳで
示す排気ポート１１の排気有効面積に加えて、符号ＥＨ
Ｓで示す排気孔４分の排気有効面積だけ排気有効面積が
増大し、排気ポート１１の排気有効面積ＥＰＳと排気孔
４の排気有効面積ＥＨＳとの合計の排気有効面積となり
、排気有効面積が大幅に増大されることになる。しかも
、シリンダ１０下部に設けた排気孔４は、シリンダ１０
の周囲方向に多数（図４では３個）設けることができ、
短時間で大量の排気ガスを排気孔４から排気管８を通じ
てターボチャージャ５のタービン２０に送り込むことが
できる。

【００２４】従って、このターボチャージャと回収ター
ビンを持つエンジンは、シリンダヘッド１に形成した排
気ポート１１とシリンダ１０の下部に形成した排気孔４
を通じてシリンダ１０内の排気ガスを排出することで、
図６の点線ＰとＰＸ　で示すように、シリンダ１０内の
燃焼ガス圧は低下し、ほとんどマニホルド排気圧ＭＰに
まで低下し、引き続く排気行程には、既にシリンダ内の
燃焼ガス圧は低下しているので、シリンダ１０内のシリ
ンダ内圧力Ｐからシリンダ内圧力ＰＸ　へと低下し、排
気行程でのピストン７の圧縮仕事が斜線で示す符号ＷＸ
　分だけ低減されることになる。即ち、従来のターボチ
ャージャと回収タービンを持つエンジンは、図７に示す
ように、排気ポート１１のみの開放ではシリンダ内圧力
Ｐ０　であるのに対して、この発明によるターボチャー
ジャと回収タービンを持つエンジンは、排気ポート１１
と排気孔４の開放ではシリンダ内圧力ＰＸ　となり、こ
のターボチャージャを持つ４サイクルエンジンでは斜線
で示す符号ＷＸ　だけ、ピストン７の圧縮仕事が低減さ
れることになる。

【００２５】更に、このターボチャージャと回収タービ
ンを持つエンジンでは、排気孔４を通じてシリンダ１０
内の排気ガスは、ターボチャージャ５のタービン２０に
送り込まれるので、排気エネルギーはターボチャージャ
５の発電・電動機２１で回収されると共に、コンプレッ
サ２２を作動して回収される。ターボチャージャ５のタ
ービン２０を通過した排気ガス、及び排気ポート１１か
ら排気マニホルド３を通じて排気された排気ガスは、引
き続き排気管１６とタービンスクロール１７を通じてエ
ネルギー回収タービン６に送り込まれ、エネルギー回収
タービン６のタービン２３を駆動する。

【００２６】即ち、このターボチャージャと回収タービ
ンを持つエンジンにおいて、ターボチャージャ５につい
ては、エンジンからの排気ガスを排気孔４を通じてター
ビン２０に送り込み、該タービン２０を回転させること
によってシャフト２６を回転させ、コンプレッサ２２を
回転させて吸入空気をエンジンに過給すると共に、発電
・電動機２１を回転させて発電・電動機２１を発電機と
して働かせてエネルギー回生を行うものである。また、
エネルギー回収タービン６におけるタービン２３のター
ビンスクロール１７に送り込まれた排気ガスは、タービ
ン２３を駆動し、タービン２３の回転運動はシャフト３
３を通じて発電・電動機２４を作動し、該発電・電動機
２４によって排気ガスが有する排気エネルギーは電気エ
ネルギーとして十分に回収される。

【００２７】

【発明の効果】この発明によるターボチャージャと回収
タービンを持つエンジンは、上記のように構成されてお
り、次のような効果を有する。即ち、このターボチャー
ジャと回収タービンを持つエンジンは、シリンダヘッド
に形成し且つ排気バルブを配置した排気ポート、ピスト
ン下死点近傍で開口するシリンダ下部に形成した排気孔
、該排気孔を第１排気管を通じて連通したターボチャー
ジャ、該ターボチャージャの下流に第２排気管を通じて
連通したエネルギー回収タービン、及び前記排気ポート
を前記第２排気管に連通する第３排気管を有するので、
ピストン下死点近傍で前記排気孔が開口することで該排
気孔分だけ排気有効面積が増大し、前記排気孔を通じて
シリンダ内の排気ガスはターボチャージャのタービン上
流側に排気され、該排気ガスはタービンを駆動してコン
プレッサを駆動すると共に、発電・電動機で排気エネル
ギーを回収する。前記排気孔から排出された排気ガスが
ターボチャージャを駆動した後、該排気ガスはエネルギ
ー回収タービンに送り込まれると共に、排気バルブを通
じてシリンダヘッドに形成した排気ポートから排気され
た残りの排気ガスは前記第３排気管即ち排気マニホルド
からターボチャージャの下流側で且つエネルギー回収タ
ービンの上流側に送り込まれ、該残りの排気ガスは前記
エネルギー回収タービンのタービンを駆動して外部へ排
気される。

