JPS6045720A - 内燃機関の過給装置 - Google Patents
内燃機関の過給装置Info
- Publication number
- JPS6045720A JPS6045720A JP58079702A JP7970283A JPS6045720A JP S6045720 A JPS6045720 A JP S6045720A JP 58079702 A JP58079702 A JP 58079702A JP 7970283 A JP7970283 A JP 7970283A JP S6045720 A JPS6045720 A JP S6045720A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- back pressure
- exhaust
- exhaust gas
- rotational speed
- combustion engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
- 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
-
- 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)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関の過給装置に関するものである。この
発明の対象とする内燃機関は排気ガスの圧ノｊ変動が頻
繁に発生ずるような用途のものである。
発明の対象とする内燃機関は排気ガスの圧ノｊ変動が頻
繁に発生ずるような用途のものである。
水中作業船などに搭載の内燃機関で排気の排出口が水面
下にあって排気を常時水中に放出している場合、波浪等
の影響にＪ：り排出口が水面上に突出すると排気背圧が
急に減少し、過給機用排気ガスタービンの圧力落差が急
増する。又、内燃機関の排気ガスを利用して大きなター
ビンをまねすとか、排熱ボイラに接続するがして高角荷
運転中に排気背圧が大きく変化する場合、特に設定圧力
以下に背圧が減少する場合にも同様なことが起る。
下にあって排気を常時水中に放出している場合、波浪等
の影響にＪ：り排出口が水面上に突出すると排気背圧が
急に減少し、過給機用排気ガスタービンの圧力落差が急
増する。又、内燃機関の排気ガスを利用して大きなター
ビンをまねすとか、排熱ボイラに接続するがして高角荷
運転中に排気背圧が大きく変化する場合、特に設定圧力
以下に背圧が減少する場合にも同様なことが起る。
内燃機関の通常運転時の排気ガス圧力は１〜２ ｋｏ／
ｃｍ２である。例えば排ガス圧力１．５ ｋｇ／Ｃｌ
１１２、背圧０．５ ｋｇ ７ｃｍ２で過給機を運転し
ているとき排出口が突然大気に開放した場合には、その
差圧が１ｋｇ／ｃｍ２から１５ ｋｇ／ｃｍ２に＠激に
変化するので、高速回転している過給機はさらに加速さ
れてオーバースピードとなり、その回転部に作用する遠
心力による応力が過大となり、過給機の破損をきたすこ
とになりかねない。
ｃｍ２である。例えば排ガス圧力１．５ ｋｇ／Ｃｌ
１１２、背圧０．５ ｋｇ ７ｃｍ２で過給機を運転し
ているとき排出口が突然大気に開放した場合には、その
差圧が１ｋｇ／ｃｍ２から１５ ｋｇ／ｃｍ２に＠激に
変化するので、高速回転している過給機はさらに加速さ
れてオーバースピードとなり、その回転部に作用する遠
心力による応力が過大となり、過給機の破損をきたすこ
とになりかねない。
この発明は以上の如き不具合をなくすために、排ガスタ
ービンの前後のタフ１へを接続する側流管に設けられた
バイパス弁を過給機の回転速度の状況と排気背圧の状況
により制御して過給機がオーバースピードになることを
防止するようにしたものである。
ービンの前後のタフ１へを接続する側流管に設けられた
バイパス弁を過給機の回転速度の状況と排気背圧の状況
により制御して過給機がオーバースピードになることを
防止するようにしたものである。
本発明の実施例を図によって説明する。内燃機関１の給
気管２は過給機３に給気ダクト４を介して接続されてお
り、一方内燃機関１の排気管５は排気ダクト６過給機３
用の排気ガスタービン７を経由して排気ダクト８に接続
し、排気ダクト８は外気に間数される。
気管２は過給機３に給気ダクト４を介して接続されてお
り、一方内燃機関１の排気管５は排気ダクト６過給機３
用の排気ガスタービン７を経由して排気ダクト８に接続
し、排気ダクト８は外気に間数される。
排気ガスタービン７の入口側及び排出側の排気ダクト６
及び８を直接接続し排気をバイパスさせる側流管９があ
り、側流管９の途中にはバイパス弁１０が設けられてい
る。１１および１３はそれぞれ過給機回転速度および排
気背圧を検知するセンサーであり、制御器１２はセンサ
ー１１６よび１３が検出した信号によりバイパス弁１ｏ
を制御づるようにしでいる。
及び８を直接接続し排気をバイパスさせる側流管９があ
り、側流管９の途中にはバイパス弁１０が設けられてい
