JPS6030425Y2 - 排気タ−ボ過給エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、排気ターボ過給機を備えたエンジンの吸気
装置に関するものである。

排気ターボ過給エンジンでは、エアクリーナが目詰まり
した時、又は、無負荷高速回転時（エンジンブレーキの
作動時）などに種々の障害を発生することがある。

即ち、エアクリーナが目詰まりした場合は排気ターボ過
給機のコンプレッサ上流の吸気通路圧力が低下（吸入負
圧が増大）するので、コンプレッサの回転速度（圧力比
）が確保されながら実際の吸入空気流量が低くなってコ
ンプレッサにサージングが発生する。

一方、後者の無負荷高速運転状態（高速でのエンジンブ
レーキによる減速時等）には、排気ターボ過給機のター
ビンに供給される排気エネルギが小さいので、該過給機
の回転速度がエンジンの回転速度に追従変化せず、いわ
ゆる過給作用が実質的に行われなくなる。

すると、コンプレッサ下流の吸気圧力が低下してコンプ
レッサハウジングからのオイル洩れを招き、あるいは、
過給不足によるエンジンブレーキの効きの低下を伴うお
それがある。

この考案は、上記に鑑みてなされたものであって、コン
プレッサにサージングを発生する時及び、オイル洩れを
生じる時などはコンプレッサ上流の吸入負圧が特に増大
（圧力が低下）することに着目し、この圧力の低下を検
知して開作動する常閉の弁装置を備えたバイパス通路で
コンプレッサの上下流間をバイパス接続させることによ
り、前記した従来の欠点を解消することを目的とする。

以下、添付図面に示された実施例に基づいてこの考案を
詳細に説明する。

図において、１はコンプレッサ２とタービン３とで構成
された排気ターボ過給気であって、前記コンプレッサ２
の吐出口をエンジン４の吸気マニフオールドに下流側の
吸気通路５を介して接続すると共に、コンプレッサ２の
入口をエアクリーナ６の二次側に上流側の吸気通路７を
介して接続している。

８はエンジン４の排気マニフォールドをタービン３の入
口に接続する上流側の排気通路、９はタービン３の出口
を図示しないマフラーの入口部等に接続する下流側の排
気通路である。

ここに、この考案では、前記コンプレッサ２をバイパス
するバイパス通路１０で上流側の吸気通路７と下流側の
吸気通路５とを連通させる。

そして、このバイパス通路１０には、上流側の吸気通路
７内の圧力が大気圧に対比して著しく低下した時に開作
動する常閉の弁装置１１を設ける。

従って、エアクリーナ６のクリーナエレメントに目詰ま
りを生じてエンジン４の要求空気流量に対比してエレメ
ントの通過空気流量が低下して上流側の吸気通路７内の
圧力が低下（吸入負圧が増大）すると、前記弁装置１１
が開作動してバイパス通路１０を開く。

例えば、エンジン４が負荷運転されている時にエアクリ
ーナ６に目詰まりが生じると、コンプレッサ２が高速運
転されているにも拘らずコンプレッサ２を通過する空気
流量が減少される。

従って、通常の負荷（全負荷）運転時に第５図の実線で
示す作動線ａを示していた流量−圧力比特性線は、流量
の減少にともなって一点鎖線に示すように低流量側へと
移動して二点鎖線で示したサージラインｂに突入してコ
ンプレッサ２にサージングを起そうとする。

ところが、上流側の吸気通路７の圧力が所定レベル以下
に低下した時にはコンプレッサ２の上下流間を連通させ
るバイパス通路１０に設けた弁装置１１が開作動される
結果、下流側の吸気通路５内の空気がバイパス通路１０
を経て上流側の吸気通″路７へと戻される。

このために、コンプレッサ２の上下流間の圧力比が減少
すると共に、コンプレッサ２を流れる空気量が増加（空
気の一部がバイパス通路を介して循環）される。

従って、第５図の一点鎖線で示す位置まで移動しようと
していた作動線が同図に破線で示す位置まで戻され、作
動線がサージラインｂに突入するのを防止する。

このため、コンプレッサ２のサージングが予防される。

又、エンジンブレーキの使用時などのような無負荷運
転時にはコンプレッサ２による加圧作用がほとんど行な
われず、むしろ、コンプレッサ２が空気に抵抗体として
作用する。

従って、コンプレッサ２のプロアホイールの背面の負圧
が太ききくなってオイル洩れを誘発し、あるいは、エン
ジン４に充分な量の空気が吸入されないのでエンジンブ
レーキの効きが悪化するのである。

