JP2002317640A - 過給ガスエンジン - Google Patents

過給ガスエンジン

Info

Publication number
JP2002317640A
JP2002317640A JP2001121187A JP2001121187A JP2002317640A JP 2002317640 A JP2002317640 A JP 2002317640A JP 2001121187 A JP2001121187 A JP 2001121187A JP 2001121187 A JP2001121187 A JP 2001121187A JP 2002317640 A JP2002317640 A JP 2002317640A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake air
turbocharger
intercooler
engine
intake
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
Application number
JP2001121187A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Saito
晃 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hino Motors Ltd filed Critical Hino Motors Ltd
Priority to JP2001121187A priority Critical patent/JP2002317640A/ja
Publication of JP2002317640A publication Critical patent/JP2002317640A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Supercharger (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高負荷運転領域でのノッキングの発生を確実
に回避しながら、低負荷運転領域における混合気の着火
性を向上して希薄燃焼の運転領域を拡大し得るようにし
た過給ガスエンジンを提供する。 【解決手段】 ターボチャージャ2で昇圧された吸気4
をインタークーラ6を経由してエンジン本体1へ導く吸
気管5と、ターボチャージャ2で昇圧された吸気4を前
記インタークーラ6を迂回してエンジン本体1へ導くバ
イパス管13と、これら吸気管5及びバイパス管13に
対しターボチャージャ2からの吸気4を選択的に振り分
ける三方弁14(流路切り替え手段)とを備えて過給ガ
スエンジンを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、過給ガスエンジン
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、天然ガスは、自動車用低公害燃料
として、また、石油代替燃料として注目されており、天
然ガス自動車の開発が世界的に進められているが、トラ
ックやバス等の大型車に要求される出力性能を従来のデ
ィーゼルエンジンと同等とし、しかも、最近の厳しい排
ガス規制値を順守し得るようにする為には、希薄燃焼
(リーンバーン:理論空燃比より希薄な混合気を燃焼さ
せる燃焼方式)を採用してNOxの低減化を図りなが
ら、出力低下をターボチャージャによる過給で補うこと
が考えられている。
【0003】そして、ターボチャージャにより過給を行
うようにした過給ガスエンジンにおいては、過給により
吸気が昇温し且つ熱膨張して各気筒への充填効率の低下
や燃焼温度の上昇(NOxの発生量が増える)等といっ
た好ましくない事態を招かないようインタークーラを搭
載して吸気温度を下げる必要がある。
【0004】図4は前述した過給ガスエンジンの一例を
示すもので、図中1はエンジン本体、2はターボチャー
ジャを夫々示しており、エアクリーナ3から導かれた吸
気4が吸気管5を通し前記ターボチャージャ2のコンプ
レッサ2aへ送られ、該コンプレッサ2aで加圧された
吸気4がインタークーラ6へと送られて冷却され、該イ
ンタークーラ6から更に吸気マニホールド7へと吸気4
が導かれてエンジン本体1の各気筒に分配されるように
してある。
【0005】ここで、インタークーラ6からエンジン本
体1に到る吸気管5の途中には、ガソリンエンジンのキ
ャブレターの如きベンチュリ構造を成すガスミキサ8
と、その下流側に位置するスロットルバルブ9とが夫々
配設されており、該スロットルバルブ9がアクセルに連
動して開度調整されることにより吸気4の流量が調整さ
れ、この吸気4の流量に応じた前記ガスミキサ8でのエ
ジェクタ効果により図示しないボンベから導かれた圧縮
天然ガス(CNG)が前記ガスミキサ8を介し吸気4に
混合されるようになっている。
【0006】そして、前記エンジン本体1においては、