る。１１および１３はそれぞれ過給機回転速度および排
気背圧を検知するセンサーであり、制御器１２はセンサ
ー１１６よび１３が検出した信号によりバイパス弁１ｏ
を制御づるようにしでいる。
制御器１２は回転速度および排気背圧の信号の検出値が
それぞれ回転速度設定器１４、排気背圧設定器１５で予
め設定された値を越えたときに作動し、予め設定した値
を越える状況にＪ：ってバイパス弁１０の開度を制御す
るものである。
それぞれ回転速度設定器１４、排気背圧設定器１５で予
め設定された値を越えたときに作動し、予め設定した値
を越える状況にＪ：ってバイパス弁１０の開度を制御す
るものである。
過給機の興状検出として回転速度レンサー１１と排気背
圧センサー１３を併設している理由は、一つには過給機
の異常な加速の原因が排気ガスタービン７の背圧低下に
よるもので回転速度の上昇はその結架であるので、排気
背圧レンザー１３で背圧変化を検知すれば過給機の異常
な速度上昇が起る前に排気カスをバイパスし得ることに
よる。また内燃機関、したがって過給機の運転状況は一
定のものＣ゛なく、無負荷状態から定格負荷状態まで様
々の負荷状況に応じて過給機の回転速度は変化している
ので、排気背圧がたとえ異常低下しても過給機の回転速
度が定格回転速度より十分低ければ故意に排気ガスをバ
イパスさせる必要はないし、不必要にバイパスすること
はエネルギーを無駄に消費ツることでもある。
圧センサー１３を併設している理由は、一つには過給機
の異常な加速の原因が排気ガスタービン７の背圧低下に
よるもので回転速度の上昇はその結架であるので、排気
背圧レンザー１３で背圧変化を検知すれば過給機の異常
な速度上昇が起る前に排気カスをバイパスし得ることに
よる。また内燃機関、したがって過給機の運転状況は一
定のものＣ゛なく、無負荷状態から定格負荷状態まで様
々の負荷状況に応じて過給機の回転速度は変化している
ので、排気背圧がたとえ異常低下しても過給機の回転速
度が定格回転速度より十分低ければ故意に排気ガスをバ
イパスさせる必要はないし、不必要にバイパスすること
はエネルギーを無駄に消費ツることでもある。
このため本発明では過給機に回転速度センサー１１を設
け、内燃機関１の運転状況に応じて回転速度設定器１４
で設定値を定め、状況に応じて排気ガスをバイパスする
ことを可能にしている。
け、内燃機関１の運転状況に応じて回転速度設定器１４
で設定値を定め、状況に応じて排気ガスをバイパスする
ことを可能にしている。
なお、上記実施例では過給機回転速度を検知するセンサ
ー１１と出口側の排気背圧を検知するセンサー１３を設
けた場合を説明したが、タービン入口側排気圧力センサ
−１３′を設けてタービン入口側排気圧力と排気出口側
背圧との差圧又は両者の圧力比を検知してその信号を利
用することも可能である。
ー１１と出口側の排気背圧を検知するセンサー１３を設
けた場合を説明したが、タービン入口側排気圧力センサ
−１３′を設けてタービン入口側排気圧力と排気出口側
背圧との差圧又は両者の圧力比を検知してその信号を利
用することも可能である。
次に本発明の作動状況について説明する。内燃機関１の
連続運転中に排気の背圧が急に低下すると、排気ガスタ
ービン７の回転速度もそれに伴い急激に上昇し始める。
連続運転中に排気の背圧が急に低下すると、排気ガスタ
ービン７の回転速度もそれに伴い急激に上昇し始める。
この回転速度の上昇をセンサー１１が、排気背圧の低下
をセンサー１３が検出し、制御器１２にそれぞれ信号を
伝える。
をセンサー１３が検出し、制御器１２にそれぞれ信号を
伝える。
信号を受けた制御器１２は、その信号の検出値を回転速
度設定器１４、排気背圧設定器１５からの設定値と比較
することにより検出値の程度に応じてバイパス弁１０を
間にする。バイパス弁１０を間にすると、排気ガスの一
部は側流管９を通って排気ダクト８に直接排出され、そ
の分だけガスタービン７を駆動するガス量が減少するか
ら、ガスタービン７の回転速度上昇はおさえられる。
度設定器１４、排気背圧設定器１５からの設定値と比較
することにより検出値の程度に応じてバイパス弁１０を
間にする。バイパス弁１０を間にすると、排気ガスの一
部は側流管９を通って排気ダクト８に直接排出され、そ
の分だけガスタービン７を駆動するガス量が減少するか
ら、ガスタービン７の回転速度上昇はおさえられる。
次に内燃機関１の連続運転中に排気の背圧が再び急に上
昇−づると、排気ガスタービン７の回転速度がそれに伴
い急激に下降し始める。その回転速度の下降をセンサー
１１が、排気背圧の上昇をセンサー１３が検出し、制御
器１２にそれぞれ信号を伝える。信号を受けた制御器１
２は、排気背圧の低下のときと逆に、バイパス弁１０を
その検出値の程度に応じて閉鎖する。バイパス弁の閉鎖
具合に応じて側流管９を通っていた排気ガスは排気カス
タービンの方に流れ、その分だけカスタービン７を駆動
する空気量が多くなり、ガスタービンの回転速度は上が
りる。
昇−づると、排気ガスタービン７の回転速度がそれに伴
