JP2002364372A - ディーゼル機関の過給装置 - Google Patents
ディーゼル機関の過給装置Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 過給効率の累積的な損失を小さくすることが
できるディーゼル機関の過給装置を提供し、高負荷時に
おける燃費や排気温度上昇の改善する。 【解決手段】 排気により回転されるタービン１９，１
５でエアコンプレッサー３１，３３を駆動し、通常量以
上の空気を燃焼室へ供給するディーゼル機関３の過給装
置１において、過給能力の異なる複数の過給機５，７を
設け、ディーゼル機関３の負荷の高低に対応させて、こ
れら複数の過給機５，７のうちいずれか一つの過給機５
（又は７）が選択的に作動される。
できるディーゼル機関の過給装置を提供し、高負荷時に
おける燃費や排気温度上昇の改善する。 【解決手段】 排気により回転されるタービン１９，１
５でエアコンプレッサー３１，３３を駆動し、通常量以
上の空気を燃焼室へ供給するディーゼル機関３の過給装
置１において、過給能力の異なる複数の過給機５，７を
設け、ディーゼル機関３の負荷の高低に対応させて、こ
れら複数の過給機５，７のうちいずれか一つの過給機５
（又は７）が選択的に作動される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数台の過給機を
備えたディーゼル機関の過給装置に関する。
備えたディーゼル機関の過給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ディーゼル機関は、例えば気筒が
直列に配列される直列型機関の場合、一台の過給機を装
備するのが一般的であった。ところが、一台の過給機を
装備した過給システムでは、高負荷域での性能を重視す
ると、その過給機の特性によって、低負荷時に、給気圧
力・風量が不足し、その結果、燃焼不良・掃気不良など
によるさまざまな不具合が発生した。
直列に配列される直列型機関の場合、一台の過給機を装
備するのが一般的であった。ところが、一台の過給機を
装備した過給システムでは、高負荷域での性能を重視す
ると、その過給機の特性によって、低負荷時に、給気圧
力・風量が不足し、その結果、燃焼不良・掃気不良など
によるさまざまな不具合が発生した。
【０００３】このような不具合を解消する手段として、
複数の過給機を備えた過給システム、所謂、シーケンシ
ャルシステムが提案された。このシーケンシャルシステ
ムでは、例えば二基の過給機を続けて構成し、すなわち
シーケンシャルに並べ、低速域では一基のみで過給し、
小さな回転部分の慣性モーメントで過給効率を上げ、高
速域では二基をフルに稼働させて、低負荷時と高負荷時
における性能の両立を図っていた。
複数の過給機を備えた過給システム、所謂、シーケンシ
ャルシステムが提案された。このシーケンシャルシステ
ムでは、例えば二基の過給機を続けて構成し、すなわち
シーケンシャルに並べ、低速域では一基のみで過給し、
小さな回転部分の慣性モーメントで過給効率を上げ、高
速域では二基をフルに稼働させて、低負荷時と高負荷時
における性能の両立を図っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たシーケンシャルシステムは、従来常用されていた大型
過給機に対し、比較的小型である低効率の過給機を複数
台直列に同時運転するため、大型過給機を一台で運転す
る場合に比べ、過給効率の損失が累積される不利があっ
た。このため、特に高負荷時においては、給気圧力・風
量が低下し、燃費の悪化、排気温度の上昇、掃気効率の
低下を招く問題があった。
たシーケンシャルシステムは、従来常用されていた大型
過給機に対し、比較的小型である低効率の過給機を複数
台直列に同時運転するため、大型過給機を一台で運転す
る場合に比べ、過給効率の損失が累積される不利があっ
た。このため、特に高負荷時においては、給気圧力・風
量が低下し、燃費の悪化、排気温度の上昇、掃気効率の
低下を招く問題があった。
【０００５】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、過給効率の累積的な損失を小さくすることができる
ディーゼル機関の過給装置を提供し、もって、高負荷時
