JPS593151Y2 - Power transmission device in turbo compound engine - Google Patents
Power transmission device in turbo compound engineInfo
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- JPS593151Y2 JPS593151Y2 JP1978159360U JP15936078U JPS593151Y2 JP S593151 Y2 JPS593151 Y2 JP S593151Y2 JP 1978159360 U JP1978159360 U JP 1978159360U JP 15936078 U JP15936078 U JP 15936078U JP S593151 Y2 JPS593151 Y2 JP S593151Y2
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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)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案はターボ・コンパウンドエンジンにおける動力伝
達装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a power transmission device for a turbo compound engine.
通常過給エンジンに低圧タービンを取付はエンジンの排
気ガス中に含まれているエネルギーを有効に回収しよう
とした従来のターボコンパウンドエンジンにおいて、低
負荷時と加速時に次のような欠点があった。Conventional turbo compound engines, which were designed to effectively recover the energy contained in the engine's exhaust gas by attaching a low-pressure turbine to a normally supercharged engine, had the following drawbacks at low loads and during acceleration.
エンジンが高負荷で運転されている時はエンジンの排気
エネルギーも十分有り、低圧タービンを用いて排気ガス
からエネルギーを取出すことができる。When the engine is operating under high load, there is sufficient exhaust energy from the engine, and a low-pressure turbine can be used to extract energy from the exhaust gas.
第1図で■の領域がこれに当る。エンジンが低負荷で運
転されるとエンジンの排気ガス中に含まれるエネルギー
が減り、低圧タービンをエンジン回転速度に見合った回
転速度まで排気エネルギーだけでは回転させることがで
きなくなる。This corresponds to the area marked ■ in Figure 1. When the engine is operated at low load, the energy contained in the engine's exhaust gas decreases, making it impossible to rotate the low-pressure turbine to a rotational speed commensurate with the engine rotational speed using exhaust energy alone.
また、低圧タービン軸とエンジン出力軸とは歯車列で連
続されており、エンジン回転速度に見合った回転速度以
上の回転速度で低圧タービンを回転させてやるだけのエ
ネルギーが排気ガス中にないとエネルギーを取出せない
ばかりか、エンジン側からエネルギーを供給してやりエ
ンジン回転速度に見合った回転速度になるまで低圧ター
ビンを回転させてやらねばならずこの分のエネルギーが
エンジン全体の出力から取除かれエンジン出力が低下し
ていた。In addition, the low-pressure turbine shaft and the engine output shaft are connected by a gear train, and if there is not enough energy in the exhaust gas to rotate the low-pressure turbine at a rotation speed higher than the rotation speed of the engine, the energy Not only can it not be extracted, but energy must be supplied from the engine to rotate the low-pressure turbine until the rotational speed matches the engine rotational speed, and this amount of energy is removed from the overall engine output, resulting in a reduction in engine output. It was declining.
第1図でIIの領域がこれに当る。This corresponds to area II in FIG.
よって従来エンジンとターボ・コンパウンドエンジンの
回転速度に対するエンジン出力をくらべると第2図のよ
うになる。Therefore, a comparison of engine output with respect to rotational speed between a conventional engine and a turbo compound engine is as shown in Figure 2.
第2図において実線は従来エンジンのエンジン出力を示
し、点線はターボ・コンパウンドエンジンのエンジン出
力であり、塗りつぶし部分は従来エンジンより出力が増
える部分であり、斜線部分は従来エンジンより出力が低
下する部分である。In Figure 2, the solid line shows the engine output of the conventional engine, the dotted line shows the engine output of the turbo compound engine, the filled areas are the areas where the output increases compared to the conventional engine, and the shaded areas are the areas where the output decreases compared to the conventional engine. It is.
ターボ・コンパウンドエンジンでは低圧タービン軸とエ
ンジン出力軸とを歯車列を用いて結合しているためエン
ジン全体の慣性が従来エンジンとくらべて数倍に増える
ことがある。In a turbo compound engine, the low-pressure turbine shaft and the engine output shaft are connected using a gear train, so the inertia of the entire engine can increase several times compared to a conventional engine.
エンジンの加速時にはエンジン回転速度に見合った低圧
タービンの回転速度を得るだけの排気エネルギーをエン
ジン側から得られず、慣性の増加分全部がエンジンの出
力軸に加わり、エンジンの加速性に悪影響を与えていた
。When accelerating the engine, the exhaust energy cannot be obtained from the engine side to obtain the rotational speed of the low-pressure turbine commensurate with the engine rotational speed, and the entire increase in inertia is applied to the engine's output shaft, adversely affecting the acceleration performance of the engine. was.
第3図に従来エンジン(実線)とターボ・コンパウンド
エンジン(点線)の時間に対するエンジン回転速度を示
す。FIG. 3 shows engine rotational speed versus time for a conventional engine (solid line) and a turbo compound engine (dotted line).
斜線部分が慣性の増加による加速時間の遅れである。The shaded area is the delay in acceleration time due to increase in inertia.