ところが、このような場合にはコンプレッサ２のプロア
ホイールの背面の圧力の低下にともなって上流側の吸気
通路７の圧力も低下するのでバイパス通路１０に設けた
弁装置１１が開弁する。

すると、このバイパス通路１０を介して上流側の吸気通
路７から下流側の吸気通路５へと空気が流れ込むため、
コンプレッサ２のブロア゛ホイール背面の負圧が軽減さ
れてオイル洩れが抑制される。

同時に、エンジン４の吸入空気量も増加するので、エン
ジンブレーキの効きが向上する。

又、エンジンブレーキ時のような無負荷運転時には排気
ターボ過給機１のタービン３に供給される排気のエネル
ギが減少し、これにともなって排気ターボ過給機１の回
転数が低下しようとする。

ところが、このような場合には前記のようにバイパス通
路１０を介して空気が増量供給されるので従来に対比し
て排気の流量が増加し、これにより、排気ターボ過給機
１の回転数の低下が抑制されるので無負荷運転直後の再
加速時の排気ターボ過給機１の回転立上り特性が向上し
てエンジンの再加速応答性が改善される。

実施例の弁装置１１は、バイパス通路１０を開閉するコ
ントロールシリンダ１２と、このコントロールシリンダ
１２を閉止付勢させるスプリング１３と、上流側の吸気
通路７に一側面を臨ませたダイアフラム１４と、このダ
イアフラム１４と前記コントロールシリンダ１２とを結
合するロッド１５とで構成することにより、常時は第２
図に示すようにスプリング１３でコントロールシリンダ
１２及びダイアフラム１４を引下げ保持させてバイパス
通路１０を閉じている。

１６はバランスチューブ、１７はブリーザホールである
。

又、エアクリーナ６のフィルタエレメントに目詰まりが
発生するなどして上流側の吸気通路７の負圧が所定レベ
ルより強くなると、ダイアフラム１４に作用する引き上
げ力がスプリング１３による押し下げ力より大きくなっ
て第３図に示すようにダイアフラム１４が上動し、ロッ
ド１５を介してコントロールシリンダ１２を引き上げて
バイパス通路１０を開くようにしたものであるが、第４
図に示したように、差動ピストン型のコントロールシリ
ンダ１８を用い、このコントロールシリンダ１８に上流
側の吸気通路７の圧力を直接作用させるようにしても良
く、あるいは、吸気通路７の圧力に応じて弁装置を強制
的に開閉する駆動機構を設けても良い。

第４図中、１９はブリーザホールである 以上説明したように、この考案によれば、コンプレッサ
の上流の吸気通路の圧力が大気圧に対比して著しく低下
した時にコンプレッの上下流間をバイパス連通させるよ
うにしたものであるから、例えばエアクリーナに目詰ま
りが発生するなどしてコンプレッサ上流の圧力が低下し
ようとも、コンプレッサを通過する空気流量が確保され
るのでコンプレッサのサージングが予防される。

又、エンジンブレーキ時等にあってはコンプレッサをバ
イパスして下流側に空気が流入するために、エンジンの
吸入空気量が確保されてエンジンブレーキの効きが向上
すると同時に、コンプレッサのプロアホイール背部に発
生しようとする負圧が軽減されるのでコンプレッサハウ
ジングからのオイル漏れを予防できる。

更に、エンジンブレーキ時のような無負荷運転時にはバ
イパス通路を介して吸入空気を増量供給し、これにより
排気の流量を増量補正して排気ターボ過給機の回転数の
低下を抑制するようにしているために、無負荷運転の直
後に行なわれる再加速時の排気ターボ過給機の回転立上
り特性が向上してエンジンの再加速応答性が改善される
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示すシステム図、第２図
は同上要部の断面図、第３図は第２図の作動状態を示す
断面図、第４図は弁装置の変形例を示す断面図、第５図
は排気ターボ過給機の作動線図である。 １・・・・・・排気ターボ過給機、２・・・・・・コン
プレッサ、４・・・・・・エンジン、５・・・・・・下
流側の吸気通路、６・・・・・・エアクリーナ、７・・
・・・・上流側の吸気通路、１０・・・・・・バイパス
通路、１１・・・・・・弁装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気ターボ過給エンジンにおいて、排気ターボ過給機の
   コンプレッサの上下流間をバイパス通路を介して連通さ
   せると共に、前記コンプレッサより上流の圧力が大気圧
   に対比して著しく低下したときに開作動する常閉の弁装
   置を前記バイパス通路に設けたことを特徴とする排気タ
   ーボ過給エンジンの吸気装置。