JPH06173700A - デュアル圧力排気ターボ過給機 - Google Patents
デュアル圧力排気ターボ過給機Info
- Publication number
- JPH06173700A JPH06173700A JP35348692A JP35348692A JPH06173700A JP H06173700 A JPH06173700 A JP H06173700A JP 35348692 A JP35348692 A JP 35348692A JP 35348692 A JP35348692 A JP 35348692A JP H06173700 A JPH06173700 A JP H06173700A
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- Japan
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- air
- combustion chamber
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- Withdrawn
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 26
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- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 14
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
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Classifications
-
- 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
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Supercharger (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的はディーゼル機関において高出
力と高熱効率が実現できるデュアル圧力排気ターボ過給
機を提供するにある。 【構成】 １軸に２個の圧縮用羽根車を持つ排気ターボ
過給機を採用し、２個の圧縮用羽根車から高圧と低圧の
給気を得る。さらに燃焼室に後給気弁６０を設け低圧で
容積の大きい給気を給気溜２１に導入し燃焼室１０の掃
気作用を行うと同時に、給気孔２０がピストンで閉鎖さ
れた後新設した後給気弁６０より高圧給気を燃焼室に導
入する。
力と高熱効率が実現できるデュアル圧力排気ターボ過給
機を提供するにある。 【構成】 １軸に２個の圧縮用羽根車を持つ排気ターボ
過給機を採用し、２個の圧縮用羽根車から高圧と低圧の
給気を得る。さらに燃焼室に後給気弁６０を設け低圧で
容積の大きい給気を給気溜２１に導入し燃焼室１０の掃
気作用を行うと同時に、給気孔２０がピストンで閉鎖さ
れた後新設した後給気弁６０より高圧給気を燃焼室に導
入する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は排気ターボ過給機付内燃
機関に関する。
機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５を参照し従来形の排気ターボ過給機
を使用した２サイクルディーゼル機関の一例を示す。該
機関の燃焼室１０はシリンダライナ１２と、その内面を
摺動するピストン１１と、シリンダヘッドより構成さ
れ、前記燃焼室から排出される排気は、排気弁３０から
排気通路３１をへて排気ターボ過給機４０のタービンＴ
1を駆動する。該タービンにより駆動されるコンプレッ
サＣ1 は大気を吸入圧縮し、大気よりも圧力の高い給気
を給気冷却器４１を経由して掃気溜２１に供給する。該
掃気溜の給気は給気孔２０がピストン１１により開かれ
ると燃焼室１０へ流入し、排気ガスの掃気と同時に新気
のチャージが行われ、所定のサイクルをえがき機関は作
動する。
を使用した２サイクルディーゼル機関の一例を示す。該
機関の燃焼室１０はシリンダライナ１２と、その内面を
摺動するピストン１１と、シリンダヘッドより構成さ
れ、前記燃焼室から排出される排気は、排気弁３０から
排気通路３１をへて排気ターボ過給機４０のタービンＴ