における燃費や排気温度上昇の改善を図ることを目的と
する。
で、過給効率の累積的な損失を小さくすることができる
ディーゼル機関の過給装置を提供し、もって、高負荷時
における燃費や排気温度上昇の改善を図ることを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】次に、上記の課題を解決
するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照し
て説明する。この発明の請求項１記載のディーゼル機関
の過給装置１は、排気により回転されるタービン１５，
１９でエアコンプレッサー３１，３３を駆動し、通常量
以上の空気を燃焼室３ａへ供給するディーゼル機関３の
過給装置１であって、過給能力の異なる複数の過給機
５，７が備えられ、ディーゼル機関３の負荷の高低に対
応して、該複数の過給機５，７のうちいずれか一つが選
択的に作動されることを特徴とする。
するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照し
て説明する。この発明の請求項１記載のディーゼル機関
の過給装置１は、排気により回転されるタービン１５，
１９でエアコンプレッサー３１，３３を駆動し、通常量
以上の空気を燃焼室３ａへ供給するディーゼル機関３の
過給装置１であって、過給能力の異なる複数の過給機
５，７が備えられ、ディーゼル機関３の負荷の高低に対
応して、該複数の過給機５，７のうちいずれか一つが選
択的に作動されることを特徴とする。
【０００７】このディーゼル機関の過給装置１では、特
に高負荷時には、過給効率の高い一台の大型の過給機５
によって運転が行われ、比較的小型の低効率の過給機を
複数台同時に運転する従来のシーケンシャル過給装置に
比べ、過給効率の累積的な損失が生じなくなる。これに
より、給気圧力・風量が増大され、高負荷時における燃
費の悪化、排気温度の上昇、掃気効率の低下が抑止され
る。また、動作する過給機５，７が常に一台となるの
で、一台の過給機５（又は７）が故障しても、切り替え
により他の過給機７（又は５）を代替動作させることが
でき、ほぼ通常の運転が可能になる。
に高負荷時には、過給効率の高い一台の大型の過給機５
によって運転が行われ、比較的小型の低効率の過給機を
複数台同時に運転する従来のシーケンシャル過給装置に
比べ、過給効率の累積的な損失が生じなくなる。これに
より、給気圧力・風量が増大され、高負荷時における燃
費の悪化、排気温度の上昇、掃気効率の低下が抑止され
る。また、動作する過給機５，７が常に一台となるの
で、一台の過給機５（又は７）が故障しても、切り替え
により他の過給機７（又は５）を代替動作させることが
でき、ほぼ通常の運転が可能になる。
【０００８】請求項２記載のディーゼル機関の過給装置
１は、前記複数の過給機５，７のうち低負荷用の過給機
７が、排気マニホールド１１と略直線状の排気路１３に
よって接続されてなることを特徴とする。
１は、前記複数の過給機５，７のうち低負荷用の過給機
７が、排気マニホールド１１と略直線状の排気路１３に
よって接続されてなることを特徴とする。
【０００９】このディーゼル機関の過給装置１では、排
気マニホールド１１からの排気ガスが、略直線状の排気
路１３によって優先的に低負荷用の過給機７へ供給さ
れ、特に低負荷時の低排気風量でタービンを回転させな
ければならない低負荷用の過給機７の過給効率が向上さ
れる。すなわち、排気ガスの過給機５，７への供給損失
は、高負荷時より低負荷時の方が過給効率に与える影響
が大きくなる。この過給装置１では、低負荷時に過給を
行う低負荷用の過給機７が、排気ガス供給損失の最も小
さくなる回路で接続され、効率の良い過給が行われるよ
うになっている。
気マニホールド１１からの排気ガスが、略直線状の排気
路１３によって優先的に低負荷用の過給機７へ供給さ
れ、特に低負荷時の低排気風量でタービンを回転させな
ければならない低負荷用の過給機７の過給効率が向上さ
れる。すなわち、排気ガスの過給機５，７への供給損失
は、高負荷時より低負荷時の方が過給効率に与える影響
が大きくなる。この過給装置１では、低負荷時に過給を
行う低負荷用の過給機７が、排気ガス供給損失の最も小
さくなる回路で接続され、効率の良い過給が行われるよ
