JPS62243930A - 車両駆動用内燃タ−ビン機関 - Google Patents
車両駆動用内燃タ−ビン機関Info
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- JPS62243930A JPS62243930A JP8674287A JP8674287A JPS62243930A JP S62243930 A JPS62243930 A JP S62243930A JP 8674287 A JP8674287 A JP 8674287A JP 8674287 A JP8674287 A JP 8674287A JP S62243930 A JPS62243930 A JP S62243930A
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- Japan
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- turbine engine
- internal combustion
- piston compressor
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 18
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C5/00—Gas-turbine plants characterised by the working fluid being generated by intermittent combustion
- F02C5/06—Gas-turbine plants characterised by the working fluid being generated by intermittent combustion the working fluid being generated in an internal-combustion gas generated of the positive-displacement type having essentially no mechanical power output
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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】
技術分野
本発明は、液体、又は、ガス状燃料を燃焼することによ
り得られる排気ガスを作動力とするタービン熱機関に関
するもめである。
り得られる排気ガスを作動力とするタービン熱機関に関
するもめである。
従来技術
エネルギの観点より見た内燃タービン機関の基本的構成
部品は、駆動タービン、圧縮機及び燃焼室であって、す
べて排気ガス発生機としての機能を果たすものである。
部品は、駆動タービン、圧縮機及び燃焼室であって、す
べて排気ガス発生機としての機能を果たすものである。
５００ＫＷ程度迄の低動力に関する限りでは、最も普通
の構成として、ボーランド国特許明細書第６８，３１４
号に開示されろ２本シャフト機関があり、該構成におい
ては、機械的に連結されないシャフトに取り付けた二つ
のタービンが同軸及びタンデム状に配設される。
の構成として、ボーランド国特許明細書第６８，３１４
号に開示されろ２本シャフト機関があり、該構成におい
ては、機械的に連結されないシャフトに取り付けた二つ
のタービンが同軸及びタンデム状に配設される。
これらの２つのタービンの内部１の高圧タービンは、シ
ャフトを介して、内部遠心空気圧縮機を駆動するもので
、一方、外部動力取り出しシャフトに取り付けた第２の
タービンは、低圧駆動タービンである。
ャフトを介して、内部遠心空気圧縮機を駆動するもので
、一方、外部動力取り出しシャフトに取り付けた第２の
タービンは、低圧駆動タービンである。
圧縮空気は、燃料が連続的に噴射され燃焼される開放燃
焼室に供給されろ。高圧及び低圧タービンロータの羽根
を交互に流れる排気ガスは、運動エネルギを伝達し、つ
いで、駆動力に変換される。
焼室に供給されろ。高圧及び低圧タービンロータの羽根
を交互に流れる排気ガスは、運動エネルギを伝達し、つ
いで、駆動力に変換される。
内燃タービン機関を車両駆動用に用いる場合、機関出力
において、駆動タービンシャフトの速度を減速する伝動
装置を使用することが必要である。