各気筒にてプラグ点火により天然ガスと吸気4の混合気
4’が燃焼され、各気筒から排出された排気ガス10が
排気マニホールド11を介し前記ターボチャージャ2の
タービン2bへと送られ、該タービン2bを駆動した排
気ガス10が排気管12を介して車外へ排出されるよう
にしてある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ここに
図示している如きターボチャージャ2及びインタークー
ラ6を備えた過給ガスエンジンにおいては、希薄燃焼で
運転した場合に、混合気4’の着火性が低下し且つ燃焼
室内で燃え広がり難くなる為、低負荷運転領域にて吸気
4がインタークーラ6により冷却されて必要以上に温度
低下してしまうと、混合気4’の着火性が一層低下して
良好な希薄燃焼を維持できなくなり、この希薄燃焼の限
界により希薄燃焼の運転領域を拡大することが困難とな
っていた。
【0008】即ち、低負荷運転領域では、混合気4’を
薄くすることにより更なるNOxの低減化が図れると判
っていても、良好な希薄燃焼を維持する為に低負荷運転
領域における空燃比を他の運転領域より濃く設定せざる
を得ず、低負荷運転領域におけるNOxの発生量を十分
に抑制しきれないでいた。
【0009】他方、インタークーラ6を完全に撤廃して
しまうと、今度は高負荷運転領域にて吸気4の温度が高
くなりすぎて着火性が過剰に高まり、これにより圧縮途
中でプラグ点火の前に自然着火してしまってノッキング
が起こり易くなるという虞れがあった。
【0010】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、高負荷運転領域でのノッキングの発生を確実に回避
しながら、低負荷運転領域における混合気の着火性を向
上して希薄燃焼の運転領域を拡大し得るようにした過給
ガスエンジンを提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、ターボチャー
ジャで昇圧された吸気をインタークーラを経由してエン
ジン本体へ導く吸気管と、ターボチャージャで昇圧され
た吸気を前記インタークーラを迂回してエンジン本体へ
導くバイパス管と、これら吸気管及びバイパス管に対し
ターボチャージャからの吸気を選択的に振り分ける流路
切り替え手段とを備えたことを特徴とする過給ガスエン
ジン、に係るものである。
【0012】従って、本発明では、流路切り替え手段に
より低負荷運転領域にてバイパス管を選択し、ターボチ
ャージャからの吸気がインタークーラを迂回してエンジ
ン本体へ導かれるようにすると、ターボチャージャで昇
圧されて昇温した吸気が温度低下しないまま比較的温度
の高い混合気となってエンジン本体に導かれることにな
るので、エンジン本体の各気筒内における混合気の着火
性が向上されて、良好な希薄燃焼を維持できる運転領域
が低負荷側に拡大されることになる。
【0013】他方、流路切り替え手段により高負荷運転
領域にて吸気管を選択し、ターボチャージャからの吸気
がインタークーラを経由してエンジン本体へ導かれるよ
うにすると、ターボチャージャで昇圧されて昇温した吸
気がインタークーラにて冷却され、気筒内で圧縮中に自
然着火しない程度に着火性が抑制されるので、ノッキン
グの発生が未然に防止されることになる。
【0014】また、本発明においては、バイパス管の途
中に、ターボチャージャからの吸気をエンジン本体を経
由した冷却水と熱交換させて昇温する熱交換器を設ける
ことも可能であり、このようにすれば、低負荷運転領域
にてインタークーラを迂回させた吸気を、エンジン本体
を経由して暖められた冷却水と熱交換器で熱交換させて
積極的に昇温させることが可能となり、良好な希薄燃焼
を維持できる運転領域の低負荷側への更なる拡大を図る
ことが可能となる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。
【0016】図1及び図2は本発明を実施する形態の一
例を示すもので、図4と同一の符号を付した部分は同一
物を表わしている。
【0017】図1に示す如く、本形態例においては、タ
ーボチャージャ2のコンプレッサ2aから導かれた吸気
4をインタークーラ6を経由してエンジン本体1へ導く
吸気管5に、前記インタークーラ6の入側と出側との間
を接続するバイパス管13が付設されている。
【0018】即ち、このバイパス管13は、ターボチャ
ージャ2のコンプレッサ2aから導かれた吸気4を前記
インタークーラ6を迂回してガスミキサ8の入側へ導き
得るように設けられている。
【0019】更に、前記バイパス管13の吸気管5に対
する分岐点(バイパス管13の上流側端部)には、これ
ら吸気管5及びバイパス管13に対しターボチャージャ
2のコンプレッサ2aからの吸気4を選択的に振り分け
る流路切り替え手段として三方弁14が配設されてい
る。
【0020】また、前記吸気管5におけるスロットルバ
ルブ9の下流側には、吸気4のブースト圧を負荷として
検出する圧力センサ15が設けられ、他方、前記エンジ
ン本体1には、エンジン回転数を検出する回転数センサ