1を駆動する。該タービンにより駆動されるコンプレッ
サＣ1 は大気を吸入圧縮し、大気よりも圧力の高い給気
を給気冷却器４１を経由して掃気溜２１に供給する。該
掃気溜の給気は給気孔２０がピストン１１により開かれ
ると燃焼室１０へ流入し、排気ガスの掃気と同時に新気
のチャージが行われ、所定のサイクルをえがき機関は作
動する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図５に示すように給気
孔２０から燃焼室１０に流入した給気は前のサイクルの
残留ガスを排気弁３０をへて排気通路３１へ排出する掃
気を行なうが、この時流入する給気の容積すなわち給気
率αと、燃焼室１０内の排気ガスが新気と置換される割
合、即ち掃気効率ηの間には図３に示すような関係があ
る。掃気不良により残る残留ガス中のＣＯ2 やＨ2 Ｏ
は、３原子ガスで比熱比が大きくサイクルの熱効率を悪
化させるので、掃気効率ηを向上させて残留ガスを減少
させる必要があるがこのためには給気率αを大きくせね
ばならない。
孔２０から燃焼室１０に流入した給気は前のサイクルの
残留ガスを排気弁３０をへて排気通路３１へ排出する掃
気を行なうが、この時流入する給気の容積すなわち給気
率αと、燃焼室１０内の排気ガスが新気と置換される割
合、即ち掃気効率ηの間には図３に示すような関係があ
る。掃気不良により残る残留ガス中のＣＯ2 やＨ2 Ｏ
は、３原子ガスで比熱比が大きくサイクルの熱効率を悪
化させるので、掃気効率ηを向上させて残留ガスを減少
させる必要があるがこのためには給気率αを大きくせね
ばならない。
【０００４】そこで、従来の排気ターボ過給機４０で給
気率αを大きくするためには、タービンＴ1 の出力が一
定であるので給気圧力を低くして給気の全体容積を大き
くする必要があるが、給気圧力を低下させると掃気効率
ηは良くなっても、掃気空気の圧力が低下するため燃焼
室１０内の給気の絶対量が不足し、出力を低下させるこ
とになる。従って機関の出力を確保するためには、掃気
効率ηを良くすると同時に燃焼室１０内の給気量を増加
する必要がある。本発明の目的はディーゼル機関におい
て、高出力と高熱効率が実現できるデュアル圧力排気タ
ーボ過給機を提供するにある。
気率αを大きくするためには、タービンＴ1 の出力が一
定であるので給気圧力を低くして給気の全体容積を大き
くする必要があるが、給気圧力を低下させると掃気効率
ηは良くなっても、掃気空気の圧力が低下するため燃焼
室１０内の給気の絶対量が不足し、出力を低下させるこ
とになる。従って機関の出力を確保するためには、掃気
効率ηを良くすると同時に燃焼室１０内の給気量を増加
する必要がある。本発明の目的はディーゼル機関におい
て、高出力と高熱効率が実現できるデュアル圧力排気タ
ーボ過給機を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のデュアル圧力排
気ターボ過給機は１軸上に２個の圧縮用羽根車を持つ排
気ターボ過給機を備えた２サイクル内燃機関において、
高圧給気を生成する高圧羽根車と低圧給気を生成する低
圧羽根車よりなる前記２個の圧縮用羽根車と、内燃機関
のシリンダに設けられた後給気弁と、該後給気弁と前記
高圧羽根車の給気出口とを接続する高圧管路と、掃気溜
と低圧羽根車の給気出口とを接続する低圧管路とを有し
てなることを特徴としている。
気ターボ過給機は１軸上に２個の圧縮用羽根車を持つ排
気ターボ過給機を備えた２サイクル内燃機関において、
高圧給気を生成する高圧羽根車と低圧給気を生成する低
圧羽根車よりなる前記２個の圧縮用羽根車と、内燃機関
のシリンダに設けられた後給気弁と、該後給気弁と前記
高圧羽根車の給気出口とを接続する高圧管路と、掃気溜
と低圧羽根車の給気出口とを接続する低圧管路とを有し
てなることを特徴としている。
【０００６】
【作用】圧縮用羽根車より高圧と低圧の給気が得られる
ようにしたので、低圧で容積の大きい給気により掃気が
可能となり、高い掃気効率が得られるようになり、さら
にその後高圧の給気を後給気弁より導入することにより
燃焼室内への多くの給気量も同時に確保でき機関の高出
力と高性能が実現できる。
ようにしたので、低圧で容積の大きい給気により掃気が
可能となり、高い掃気効率が得られるようになり、さら
にその後高圧の給気を後給気弁より導入することにより
燃焼室内への多くの給気量も同時に確保でき機関の高出
力と高性能が実現できる。
【０００７】