において、駆動タービンシャフトの速度を減速する伝動
装置を使用することが必要である。
従来のタービン機関の構成は、技術的に非常に複雑で、
科学技術的に難かしく又、高価でもある。
科学技術的に難かしく又、高価でもある。
構造を相当に複雑化している特別な問題は、高度に加熱
された部品を冷却し、かつ、潤滑することに関する。１
例とし、冷却システムが、しばしば特徴とする構成は、
タービンシャフト内の軸心方向の開口を介して空気を送
り、羽根の内部にその空気を半径方向に配分するもので
あるが、冷却は非能率的で、高価な材料や複雑な工程を
用いることがさけられない。
された部品を冷却し、かつ、潤滑することに関する。１
例とし、冷却システムが、しばしば特徴とする構成は、
タービンシャフト内の軸心方向の開口を介して空気を送
り、羽根の内部にその空気を半径方向に配分するもので
あるが、冷却は非能率的で、高価な材料や複雑な工程を
用いることがさけられない。
又、内燃機関と、ロータが排気ガスシステム内に設けら
れたタービン機関の協働作用を含む駆動ユニットの構成
が公知である。この場合、タービン機関は、ピストン機
関の燃焼サイクルに基づくパルス状圧力の作用力を与え
られる。その構成の内で最らしばしば用いられるのは、
ターボ過給ピストン機関で、燃焼タービンが圧縮機のロ
ータを駆動し、ピストン機関吸入システム内の負荷圧力
を上昇せしめろ。
れたタービン機関の協働作用を含む駆動ユニットの構成
が公知である。この場合、タービン機関は、ピストン機
関の燃焼サイクルに基づくパルス状圧力の作用力を与え
られる。その構成の内で最らしばしば用いられるのは、
ターボ過給ピストン機関で、燃焼タービンが圧縮機のロ
ータを駆動し、ピストン機関吸入システム内の負荷圧力
を上昇せしめろ。
発明の目的
本発明は、工程が簡単な新しい構成の開発により、上記
従来の構成におけろ問題点を除去した新規な内燃タービ
ン機関を提供することをその目的とするものである。
従来の構成におけろ問題点を除去した新規な内燃タービ
ン機関を提供することをその目的とするものである。
発明の要旨
上記目的を達成する為に、本発明にかかるタービン機関
には、駆動タービンシャフトにより、減速伝動装置を介
して駆動されるピストン圧縮機を設ける。燃焼室は、締
切弁を介して圧縮機作動室に接続され、又、逃し弁を介
して駆動タービンに接続される密閉スペースとする。締
切弁と逃し弁の開放は、ピストン圧縮機シャフトにより
機械的に制御される。基本構成の機関は点火栓及び燃焼
室での混合気の自動的点火により作動可能である。
には、駆動タービンシャフトにより、減速伝動装置を介
して駆動されるピストン圧縮機を設ける。燃焼室は、締
切弁を介して圧縮機作動室に接続され、又、逃し弁を介
して駆動タービンに接続される密閉スペースとする。締
切弁と逃し弁の開放は、ピストン圧縮機シャフトにより
機械的に制御される。基本構成の機関は点火栓及び燃焼
室での混合気の自動的点火により作動可能である。
スパーク点火式機関は、燃焼室内に設けた点火栓を有し
、一方、圧縮機には、入口弁で終結する二つの独立吸気
システムを設ける。
、一方、圧縮機には、入口弁で終結する二つの独立吸気
システムを設ける。
上述のシステムの一つは、吸入空気流内に燃料を導入す
る装置を有する。該装置は、使用燃料により、軽液体燃
料又は、気体状燃料の混合物の為の気化器、又は、低圧
噴射器とすることができる。
る装置を有する。該装置は、使用燃料により、軽液体燃
料又は、気体状燃料の混合物の為の気化器、又は、低圧
噴射器とすることができる。
出口弁は、連続的交互開放サイクルでピストン圧縮機シ
ャフトにより機械的に制御される。
ャフトにより機械的に制御される。
本発明にかかる圧縮一点火機関には、燃焼室に取り付け
たディーゼル油噴射器を設け、その噴射を１圧縮サイク
ルおきの割合で圧縮機シャフトにより制御する。
たディーゼル油噴射器を設け、その噴射を１圧縮サイク
ルおきの割合で圧縮機シャフトにより制御する。
本発明にかかるタービン機関では、すべての熱力学的変
換は、構成がその変換の条件に最ら適応ずろ異なる部位
で行われる。タービン部品の過熱の問題は、二つの異な
る熱力学的変換を交互に適用ずろことにより除去される
。燃料の燃焼を含む仕事の変換につづいて、燃料の供給
を伴わない清ａトな空気での変換が行われ、それにより
、圧縮機及び燃焼室の内部壁が冷却され、回収された熱
は、タービン内で仕事に変換される。
換は、構成がその変換の条件に最ら適応ずろ異なる部位
