JPH0666151A - 内燃機関の過給装置 - Google Patents
内燃機関の過給装置Info
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- JPH0666151A JPH0666151A JP5151582A JP15158293A JPH0666151A JP H0666151 A JPH0666151 A JP H0666151A JP 5151582 A JP5151582 A JP 5151582A JP 15158293 A JP15158293 A JP 15158293A JP H0666151 A JPH0666151 A JP H0666151A
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
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- 230000001154 acute effect Effects 0.000 abstract 1
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
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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
- F02B41/00—Engines characterised by special means for improving conversion of heat or pressure energy into mechanical power
- F02B41/02—Engines with prolonged expansion
- F02B41/10—Engines with prolonged expansion in exhaust turbines
-
- 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
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
-
- 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
- F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
- F02B39/02—Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
- F02B39/04—Mechanical drives; Variable-gear-ratio drives
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 内燃機関の過給装置において、動力発生用タ
ービンの投入および遮断が急激に行われず、過給空気の
不足が避けられ、上部負荷範囲に故障が生じた際にター
ビンが内燃機関の運転に障害を与えることなしに遮断さ
れ、主要運転出力において最良の過給空気圧が達成され
るようにする。 【構成】 動力発生用タービン５に並列に、それを開閉
するための制御機構１６、２１を備えたバイパス配管１
４が設けられ、この配管はその貫流断面積が開いている
場合にタービン５とほぼ同じ排気ガス流量の貫流を可能
にするように寸法づけられる。制御機構７、１９と１
６、２１は、貫流断面積の開閉速度が個々に調整できる
ように設計され、投入および遮断過程中に過給空気圧を
極めて僅かしか変動させない制御装置１８、３０、３１
が設けられる。
ービンの投入および遮断が急激に行われず、過給空気の
不足が避けられ、上部負荷範囲に故障が生じた際にター
ビンが内燃機関の運転に障害を与えることなしに遮断さ
れ、主要運転出力において最良の過給空気圧が達成され
るようにする。 【構成】 動力発生用タービン５に並列に、それを開閉
するための制御機構１６、２１を備えたバイパス配管１
４が設けられ、この配管はその貫流断面積が開いている
場合にタービン５とほぼ同じ排気ガス流量の貫流を可能
にするように寸法づけられる。制御機構７、１９と１
６、２１は、貫流断面積の開閉速度が個々に調整できる
ように設計され、投入および遮断過程中に過給空気圧を
極めて僅かしか変動させない制御装置１８、３０、３１