16が設けられており、これら圧力センサ15及び回転
数センサ16の検出信号がエンジン制御コンピュータ
(ECU:Electronic Control Unit)17へと送られ
るようになっている。
【0021】ここで、エンジン制御コンピュータ17に
は、例えば、図2に示す如き縦軸をブースト圧から判る
負荷とし且つ横軸をエンジン回転数とした制御マップが
設定されており、現在のエンジン回転数における負荷が
所定の閾値曲線aより低い領域Aである場合に前記三方
弁14に向け制御信号を出力してバイパス管13に吸気
4を導くように流路を切り替え、現在のエンジン回転数
における負荷が所定の閾値曲線aと全負荷曲線bとに挟
まれた領域Bである場合に前記三方弁14に向け制御信
号を出力して吸気管5に吸気4を導くように流路を切り
替えるようにしてある。
【0022】而して、低負荷運転領域にて三方弁14を
切り替えてバイパス管13を選択し、ターボチャージャ
2からの吸気4がインタークーラ6を迂回してエンジン
本体1へ導かれるようにすると、ターボチャージャ2で
昇圧されて昇温した吸気4が温度低下しないまま比較的
温度の高い混合気4’となってエンジン本体1に導かれ
ることになるので、エンジン本体1の各気筒内における
混合気4’の着火性が向上されて、良好な希薄燃焼を維
持できる運転領域が低負荷側に拡大されることになる。
【0023】他方、三方弁14を切り替えて高負荷運転
領域にて吸気管5を選択し、ターボチャージャ2からの
吸気4がインタークーラ6を経由してエンジン本体1へ
導かれるようにすると、ターボチャージャ2で昇圧され
て昇温した吸気4がインタークーラ6にて冷却され、気
筒内で圧縮中に自然着火しない程度に着火性が抑制され
るので、ノッキングの発生が未然に防止されることにな
る。
【0024】従って、上記形態例によれば、高負荷運転
領域でのノッキングの発生を確実に回避しながら、低負
荷運転領域における混合気4’の着火性を向上して希薄
燃焼の運転領域を拡大することができるので、低負荷運
転領域におけるNOx低減率及び燃費の向上を図ること
ができる。
【0025】図3は本発明の別の形態例を示すもので、
先の図1に示した形態例におけるバイパス管13の途中
に、ターボチャージャ2からの吸気4をエンジン本体1
を経由した冷却水と熱交換させて昇温する熱交換器18
を設けたものである。
【0026】ここで、この熱交換器18は、冷却水を空
冷する為の通常のラジエータと別に単独で設けても良い
し、該ラジエータの一部を前記熱交換器18として一体
構成するようにしても良い。
【0027】而して、図3に示す如き構成を採用すれ
ば、低負荷運転領域にてインタークーラ6を迂回させた
吸気4を、エンジン本体1を経由して暖められた冷却水
と熱交換器18で熱交換させて積極的に昇温させること
が可能となるので、良好な希薄燃焼を維持できる運転領
域の低負荷側への更なる拡大を図ることが可能となる。
【0028】尚、本発明の過給ガスエンジンは、上述の
形態例にのみ限定されるものではなく、流路切り替え手
段は三方弁以外のもので構成しても良いこと、その他、
本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加
え得ることは勿論である。
【0029】
【発明の効果】上記した本発明の過給ガスエンジンによ
れば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【0030】(I)本発明の請求項1に記載の発明によ
れば、高負荷運転領域でのノッキングの発生を確実に回
避しながら、低負荷運転領域における混合気の着火性を
向上して希薄燃焼の運転領域を拡大することができるの
で、低負荷運転領域におけるNOx低減率及び燃費の向
上を図ることができる。
【0031】(II)本発明の請求項2に記載の発明に
よれば、低負荷運転領域にてインタークーラを迂回させ
た吸気を、エンジン本体を経由して暖められた冷却水と
熱交換器で熱交換させて積極的に昇温させることができ
るので、良好な希薄燃焼を維持できる運転領域の低負荷
側への更なる拡大を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する形態の一例を示す概略図であ
る。
【図2】図1のエンジン制御コンピュータに設定された
制御マップを示すグラフである。
【図3】本発明の別の形態例を示す概略図である。
【図4】従来例を示す概略図である。
【符号の説明】
1 エンジン本体 2 ターボチャージャ 2a コンプレッサ 2b タービン 4 吸気 4’ 混合気 5 吸気管 6 インタークーラ 13 バイパス管 14 三方弁(流路切り替え手段) 18 熱交換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02M 21/02 F02M 31/04 B 31/04 31/10 D 31/10 35/10 311D 35/10 311 F02B 37/00 303H