【００２８】従って、このターボチャージャと回収ター
ビンを持つエンジンは、シリンダ内の排気ガスは前記排
気ポート及び前記排気孔を通じて爆発行程終端及び排気
行程初期において絶対量が低減して排気ガス圧は低くな
り、ピストンの上昇時の排気行程では、既にシリンダ内
の排気ガス量は低減しているので、ピストン上昇時のピ
ストンの圧縮仕事が低減し、特に、排気行程終端でのシ
リンダ内圧力が低下し、残留排気ガスは少量であるので
、引き続く吸入行程で十分の吸入空気がシリンダ内に導
入され、吸入効率を向上させることができる。

【００２９】特に、ターボチャージャを持つ４サイクル
エンジンが断熱エンジン、或いは高出力のディーゼルエ
ンジン等に適用された場合には、該エンジンでブースト
を高めて作動ガス量が大きくなっている時でも、シリン
ダ内の排気ガスは良好に排出されて、シリンダ内圧力が
低下するので、ピストンの圧縮仕事を低減することがで
き、吸入効率も向上できる。しかも、シリンダ内から排
出される排気エネルギーは、排気マニホルドの下流に設
けたターボチャージャ、エネルギー回収タービン等で十
分に回収され、エンジン効率を高め、燃費を低減できる
。

【００３０】また、このターボチャージャと回収タービ
ンを持つエンジンでは、前記排気ポートに配置した前記
排気バルブの開放時期は前記排気孔の開口より遅れて開
放するので、前記シリンダ内の排気ガスは排気行程にな
るまで前記排気バルブを通じて排出されない。それ故、
前記シリンダ内の排気ガス圧力は分散して低下すること
なく、シリンダ内の排気ガスは高圧で且つ高速で爆発行
程終端近傍では大部分が前記排気孔を通じて前記第１排
気管へ排出され、高圧で且つ高速の状態を維持したまま
で前記第１排気管から前記ターボチャージャに送り込ま
れ、前記ターボチャージャのタービンを良好に駆動する
ことができる。

【００３１】また、このターボチャージャと回収タービ
ンを持つエンジンには、吸入行程時に前記排気孔を閉鎖
する開閉バルブを設けたので、吸入行程時に前記ターボ
チャージャに連通する前記第１排気管から前記排気孔を
通じて前記シリンダ内に排気ガスが逆流することがなく
、作動サイクルはスムースに繰り返し行うことができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるターボチャージャと回収タービ
ンを持つエンジンの一実施例を示す概略断面図である。

【図２】図１のエンジンに設けたターボチャージャを示
す説明図である。

【図３】図１のエンジンに設けたエネルギー回収タービ
ンを示す説明図である。

【図４】図１のエンジンのシリンダブロックに形成した
シリンダ下部の詳細を示す断面図である。

【図５】図４の線Ａ−Ａにおける断面図である。

【図６】このターボチャージャと回収タービンを持つエ
ンジンの作動サイクルに対するシリンダ内圧力と排気バ
ルブ及び吸気バルブの開口面積とバルブタイミングを説
明するグラフである。

【図７】従来のエンジンの作動サイクルに対するシリン
ダ内圧力と排気バルブ及び吸気バルブの開口面積とバル
ブタイミングを説明するグラフである。

【符号の説明】

１　　　　シリンダヘッド ２　　　　シリンダブロック ３　　　　排気マニホルド（第３排気管）４　　　　排
気孔 ５　　　　ターボチャージャ ６　　　　エネルギー回収タービン ７　　　　ピストン ８　　　　排気管（第１排気管） ９　　　　排気バルブ １０　　シリンダ １１　　排気ポート １６　　排気管（第２排気管） ２０　　タービン ２８　　アクチュエータ ２９　　開閉バルブ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　シリンダヘッドに形成し且つ排気バル
   ブを配置した排気ポート、ピストン下死点近傍で開口す
   るシリンダ下部に形成した排気孔、該排気孔を第１排気
   管を通じて連通したターボチャージャ、該ターボチャー
   ジャの下流に第２排気管を通じて連通したエネルギー回
   収タービン、及び前記排気ポートを前記第２排気管に連
   通する第３排気管を有するエンジンの排気エネルギーに
   よって駆動されるターボチャージャと回収タービンを持
   つエンジン。
2. 【請求項２】　　前記排気ポートに配置した前記排気バ
   ルブの開放時期は前記排気孔の開口より遅れて開放する
   請求項１に記載のターボチャージャと回収タービンを持
   つエンジン。
3. 【請求項３】　　吸入行程時に前記排気孔を閉鎖する開
   閉バルブが設けられている請求項１に記載のターボチャ
   ージャと回収タービンを持つエンジン。