が設けられる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、排気ガス駆動式過給
機と、排気ガス側において過給機タービンに並列接続さ
れた別個の動力発生用タービンと、このタービンを運転
停止するための制御機構とを持った内燃機関の過給装置
に関する。
機と、排気ガス側において過給機タービンに並列接続さ
れた別個の動力発生用タービンと、このタービンを運転
停止するための制御機構とを持った内燃機関の過給装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】この形式の内燃機関の過給装置はヨーロ
ッパ特許第００９１１３９号公報で公知である。過給機
タービンの横断面積は全負荷運転にとって必要であるよ
りも狭く決められている。これによって過給機タービン
はエンジン部分負荷において排気ガスを大きくせき止め
るので、過給機は下部負荷範囲運転において比較的高い
過給空気圧を供給する。動力発生用タービンは所定のエ
ンジン部分負荷に到達した際に急激に投入ないし遮断さ
れる。排気ガス駆動式過給機および動力発生用タービン
は、このタービンが投入されている場合に全負荷点にお
いて所望の過給空気圧が達成されるように設計されてい
る。
ッパ特許第００９１１３９号公報で公知である。過給機
タービンの横断面積は全負荷運転にとって必要であるよ
りも狭く決められている。これによって過給機タービン
はエンジン部分負荷において排気ガスを大きくせき止め
るので、過給機は下部負荷範囲運転において比較的高い
過給空気圧を供給する。動力発生用タービンは所定のエ
ンジン部分負荷に到達した際に急激に投入ないし遮断さ
れる。排気ガス駆動式過給機および動力発生用タービン
は、このタービンが投入されている場合に全負荷点にお
いて所望の過給空気圧が達成されるように設計されてい
る。
【０００３】動力発生用タービンを上部負荷範囲におい
て故障のために遮断しなければならないときには、過給
空気圧は許容できない値に上昇する。その際排気ガス駆
動式過給機の許容最大回転数および許容シリンダ圧を超
過するおそれがある。
て故障のために遮断しなければならないときには、過給
空気圧は許容できない値に上昇する。その際排気ガス駆
動式過給機の許容最大回転数および許容シリンダ圧を超
過するおそれがある。
【０００４】更に動力発生用タービンの急激な投入は、
このタービンの出力を負荷に伝達する手段が同様に急激
に荷重されるという結果を生ずる。例えば歯車伝動装置
および特に自動過走（オーバーラン）クラッチにおいて
はかなりの損傷を生じるおそれがある。更に動力発生用
タービンの急激な投入は過給空気圧を急激に低下してし
まい、これは空気の不足を生じ、燃焼室の構造部品に大
きな熱負荷を生じるおそれがある。
このタービンの出力を負荷に伝達する手段が同様に急激
に荷重されるという結果を生ずる。例えば歯車伝動装置
および特に自動過走（オーバーラン）クラッチにおいて
はかなりの損傷を生じるおそれがある。更に動力発生用
タービンの急激な投入は過給空気圧を急激に低下してし
まい、これは空気の不足を生じ、燃焼室の構造部品に大
きな熱負荷を生じるおそれがある。
【０００５】排気ガス駆動式過給機および動力発生用タ
ービンを全負荷において所望の過給空気圧に設定するこ
とは、主に利用される出力範囲においてエンジンに対し
て最良の過給空気圧が形成されないことを意味する。
ービンを全負荷において所望の過給空気圧に設定するこ
とは、主に利用される出力範囲においてエンジンに対し
て最良の過給空気圧が形成されないことを意味する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に述べた形式の内燃機関の過給装置を、動力発生用ター
ビンの投入および遮断が急激に行われず、過給空気の不
足が避けられ、上部負荷範囲において故障が生じた際に
動力発生用タービンが内燃機関の運転に支障を与えるこ
となしに遮断され、主な運転出力において最良の過給空
気圧が達成されるように改良することにある。
に述べた形式の内燃機関の過給装置を、動力発生用ター
ビンの投入および遮断が急激に行われず、過給空気の不
足が避けられ、上部負荷範囲において故障が生じた際に
動力発生用タービンが内燃機関の運転に支障を与えるこ
となしに遮断され、主な運転出力において最良の過給空
気圧が達成されるように改良することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によればこの課題
