JPS6231633Y2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6231633Y2 JPS6231633Y2 JP1980047907U JP4790780U JPS6231633Y2 JP S6231633 Y2 JPS6231633 Y2 JP S6231633Y2 JP 1980047907 U JP1980047907 U JP 1980047907U JP 4790780 U JP4790780 U JP 4790780U JP S6231633 Y2 JPS6231633 Y2 JP S6231633Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust
- turbine
- engine
- inflow side
- turbocharger
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
- Supercharger (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
従来のターボチヤージヤ付エンジンにおいて、
低回転数域のトルクを向上させるには小容量型タ
ービンを用いる。ところが、このタービンは容量
が小さいためエンジン回転数が増大して排ガス圧
が大きくなると、タービンが過回転してしまうた
め、タービンにウエストゲートを設け、排ガス圧
が一定以上になると排ガスの一部をタービンを通
さないで大気へ放出させていた。このため、第１
図破線で示すようにエンジン高回転域において十
分排ガスエネルギを回収できず、またトルクも十
分増大していないという不具合があつた。
低回転数域のトルクを向上させるには小容量型タ
ービンを用いる。ところが、このタービンは容量
が小さいためエンジン回転数が増大して排ガス圧
が大きくなると、タービンが過回転してしまうた
め、タービンにウエストゲートを設け、排ガス圧
が一定以上になると排ガスの一部をタービンを通
さないで大気へ放出させていた。このため、第１
図破線で示すようにエンジン高回転域において十
分排ガスエネルギを回収できず、またトルクも十
分増大していないという不具合があつた。
本考案は上記不具合を解消するもので、エンジ
ン本体のエキゾーストマニホルドに排気流入側を
接続されたターボチヤージヤの排気タービン、上
記エキゾーストマニホルドと上記排気タービンの
流入側との間に排気流入側を接続された容量可変
型出力タービン、同出力タービンの翼車軸とエン
ジン本体の出力軸とを連結する伝動機構、および
上記出力タービンの上記排気流入側に設けたガイ
ドベーンをエンジン本体の排ガス圧、吸入空気圧
力、回転数、負荷等に応じて回動させ上記ガイド
ベーンにより形成されるノズルの噴出口面積を変
動させる駆動機構を有し、エンジンの低速低負荷
時上記噴出口面積が減少するように、高速高負荷
時上記噴出口面積が増大するように上記駆動機構
を作動させるように構成したことを特徴とするタ
ーボチヤージヤ付ターボコンパウンドエンジンに
係るものである。よつて、エンジン本体の排ガス
圧、吸入空気圧、回転数、負荷等が小さいときに
は駆動機構によりガイドベーンが回動されて、同
ガイドベーンにより形成されるノズルの噴射口面
積を小さくして、出力タービンへ流れる排ガス量
を減らし、ターボチヤージヤの排気タービンへ十
分排ガスを送りターボチヤージヤによる過給効果
を得ることができる。また、エンジン本体の排ガ
ス圧、吸入空気圧、回転数、負荷等が大きくなる
と、駆動機構によりガイドベーンが回動されてノ
ズルの噴射口面積を大きくして、ターボチヤージ
ヤの排気タービンに過剰な排ガスが流入するのを
防止してターボチヤージヤの破損を防ぎ、かつ出
力タービンへ過剰分の排ガスを流して同タービン
を回転させ、この回転力を伝動機構を介して出力
軸に伝達するので過剰分の排ガスエネルギを回収
できるため、エンジン高回転時の出力を増大させ
ることができるものである。
ン本体のエキゾーストマニホルドに排気流入側を
接続されたターボチヤージヤの排気タービン、上
記エキゾーストマニホルドと上記排気タービンの
流入側との間に排気流入側を接続された容量可変
型出力タービン、同出力タービンの翼車軸とエン
ジン本体の出力軸とを連結する伝動機構、および
上記出力タービンの上記排気流入側に設けたガイ
ドベーンをエンジン本体の排ガス圧、吸入空気圧
力、回転数、負荷等に応じて回動させ上記ガイド