【実施例】以下図１を参照し本発明の一実施例について
説明する。図１は本発明のデュアル圧力排気ターボ過給
機を利用した第１実施例のシステム全体図である。前記
デュアル圧力排気ターボ過給機５０は１軸に２個
（Ｃ2 ，Ｃ3 ）の圧縮用羽根車をもち、該両羽根車はタ
ービンＴ2 により駆動される。低圧用羽根車Ｃ2からの
低圧給気は低圧管路６２に設けられた給気冷却器４１を
経由して掃気溜２１へ供給される。
説明する。図１は本発明のデュアル圧力排気ターボ過給
機を利用した第１実施例のシステム全体図である。前記
デュアル圧力排気ターボ過給機５０は１軸に２個
（Ｃ2 ，Ｃ3 ）の圧縮用羽根車をもち、該両羽根車はタ
ービンＴ2 により駆動される。低圧用羽根車Ｃ2からの
低圧給気は低圧管路６２に設けられた給気冷却器４１を
経由して掃気溜２１へ供給される。
【０００８】また高圧用羽根車Ｃ3 からの高圧給気は高
圧管路６１に設けられた給気冷却器５１を経由して高圧
給気溜５２に供給され、燃焼室１０に設けられた後給気
弁６０を経由して燃焼室１０へ導入される。高圧給気を
燃焼室１０に供給する後給気弁６０の開閉タイミングは
図２に示すとおりで、排気弁３０と給気孔２０とが開口
して掃気作用が行われ、給気孔２０と排気弁３０とが閉
じた後、上昇するピストン１１により圧縮行程が開始さ
れるが、このとき後給気弁６０が開いて高圧の給気が燃
焼室１０へ導入される。
圧管路６１に設けられた給気冷却器５１を経由して高圧
給気溜５２に供給され、燃焼室１０に設けられた後給気
弁６０を経由して燃焼室１０へ導入される。高圧給気を
燃焼室１０に供給する後給気弁６０の開閉タイミングは
図２に示すとおりで、排気弁３０と給気孔２０とが開口
して掃気作用が行われ、給気孔２０と排気弁３０とが閉
じた後、上昇するピストン１１により圧縮行程が開始さ
れるが、このとき後給気弁６０が開いて高圧の給気が燃
焼室１０へ導入される。
【０００９】次に前記第１実施例の作用について説明す
る。図１に示すように低圧用羽根車Ｃ2 から容積の大き
い低圧の給気を取り出し掃気作用を行うため、図３に示
すように給気率がα1 からα2 に増大し、掃気効率がη
1 からη2 に向上する。その結果、燃焼室１０内の残留
ガスが減少しＣＯ2，Ｈ2 Ｏ等の３原子ガスが少なくな
りサイクル効率が大幅に向上する。その後給気孔２０が
閉じた後高圧の給気が燃焼室１０に導入されるため、ユ
ニフロー２サイクル機関においても新気の吹き抜けがな
くチャージ圧が上昇し高出力と高性能が確保できる。
る。図１に示すように低圧用羽根車Ｃ2 から容積の大き
い低圧の給気を取り出し掃気作用を行うため、図３に示
すように給気率がα1 からα2 に増大し、掃気効率がη
1 からη2 に向上する。その結果、燃焼室１０内の残留
ガスが減少しＣＯ2，Ｈ2 Ｏ等の３原子ガスが少なくな
りサイクル効率が大幅に向上する。その後給気孔２０が
閉じた後高圧の給気が燃焼室１０に導入されるため、ユ
ニフロー２サイクル機関においても新気の吹き抜けがな
くチャージ圧が上昇し高出力と高性能が確保できる。
【００１０】次に図４を参照し本発明の第２実施例につ
いて説明する。第２実施例の構成は、低圧の圧縮用羽根
車Ｃ2 の出口よりの給気の一部を低圧管路６２内で分岐
し、高圧の圧縮用羽根車Ｃ5 の入口に供給するものであ
り、且つ前記分岐点の上流管路内に配設された給気冷却
器４１の作用により高圧を得るのに必要な圧縮仕事が減
少し、その分、低圧の給気量を増加させ、第１実施例よ
りもさらに掃気効率を向上させることができる。また第
２実施例では高圧の圧縮用羽根車の圧縮比をさらに小さ
くとれるためその周速を減らすことができ、ロータの径
を小さくするとともに低抗張力鋼の採用が可能となる。
いて説明する。第２実施例の構成は、低圧の圧縮用羽根
車Ｃ2 の出口よりの給気の一部を低圧管路６２内で分岐
し、高圧の圧縮用羽根車Ｃ5 の入口に供給するものであ
り、且つ前記分岐点の上流管路内に配設された給気冷却
器４１の作用により高圧を得るのに必要な圧縮仕事が減
少し、その分、低圧の給気量を増加させ、第１実施例よ
りもさらに掃気効率を向上させることができる。また第
２実施例では高圧の圧縮用羽根車の圧縮比をさらに小さ
くとれるためその周速を減らすことができ、ロータの径
を小さくするとともに低抗張力鋼の採用が可能となる。
【００１１】
【発明の効果】本発明のデュアル圧力排気タービン過給
機は前記のとおり構成したので、タービン出力を増大さ