は、冒頭に述べた形式の内燃機関の過給装置において、
動力発生用タービンに対して並列にバイパス配管が設け
られ、このバイパス配管がそれを開閉するための制御機
構を有し、バイパス配管がその貫流断面積が開いている
場合に動力発生用タービンとほぼ同じ排気ガス流量の貫
流を可能にするように寸法づけられ、動力発生用タービ
ンを投入および遮断するための制御量が過給空気圧であ
り、制御機構が、貫流断面積の開閉速度が個々に調整で
きるように設計され、制御機構に対して、投入および遮
断過程中において過給空気圧を極めて僅かしか変動させ
ない制御装置が設けられ、この制御装置によって動力発
生用タービンが遮断でき、排気ガス駆動式過給機および
動力発生用タービンが、７５〜９０％のエンジン出力に
おいて最良の過給空気圧が達成されるように設計される
ことによって解決される。
は、冒頭に述べた形式の内燃機関の過給装置において、
動力発生用タービンに対して並列にバイパス配管が設け
られ、このバイパス配管がそれを開閉するための制御機
構を有し、バイパス配管がその貫流断面積が開いている
場合に動力発生用タービンとほぼ同じ排気ガス流量の貫
流を可能にするように寸法づけられ、動力発生用タービ
ンを投入および遮断するための制御量が過給空気圧であ
り、制御機構が、貫流断面積の開閉速度が個々に調整で
きるように設計され、制御機構に対して、投入および遮
断過程中において過給空気圧を極めて僅かしか変動させ
ない制御装置が設けられ、この制御装置によって動力発
生用タービンが遮断でき、排気ガス駆動式過給機および
動力発生用タービンが、７５〜９０％のエンジン出力に
おいて最良の過給空気圧が達成されるように設計される
ことによって解決される。
【０００８】
【実施例】以下図面に示した実施例を参照して本発明を
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【０００９】図１において内燃機関１は排気ガス駆動式
過給機３の圧縮機２を介して圧縮空気を供給される。内
燃機関１の排気ガスが供給される過給機タービン４は圧
縮機２を駆動する。排気ガス側において過給機タービン
４および動力発生用タービン５が並列接続されている。
タービン５への供給配管６に方向切換弁の形をした遮断
弁７が配置されている。この遮断弁７は排気ガス駆動式
過給機の所定の過給空気圧において自動的に開閉され
る。
過給機３の圧縮機２を介して圧縮空気を供給される。内
燃機関１の排気ガスが供給される過給機タービン４は圧
縮機２を駆動する。排気ガス側において過給機タービン
４および動力発生用タービン５が並列接続されている。
タービン５への供給配管６に方向切換弁の形をした遮断
弁７が配置されている。この遮断弁７は排気ガス駆動式
過給機の所定の過給空気圧において自動的に開閉され
る。
【００１０】特に高い効率の過給機を持った上述の過給
装置において、排気ガス駆動式過給機の過給機タービン
４の出力は必要な過給機動力よりも大きく、余分な出力
はエンジンの有効出力を増大するために利用される。排
気ガス駆動式過給機タービン４に導かれる排気ガスの一
部は供給配管６を通って動力発生用タービン５に導かれ
る。そこでこの排気ガスエネルギーの過剰出力はタービ
ン５で吸収され、伝動装置９を介して内燃機関１のクラ
ンク軸１０に与えられる。タービン５の排気ガス配管１
１および排気ガス駆動式過給機３の排気ガス配管１２は
共通の排気ガス集合配管１３に開口している。動力発生
用タービン５と並列に絞り１５と遮断弁１６とを持った
バイパス配管１４が配置されている。このバイパス配管
１４は、遮断弁１６が開放され遮断弁７が閉じられてい
る場合タービン５とほぼ同じ排気ガス流量の貫流が可能
であるように設定されている。絞り１５は、タービン５
が運転されてない場合にタービン５に相応した圧力勾配
を発生させる目的を有している。これによってタービン
５はそれに前置されている遮断弁７によって内燃機関の
過給に影響を与えることなしに遮断される。
装置において、排気ガス駆動式過給機の過給機タービン
４の出力は必要な過給機動力よりも大きく、余分な出力
はエンジンの有効出力を増大するために利用される。排
気ガス駆動式過給機タービン４に導かれる排気ガスの一
部は供給配管６を通って動力発生用タービン５に導かれ
る。そこでこの排気ガスエネルギーの過剰出力はタービ
ン５で吸収され、伝動装置９を介して内燃機関１のクラ
