JPH0748984Y2 - ターボチャージャ付きエンジン - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、ターボチャージャ付きエンジンに係り、詳
しくは小型化されたターボチャージャを装備するエンジ
ンに関するものである。

〔従来の技術〕

例えば船舶用エンジンでは、エンジンは定格運転のみで
使用されている。また、従来の船舶用エンジンでは、タ
ーボチャージャのタービンに対して並列なバイパス通路
は設けられず、ターボチャージャは、定格エンジン回転
数時に定格ブースト圧が得られる容量に設定されてい
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

したがって、ターボチャージャが大型化し、コスト、重
量及び応答性の面で不利となっている。

また、ターボチャージャのタービンに対して並列にバイ
パス通路を設け、このバイパス通路をウェストゲートバ
ルブにより開閉することは、コストの上昇及び信頼性の
低下の原因になる。

なお、実願昭59−897号（実開昭60−114236号）明細書
及び図面のマイクロフィルムは、ターボチャージャのタ
ービンの排気通路部分に対して並列に常時全開状態のバ
イパス通路を設けることを開示するが、エンジンは、本
来的に、バイパス通路がない状態で定格運転となるよう
に設定され、エンジンが、燃料消費量又は熱効率の観点
から止むを得ず、定格運転外で運転されて、排気ガス温
度の低下等に至り、これにもかかわらず、所望の排気ガ
ス温度や掃気圧を得るために、常時全開状態のバイパス
通路が設けられるものである。換言すれば、ターボチャ
ージャの容量は、バイパス通路の有無には全く関係な
く、バイパス通路が存在するときに、存在しないときよ
りも、小さくされて、ターボチャージャが小型化される
ことはない。

この考案の目的は、定格ブースト圧を得るに当り、ウェ
ストゲートバルブの装備等のコスト上昇要因を排除しつ
つターボチャージャの小型化を図ることができるターボ
チャージャ付きエンジンを提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この考案を、実施例に対応する図面の符号を使用して説
明する。

この考案の前提となるターボチャージャ（18）付きエン
ジン（10）では、ターボチャージャ（18）は、排気通路
（16）に配設されるタービン（20）と、吸気通路（14）
に配設されタービン（20）により駆動されるコンプレッ
サ（22）とを備えている。そして、この考案のターボチ
ャージャ（18）付きエンジン（10）では、バイパス通路
（26）は、タービン（20）の配設されている排気通路
（16）の部分に対して並列に常時全開状態で設けられて
いる。また、ターボチャージャ（18）は、エンジン（1
0）の定格エンジン回転数において、バイパス通路（2
6）を設けない場合とほぼ同じブースト圧を生成するよ
うな容量に設定されている。

〔作用〕

排気ガスは、エンジン回転数に関係なく、タービン（2
0）のある排気通路部分だけでなく、常時全開状態のバ
イパス通路（26）も流れる。タービン（20）のある排気
通路部分を流れる排気ガスはタービン（20）を回し、こ
れにより、コンプレッサ（22）は、回転して、吸気通路
（14）において吸入空気を加圧する。ターボチャージャ
（18）は、エンジン回転数が定格値になると、ほぼ定格
ブースト圧を生成する。したがって、ターボチャージャ
（18）は、バイパス通路（26）が設けられない場合の定
格エンジン回転数時にほぼ定格ブースト圧を生成するタ
ーボチャージャ（以下、「従来ターボチャージャ」と言
う。）より小さい排気ガス流量でほぼ定格ブースト圧を
達成するものとなり、従来ターボチャージャより容量を
小さくすることができる。