せることなく、且つこれにより駆動されるブロワを１軸
上に配設された高圧，低圧の両ブロワに分け、先づ低圧
で大容積の給気により掃気作用を行わせて高い掃気効率
が得られるようにすると共に、その後、圧縮行程の初期
に高圧の給気を後給気弁より燃焼室内へ導入することに
より燃焼室内への給気の絶対量が確保できるようにした
ので、高出力と高性能のディーゼル機関が提供可能とな
る。
機は前記のとおり構成したので、タービン出力を増大さ
せることなく、且つこれにより駆動されるブロワを１軸
上に配設された高圧，低圧の両ブロワに分け、先づ低圧
で大容積の給気により掃気作用を行わせて高い掃気効率
が得られるようにすると共に、その後、圧縮行程の初期
に高圧の給気を後給気弁より燃焼室内へ導入することに
より燃焼室内への給気の絶対量が確保できるようにした
ので、高出力と高性能のディーゼル機関が提供可能とな
る。
【図１】図１は本発明の第１実施例に係るデュアル排気
ターボ過給機付機関の全体システム図
ターボ過給機付機関の全体システム図
【図２】同上機関の後給気弁の作動タイミング図
【図３】過給ユニフロー２サイクルディーゼル機関の掃
気作用における給気率と掃気効率の関係図
気作用における給気率と掃気効率の関係図
【図４】本発明の第２実施例の要部ブロック図
【図５】従来例の図１応当図
１０…燃焼室、２１…掃気溜、３０…掃気弁、４１，５
２…給気冷却器、５０…排気ターボ過給機、５２…高圧
給気溜、６０…後給気弁、Ｃ2 ，Ｃ3 …圧縮用羽根車。
２…給気冷却器、５０…排気ターボ過給機、５２…高圧
給気溜、６０…後給気弁、Ｃ2 ，Ｃ3 …圧縮用羽根車。
Claims (1)
- 【請求項１】 １軸上に２個の圧縮用羽根車を持つ排気
ターボ過給機を備えた２サイクル内燃機関において、高
圧給気を生成する高圧羽根車（Ｃ3 ）と低圧給気を生成
する低圧羽根車（Ｃ2 ）よりなる前記２個の圧縮用羽根
車と、内燃機関の燃焼室（１０）に設けられた後給気弁
（６０）と、該後給気弁と前記高圧羽根車の給気出口と
を接続する高圧管路（６１）と、掃気溜（２１）と低圧
羽根車（Ｃ2 ）の給気出口とを接続する低圧管路（６
２）とを有してなるデュアル圧力排気ターボ過給機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35348692A JPH06173700A (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | デュアル圧力排気ターボ過給機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35348692A JPH06173700A (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | デュアル圧力排気ターボ過給機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06173700A true JPH06173700A (ja) | 1994-06-21 |
Family
ID=18431172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35348692A Withdrawn JPH06173700A (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | デュアル圧力排気ターボ過給機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06173700A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006029327A (ja) * | 2004-07-21 | 2006-02-02 | Man B & W Diesel As | ディーゼルエンジン |
-
1992
- 1992-12-14 JP JP35348692A patent/JPH06173700A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006029327A (ja) * | 2004-07-21 | 2006-02-02 | Man B & W Diesel As | ディーゼルエンジン |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000307 |