JPH08246890A - 静圧過給式内燃機関の排気装置 - Google Patents
静圧過給式内燃機関の排気装置Info
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- JPH08246890A JPH08246890A JP7070542A JP7054295A JPH08246890A JP H08246890 A JPH08246890 A JP H08246890A JP 7070542 A JP7070542 A JP 7070542A JP 7054295 A JP7054295 A JP 7054295A JP H08246890 A JPH08246890 A JP H08246890A
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- exhaust gas
- pressure gas
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- 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
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- Supercharger (AREA)
- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 静圧過給式内燃機関の全運転域において排気
エネルギの利用率を高めて燃料消費率を低減する。 【構成】 排気管30内を可撓膜11にて排気ガス室31と圧
力ガス室32とに仕切る。低負荷時には調整弁13を開とし
て圧力ガスを圧力ガス室32内に導入して可撓膜11を撓ま
せることにより排気ガス室31の容積を小さくして動圧エ
ネルギを増大せしめる。高負荷時には圧力ガス室32内の
圧力ガスを排出することによって排気ガス室31の容積を
大きくして静圧エネルギを増大せしめる。
エネルギの利用率を高めて燃料消費率を低減する。 【構成】 排気管30内を可撓膜11にて排気ガス室31と圧
力ガス室32とに仕切る。低負荷時には調整弁13を開とし
て圧力ガスを圧力ガス室32内に導入して可撓膜11を撓ま
せることにより排気ガス室31の容積を小さくして動圧エ
ネルギを増大せしめる。高負荷時には圧力ガス室32内の
圧力ガスを排出することによって排気ガス室31の容積を
大きくして静圧エネルギを増大せしめる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は静圧過給式内燃機関の排
気装置に関する。
気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】大型ディーゼル機関においては、シリン
ダからの排気ガスを大容積の排気管内に一旦貯溜してそ
の動圧エネルギを静圧エネルギに変換した後、この排気
ガスを過給機に導いてこれを駆動する静圧過給方式が多
く採用されている。
ダからの排気ガスを大容積の排気管内に一旦貯溜してそ
の動圧エネルギを静圧エネルギに変換した後、この排気
ガスを過給機に導いてこれを駆動する静圧過給方式が多
く採用されている。
【０００３】図３にはかかる静圧過給式大型ディーゼル
機関の従来の１例が示されている。図３において、１は
機関のシリンダ、２は給気室、３は排気管、８は各シリ
ンダ１と排気管３とを接続する排気枝管、９は各シリン
ダ１と給気室２とを接続する給気枝管、10は過給機で、
タービン10A とコンプレッサ10B とからなる。
機関の従来の１例が示されている。図３において、１は
機関のシリンダ、２は給気室、３は排気管、８は各シリ
ンダ１と排気管３とを接続する排気枝管、９は各シリン
ダ１と給気室２とを接続する給気枝管、10は過給機で、
タービン10A とコンプレッサ10B とからなる。
【０００４】機関の運転時、そのシリンダ１から排出さ
れた排気ガスは排気枝管８を通って大容積の排気管３内
に導入され、ここで動圧エネルギが静圧エネルギに変換
される。
れた排気ガスは排気枝管８を通って大容積の排気管３内
に導入され、ここで動圧エネルギが静圧エネルギに変換
される。
【０００５】この排気ガスは排気通路５を経て過給機10
のタービン10A に導かれてこれを駆動し、タービン10A
と同軸のコンプレッサ10B を回転せしめる。過給機10の