ンク軸１０に与えられる。タービン５の排気ガス配管１
１および排気ガス駆動式過給機３の排気ガス配管１２は
共通の排気ガス集合配管１３に開口している。動力発生
用タービン５と並列に絞り１５と遮断弁１６とを持った
バイパス配管１４が配置されている。このバイパス配管
１４は、遮断弁１６が開放され遮断弁７が閉じられてい
る場合タービン５とほぼ同じ排気ガス流量の貫流が可能
であるように設定されている。絞り１５は、タービン５
が運転されてない場合にタービン５に相応した圧力勾配
を発生させる目的を有している。これによってタービン
５はそれに前置されている遮断弁７によって内燃機関の
過給に影響を与えることなしに遮断される。
【００１１】過給装置はたいていのエンジン運転回転数
に通用する流量に対して設計されている。即ち排気ガス
駆動式過給機３および動力発生用タービン５は、最大エ
ンジン負荷の約７５〜９０％の主要運転出力において最
良の過給空気圧が達成されるように設計されている。勿
論過給空気圧は小さな部分負荷および全負荷において最
良の値からずれる。しかしこれは、内燃機関１がこの範
囲では運転時間のごく一部でしか運転されないので欠点
とはならない。
に通用する流量に対して設計されている。即ち排気ガス
駆動式過給機３および動力発生用タービン５は、最大エ
ンジン負荷の約７５〜９０％の主要運転出力において最
良の過給空気圧が達成されるように設計されている。勿
論過給空気圧は小さな部分負荷および全負荷において最
良の値からずれる。しかしこれは、内燃機関１がこの範
囲では運転時間のごく一部でしか運転されないので欠点
とはならない。
【００１２】過給空気圧は過給装置の熱負荷に大きな影
響を与えるので、動力発生用タービン５の投入信号は過
給空気圧から導き出される。この過給空気圧の値はエン
ジン負荷に関係して選択される。実験の結果、タービン
５の投入および遮断がエンジン負荷の中央範囲でしか有
効でないことが分かった。
響を与えるので、動力発生用タービン５の投入信号は過
給空気圧から導き出される。この過給空気圧の値はエン
ジン負荷に関係して選択される。実験の結果、タービン
５の投入および遮断がエンジン負荷の中央範囲でしか有
効でないことが分かった。
【００１３】図２は、横軸にエンジン負荷が％で記入さ
れ、縦軸に過給空気圧ＰL がバールで記入されている線
図を示している。曲線Ａはタービン５が遮断されている
場合の過給空気圧ＰL とエンジン負荷との関係を示して
おり、曲線Ｂはタービン５が投入されている場合の同じ
関係を示している。内燃機関１の高速回転中においてタ
ービン５の前の遮断弁７は、過給空気圧が所定の値Ｃに
到達した際に開き始める。これによって過給空気圧が低
下する。過給空気圧が所定の下側値Ｄを下回ったとき、
タービン５の前の遮断弁７の開放過程は中断される。そ
れから過給空気圧はエンジン負荷が増大する場合に再び
増加する。この過程は、遮断弁７が完全に開かれるまで
繰り返される。この特性は線図のジグザグの部分曲線Ｅ
で示されている。従って過給空気圧は遮断弁７の切換過
程中において所定の値ＣとＤで規定された狭い範囲にと
どまり、これによって空気不足状態およびそれにより生
ずる欠点は避けられる。
れ、縦軸に過給空気圧ＰL がバールで記入されている線
図を示している。曲線Ａはタービン５が遮断されている
場合の過給空気圧ＰL とエンジン負荷との関係を示して
おり、曲線Ｂはタービン５が投入されている場合の同じ
関係を示している。内燃機関１の高速回転中においてタ
ービン５の前の遮断弁７は、過給空気圧が所定の値Ｃに
到達した際に開き始める。これによって過給空気圧が低
下する。過給空気圧が所定の下側値Ｄを下回ったとき、
タービン５の前の遮断弁７の開放過程は中断される。そ
れから過給空気圧はエンジン負荷が増大する場合に再び
増加する。この過程は、遮断弁７が完全に開かれるまで
繰り返される。この特性は線図のジグザグの部分曲線Ｅ
で示されている。従って過給空気圧は遮断弁７の切換過
程中において所定の値ＣとＤで規定された狭い範囲にと
どまり、これによって空気不足状態およびそれにより生
ずる欠点は避けられる。
【００１４】図３における第１の実施例では、この特性
は制御機構７、１９、１６、２１の空気式制御によって
実現される。方向切換弁の形をした動力発生用タービン
５の遮断弁７は入力側に圧力配管１７を介して圧縮空気
が供給される。この圧力配管１７には制御機構即ち絞り