〔実施例〕 以下、この考案を図面の実施例について説明する。

第１図はターボチャージャ付きディーゼルエンジンの概
略構成図である。ディーゼルエンジン10は例えば船舶の
動力用として使用され、ディーゼルエンジン10の燃焼室
12は吸気通路14及び排気通路16へ連通している。ターボ
チャージャ18は、排気通路16に配設され排気通路16内の
排気ガスにより駆動されるタービン20と、吸気通路14に
配設されて吸入空気を加圧するコンプレッサ22と、ター
ビン20及びコンプレッサ22を一体的に結合しタービン20
の回転動力をコンプレッサ22へ伝達する軸24とを備えて
いる。バイパス通路26は、タービン20が配置されている
排気通路16の部分に対して並列に接続され、ウェストゲ
ートバルブにより開閉されることなく、常時、開かれて
いる。ターボチャージャ18の容量は、ディーゼルエンジ
ン10の定格運転時に後述の第２図のような定格ブースト
圧を生成するように設定されている。

排気ガスは、ディーゼルエンジン10の運転状況に関係な
く、タービン20のある排気通路部分とそのバイパス通路
26とに分割されて流れる。タービン20のある排気通路部
分を流れる排気ガスはタービン20を回し、これにより、
コンプレッサ22は、回転して、吸気通路14において吸入
空気を加圧する。定格エンジン回転数時では、タービン
20の回転数が所定の値となり、ブースト圧はほぼ定格値
となる。

第２図は種々の場合においてエンジン回転数とブースト
圧との関係を示している。いずれの場合も、ディーゼル
エンジン10の定格回転数において、定格ブースト圧を得
ることができるようにターボチャージャの容量を設定さ
れている。従来技術のように、大型のターボチャージャ
を使用する場合には（実線）、定格エンジン回転数未満
のエンジン回転数において、ターボチャージャの大型の
ために、コンプレッサの回転速度が低く、ブースト圧が
低くなるのに対し、この考案では（一点鎖線）、ターボ
チャージャの小型の故に定格エンジン回転数未満のエン
ジン回転数におけるブースト圧は大型のターボチャージ
ャの使用の場合に比して高くなる。バイパス通路にウェ
ストゲートバルブが付いている場合は（破線）、ウェス
トゲートバルブによりバイパス通路を閉じ、この結果、
ターボチャージャのタービンを駆動する排気ガス流が強
くなるので、ブースト圧は、定格エンジン回転数未満の
エンジン回転数では、この考案の場合に比して高くな
る。

〔考案の効果〕

この考案によれば、ウェストゲートバルブにより流通断
面積を増減されることなく常時全開状態となっているバ
イパス通路が、ターボチャージャのタービンの配置され
ている排気通路部分に対して並列に設けられ、ターボチ
ャージャは、エンジンの定格エンジン回転数時にほぼ定
格ブースト圧を生成するものとされている。この結果、
小さい排気流量で高速回転して定格ブースト圧を得るタ
ーボチャージャ、すなわち従来ターボチャージャより小
型のターボチャージャを使用することが可能となり、コ
ストの引き下げ、重量の軽減、及び応答性の改善を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案によるターボチャージャ付きディーゼ
ルエンジンの概略構成図、第２図は種々の場合において
エンジン回転数とブースト圧との関係を示すグラフであ
る。 10……ディーゼルエンジン（エンジン）、14……吸気通
路、16……排気通路、18……ターボチャージャ、20……
タービン、22……コンプレッサ、26……バイパス通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ターボチャージャ（18）が、排気通路（1
   6）に配設されるタービン（20）と、吸気通路（14）に
   配設され前記タービン（20）により駆動されるコンプレ
   ッサ（22）とを備えるターボチャジャー（18）付きエン
   ジン（10）において、バイパス通路（26）が、前記ター
   ビン（20）の配設されている前記排気通路（16）の部分
   に対して並列に常時全開状態で設けられ、前記ターボチ
   ャージャ（18）は、前記エンジン（10）の定格エンジン
   回転数において、前記バイパス通路を設けない場合とほ
   ぼ同じブースト圧を生成するような容量に設定されてい
   ることを特徴とするターボチャージャ付きエンジン。