コンプレッサ10B により加圧された給気は給気室２、給
気枝管９を経て適当なタイミングで各シリンダ１に供給
される。
のタービン10A に導かれてこれを駆動し、タービン10A
と同軸のコンプレッサ10B を回転せしめる。過給機10の
コンプレッサ10B により加圧された給気は給気室２、給
気枝管９を経て適当なタイミングで各シリンダ１に供給
される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図４には機関出力レベ
ル（平均有効圧力のレベル）と排気エネルギ比、即ち、
全排気エネルギを１としたときの静圧エネルギと動圧エ
ネルギとの割合との関係が示されている。
ル（平均有効圧力のレベル）と排気エネルギ比、即ち、
全排気エネルギを１としたときの静圧エネルギと動圧エ
ネルギとの割合との関係が示されている。
【０００７】図４から明らかなように、機関出力レベル
が増大するのに従って静圧エネルギの割合が増大する
が、低い出力レベルにおいて動圧エネルギを有効に利用
するには排気管３の容積を小さくする必要があり、一
方、静圧エネルギを有効に利用するには排気管３の容積
を大きくして排気ガスの圧力変動を小さくする必要があ
る。
が増大するのに従って静圧エネルギの割合が増大する
が、低い出力レベルにおいて動圧エネルギを有効に利用
するには排気管３の容積を小さくする必要があり、一
方、静圧エネルギを有効に利用するには排気管３の容積
を大きくして排気ガスの圧力変動を小さくする必要があ
る。
【０００８】しかるに、従来の排気管３の容積は機関の
最大出力時を基準として設定されているため、機関出力
レベルが低い場合には、排気管３の容積が過大となって
動圧エネルギが不足し、機関の出力低下及び燃料消費率
の増大が引き起こされる。
最大出力時を基準として設定されているため、機関出力
レベルが低い場合には、排気管３の容積が過大となって
動圧エネルギが不足し、機関の出力低下及び燃料消費率
の増大が引き起こされる。
【０００９】本発明の目的とするところは、機関の全運
転域において排気エネルギの利用率を高め、その出力を
低下させることなく燃料消費率を低減することにある。
転域において排気エネルギの利用率を高め、その出力を
低下させることなく燃料消費率を低減することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために発明されたものであって、その要旨とすると
ころは、シリンダからの排気ガスを大容積の排気管内に
一旦貯溜した後過給機に導いてこれを駆動する静圧過給
式内燃機関の排気装置において、上記排気管の内部を可
撓膜にて排気ガス室と圧力ガス室とに仕切り、上記排気
ガス室を上記シリンダ及び過給機に連通させるとともに
上記圧力ガス室を調整弁を介して圧力ガス供給源に接続
したことを特徴とする静圧過給式内燃機関の排気装置に
ある。
するために発明されたものであって、その要旨とすると
ころは、シリンダからの排気ガスを大容積の排気管内に
一旦貯溜した後過給機に導いてこれを駆動する静圧過給
式内燃機関の排気装置において、上記排気管の内部を可
撓膜にて排気ガス室と圧力ガス室とに仕切り、上記排気
ガス室を上記シリンダ及び過給機に連通させるとともに
上記圧力ガス室を調整弁を介して圧力ガス供給源に接続
したことを特徴とする静圧過給式内燃機関の排気装置に
ある。
【００１１】
【作用】本発明においては、上記のように構成されてい
るので、機関の低負荷時には調整弁を開として圧力ガス
を圧力ガス室に導入すると、可撓膜が排気ガス室側に押
し出されて排気ガス室の容積が減少する。これにより動
圧エネルギの利用率が高くなり、給気量が増加して良好
な燃焼が得られ、燃料消費率が低下する。
るので、機関の低負荷時には調整弁を開として圧力ガス
を圧力ガス室に導入すると、可撓膜が排気ガス室側に押
し出されて排気ガス室の容積が減少する。これにより動
圧エネルギの利用率が高くなり、給気量が増加して良好
な燃焼が得られ、燃料消費率が低下する。
【００１２】機関の高負荷時には圧力ガス室のガス圧力
を放出すると、排気ガス室の排気ガス圧力により可撓膜
が圧力ガス室側に押し出されて排気ガス室の容積が所定
の設定容積まで増大する。これにより静圧エネルギの利
用率が増大して、給気量が増大し、低い燃料消費率を維
持できる。
を放出すると、排気ガス室の排気ガス圧力により可撓膜
が圧力ガス室側に押し出されて排気ガス室の容積が所定
