CN104204443A - 船用发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明的船用发动机(1)具备第1增压器(22)、第1中间冷却器(23)、第2增压器(24)、第2中间冷却器(25)、机油过滤器(26)和顶罩(10)。第1增压器(22)以及第2增压器(24)利用废气进行供气。第1中间冷却器(23)以及第2中间冷却器(25)将在增压器通过了的气体冷却。顶罩(10)是被配置在船用发动机(1)的上部的罩。而且，这些设备被配置成在顶罩(10)的厚度方向看时，相互不重叠。

Description

船用发动机
技术领域
本发明涉及各具备2个增压器以及中间冷却器的船用发动机。
背景技术
以往，已知在车、船舶等的发动机中具备2个增压器的结构(二级增压系统)。在二级增压系统中，通过利用从汽缸排出的废气来使第1个增压器的涡轮旋转，将空气压缩，向汽缸侧送出。第2个增压器在进一步将由第1个增压器压缩的空气压缩后，将该空气向汽缸送出。据此，因为能够增加向汽缸供给的空气的流量，所以，能够提高发动机的输出。
由于被增压器压缩的空气为高温，所以，密度低下(质量流量低下)。为此，在增压器的后级配置用于将高温的空气冷却的中间冷却器。在专利文献1至3中，公开了在第1个增压器的后级和第2个增压器的后级分别配置中间冷却器的结构(中间冷却器合计配置2个的结构)的二级增压系统。另外，在专利文献1至3中，作为应用二级增压系统的对象，公开了汽车用的发动机、动力铲等建筑机械用的发动机以及航空器用的发动机等。
另外，作为二级增压系统的其它的结构，已知具备2个增压器和1个中间冷却器，通过1个中间冷却器将连续地在2个增压器通过了的空气冷却的结构。这种二级增压系统在被搭载于船舶上的发动机(船用发动机)等中被采用。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-99332号公报
专利文献2：日本特开2011-163201号公报
专利文献3：专利第3953636号公报
然而，在建筑机械、汽车等的发动机中，中间冷却器一般并非被配置在缸体的近旁，而是被配置在稍许离开的位置。为此，增压器以及中间冷却器的配置成为问题的情况少。
但是，船用发动机将增压器以及中间冷却器配置在缸体的近旁。因此，在作成船用发动机的布局时，必须考虑增压器以及中间冷却器的配置。另外，在船用发动机中，希望考虑了例如下述点的布局。即、因为存在在船舶上并列设置多个船用发动机的情况，所以，在船用发动机中，优选该并列设置方向上的尺寸小这样的布局。另外，存在船用发动机被配置在船体的下部的情况，作业者坐在船用发动机的上面进行维护等的情况。因此，在船用发动机中，优选容易进行从上面的维护的布局。
另外，如上所述，在船用发动机采用仅具备1个中间冷却器的二级增压系统，但是，在假设采用具备2个中间冷却器的二级增压系统的情况下，由于设备的数量增多，所以，更加难以作成布局。
本发明是鉴于上面的情况作出的发明，其主要的目的是提供一种在采用了二级增压器系统的船用发动机中，维护的作业性良好的船用发动机。
发明内容
本发明欲解决的课题如上，接着，说明用于解决该课题的手段及其效果。
根据本发明的观点，提供下述结构的船用发动机。即、该船用发动机具备第1增压器、第1中间冷却器、第2增压器、第2中间冷却器、机油过滤器和板状罩。前述第1增压器利用废气进行供气。前述第1中间冷却器流入有在前述第1增压器通过了的气体，将因该第1增压器而成为高温的气体冷却。前述第2增压器流入有在前述第1中间冷却器通过了的气体，利用废气进行供气。前述第2中间冷却器流入有在前述第2增压器通过了的气体，将因该第2增压器而成为高温的气体冷却。前述机油过滤器过滤发动机机油。前述板状罩是覆盖位于缸盖的上部的阀罩的罩。当在前述板状罩的厚度方向看时，前述第1增压器、前述第1中间冷却器、前述第2增压器、前述第2中间冷却器以及前述机油过滤器相互不重叠。