うになっている。
【００１０】請求項３記載のディーゼル機関の過給装置
１は、前記複数の過給機５，７のそれぞれの給気管３
５，３７が空気冷却器３９の直前で統合され、該統合部
４１とそれぞれの前記過給機５，７との間の前記給気管
３５，３７に、各エアコンプレッサー３１，３３への逆
流を防止する逆止弁４３，４５が設けられていることを
特徴とする。
１は、前記複数の過給機５，７のそれぞれの給気管３
５，３７が空気冷却器３９の直前で統合され、該統合部
４１とそれぞれの前記過給機５，７との間の前記給気管
３５，３７に、各エアコンプレッサー３１，３３への逆
流を防止する逆止弁４３，４５が設けられていることを
特徴とする。
【００１１】このディーゼル機関の過給装置１では、複
数の過給機５，７のうち動作中の一台の過給機５（又は
７）からの給気が、逆止弁４３（又は４５）を通過し、
統合部４１を経て空気冷却器３９へ供給される。その
際、供給空気は、逆止弁４５（又は４３）によって、統
合部４１から他の過給機のエアコンプレッサー３３（又
は３１）へ流入することが阻止される。これにより、選
択的な切り替えが行われても、動作中の過給機５（７）
の過給が他の過給機に影響することが防止される。
数の過給機５，７のうち動作中の一台の過給機５（又は
７）からの給気が、逆止弁４３（又は４５）を通過し、
統合部４１を経て空気冷却器３９へ供給される。その
際、供給空気は、逆止弁４５（又は４３）によって、統
合部４１から他の過給機のエアコンプレッサー３３（又
は３１）へ流入することが阻止される。これにより、選
択的な切り替えが行われても、動作中の過給機５（７）
の過給が他の過給機に影響することが防止される。
【００１２】請求項４記載のディーゼル機関の過給装置
１は、前記ディーゼル機関３の長手方向一端に、前記複
数の過給機５，７の全てが配設され、前記排気マニホー
ルド１１と前記低負荷用の過給機７とを接続する前記略
直線状の排気路１３の途中が略Ｔ型の分岐管１７によっ
て分岐され、該分岐管１７を介して前記排気マニホール
ド１１と他の過給機５とが接続されていることを特徴と
する。
１は、前記ディーゼル機関３の長手方向一端に、前記複
数の過給機５，７の全てが配設され、前記排気マニホー
ルド１１と前記低負荷用の過給機７とを接続する前記略
直線状の排気路１３の途中が略Ｔ型の分岐管１７によっ
て分岐され、該分岐管１７を介して前記排気マニホール
ド１１と他の過給機５とが接続されていることを特徴と
する。
【００１３】このディーゼル機関の過給装置１では、デ
ィーゼル機関３の長手方向一端に、全ての過給機５，７
が配設され、特に船舶などの限られた収容スペースに機
関が設置される場合においても、排気管の配管が容易に
なり、例えば直線的に行え、かつ排気ガスの過給機５，
７への供給損失も小さく抑えられる。
ィーゼル機関３の長手方向一端に、全ての過給機５，７
が配設され、特に船舶などの限られた収容スペースに機
関が設置される場合においても、排気管の配管が容易に
なり、例えば直線的に行え、かつ排気ガスの過給機５，
７への供給損失も小さく抑えられる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るディーゼル機
関の過給装置の好適な実施の形態を図面を参照して詳細
に説明する。図１は本発明に係る過給装置を示す正面
図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図、図３は図１のＢ−Ｂ矢
視図、図４は図１のＣ−Ｃ矢視図、図５は本発明に係る
過給装置の回路図である。
関の過給装置の好適な実施の形態を図面を参照して詳細
に説明する。図１は本発明に係る過給装置を示す正面
図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図、図３は図１のＢ−Ｂ矢
視図、図４は図１のＣ−Ｃ矢視図、図５は本発明に係る
過給装置の回路図である。
【００１５】本実施の形態による過給装置１は、舶用主
機関のディーゼルエンジン３、特に気筒が直列に配列さ
れた構造のエンジン（直列型機関）に採用した場合を例
に説明する。過給装置１は、過給能力の異なる複数、本
実施の形態では２基の過給機を有し、各過給機は、常用
過給機５と、低負荷用の過給機７とで構成される。な