本考案は上記の事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところはエンジンの排気エネルギーが減って
エンジンの回転速度に見合った回転速度で低圧タービン
が回転させられなくなると出力軸から低圧タービン軸へ
の動力の伝達を遮断するようにして従来のコンパウンド
エンジンより出力を増加させると共に加速性もターボ・
コンパウンド化しないエンジンと同等のものにすること
にある。The present invention was developed in view of the above circumstances, and its purpose is to reduce pressure from the output shaft when the exhaust energy of the engine decreases and the low-pressure turbine is no longer able to rotate at a rotation speed commensurate with the engine rotation speed. By cutting off the transmission of power to the turbine shaft, the output is increased compared to conventional compound engines, and the acceleration is also improved.
The goal is to make it equivalent to an engine that is not compounded.
以下、本考案を第4図および第5図を参照して説明する
。Hereinafter, the present invention will be explained with reference to FIGS. 4 and 5.
図面中1はエンジンであり、2はターボチャーヂャであ
る。In the drawing, 1 is an engine, and 2 is a turbocharger.
ターボチャーヂャ2の高圧タービン11の出口側に低圧
タービン9の入口側が接続してあり、この低圧タービン
9のタービン軸3は歯車列10を介してエンジン1のエ
ンジン出力軸4に連結しである。The inlet side of a low pressure turbine 9 is connected to the outlet side of the high pressure turbine 11 of the turbocharger 2, and the turbine shaft 3 of this low pressure turbine 9 is connected to the engine output shaft 4 of the engine 1 via a gear train 10. .
歯車列10の中間軸3は入力側軸6と出力側軸7とに分
れており、入力側軸6はワンウェイクラッチ8の入力側
に連結してあり、出力側軸7はワンウェイクラッチ8の
出力側に連結しである。The intermediate shaft 3 of the gear train 10 is divided into an input side shaft 6 and an output side shaft 7. The input side shaft 6 is connected to the input side of the one-way clutch 8, and the output side shaft 7 is connected to the input side of the one-way clutch 8. It is connected to the output side.
このワンウェイクラッチ8は低圧タービン軸3がエンジ
ン1の回転速度に見合った回転速度で回転させられなく
なると切れるものである。This one-way clutch 8 is disengaged when the low-pressure turbine shaft 3 can no longer be rotated at a rotational speed commensurate with the rotational speed of the engine 1.
しかして、エンジン1の出力が低負荷になり、エンジン
1の排気エネルギーが減ってエンジン1の回転速度に見
合った回転速度で低圧タービン9を回転させられなくな
るとワンウェイクラッチ8が切れて低圧タービン軸3と
出力軸4とが切り離されることにより低圧タービン9は
エンジン1の回転速度に束縛されることなく排気エネル
ギーのみによって回転されるためエンジン出力がイ氏圧
タービン9によって吸収されることがないのでその分従
来のターボ・コンパウンドエンジンより出力が増えたこ
とになる。However, when the output of the engine 1 becomes a low load and the exhaust energy of the engine 1 decreases, and the low-pressure turbine 9 cannot be rotated at a rotation speed commensurate with the rotation speed of the engine 1, the one-way clutch 8 is disengaged and the low-pressure turbine shaft 3 and the output shaft 4 are separated, the low-pressure turbine 9 is rotated only by exhaust energy without being constrained by the rotational speed of the engine 1, so that the engine output is not absorbed by the I-pressure turbine 9. This means that the output has increased compared to conventional turbo compound engines.
第5図に示す斜線部分が出力の増加分である。The shaded area shown in FIG. 5 is the increase in output.
実線は従来のターボ・コンパウンドエンジンの出力曲線
であり、点線は本考案による動力伝達装置を備えたター
ボ・コンパウンドエンジンの出力曲線である。The solid line is the output curve of the conventional turbo compound engine, and the dotted line is the output curve of the turbo compound engine equipped with the power transmission device according to the present invention.
また、前述したようにワンウェイクラッチ8が切れるこ
とで歯車列10による慣性の増加分がエンジン1の負荷
にならず加速性はターボ・コンパウンド化しないエンジ
ンと同等になる。Further, as described above, when the one-way clutch 8 is disengaged, the increase in inertia due to the gear train 10 does not become a load on the engine 1, and the acceleration performance becomes equal to that of an engine that is not made of a turbo compound.
本考案は以上詳述したように、ターボチャーヂャの高圧
タービン11の出口側に、低圧タービン9の入口側を接
続し、この低圧タービン9の低圧タービン軸3とエンジ
ン1の出力軸4とを連結する歯車列10に低圧タービン
9がエンジン1の回転速度に見合った回転速度で回転さ
せられなくなると動力の伝達を遮断するワンウェイクラ
ッチ8を設けたことを特徴とするターボ・コンパウンド
エンジンにおける動力伝達装置である。As detailed above, the present invention connects the inlet side of the low pressure turbine 9 to the outlet side of the high pressure turbine 11 of the turbocharger, and connects the low pressure turbine shaft 3 of the low pressure turbine 9 and the output shaft 4 of the engine 1. Power transmission in a turbo compound engine characterized in that a one-way clutch 8 is provided in a connected gear train 10 to cut off power transmission when a low-pressure turbine 9 cannot be rotated at a rotation speed commensurate with the rotation speed of an engine 1. It is a device.