据此，在坐在板状罩上的作业者进行维护时，能够轻易地接触到维护的频度比较高的机油过滤器以及增压器等。因此，能够提高维护的作业性。
在前述的船用发动机中，优选做成下述结构。即、在使曲柄轴方向的一端部，也就是连接变速器的一侧的端部作为变速器侧端部时，前述机油过滤器被配置在前述变速器侧端部的相反一侧的端部。
据此，因为在将船用发动机设置在船内的情况下，在连接变速器的一侧的相反一侧存在比较大的空间的情况多，所以，能够有效地灵活应用该空间，配置机油过滤器。另外，由于存在该空间，所以，能够轻易地进行机油过滤器的更换作业。
在前述的船用发动机中，优选做成下述结构。即、前述第1增压器被配置在前述变速器侧端部。前述第1中间冷却器、前述第2增压器以及前述第2中间冷却器被排列配置在曲柄轴方向。
据此，因为能够某种程度地汇总增压器等的位置，所以，能够提高在对多个增压器等连续地进行维护的情况下的作业性。
在前述的船用发动机中，(船用发动机的)上面和前述板状罩的表面至少一部分一致，在以将前述上面和作为其相反一侧的面的底面2等分的高度作为基准高度时，前述第1增压器、前述第1中间冷却器、前述第2增压器、前述第2中间冷却器以及前述机油过滤器均被配置在与前述基准高度相比的上侧。
据此，因为能够在船用发动机的上部(板状罩的近旁)配置增压器等，所以，能够使进行维护的情况下的作业性更加良好。
附图说明
图1是有关本发明的一实施方式的船用发动机的立体图。
图2是船用发动机的俯视图。
图3是船用发动机的正视图。
图4是表示供气系统的设备的位置关系的立体图。
具体实施方式
接着，参见附图，说明本发明的实施方式。图1是船用发动机1的立体图。图2是船用发动机1的俯视图。图3是船用发动机1的正视图。图4是表示供气系统的设备的位置关系的立体图。
另外，在下面的说明中，如图1所示，将船用发动机1的上下方向称为高度方向，将船用发动机1的曲柄转轴61(参见图2)的长边方向称为曲柄轴方向，将与高度方向以及曲柄轴方向的任意一个正交的方向称为装置宽度方向。另外，将高度方向中图1的上侧(配置后述的顶罩10的一侧)作为上侧。
本实施方式的船用发动机1是被搭载在游船等船舶上的舷内类型的柴油发动机。另外，该船用发动机1采用二级增压系统。
船用发动机1如图1等所示，具备顶罩(板状罩)10。顶罩10被构成为平板状，被配置成厚度方向与前述高度方向一致。另外，顶罩10并不限于平板状，也可以是在至少一部分形成折曲(或弯曲)的结构。在该顶罩10的下侧配置阀罩以及缸体等。
船用发动机1的二级增压系统如图1等所示，由第1增压器22、第1中间冷却器23、第2增压器24、第2中间冷却器25和将它们连接的供气管21a～21d构成。
第1增压器22在罩以及壳体的内部具备涡轮和压缩机。涡轮被构成为利用废气旋转。压缩机被连接在与涡轮相同的转轴，伴随着涡轮的旋转而旋转。第1增压器22通过压缩机旋转，能够将空气压缩强制性地进行供气。根据该结构，因为能够利用废气使向汽缸供给的空气的流量增加，所以，能够提高船用发动机1的输出。另外，通过由第1增压器22吸气，空气被急速地压缩，因此，该空气成为高温。该高温的空气经供气管21a向第1中间冷却器23被送出。
在第1中间冷却器23的壳体的内部配置多个海水流动的冷却管。被构成为从第1增压器22送出的空气在该冷却管的周围流动。根据该结构，第1中间冷却器23能够通过与海水的热交换来冷却从第1增压器22送出的空气。由第1中间冷却器23冷却的空气经供气管21b向第2增压器24被送出。
第2增压器24是与第1增压器22等同的结构，能够利用废气来压缩从第1中间冷却器23送出的空气。该被压缩了的空气与上述同样，成为高温。而且，该高温的空气经供气管21c向第2中间冷却器25被送出。
第2中间冷却器25是与第1中间冷却器23等同的结构，通过与海水的热交换来冷却从第2增压器24送出的空气。由第2中间冷却器25冷却的空气经供气管21d向供气歧管28被送出。