１９の前および方向切換弁７の前に方向切換弁の形をし
た別の遮断弁１８が配置されている。制御量として作用
する過給空気圧に関係して方向切換弁１８が操作され
る。この方向切換弁１８は放圧された基本位置において
閉じられ、過給空気圧が増大した際にばねの復帰力に抗
して開かれる。バイパス配管１４の制御機構即ち絞り要
素２１および遮断弁１６の制御は、方向切換弁の形をし
た遮断弁１６の入力側に、圧縮空気源（図示せず）に接
続され圧縮空気を案内する圧力配管２０を接続すること
によって行われる。公知のように絞り弁２２、２３、２
４、２５と逆止弁２６、２７、２８、２９とから構成さ
れている絞り要素１９、２１は、その都度の圧力上昇あ
るいは圧力降下をゆっくりさせる目的を有する。バイパ
ス配管１４は動力発生用タービン５が遮断されていると
きだけ開放すればよいので、圧力配管２０は電磁式方向
切換弁３０を介して放圧される。タービン５を運転する
際、方向切換弁３１が開かれ、方向切換弁３０は閉じら
れる。しかしタービン５に故障が生じたとき、方向切換
弁３０が投入され、方向切換弁３１は閉じられ、これに
よってバイパス配管１４の遮断弁１６が圧縮空気によっ
て開かれ、圧力配管１７の方向切換弁１８がばね力によ
って閉じられる。電磁式方向切換弁３０、３１の作動は
非常に迅速に行われる。
は制御機構７、１９、１６、２１の空気式制御によって
実現される。方向切換弁の形をした動力発生用タービン
５の遮断弁７は入力側に圧力配管１７を介して圧縮空気
が供給される。この圧力配管１７には制御機構即ち絞り
１９の前および方向切換弁７の前に方向切換弁の形をし
た別の遮断弁１８が配置されている。制御量として作用
する過給空気圧に関係して方向切換弁１８が操作され
る。この方向切換弁１８は放圧された基本位置において
閉じられ、過給空気圧が増大した際にばねの復帰力に抗
して開かれる。バイパス配管１４の制御機構即ち絞り要
素２１および遮断弁１６の制御は、方向切換弁の形をし
た遮断弁１６の入力側に、圧縮空気源（図示せず）に接
続され圧縮空気を案内する圧力配管２０を接続すること
によって行われる。公知のように絞り弁２２、２３、２
４、２５と逆止弁２６、２７、２８、２９とから構成さ
れている絞り要素１９、２１は、その都度の圧力上昇あ
るいは圧力降下をゆっくりさせる目的を有する。バイパ
ス配管１４は動力発生用タービン５が遮断されていると
きだけ開放すればよいので、圧力配管２０は電磁式方向
切換弁３０を介して放圧される。タービン５を運転する
際、方向切換弁３１が開かれ、方向切換弁３０は閉じら
れる。しかしタービン５に故障が生じたとき、方向切換
弁３０が投入され、方向切換弁３１は閉じられ、これに
よってバイパス配管１４の遮断弁１６が圧縮空気によっ
て開かれ、圧力配管１７の方向切換弁１８がばね力によ
って閉じられる。電磁式方向切換弁３０、３１の作動は
非常に迅速に行われる。
【００１５】エンジン負荷が低下する場合、タービン５
の遮断はその投入と類似して逆向きに行われる。タービ
ン５の制御機構７、１９およびバイパス配管１４の制御
機構１６、２１は、それらが２０〜１２０秒の操作時間
で開閉できるように設計されている。
の遮断はその投入と類似して逆向きに行われる。タービ
ン５の制御機構７、１９およびバイパス配管１４の制御
機構１６、２１は、それらが２０〜１２０秒の操作時間
で開閉できるように設計されている。
【００１６】図４は図３の実施例の電気式制御方式を示
している。圧力配管１７は電流導線に、方向切換弁３
０、３１はスイッチに置き換えられる。過給空気圧は電
気入力信号として図示しない上位制御装置即ち計算機に
導かれる。この計算機は、記憶された目標値をもとにタ
ービン５およびバイパス配管１４の方向切換弁として形
成された遮断弁７、１６の位置を調節する電動式サーボ
モータ３２、３３を制御するためのデジタル出力パルス
を発する。投入過程および遮断過程は図３の空気式の場
合に類似して進行し、その場合押釦スイッチ３４が図３
における方向切換弁１８の機能を果たす。
している。圧力配管１７は電流導線に、方向切換弁３
０、３１はスイッチに置き換えられる。過給空気圧は電
気入力信号として図示しない上位制御装置即ち計算機に
導かれる。この計算機は、記憶された目標値をもとにタ
ービン５およびバイパス配管１４の方向切換弁として形
成された遮断弁７、１６の位置を調節する電動式サーボ
モータ３２、３３を制御するためのデジタル出力パルス
を発する。投入過程および遮断過程は図３の空気式の場