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ターボチャージャで昇圧された吸気をイ
    ンタークーラを経由してエンジン本体へ導く吸気管と、
    ターボチャージャで昇圧された吸気を前記インタークー
    ラを迂回してエンジン本体へ導くバイパス管と、これら
    吸気管及びバイパス管に対しターボチャージャからの吸
    気を選択的に振り分ける流路切り替え手段とを備えたこ
    とを特徴とする過給ガスエンジン。
  2. 【請求項2】 バイパス管の途中に、ターボチャージャ
    からの吸気をエンジン本体を経由した冷却水と熱交換さ
    せて昇温する熱交換器を設けたことを特徴とする請求項
    1に記載の過給ガスエンジン。
JP2001121187A 2001-04-19 2001-04-19 過給ガスエンジン Pending JP2002317640A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001121187A JP2002317640A (ja) 2001-04-19 2001-04-19 過給ガスエンジン

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001121187A JP2002317640A (ja) 2001-04-19 2001-04-19 過給ガスエンジン

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002317640A true JP2002317640A (ja) 2002-10-31

Family

ID=18971115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001121187A Pending JP2002317640A (ja) 2001-04-19 2001-04-19 過給ガスエンジン

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002317640A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2858022A1 (fr) * 2003-07-24 2005-01-28 Renault Sa Dispositif d'admission d'air pour moteur diesel catalyse
EP1520965A1 (de) * 2003-10-02 2005-04-06 Ford Global Technologies, LLC, A subsidary of Ford Motor Company Verfahren zur Entdrosselung einer Brennkraftmaschine und entdrosselte Brennkraftmaschine
US7000601B2 (en) 2003-06-02 2006-02-21 Honda Motor Co., Ltd. Supercharger with a planetary gear mechanism
FR2917781A1 (fr) * 2007-06-19 2008-12-26 Peugeot Citroen Automobiles Sa Circuit d'alimentation en air d'un moteur possedant un dispositif d'obturation.
CN103452637A (zh) * 2012-06-28 2013-12-18 湖北美标康盛动力科技有限公司 恒温式热管理动力机冷却系统
EP3517379A1 (en) 2018-01-29 2019-07-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle
DE102019201038A1 (de) 2018-01-29 2019-08-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybridfahrzeug
CN111120161A (zh) * 2019-12-20 2020-05-08 中国北方发动机研究所(天津) 一种抑制流动畸变的弯型管路结构