在前述顶罩10的内侧的缸盖配置共轨、燃料喷射装置、汽缸等。船用发动机1通过在将被供给的压缩空气在汽缸内进一步压缩后，喷射燃料，能够使活塞上下，产生动力。
另外，船用发动机1如图3等所示，具备飞轮壳体62、油底壳63和机油过滤器26。
飞轮壳体62被配置在曲柄轴方向的第1增压器22侧的端部。在飞轮壳体62内的飞轮经省略图示的离合器等连结变速器71。在该变速器71连结船舶的推进装置等。据此，能够将船用发动机1的输出向推进装置等传递或隔断。
油底壳63被配置于在高度方向与顶罩10相反一侧的面上(底面)。油底壳63是用于积存向发动机内部(汽缸等主运动系统的零件等)供给的发动机机油的部件。被积存在油底壳63的发动机机油由省略图示的机油泵向发动机内部送出。
由机油泵送出的发动机机油在机油过滤器26通过。据此，能够将发动机机油中所含的金属粉、杂质等去除。在本实施方式中，机油过滤器26具备2个过滤器(全流过滤器以及旁通过滤器)。
接着，从各种各样的观点对构成本实施方式的二级增压系统的设备以及机油过滤器26的配置进行说明。另外，在下面的说明中，将构成二级增压系统的设备(第1增压器22、第1中间冷却器23、第2增压器24以及第2中间冷却器25)以及机油过滤器26汇总，称为“增压器等”。
首先，参见俯视图(图2)，对增压器等的在俯视图中的配置进行说明。另外，因为像前述那样，顶罩10的厚度方向和高度方向一致，所以，在本实施方式中，俯视图也能够称为“在顶罩10的厚度方向看的图”。
第1增压器22被配置在船用发动机1的曲柄轴方向的一端部。第1中间冷却器23、第2增压器24、第2中间冷却器25均被配置在船用发动机1的装置宽度方向的一端部。而且，这些3个设备在曲柄轴方向被排列配置成第1中间冷却器23接近第1增压器22。机油过滤器26被配置在船用发动机1的曲柄轴方向的另一端部(变速器71侧的相反一侧的端部)。
另外，本实施方式的增压器等均被配置成相互不重叠。据此，对坐在顶罩10上进行维护的作业者来说，由于不必将其它的设备拆下就可进行维护，因此，实现了作业性良好的布局。
另外，在本实施方式中，增压器等被配置成构成船用发动机1的侧面。换言之，增压器等被配置成在俯视图中将顶罩10包围(详细地说，是将四方中的三方包围)。据此，能够抑制船用发动机1的装置宽度方向的尺寸。
另外，供气歧管28被配置在船用发动机1的装置宽度方向的另一端部(第1中间冷却器23等的相反一侧的端部)。
接着，参见正视图(图3)，对增压器等的在高度方向的位置进行说明。在本实施方式中，顶罩10的上面构成船用发动机1的上面的一部分。另外，油底壳63的下面构成船用发动机1的下面的一部分。因此，能够将从油底壳63的下面到顶罩10的上面为止的长度称为船用发动机1的高度。下面，如图3所示，将该船用发动机1的高度的一半称为“基准高度”。
此时，增压器等均被配置在与该基准高度相比的上侧(顶罩10侧)。更详细地说，不仅增压器等的上端，其中心部以及下端也被配置在与基准高度相比的上侧。另外，第1增压器22、第1中间冷却器23以及第2中间冷却器25的上面被配置成与船用发动机1的上面大致一致。
根据该结构，因为增压器等位于船用发动机1的上部，所以，实现对坐在顶罩10上进行维护的作业者来说，容易接触该增压器等(作业性良好)的布局。
接着，参见表示供气系统的设备的位置关系的立体图(图4)，比较供气管21a～21d的长度。
这里，供气管21a的长度是指从第1增压器22到第1中间冷却器23为止的空气的路径的长度，就其它的供气管而言，也是同样。为此，在本实施方式中，通过比较供气管的长度，能够比较向汽缸供给的空气的路径的长度。
在本实施方式中，“供气管21a的长度<供气管21b的长度”成立，且“供气管21c的长度<供气管21d的长度”成立。