合に類似して進行し、その場合押釦スイッチ３４が図３
における方向切換弁１８の機能を果たす。
【００１７】図５における制御機構７、１９、１６、２
１の空気式制御方式においては、バイパス配管１４の遮
断弁１６は遮断弁１８を介して入力側に過給空気が供給
され、図３における実施例と同じように動力発生用ター
ビン５の投入が行われる。切換過程が終了しバイパス配
管１４が完全に開かれ、更にタービン５の運転に対する
他のすべての条件が満たされたとき、バイパス配管１４
の遮断弁１６が閉鎖し、同時にタービン５の遮断弁７が
上述の操作時間で開かれる。図３における実施例との相
違点は、方向切換弁１８を通る過給空気がバイパス配管
１４の遮断弁１６に対する圧縮空気を制御し、圧縮空気
が入力側においてタービン５の遮断弁７にかかることに
ある。同様に電磁式に切換可能な方向切換弁３０、３１
を介して切り換えが行われる。即ち圧力配管ないし導線
１７、２０には制御機構が設けられ、排気ガス流量はこ
の制御機構によって絞られるか、遮断弁７、１６によっ
て中断される。従って制御機構７、１６、１９、２１
は、貫流横断面積の開閉速度が個々に調整できるように
設計されている。
１の空気式制御方式においては、バイパス配管１４の遮
断弁１６は遮断弁１８を介して入力側に過給空気が供給
され、図３における実施例と同じように動力発生用ター
ビン５の投入が行われる。切換過程が終了しバイパス配
管１４が完全に開かれ、更にタービン５の運転に対する
他のすべての条件が満たされたとき、バイパス配管１４
の遮断弁１６が閉鎖し、同時にタービン５の遮断弁７が
上述の操作時間で開かれる。図３における実施例との相
違点は、方向切換弁１８を通る過給空気がバイパス配管
１４の遮断弁１６に対する圧縮空気を制御し、圧縮空気
が入力側においてタービン５の遮断弁７にかかることに
ある。同様に電磁式に切換可能な方向切換弁３０、３１
を介して切り換えが行われる。即ち圧力配管ないし導線
１７、２０には制御機構が設けられ、排気ガス流量はこ
の制御機構によって絞られるか、遮断弁７、１６によっ
て中断される。従って制御機構７、１６、１９、２１
は、貫流横断面積の開閉速度が個々に調整できるように
設計されている。
【００１８】図６に示すように、排気ガス供給配管６に
はタービン５の前に１秒以下の時間で切り換え可能即ち
閉鎖する補助遮断弁３５が配置されていると有利であ
る。同様に迅速に開放する遮断弁３６がバイパス配管１
４の遮断弁１６に並列に流れ配管３７の中に配置されて
いる。これら両補助遮断弁３５、３６はタービン５の非
常停止を可能にする。
はタービン５の前に１秒以下の時間で切り換え可能即ち
閉鎖する補助遮断弁３５が配置されていると有利であ
る。同様に迅速に開放する遮断弁３６がバイパス配管１
４の遮断弁１６に並列に流れ配管３７の中に配置されて
いる。これら両補助遮断弁３５、３６はタービン５の非
常停止を可能にする。
【００１９】例えば油の不足、超過速度、振動警報など
のような動力発生用タービンの遮断のための条件が発生
すると、タービン５は内燃機関の運転に影響を与えるこ
となしに運転停止される。バイパス配管１４における遮
断弁１６がタービン５の非常停止の際に十分速く開放さ
れるように形成されていると、迅速に開放する別個の遮
断弁３６は省略できる。
のような動力発生用タービンの遮断のための条件が発生
すると、タービン５は内燃機関の運転に影響を与えるこ
となしに運転停止される。バイパス配管１４における遮
断弁１６がタービン５の非常停止の際に十分速く開放さ
れるように形成されていると、迅速に開放する別個の遮
断弁３６は省略できる。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、動力発生用タービンの
投入および遮断は急激には行われず、過給空気が不足す
ることはなく、上部負荷範囲において故障が生じた際に
タービンは内燃機関の運転に支障を与えることなしに遮
断され、主要運転出力において最良の過給空気圧が達成
される。
投入および遮断は急激には行われず、過給空気が不足す
ることはなく、上部負荷範囲において故障が生じた際に
タービンは内燃機関の運転に支障を与えることなしに遮
断され、主要運転出力において最良の過給空気圧が達成
される。
【図１】排気ガス駆動式過給機とこれに対して並列接続
された動力発生用タービンとを備えた内燃機関の過給装
置の原理系統図。
された動力発生用タービンとを備えた内燃機関の過給装