ベーンにより形成されるノズルの噴出口面積を変
動させる駆動機構を有し、エンジンの低速低負荷
時上記噴出口面積が減少するように、高速高負荷
時上記噴出口面積が増大するように上記駆動機構
を作動させるように構成したことを特徴とするタ
ーボチヤージヤ付ターボコンパウンドエンジンに
係るものである。よつて、エンジン本体の排ガス
圧、吸入空気圧、回転数、負荷等が小さいときに
は駆動機構によりガイドベーンが回動されて、同
ガイドベーンにより形成されるノズルの噴射口面
積を小さくして、出力タービンへ流れる排ガス量
を減らし、ターボチヤージヤの排気タービンへ十
分排ガスを送りターボチヤージヤによる過給効果
を得ることができる。また、エンジン本体の排ガ
ス圧、吸入空気圧、回転数、負荷等が大きくなる
と、駆動機構によりガイドベーンが回動されてノ
ズルの噴射口面積を大きくして、ターボチヤージ
ヤの排気タービンに過剰な排ガスが流入するのを
防止してターボチヤージヤの破損を防ぎ、かつ出
力タービンへ過剰分の排ガスを流して同タービン
を回転させ、この回転力を伝動機構を介して出力
軸に伝達するので過剰分の排ガスエネルギを回収
できるため、エンジン高回転時の出力を増大させ
ることができるものである。
以下本考案の一実施例について具体的に説明す
る。第２図〜第４図において、ターボチヤージヤ
付ターボコンパウンドエンジンのエンジン本体１
はインテークマニホルド２とエキゾーストマニホ
ルド３とを有している。小容量型のターボチヤー
ジヤ４はコンプレツサ５と排気タービン６とを有
し、コンプレツサ５の吐出側はインテークマニホ
ルド２に接続され、排気タービン６の流入側はエ
キゾーストマニホルド３に接続されている。出力
タービン７は容量可変型で、流入側をエキゾース
トマニホルド３に接続されている。また、この出
力タービン７は第３図および第４図に示すように
ケーシング８、ガイドベーン９、羽根１０、翼車
軸１１、レバー１２、作動リング１３からなり、
渦巻き状のケーシング８の中心に周面に羽根１０
を植立した翼車軸１１が軸支され、同翼車軸１１
の外周のケーシング８に枢支されたピン２２にガ
イドベーン９は固定されている。上記ピン２２の
ケーシング８の外部に突出した部分は第４図に示
すようにレバー１２の一端を枢着している。上記
レバー１２の他端には長孔１４が形成されてい
る。上記作動リング１３は円周上に等間隔に突起
を有し、この突起は上記長孔１４に移動可能に挿
入されている。また、上記作動リング１３は図示
しないガイド機構により翼車軸１１を中心に回転
可能に形成されている。駆動機構１５は作動リン
グ１３に一端を枢支されたロツド１６、同ロツド
１６の他端に固着されたダイヤフラム１７、同ダ
イヤフラム１７により大気と仕切られエキゾース
トマニホルド３の圧力が伝わる圧力応動室１８、
および上記ダイヤフラム１７を第４図左方へ付勢
するスプリング１９からなつている。２組の歯車
からなる歯車列２０は翼車軸１１とエンジン本体
１の出力軸２１との間を連結し、翼車軸１１の回
転を減速して出力軸２１にに伝達するものであ
る。上記構造により、全負荷を与えてエンジンを
運転し、エンジン回転数が低いときにはエキゾー
ストマニホルド３に排出されるガス圧が低いた
め、圧力応動室１８は低圧となり、スプリング１
９の付勢力によりダイヤフラム１７は第４図の状
態から左方へ移動する。よつて、作動リング１３
は反時計方向に回転し、レバー１２を回動させて
ガイドベーン９を傾動させる。したがつて、隣り
合うガイドベーン９により形成されるノズルの噴
出口面積は減少してほとんど閉塞され、排ガスは
出力タービン７の羽根１０には送られない。この
ため、エキゾーストマニホルド３からの排ガスは
ターボチヤージヤ４の排気タービン６にすべて導
かれ、同排気タービン６を回転させ、コンプレツ
サ５を回わし、ターボチヤージヤを行ない大きな
トルクを得るものである。
る。第２図〜第４図において、ターボチヤージヤ
付ターボコンパウンドエンジンのエンジン本体１
はインテークマニホルド２とエキゾーストマニホ
ルド３とを有している。小容量型のターボチヤー
ジヤ４はコンプレツサ５と排気タービン６とを有
し、コンプレツサ５の吐出側はインテークマニホ
ルド２に接続され、排気タービン６の流入側はエ
キゾーストマニホルド３に接続されている。出力
タービン７は容量可変型で、流入側をエキゾース
トマニホルド３に接続されている。また、この出
力タービン７は第３図および第４図に示すように
ケーシング８、ガイドベーン９、羽根１０、翼車
軸１１、レバー１２、作動リング１３からなり、