で行われる。タービン部品の過熱の問題は、二つの異な
る熱力学的変換を交互に適用ずろことにより除去される
。燃料の燃焼を含む仕事の変換につづいて、燃料の供給
を伴わない清ａトな空気での変換が行われ、それにより
、圧縮機及び燃焼室の内部壁が冷却され、回収された熱
は、タービン内で仕事に変換される。
機関は、構造簡単で、その上、高い燃焼熱にもかかわら
ず、タービンや、ガス管中の平均温度は非常に低く、構
成上特殊な高温耐熱材料を用いる必要かない。動力は、
トラック動力装置等の車両動力装置に適当な範囲の速度
で回転する圧縮機シャフトから取り出される。
ず、タービンや、ガス管中の平均温度は非常に低く、構
成上特殊な高温耐熱材料を用いる必要かない。動力は、
トラック動力装置等の車両動力装置に適当な範囲の速度
で回転する圧縮機シャフトから取り出される。
実施例
以下に、本発明の構成を、一実施例について、添付した
図面にしたかって説明する。
図面にしたかって説明する。
本発明の実施例のタービン機関を示す図面において、第
１図は、機関の断面図を示し、第２図は、第１図の線Ａ
−Ａに於けるピストン圧縮機の軸方向断面図を示す。
１図は、機関の断面図を示し、第２図は、第１図の線Ａ
−Ａに於けるピストン圧縮機の軸方向断面図を示す。
機関は、スパーク点火式で、軽液体燃料を供給される。
基本的機関組立部は、弁タイミングにより制御されるガ
ス流中で相互に接続されたピストン圧縮機２０と、燃焼
室３０と、タービン４０とよりなる。ピストン圧縮機２
０は、シリンダＩと、ピストン２と、連接棒３と、クラ
ンクシャフト４と、本体５と、２つの入口弁７と８を設
けたヘッド６と、締切弁９とよりなる。入口弁７は、気
化器状の燃料導入装置１０を設けた吸気システムからの
空気流を制御するが、人口弁８の吸気シろテムは、燃料
アトマイザを備えていない。ピストン圧縮機２０のヘッ
ド６には、逃し弁１１と、点火栓１２とを有する燃焼室
３０を設けろ。又、逃し弁１１と駆動タービン４０七の
間には、ノズル１４を配設する。駆動タービン４０のン
ヤフトは、歯付ギヤ１３と１５を介してピストン圧縮機
２０のクランクシャフト４に連結されろ。
ス流中で相互に接続されたピストン圧縮機２０と、燃焼
室３０と、タービン４０とよりなる。ピストン圧縮機２
０は、シリンダＩと、ピストン２と、連接棒３と、クラ
ンクシャフト４と、本体５と、２つの入口弁７と８を設
けたヘッド６と、締切弁９とよりなる。入口弁７は、気
化器状の燃料導入装置１０を設けた吸気システムからの
空気流を制御するが、人口弁８の吸気シろテムは、燃料
アトマイザを備えていない。ピストン圧縮機２０のヘッ
ド６には、逃し弁１１と、点火栓１２とを有する燃焼室
３０を設けろ。又、逃し弁１１と駆動タービン４０七の
間には、ノズル１４を配設する。駆動タービン４０のン
ヤフトは、歯付ギヤ１３と１５を介してピストン圧縮機
２０のクランクシャフト４に連結されろ。
更に、機関には、入口弁７又は８、締切弁９及び逃し弁
ＩＩの開放を制御するタイミングシステム１６を設ける
。
ＩＩの開放を制御するタイミングシステム１６を設ける
。
クランクシャフトの方向へのピストン圧縮機２０のピス
トン２の運動により、燃焼用混合気が、入口弁７を介し
て、シリンダ１に吸入される。上昇行程中、混合気は圧
縮され、開放された締切弁９を介して、燃焼室３０へ圧
入される。
トン２の運動により、燃焼用混合気が、入口弁７を介し
て、シリンダ１に吸入される。上昇行程中、混合気は圧
縮され、開放された締切弁９を介して、燃焼室３０へ圧
入される。
ピストン２が上死点を通過した後で、締切弁９は閉しら
れ、点火栓１２のＴＬ極間のスパークにより、燃焼室３
０内の混合気が点火され燃焼する。
れ、点火栓１２のＴＬ極間のスパークにより、燃焼室３
０内の混合気が点火され燃焼する。
上述の動作と平行して、人口弁８がシリンダｌ内で開放
し、次の行程で、該弁を介して清浄な空気が導入されろ
。クランクシャフト４が、約１５〜２５°回転した後で
、逃し弁１１が開き、排気ガスがノズル１４内で膨張し
、タービン４０を駆動する為に高速で流れる。逃し弁１
１は、ピストン圧縮機２０のクランクシャフト４の２回
転後にはじめて、タイミングシステム１６により閉じら
れる。一方、清浄な空気がピストン圧縮機２０のシリン
ダ１に吸入される。
し、次の行程で、該弁を介して清浄な空気が導入されろ
。クランクシャフト４が、約１５〜２５°回転した後で