置の原理系統図。
【図２】過給空気圧とエンジン負荷との関係を示す線
図。
図。
【図３】この発明による制御機構の空気式制御方式の原
理系統図。
理系統図。
【図４】制御機構の電気式制御方式の原理系統図。
【図５】制御機構の異なった空気式制御方式の原理系統
図。
図。
【図６】動力発生用タービンの非常停止方式の原理系統
図。
図。
１ 内燃機関 ３ 排気ガス駆動式過給機 ４ 過給機タービン ５ 動力発生用タービン ７ 遮断弁 １４ バイパス配管 １６ 遮断弁 １８ 遮断弁 １９ 絞り要素 ２１ 絞り要素 ３０ 遮断弁 ３１ 遮断弁
Claims (7)
- 【請求項１】 排気ガス駆動式過給機と、排気ガス側に
おいて過給機タービンに並列接続された別個の動力発生
用タービンと、このタービンを運転停止するための制御
機構とを持った内燃機関の過給装置において、動力発生
用タービン（５）に並列にバイパス配管（１４）が設け
られ、このバイパス配管（１４）がそれを開閉するため
の制御機構（１６、２１）を有し、バイパス配管（１
４）がその貫流断面積が開いている場合にタービン
（５）とほぼ同じ排気ガス流量の貫流を可能にするよう
に寸法づけられ、タービン（５）を投入および遮断する
ための制御量が過給空気圧であり、制御機構（７、１
９；１６、２１）が、貫流断面積の開閉速度を個々に調
整できるように設計され、制御機構（７、１９；１６、
２１）に対して、投入および遮断過程中に過給空気圧を
極めて僅かしか変動させない制御装置（１８、３０、３
１）が設けられ、この制御装置（１８、３０、３１）に
よってタービン（５）が遮断でき、排気ガス駆動式過給
機（３）およびタービン（５）が、７５〜９０％のエン
ジン出力において最良の過給空気圧が達成されるように
設計されていることを特徴とする内燃機関の過給装置。 - 【請求項２】 制御機構（７、１９；１６、２１）が遮
断弁（７、１６）と絞り要素（１９、２１）とから成
り、制御装置（１８、３０、３１）が方向切換弁（１
８）と電磁作動式方向切換弁（３０、３１）とから成
り、上位制御装置に並列接続されることを特徴とする請
求項１記載の過給装置。 - 【請求項３】 タービン（５）の前の遮断弁（７）の入
力側が過給空気圧に関係して付勢されることを特徴とす
る請求項２記載の内燃機関の過給装置。 - 【請求項４】 バイパス配管（１４）の遮断弁（１６）
の入力側が過給空気圧に関係して付勢されることを特徴
とする請求項２記載の過給装置。 - 【請求項５】 タービン（５）の前の１秒以下で閉鎖で
きる補助遮断機構（３５）と、バイパス配管（１４）の
第１の遮断弁（１６）に並列接続された１秒以下で投入
できる遮断弁（３６）とが設けられることを特徴とする
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の過給装置。 - 【請求項６】 過給空気圧特性が空気式制御装置によっ
て実現されることを特徴とする請求項１ないし５のいず
れか１つに記載の過給装置。 - 【請求項７】 過給空気圧特性が電気式制御装置によっ
て実現されることを特徴とする請求項１ないし５のいず
れか１つに記載の過給装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4221734A DE4221734C2 (de) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | Aufladesystem für Brennkraftmaschinen |
| DE4221734.2 | 1992-07-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0666151A true JPH0666151A (ja) | 1994-03-08 |
| JP3487357B2 JP3487357B2 (ja) | 2004-01-19 |
Family
ID=6462332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15158293A Expired - Lifetime JP3487357B2 (ja) | 1992-07-02 | 1993-05-28 | 内燃機関の過給装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3487357B2 (ja) |