い急激に下降し始める。その回転速度の下降をセンサー
１１が、排気背圧の上昇をセンサー１３が検出し、制御
器１２にそれぞれ信号を伝える。信号を受けた制御器１
２は、排気背圧の低下のときと逆に、バイパス弁１０を
その検出値の程度に応じて閉鎖する。バイパス弁の閉鎖
具合に応じて側流管９を通っていた排気ガスは排気カス
タービンの方に流れ、その分だけカスタービン７を駆動
する空気量が多くなり、ガスタービンの回転速度は上が
りる。
上述の如く本発明は排気ガスにより駆動される排気ガス
の背圧変化に起因づ゛る排気ガスタービンの回転速度お
よび圧力変化をそれぞれセンサーによって検出し、過給
機を駆動する排気ガスを背圧の変化に応じてバイパスさ
せ得るように側流管に設けたバイパス弁を開閉制御する
ので、排気背圧の変動によって過給機に異常な負荷がか
かることを防ぎ、内燃機関の安全な運転が出来るという
効果がある。
の背圧変化に起因づ゛る排気ガスタービンの回転速度お
よび圧力変化をそれぞれセンサーによって検出し、過給
機を駆動する排気ガスを背圧の変化に応じてバイパスさ
せ得るように側流管に設けたバイパス弁を開閉制御する
ので、排気背圧の変動によって過給機に異常な負荷がか
かることを防ぎ、内燃機関の安全な運転が出来るという
効果がある。
図は本発明を説明するための系統図を示す。
１・・・内燃機関、２・・・給気管、３・・・過給機、
４・・・給気ダクト、５・・・給気管、６・・・排気ダ
クト、７・・・排気ガスタービン、８・・・排気ダクト
、９・・・側流管、１０・・・バイパス弁、１１・・・
回転速度センサー、１２・・・制御器、１３・・・出口
側排気圧力センサ−，１３′・・・入口側排気圧力セン
サ−，１４・・・回転速度設定器、１５・・・排気背圧
１．′Ａ定器。 特許出願人代理人氏名 弁Ｊ！ｌ！十 角 １）黙 宏 １ム １Ｒ
４・・・給気ダクト、５・・・給気管、６・・・排気ダ
クト、７・・・排気ガスタービン、８・・・排気ダクト
、９・・・側流管、１０・・・バイパス弁、１１・・・
回転速度センサー、１２・・・制御器、１３・・・出口
側排気圧力センサ−，１３′・・・入口側排気圧力セン
サ−，１４・・・回転速度設定器、１５・・・排気背圧
１．′Ａ定器。 特許出願人代理人氏名 弁Ｊ！ｌ！十 角 １）黙 宏 １ム １Ｒ
Claims (1)
- 内燃機関の過給機用排気ガスタービンの入口側及び排出
側の排気ダクトをバイパスさせる側流管と、その側流管
に設けたバイパス弁と、前記排気ガスタービンの回転状
況と背圧を検知して前記バイパス弁を制御する制御器と
を有してなる内燃機関の過給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58079702A JPS6045720A (ja) | 1983-05-06 | 1983-05-06 | 内燃機関の過給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58079702A JPS6045720A (ja) | 1983-05-06 | 1983-05-06 | 内燃機関の過給装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6045720A true JPS6045720A (ja) | 1985-03-12 |
Family
ID=13697537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58079702A Pending JPS6045720A (ja) | 1983-05-06 | 1983-05-06 | 内燃機関の過給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6045720A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7707818B2 (en) | 2008-02-11 | 2010-05-04 | General Electric Company | Exhaust stacks and power generation systems for increasing gas turbine power output |
-
1983
- 1983-05-06 JP JP58079702A patent/JPS6045720A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7707818B2 (en) | 2008-02-11 | 2010-05-04 | General Electric Company | Exhaust stacks and power generation systems for increasing gas turbine power output |
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