、逃し弁１１が開き、排気ガスがノズル１４内で膨張し
、タービン４０を駆動する為に高速で流れる。逃し弁１
１は、ピストン圧縮機２０のクランクシャフト４の２回
転後にはじめて、タイミングシステム１６により閉じら
れる。一方、清浄な空気がピストン圧縮機２０のシリン
ダ１に吸入される。
ピストン２が大略半行程完了した後、締切弁９が開き始
め、少し圧搾された冷たい空気が燃焼室３０へ流入して
、その壁面で熱せられ残りの排気ガスと混合され、逃し
弁１１を介して駆動タービン４０へ流れる。駆動タービ
ン４０の羽根を通過する時に、上記空気はそのエネルギ
を放散して同時に該羽根を冷却する。この燃料を伴わな
い熱力学的サイクルは低圧で行われ、容積の増加により
機械的エネルギを生じる。仕事における利得はわずかで
あるが、燃焼室３０の壁面、逃し弁１１゜ノズル１４及
び駆動タービン温度は著しく低下する。
め、少し圧搾された冷たい空気が燃焼室３０へ流入して
、その壁面で熱せられ残りの排気ガスと混合され、逃し
弁１１を介して駆動タービン４０へ流れる。駆動タービ
ン４０の羽根を通過する時に、上記空気はそのエネルギ
を放散して同時に該羽根を冷却する。この燃料を伴わな
い熱力学的サイクルは低圧で行われ、容積の増加により
機械的エネルギを生じる。仕事における利得はわずかで
あるが、燃焼室３０の壁面、逃し弁１１゜ノズル１４及
び駆動タービン温度は著しく低下する。
混合気が燃焼室３０内で点火される圧縮点火式タービン
機関の構成は、圧縮機の単一吸気システムの存在する点
で上述の機関の構成と異なり、自動的に圧力制御可能な
入口弁８が設けられる。
機関の構成は、圧縮機の単一吸気システムの存在する点
で上述の機関の構成と異なり、自動的に圧力制御可能な
入口弁８が設けられる。
燃焼室３０には、噴射を１圧縮サイクルおきの割合で行
う様に、噴射器、又は、作動上圧縮サイクルと連動する
噴射ユニットを設け、二重熱力学的サイクルの発生を確
実にする。
う様に、噴射器、又は、作動上圧縮サイクルと連動する
噴射ユニットを設け、二重熱力学的サイクルの発生を確
実にする。
したがって、本発明は、上記実施例に詳述した如き構成
よりなり所期の目的を達成し得るものである。
よりなり所期の目的を達成し得るものである。
第１図は、本発明にかかる内燃タービン機関の縦方向断
面図で、第２図は、第１図の機関の線Ａ−Ａにおけろ軸
心方向断面図である。 １・・・シリンダ、 ２・・・ピストン、３・・・
ｄ ＪＪＥ’棒、 ４・・・クランクシャフト、
５・・本体、 ６・・・ヘッド ７．８・・・入口弁、 ９・・・締切弁、１２・・・
点火栓、 １４・・ノズル、１６・・・タイミング
システム、 ２０・・・ピストン圧縮機、 ３０・・・燃焼室、 ４０・・・駆動タービンＡ、Ａ
面図で、第２図は、第１図の機関の線Ａ−Ａにおけろ軸
心方向断面図である。 １・・・シリンダ、 ２・・・ピストン、３・・・
ｄ ＪＪＥ’棒、 ４・・・クランクシャフト、
５・・本体、 ６・・・ヘッド ７．８・・・入口弁、 ９・・・締切弁、１２・・・
点火栓、 １４・・ノズル、１６・・・タイミング
システム、 ２０・・・ピストン圧縮機、 ３０・・・燃焼室、 ４０・・・駆動タービンＡ、Ａ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）駆動タービンと、圧縮機と、排気ガス発生器を構成
する燃料燃焼室とよりなる、特に車両駆動用内燃タービ
ン機関であって、更に、減速伝動装置１３と１５を介し
て、駆動タービン４０の軸により駆動されるピストン圧
縮機２０を設け、燃焼室３０は、締切弁９を介してピス
トン圧縮機２０の作動室に接続されると共に、逃し弁１
１を介して駆動タービン４０に接続される密閉スペース
とし、締切弁９と逃し弁１１の開放を、ピストン圧縮機
２０の軸により機械的に制御する構成としたことを特徴
とする内燃タービン機関。 ２）特許請求の範囲第１項に記載の内燃タービン機関で
あって、ピストン圧縮機２０に、入口弁７と８で終結す
る二つの独立した吸気システムを設け、その一方に、吸
入される空気流に燃料１０を導入する装置を配設し、更
に、入口弁７と８をピストン圧縮機２０の軸により交互
に連続する開放サイクルで機械的に制御し、一方、燃焼
室３０に点火栓１２を設けたことを特徴とする内燃ター
ビン機関。 ３）特許請求の範囲第１項に記載の内燃タービン機関で
あって、燃焼室３０に、その燃料噴射が１圧縮サイクル
おきの割合でピストン圧縮機２０の軸により制御される