渦巻き状のケーシング８の中心に周面に羽根１０
を植立した翼車軸１１が軸支され、同翼車軸１１
の外周のケーシング８に枢支されたピン２２にガ
イドベーン９は固定されている。上記ピン２２の
ケーシング８の外部に突出した部分は第４図に示
すようにレバー１２の一端を枢着している。上記
レバー１２の他端には長孔１４が形成されてい
る。上記作動リング１３は円周上に等間隔に突起
を有し、この突起は上記長孔１４に移動可能に挿
入されている。また、上記作動リング１３は図示
しないガイド機構により翼車軸１１を中心に回転
可能に形成されている。駆動機構１５は作動リン
グ１３に一端を枢支されたロツド１６、同ロツド
１６の他端に固着されたダイヤフラム１７、同ダ
イヤフラム１７により大気と仕切られエキゾース
トマニホルド３の圧力が伝わる圧力応動室１８、
および上記ダイヤフラム１７を第４図左方へ付勢
するスプリング１９からなつている。２組の歯車
からなる歯車列２０は翼車軸１１とエンジン本体
１の出力軸２１との間を連結し、翼車軸１１の回
転を減速して出力軸２１にに伝達するものであ
る。上記構造により、全負荷を与えてエンジンを
運転し、エンジン回転数が低いときにはエキゾー
ストマニホルド３に排出されるガス圧が低いた
め、圧力応動室１８は低圧となり、スプリング１
９の付勢力によりダイヤフラム１７は第４図の状
態から左方へ移動する。よつて、作動リング１３
は反時計方向に回転し、レバー１２を回動させて
ガイドベーン９を傾動させる。したがつて、隣り
合うガイドベーン９により形成されるノズルの噴
出口面積は減少してほとんど閉塞され、排ガスは
出力タービン７の羽根１０には送られない。この
ため、エキゾーストマニホルド３からの排ガスは
ターボチヤージヤ４の排気タービン６にすべて導
かれ、同排気タービン６を回転させ、コンプレツ
サ５を回わし、ターボチヤージヤを行ない大きな
トルクを得るものである。
また、エンジン回転数が上昇して第１図Ａ点を
越えると排ガス圧が大きくなり、圧力応動室１８
の付勢力によりダイヤフラム１７はスプリング１
９に抗して第４図右方へ移動して同図の状態にも
なり、作動リング１３の回動によりガイドベーン
９が時計方向に回転する。よつて、ガイドベーン
９により形成されるノズルの噴出口が開かれ、エ
ンジン回転の上昇に伴なつて上記噴出口面積が増
大する。これにより、出力タービン７の羽根１０
に排ガスが送られて翼車軸１１を回転させ、この
回転力は歯車列２０を介して出力軸２１に伝達さ
れ、第１図実線で示すようにＡ点より上の回転数
におけるトルクを増大させる。
越えると排ガス圧が大きくなり、圧力応動室１８
の付勢力によりダイヤフラム１７はスプリング１
９に抗して第４図右方へ移動して同図の状態にも
なり、作動リング１３の回動によりガイドベーン
９が時計方向に回転する。よつて、ガイドベーン
９により形成されるノズルの噴出口が開かれ、エ
ンジン回転の上昇に伴なつて上記噴出口面積が増
大する。これにより、出力タービン７の羽根１０
に排ガスが送られて翼車軸１１を回転させ、この
回転力は歯車列２０を介して出力軸２１に伝達さ
れ、第１図実線で示すようにＡ点より上の回転数
におけるトルクを増大させる。
したがつて、ターボチヤージヤの容量が小さい
ため排ガス圧の低い、低回転、低負荷時において
十分な、ターボチヤージヤ効果が十分得られ、ま
た排ガス圧の高い、高回転、高負荷においてはタ
ーボチヤージヤ４に過剰な排ガスを出力タービン
７に導いて排ガスエネルギを回収するので高回転
高負荷域においてもトルクの増大を得られるもの
である。なお、上記実施例において、作動リング
１３は排ガス圧でコントロールされているが、イ
ンテークマニホルド２に供給される吸入空気の圧
力、およびエンジン回転数と負荷等により制御さ
れるようにしてもよいものである。
ため排ガス圧の低い、低回転、低負荷時において
十分な、ターボチヤージヤ効果が十分得られ、ま
た排ガス圧の高い、高回転、高負荷においてはタ
ーボチヤージヤ４に過剰な排ガスを出力タービン
７に導いて排ガスエネルギを回収するので高回転
高負荷域においてもトルクの増大を得られるもの
である。なお、上記実施例において、作動リング
１３は排ガス圧でコントロールされているが、イ
ンテークマニホルド２に供給される吸入空気の圧
力、およびエンジン回転数と負荷等により制御さ
れるようにしてもよいものである。
第１図はエンジンのトルク一回転数を示すグラ
フ、第２図は本考案の一実施例を示す概略図、第
３図は上記実施例の出力タービン３の断面図、第