の設定容積まで増大する。これにより静圧エネルギの利
用率が増大して、給気量が増大し、低い燃料消費率を維
持できる。
【００１３】
【実施例】図１には本発明の１実施例に係わる静圧過給
式内燃機関の排気装置が示され、(A) は系統図、(B) は
(A) のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図１において、１
は機関のシリンダ、２は給気室、９は給気室２とシリン
ダ１とを接続する給気枝管、30は排気管、８は排気枝
管、10は過給機で、タービン10A 及びこのタービン10A
によって回転せしめられるコンプレッサ10B よりなる。
式内燃機関の排気装置が示され、(A) は系統図、(B) は
(A) のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図１において、１
は機関のシリンダ、２は給気室、９は給気室２とシリン
ダ１とを接続する給気枝管、30は排気管、８は排気枝
管、10は過給機で、タービン10A 及びこのタービン10A
によって回転せしめられるコンプレッサ10B よりなる。
【００１４】排気管30の内部にはその長手方向に沿って
薄肉の金属膜からなる可撓膜11が設けられ、排気管30の
内部はこの可撓膜11により仕切られて排気ガス室31と圧
力ガス室32が形成されている。この可撓膜11は図１(B)
に示されるように、圧力ガス室32内に圧力ガスが導入さ
れたとき容易に撓むように撓み代を設けて取り付けられ
ている。この可撓膜11は耐熱性及び可撓性を有するもの
であれば金属膜以外のものを用いることができる。
薄肉の金属膜からなる可撓膜11が設けられ、排気管30の
内部はこの可撓膜11により仕切られて排気ガス室31と圧
力ガス室32が形成されている。この可撓膜11は図１(B)
に示されるように、圧力ガス室32内に圧力ガスが導入さ
れたとき容易に撓むように撓み代を設けて取り付けられ
ている。この可撓膜11は耐熱性及び可撓性を有するもの
であれば金属膜以外のものを用いることができる。
【００１５】排気ガス室31には排気枝管８を経て各シリ
ンダ１から排気ガスが導入されるとともにこの排気ガス
室31は排気通路33を介して過給機10のタービン10A に接
続されている。圧力ガス室32は圧力ガス通路12を介して
図示しない空気圧縮機等の圧力ガス供給源に接続され、
圧縮空気等の圧力ガスが導入されるようになっている。
13は圧力ガス通路12と圧力ガス室32との間及び圧力ガス
室32と排出管14との間を切り換えて圧力ガス室32内の圧
力を調整する調整弁である。
ンダ１から排気ガスが導入されるとともにこの排気ガス
室31は排気通路33を介して過給機10のタービン10A に接
続されている。圧力ガス室32は圧力ガス通路12を介して
図示しない空気圧縮機等の圧力ガス供給源に接続され、
圧縮空気等の圧力ガスが導入されるようになっている。
13は圧力ガス通路12と圧力ガス室32との間及び圧力ガス
室32と排出管14との間を切り換えて圧力ガス室32内の圧
力を調整する調整弁である。
【００１６】しかして、機関の運転時において、各シリ
ンダ１から排出された排気ガスは排気枝管８を通って排
気ガス室31に流入する。機関の低負荷時には調整弁13を
開いて圧力ガス室32に圧力ガス供給源から圧力ガス通路
12を経て圧力ガスを導入する。すると、この圧力ガスは
可撓膜11を排気ガス室31側へと押し出して排気ガス室31
内の容積を縮小せしめる。
ンダ１から排出された排気ガスは排気枝管８を通って排
気ガス室31に流入する。機関の低負荷時には調整弁13を
開いて圧力ガス室32に圧力ガス供給源から圧力ガス通路
12を経て圧力ガスを導入する。すると、この圧力ガスは
可撓膜11を排気ガス室31側へと押し出して排気ガス室31
内の容積を縮小せしめる。
【００１７】これにより排気ガス室31に流入した排気ガ
スは大きな動圧エネルギを保持したまま過給機10のター
ビン10A に導かれてこれを駆動する。すると、コンプレ
ッサ10B の駆動エネルギが増大しするので、給気が充分
に加圧されてシリンダ１へ送給され、良好な燃焼と低い
燃料消費率が得られる。
スは大きな動圧エネルギを保持したまま過給機10のター
ビン10A に導かれてこれを駆動する。すると、コンプレ
ッサ10B の駆動エネルギが増大しするので、給気が充分
に加圧されてシリンダ１へ送給され、良好な燃焼と低い
燃料消費率が得られる。