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01136668U (ja) * 1988-03-15 1989-09-19
JPH05202820A (ja) * 1992-01-28 1993-08-10 Mazda Motor Corp エンジンの吸気装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01136668U (ja) * 1988-03-15 1989-09-19
JPH05202820A (ja) * 1992-01-28 1993-08-10 Mazda Motor Corp エンジンの吸気装置

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7000601B2 (en) 2003-06-02 2006-02-21 Honda Motor Co., Ltd. Supercharger with a planetary gear mechanism
FR2858022A1 (fr) * 2003-07-24 2005-01-28 Renault Sa Dispositif d'admission d'air pour moteur diesel catalyse
EP1520965A1 (de) * 2003-10-02 2005-04-06 Ford Global Technologies, LLC, A subsidary of Ford Motor Company Verfahren zur Entdrosselung einer Brennkraftmaschine und entdrosselte Brennkraftmaschine
FR2917781A1 (fr) * 2007-06-19 2008-12-26 Peugeot Citroen Automobiles Sa Circuit d'alimentation en air d'un moteur possedant un dispositif d'obturation.
CN103452637A (zh) * 2012-06-28 2013-12-18 湖北美标康盛动力科技有限公司 恒温式热管理动力机冷却系统
DE102019201038A1 (de) 2018-01-29 2019-08-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybridfahrzeug
EP3517379A1 (en) 2018-01-29 2019-07-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle
CN110091864A (zh) * 2018-01-29 2019-08-06 丰田自动车株式会社 混合动力车辆
KR20190092290A (ko) 2018-01-29 2019-08-07 도요타 지도샤(주) 하이브리드 차량
RU2699001C1 (ru) * 2018-01-29 2019-09-02 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Гибридное транспортное средство
US10800399B2 (en) 2018-01-29 2020-10-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle
US10926755B2 (en) 2018-01-29 2021-02-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle
CN110091864B (zh) * 2018-01-29 2022-04-12 丰田自动车株式会社 混合动力车辆
CN111120161A (zh) * 2019-12-20 2020-05-08 中国北方发动机研究所(天津) 一种抑制流动畸变的弯型管路结构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3997477B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP4033110B2 (ja) 内燃機関および内燃機関の制御方法
EP2066897B1 (en) Egr system for internal combustion engine and method for controlling the same
JP2006233898A (ja) Egr装置
JP2002508472A (ja) 燃焼機関のための装置
CA2262128A1 (en) Internal combustion engine having combustion heater
JP6406417B1 (ja) 過給機付エンジン
US6438956B1 (en) Method of operating an internal-combustion engine, and internal-combustion engine
JP2002317640A (ja) 過給ガスエンジン
JP4736969B2 (ja) ディーゼルエンジンの制御装置
JP2009047014A (ja) ディーゼルエンジンの制御装置。
JP6634774B2 (ja) 天然ガスエンジン及び天然ガスエンジンの遮熱方法
JP2905315B2 (ja) 過給機付ディーゼルエンジンの吸気装置
US20210262419A1 (en) Boosted engine
JP2007162481A (ja) 過給機付き内燃機関
JP4031227B2 (ja) 過給機付筒内噴射エンジンの排気還流装置
US20200284187A1 (en) Twin Scroll Turbocharger with Waste Heat Recovery
JP4924280B2 (ja) ディーゼルエンジンの制御装置。
JP3315416B2 (ja) ディーゼルエンジンの吸気装置
JP2004124744A (ja) ターボ過給機付エンジン
JP6451812B1 (ja) エンジンの排気ガス還流制御装置
JPH07166973A (ja) エンジンの排気ガス再循環装置
JP4432386B2 (ja) 内燃機関
CN111479992B (zh) 带增压器的发动机
JP6835655B2 (ja) Egr装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041021

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041026

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050614