したがって、エンジン1の出力が低負荷になり、エンジ
ン1の排気エネルギーが減ってエンジン1の回転速度に
見合った回転速度で低圧タービン9を回転させられなく
なるとワンウェイクラッチ8が切れて動力の伝達が遮断
するので低圧タービン9はエンジン1の回転速度に束縛
されることなく排気エネルギーのみによって回わされエ
ンジン出力が低圧タービン9によって吸収されることが
なくなりその分だけ従来のターボ・コンパウンドエンジ
ンより出力を増加させることができるし、また、加速性
もターボ・コンパウンド化しないエンジンと同等のもの
にすることができる。Therefore, when the output of the engine 1 becomes a low load, the exhaust energy of the engine 1 decreases, and the low-pressure turbine 9 cannot be rotated at a rotation speed commensurate with the rotation speed of the engine 1, the one-way clutch 8 is disengaged and power transmission is interrupted. Since the low pressure turbine 9 is shut off, the low pressure turbine 9 is not restricted by the rotational speed of the engine 1 and is rotated only by the exhaust energy, so that the engine output is not absorbed by the low pressure turbine 9, and the output is increased by that much compared to a conventional turbo compound engine. It is possible to increase the engine speed, and the acceleration can be made equal to that of an engine that is not made of a turbo compound.
すなわち、低圧タービン9がエンジンの部分負荷で動力
を吸収することによる燃費悪化の改善および加速時の慣
性の低減を図ることができる。That is, it is possible to improve the deterioration in fuel efficiency and reduce inertia during acceleration due to the low-pressure turbine 9 absorbing power under partial load of the engine.
第1図は従来のエンジンにおけるエンジン回転速度に対
するエンジン出力の説明図、第2図は従来のエンジンと
ターボ・コンパウンドエンジンのエンジン出力の比較説
明図、第3図はターボ・コンパウンドエンジンと従来の
エンジンのエンジン回転速度の比較説明図、第4図は本
考案の一実施例の構成説明図、第5図はターボ二コンパ
ウンドエンジンと本考案による動力伝達装置を備えたタ
ーボ・コンパウンドエンジンとのエンジン出力の比較説
明図である。
3は低圧タービン軸、4は出力軸、8はワンウェイクラ
ッチ、9は低圧タービン、10は歯車列。Figure 1 is an explanatory diagram of engine output versus engine rotational speed in a conventional engine. Figure 2 is a comparative diagram of engine output between a conventional engine and a turbo compound engine. Figure 3 is an illustration of a turbo compound engine and a conventional engine. Fig. 4 is a diagram illustrating the configuration of an embodiment of the present invention, and Fig. 5 is a diagram showing the engine output of a turbo compound engine and a turbo compound engine equipped with a power transmission device according to the present invention. FIG. 3 is a low pressure turbine shaft, 4 is an output shaft, 8 is a one-way clutch, 9 is a low pressure turbine, and 10 is a gear train.
Claims (1)
タービン9の入口側を接続し、この低圧タービン9の低
圧タービン軸3とエンジンの出力軸4とを連結する歯車
列10に低圧タービン9がエンジンの回転速度に見合っ
た回転速度で回転させられなくなると動力の伝達を遮断
するワンウェイクラッチ8を設けたことを特徴とするタ
ーボ・コンパウンドエンジンにおける動力伝達装置。The inlet side of the low pressure turbine 9 is connected to the outlet side of the high pressure turbine 11 of the turbocharger 2, and the low pressure turbine 9 is connected to the gear train 10 that connects the low pressure turbine shaft 3 of the low pressure turbine 9 and the output shaft 4 of the engine. A power transmission device for a turbo compound engine, characterized in that it is provided with a one-way clutch 8 that cuts off power transmission when the engine cannot be rotated at a rotation speed commensurate with the rotation speed of the engine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1978159360U JPS593151Y2 (en) | 1978-11-21 | 1978-11-21 | Power transmission device in turbo compound engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1978159360U JPS593151Y2 (en) | 1978-11-21 | 1978-11-21 | Power transmission device in turbo compound engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5576830U JPS5576830U (en) | 1980-05-27 |
| JPS593151Y2 true JPS593151Y2 (en) | 1984-01-28 |
Family
ID=29152098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1978159360U Expired JPS593151Y2 (en) | 1978-11-21 | 1978-11-21 | Power transmission device in turbo compound engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS593151Y2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990009515A1 (en) * | 1989-02-07 | 1990-08-23 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Power transmission of turbo-compound engine |
| WO1990014509A1 (en) * | 1989-05-24 | 1990-11-29 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Power transmission of turbocompound engine |
-
1978
- 1978-11-21 JP JP1978159360U patent/JPS593151Y2/en not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990009515A1 (en) * | 1989-02-07 | 1990-08-23 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Power transmission of turbo-compound engine |
| WO1990014509A1 (en) * | 1989-05-24 | 1990-11-29 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Power transmission of turbocompound engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5576830U (en) | 1980-05-27 |
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