| DE (1) | DE4221734C2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11284681A (ja) * | 1998-03-31 | 1999-10-15 | Tamura Electric Works Ltd | 情報機器 |
| US7260437B2 (en) | 2001-09-18 | 2007-08-21 | Denso Corporation | Network system using management frames for supervising control units |
| US20130055711A1 (en) * | 2011-09-07 | 2013-03-07 | Douglas C. Hofer | Method and system for a turbocharged engine |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR112013027099A2 (pt) * | 2011-04-21 | 2019-09-24 | Mack Trucks | sistema de energia com passagem de contorno de turbina e método de operação de um sistema de energia |
| BR112016028811A2 (pt) * | 2014-06-10 | 2017-08-22 | Volvo Truck Corp | um sistema de turbina |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3364469D1 (en) * | 1982-04-05 | 1986-08-21 | Bbc Brown Boveri & Cie | Exhaust turbocharger on a supercharged diesel engine |
| DE3729117C1 (en) * | 1987-09-01 | 1988-11-03 | Man B & W Diesel Gmbh | Internal combustion engine system |
| DE3916242C1 (ja) * | 1989-05-18 | 1990-06-13 | Man B & W Diesel Ag, 8900 Augsburg, De |
-
1992
- 1992-07-02 DE DE4221734A patent/DE4221734C2/de not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-05-28 JP JP15158293A patent/JP3487357B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11284681A (ja) * | 1998-03-31 | 1999-10-15 | Tamura Electric Works Ltd | 情報機器 |
| US7260437B2 (en) | 2001-09-18 | 2007-08-21 | Denso Corporation | Network system using management frames for supervising control units |
| US20130055711A1 (en) * | 2011-09-07 | 2013-03-07 | Douglas C. Hofer | Method and system for a turbocharged engine |
| US8813494B2 (en) * | 2011-09-07 | 2014-08-26 | General Electric Company | Method and system for a turbocharged engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3487357B2 (ja) | 2004-01-19 |
| DE4221734A1 (de) | 1994-01-05 |
| DE4221734C2 (de) | 1996-01-04 |
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