根据该结构，能够使高温的空气穿过的供气管21a以及供气管21c比较短。因此，因为能够使有必要由隔热材等覆盖供气管整体中的部分短，所以，能够降低成本。
如上面说明的那样，船用发动机1具备第1增压器22、第1中间冷却器23、第2增压器24、第2中间冷却器25、机油过滤器26和顶罩10。而且，在顶罩10的厚度方向看时，第1增压器22、第1中间冷却器23、第2增压器24、第2中间冷却器25以及机油过滤器26相互不重叠。
据此，作业者在坐在顶罩10上进行维护时，能够轻易地接触维护的频度比较高的机油过滤器26以及增压器等。因此，能够提高维护的作业性。
另外，在本实施方式的船用发动机1中，机油过滤器26被配置在曲柄轴方向的一端部，也就是与连接变速器71的一侧相反的一侧的端部。
据此，因为在将船用发动机1设置在船内的情况下，在与连接变速器的一侧相反的一侧存在比较大的空间的情况多，所以，能够有效地灵活利用该空间，配置机油过滤器26。另外，由于存在该空间，所以，能够轻易地进行机油过滤器26的更换作业。
另外，在本实施方式的船用发动机1中，第1增压器22被配置在变速器侧端部。第1中间冷却器23、第2增压器24以及第2中间冷却器25被排列配置在曲柄轴方向。
据此，因为能够某种程度地汇总增压器等的位置，所以，能够提高在对多个增压器等连续地进行维护的情况下的作业性。
另外，在本实施方式的船用发动机1中，第1增压器22、第1中间冷却器23、第2增压器24、第2中间冷却器25以及机油过滤器26均被配置在与基准高度相比的上侧。
据此，因为能够在船用发动机1的上部(板状罩10的近旁)配置增压器等，所以，能够使进行维护的情况下的作业性更加良好。
上面，说明了本发明的合适的实施方式，但是，上述结构例如能够像下述那样变更。
上述所示的布局是例示，能够适宜地变更。例如，飞轮壳体62以及油底壳63的位置能够与所要求的尺寸、规格等相应地变更。另外，构成二级增压系统的设备以及机油过滤器26在满足上述说明的位置关系的情况下，也能够适宜地变更位置。
将增压器等相互连接的供气管21a～21d并不限于上述所示的形状，能够与其它的设备的位置等相应地适宜变更。
应用本发明的对象在为船用发动机的情况下，可以是主机，也可以是辅机。
符号说明
1：船用发动机；10：顶罩(板状罩)；21a～21d：供气管；22：第1增压器；23：第1中间冷却器；24：第2增压器；25：第2中间冷却器；26：机油过滤器；61：曲柄转轴。

Claims (4)

1.一种船用发动机，其特征在于，具备
利用废气进行供气的第1增压器、
流入有在前述第1增压器通过了的气体，将因该第1增压器而成为高温的气体冷却的第1中间冷却器、
流入有在前述第1中间冷却器通过了的气体，利用废气进行供气的第2增压器、
流入有在前述第2增压器通过了的气体，将因该第2增压器而成为高温的气体冷却的第2中间冷却器、
过滤发动机机油的机油过滤器、和
覆盖位于缸盖的上部的阀罩的板状罩，
当在前述板状罩的厚度方向看时，前述第1增压器、前述第1中间冷却器、前述第2增压器、前述第2中间冷却器以及前述机油过滤器相互不重叠。
2.如权利要求1所述的船用发动机，其特征在于，
在将曲柄轴方向的一端部，也就是连接了变速器的一侧的端部作为变速器侧端部时，
前述机油过滤器被配置在前述变速器侧端部的相反一侧的端部。
3.如权利要求2所述的船用发动机，其特征在于，
前述第1增压器被配置在前述变速器侧端部，
前述第1中间冷却器、前述第2增压器以及前述第2中间冷却器被排列配置在曲柄轴方向。
4.如权利要求1所述的船用发动机，其特征在于，
上面和前述板状罩的表面至少一部分一致，
在以将前述上面和作为其相反一侧的面的底面2等分的高度为基准高度时，前述第1增压器、前述第1中间冷却器、前述第2增压器、前述第2中间冷却器以及前述机油过滤器均被配置在与前述基准高度相比的上侧。
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