【００１８】また、機関の高負荷時には、調整弁13を操
作することによって圧力ガス室32を排出管14に連通させ
て圧力ガス通路12から遮断する。これにより圧力ガス室
32内の圧力が大気圧となり、排気ガス室31内の排気ガス
の圧力によって可撓膜11が圧力ガス室32側へ押し出され
て排気ガス室31の容積が増大せしめられる。
作することによって圧力ガス室32を排出管14に連通させ
て圧力ガス通路12から遮断する。これにより圧力ガス室
32内の圧力が大気圧となり、排気ガス室31内の排気ガス
の圧力によって可撓膜11が圧力ガス室32側へ押し出され
て排気ガス室31の容積が増大せしめられる。
【００１９】これによって排気ガス室31の容積が充分な
大きさとなり、排気ガス室31内の圧力が平準化されて圧
力変動が低減される。これにより排気ガスの静圧エネル
ギが過給機10にて効率良く利用され、過給機10により多
量の過給空気がシリンダ１に供給され、良好な燃焼と低
い燃料消費率が得られる。
大きさとなり、排気ガス室31内の圧力が平準化されて圧
力変動が低減される。これにより排気ガスの静圧エネル
ギが過給機10にて効率良く利用され、過給機10により多
量の過給空気がシリンダ１に供給され、良好な燃焼と低
い燃料消費率が得られる。
【００２０】図２には機関の負荷と排気ガス室内容積と
排気ガス室内圧力と圧力ガス室内圧力と燃料消費率との
関係が示されている。図２に示されるように、負荷の減
少に応じて排気ガス室内圧力も低くなるが、所定の負荷
において調整弁13を切り換えることによって圧力ガス室
内の圧力が増大し、これに応じて排気ガス室内容積が破
線で示すように小さくなる。
排気ガス室内圧力と圧力ガス室内圧力と燃料消費率との
関係が示されている。図２に示されるように、負荷の減
少に応じて排気ガス室内圧力も低くなるが、所定の負荷
において調整弁13を切り換えることによって圧力ガス室
内の圧力が増大し、これに応じて排気ガス室内容積が破
線で示すように小さくなる。
【００２１】この結果、燃料消費率も破線Ｂで示すよう
に変化し、実線Ａで示す従来のものより小さくなる。し
かし、負荷が所定値以上であれば、圧力ガス室内圧力は
零となり、排気ガス室内容積は実線で示す従来のものと
同じとなるので、燃料消費率は実線Ａで示す従来のもの
と同じとなる。
に変化し、実線Ａで示す従来のものより小さくなる。し
かし、負荷が所定値以上であれば、圧力ガス室内圧力は
零となり、排気ガス室内容積は実線で示す従来のものと
同じとなるので、燃料消費率は実線Ａで示す従来のもの
と同じとなる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、機関の低負荷時には排
気ガス室内容積が減少せしめられることにより動圧エネ
ルギの利用率が高くなり、この結果、良好な燃焼が得ら
れ、燃料消費率を低く維持できる。
気ガス室内容積が減少せしめられることにより動圧エネ
ルギの利用率が高くなり、この結果、良好な燃焼が得ら
れ、燃料消費率を低く維持できる。
【００２３】また、高負荷時には排気ガス室内容積が増
大せしめられるので、排気ガスの圧力変動が抑制される
とともに、静圧エネルギの利用率が高くなり、従って、
給気量が増大し、良好な燃焼と低い燃料消費率が得られ
る。以上により、機関の全運転域において良好な燃焼が
得られ、燃料消費率を低減することができる。
大せしめられるので、排気ガスの圧力変動が抑制される
とともに、静圧エネルギの利用率が高くなり、従って、
給気量が増大し、良好な燃焼と低い燃料消費率が得られ
る。以上により、機関の全運転域において良好な燃焼が
得られ、燃料消費率を低減することができる。
【図１】本発明の実施例に係わる静圧過給式内燃機関の
排気装置が示され、(A) は系統図、(B) は(A) のＢ−Ｂ
線に沿う断面図である。
排気装置が示され、(A) は系統図、(B) は(A) のＢ−Ｂ
線に沿う断面図である。
【図２】上記機関の特性を示す線図である。
【図３】従来の静圧過給式内燃機関の排気装置を示す系
統図である。
統図である。
【図４】上記機関の機関出力レベルと排気エネルギ比と
の関係を示す線図である。
の関係を示す線図である。
１ シリンダ ２ 給気室 30 排気管 31 排気ガス室 32 圧力ガス室 10 過給機 11 可撓膜 12 圧力ガス通路 13 調整弁 14 排出管
Claims (1)
- 【請求項１】 シリンダからの排気ガスを大容積の排気