４図は上記出力タービン３の正面図である。 １……エンジン本体、４……ターボチヤージ
ヤ、７……出力タービン、９……ガイドベーン、
１０……羽根、１１……翼車軸、１３……作動リ
ング、１５……駆動機構、２０……歯車列、２１
……出力軸。
フ、第２図は本考案の一実施例を示す概略図、第
３図は上記実施例の出力タービン３の断面図、第
４図は上記出力タービン３の正面図である。 １……エンジン本体、４……ターボチヤージ
ヤ、７……出力タービン、９……ガイドベーン、
１０……羽根、１１……翼車軸、１３……作動リ
ング、１５……駆動機構、２０……歯車列、２１
……出力軸。
Claims (1)
- エンジン本体のエキゾーストマニホルドに排気
流入側を接続されたターボチヤージヤの排気ター
ビン、上記エキゾーストマニホールドと上記排気
タービンの流入側との間に排気流入側を接続され
た容量可変型出力タービン、同出力タービンの翼
車軸とエンジン本体の出力軸とを連結する伝動機
構、および上記出力タービンの上記排気流入側に
設けたガイドベーンをエンジン本体の排ガス圧、
吸入空気圧力、回転数、負荷等に応じて回動させ
上記ガイドベーンにより形成されるノズルの噴出
口面積を変動させる駆動機構を有し、エンジンの
低速低負荷時上記噴出口面積が減少するように、
高速高負荷時上記噴出口面積が増大するように上
記駆動機構を作動させるように構成したことを特
徴とするターボチヤージヤ付ターボコンパウンド
エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1980047907U JPS6231633Y2 (ja) | 1980-04-08 | 1980-04-08 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1980047907U JPS6231633Y2 (ja) | 1980-04-08 | 1980-04-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56149036U JPS56149036U (ja) | 1981-11-09 |
| JPS6231633Y2 true JPS6231633Y2 (ja) | 1987-08-13 |
Family
ID=29642908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1980047907U Expired JPS6231633Y2 (ja) | 1980-04-08 | 1980-04-08 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6231633Y2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60178333U (ja) * | 1984-05-08 | 1985-11-27 | 三菱自動車工業株式会社 | タ−ボ過給機付エンジン |
| JPS60228708A (ja) * | 1985-03-27 | 1985-11-14 | Hitachi Ltd | 膨張タ−ビン可変式ノズル駆動装置 |
| CH674549A5 (en) * | 1987-05-16 | 1990-06-15 | Man B & W Diesel Gmbh | Turbocharged piston engine - has radial flow power turbine connected parallel to that of turbocharger |
| CN105264198B (zh) * | 2013-06-14 | 2017-10-13 | 川崎重工业株式会社 | 发动机系统以及船舶 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5823942Y2 (ja) * | 1976-07-15 | 1983-05-23 | 株式会社小松製作所 | 高過給低圧縮比デイゼルエンジンのタ−ボコンパウンド装置 |
-
1980
- 1980-04-08 JP JP1980047907U patent/JPS6231633Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56149036U (ja) | 1981-11-09 |
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