燃料噴射器を設けたことを特徴とする内燃タービン機関
。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL258866 | 1986-04-08 | ||
| PL25886686A PL145453B2 (en) | 1986-04-08 | 1986-04-08 | Turbine combustion engine in particular for powering vehicles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62243930A true JPS62243930A (ja) | 1987-10-24 |
Family
ID=20031018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8674287A Pending JPS62243930A (ja) | 1986-04-08 | 1987-04-08 | 車両駆動用内燃タ−ビン機関 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0240850A1 (ja) |
| JP (1) | JPS62243930A (ja) |
| PL (1) | PL145453B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04101025A (ja) * | 1990-08-16 | 1992-04-02 | Hiromichi Nakatsu | タービンエンジン |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2702007B1 (fr) * | 1993-02-26 | 1995-04-07 | Doubre Rene | Bloc thermo-pulseur générateur d'énergie thermique pulsée pour entraînement d'un turbo-moteur. |
| NL1030998C2 (nl) * | 2006-01-25 | 2007-07-26 | Hendrikus Peter Van Der Waal | Pneumatisch werkende aandrijfinrichting. |
| CN101988426A (zh) * | 2010-10-22 | 2011-03-23 | 靳北彪 | 涡轮复合气体压缩系统 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1357993A (en) * | 1919-04-09 | 1920-11-09 | George A Kemmer | Gas-engine |
| FR561039A (fr) * | 1922-01-18 | 1923-10-15 | Turbine à explosions | |
| FR809644A (fr) * | 1936-08-18 | 1937-03-08 | Turbine à explosions | |
| US4288981A (en) * | 1978-06-16 | 1981-09-15 | Wright Elwood H | Turbine-type engine |
-
1986
- 1986-04-08 PL PL25886686A patent/PL145453B2/pl unknown
-
1987
- 1987-03-25 EP EP87104431A patent/EP0240850A1/en not_active Withdrawn
- 1987-04-08 JP JP8674287A patent/JPS62243930A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04101025A (ja) * | 1990-08-16 | 1992-04-02 | Hiromichi Nakatsu | タービンエンジン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL145453B2 (en) | 1988-09-30 |
| EP0240850A1 (en) | 1987-10-14 |
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