管内に一旦貯溜した後過給機に導いてこれを駆動する静
圧過給式内燃機関の排気装置において、 上記排気管の内部を可撓膜にて排気ガス室と圧力ガス室
とに仕切り、上記排気ガス室を上記シリンダ及び過給機
に連通させるとともに上記圧力ガス室を調整弁を介して
圧力ガス供給源に接続したことを特徴とする静圧過給式
内燃機関の排気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7070542A JPH08246890A (ja) | 1995-03-03 | 1995-03-03 | 静圧過給式内燃機関の排気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7070542A JPH08246890A (ja) | 1995-03-03 | 1995-03-03 | 静圧過給式内燃機関の排気装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08246890A true JPH08246890A (ja) | 1996-09-24 |
Family
ID=13434518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7070542A Withdrawn JPH08246890A (ja) | 1995-03-03 | 1995-03-03 | 静圧過給式内燃機関の排気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08246890A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101979851A (zh) * | 2010-11-04 | 2011-02-23 | 上海交通大学 | 利用移动隔板来调节排气总管缩口率的涡轮增压系统 |
| CN102418588A (zh) * | 2011-10-28 | 2012-04-18 | 上海交通大学 | 排气管容积自适应式涡轮增压系统 |
| CN102536436A (zh) * | 2011-12-28 | 2012-07-04 | 上海交通大学 | 涡轮入口前带有移动部件的涡轮增压系统 |
| WO2015033822A1 (ja) | 2013-09-04 | 2015-03-12 | 株式会社マリタイムイノベーションジャパン | 排気装置および動力発生システム |
| CN105531456A (zh) * | 2013-09-10 | 2016-04-27 | 亚诺·霍夫曼 | 内燃机操作方法以及完成该方法的内燃机 |
-
1995
- 1995-03-03 JP JP7070542A patent/JPH08246890A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101979851A (zh) * | 2010-11-04 | 2011-02-23 | 上海交通大学 | 利用移动隔板来调节排气总管缩口率的涡轮增压系统 |
| CN102418588A (zh) * | 2011-10-28 | 2012-04-18 | 上海交通大学 | 排气管容积自适应式涡轮增压系统 |
| CN102536436A (zh) * | 2011-12-28 | 2012-07-04 | 上海交通大学 | 涡轮入口前带有移动部件的涡轮增压系统 |
| WO2015033822A1 (ja) | 2013-09-04 | 2015-03-12 | 株式会社マリタイムイノベーションジャパン | 排気装置および動力発生システム |
| CN105531456A (zh) * | 2013-09-10 | 2016-04-27 | 亚诺·霍夫曼 | 内燃机操作方法以及完成该方法的内燃机 |
| US10036308B2 (en) | 2013-09-10 | 2018-07-31 | Arno Hofmann | Method for operating a combustion engine and combustion engine for carrying out the method |
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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: 20020507 |