お、低負荷用の過給機７は、常用過給機５に比し小型に
構成されるので低負荷用小型過給機７と称す。
機関のディーゼルエンジン３、特に気筒が直列に配列さ
れた構造のエンジン（直列型機関）に採用した場合を例
に説明する。過給装置１は、過給能力の異なる複数、本
実施の形態では２基の過給機を有し、各過給機は、常用
過給機５と、低負荷用の過給機７とで構成される。な
お、低負荷用の過給機７は、常用過給機５に比し小型に
構成されるので低負荷用小型過給機７と称す。
【００１６】これら常用過給機５と低負荷用小型過給機
７とは、ディーゼルエンジン３の長手方向（図２の矢印
ａ方向）一端に、過給機取付台９を介して機関本体部に
取り付けられている。
７とは、ディーゼルエンジン３の長手方向（図２の矢印
ａ方向）一端に、過給機取付台９を介して機関本体部に
取り付けられている。
【００１７】これら過給機５，７の近傍には、ディーゼ
ルエンジン３に接続された排気マニホールド１１の終端
が配置されている。この排気マニホールド１１の終端
は、略直線状の排気路１３によって、低負荷用小型過給
機７のタービン１５に接続されている。
ルエンジン３に接続された排気マニホールド１１の終端
が配置されている。この排気マニホールド１１の終端
は、略直線状の排気路１３によって、低負荷用小型過給
機７のタービン１５に接続されている。
【００１８】この排気路１３には、略Ｔ字型の分岐管１
７が介装され、排気路１３はこの分岐管１７を介して常
用過給機５のタービン１９に接続されている。
７が介装され、排気路１３はこの分岐管１７を介して常
用過給機５のタービン１９に接続されている。
【００１９】本実施の形態では、排気マニホールド１１
からそれぞれ一対の排気管１３ａ，１３ｂと、２１ａ，
２１ｂとが、低負荷用小型過給機７のタービン１５と、
常用過給機５のタービン１９とに接続されている。
からそれぞれ一対の排気管１３ａ，１３ｂと、２１ａ，
２１ｂとが、低負荷用小型過給機７のタービン１５と、
常用過給機５のタービン１９とに接続されている。
【００２０】これらの排気管１３ａ，１３ｂと、２１
ａ，２１ｂとのそれぞれには、低負荷用小型過給機用排
気制御弁（以下、「小型過給機用排気弁」と称す）２３
と、常用過給機用排気制御弁（以下、「常用過給機用排
気弁」と称す）２５とが設けられている。
ａ，２１ｂとのそれぞれには、低負荷用小型過給機用排
気制御弁（以下、「小型過給機用排気弁」と称す）２３
と、常用過給機用排気制御弁（以下、「常用過給機用排
気弁」と称す）２５とが設けられている。
【００２１】常用過給機用排気弁２５及び小型過給機用
排気弁２３としては、例えば制御電源が２４Ｖ程度の電
動空式アクチュエータ、例えばエアシリンダーによって
開閉駆動されるバタフライ弁等を好適に用いることがで
きる。
排気弁２３としては、例えば制御電源が２４Ｖ程度の電
動空式アクチュエータ、例えばエアシリンダーによって
開閉駆動されるバタフライ弁等を好適に用いることがで
きる。
【００２２】これらの常用過給機用排気弁２５と小型過
給機用排気弁２３とは、ディーゼルエンジン３の負荷を
検出して、自動で切り替え制御されるものであってもよ
く、また、制御盤等からの信号により手動切り替えされ
るものであってもよい。この切り替えは、ディーゼルエ
ンジン３の負荷率が例えば５５％程度となった時点で行
われる。
給機用排気弁２３とは、ディーゼルエンジン３の負荷を
検出して、自動で切り替え制御されるものであってもよ
く、また、制御盤等からの信号により手動切り替えされ
るものであってもよい。この切り替えは、ディーゼルエ
ンジン３の負荷率が例えば５５％程度となった時点で行
われる。
【００２３】ディーゼルエンジン３の負荷の検出方法
は、 （１）エンジン回転数によるもの （２）エンジン回転数及び燃料噴射弁のラック目盛によ
るもの （３）燃料噴射弁のラック目盛のみによるもの の三通りとすることができる。
は、 （１）エンジン回転数によるもの （２）エンジン回転数及び燃料噴射弁のラック目盛によ
るもの （３）燃料噴射弁のラック目盛のみによるもの の三通りとすることができる。
【００２４】エンジン出力軸に接続されるプロペラが固
定ピッチである場合には、エンジン負荷と回転数とが比
例的な関係となるため、エンジン回転数のみ（上記
（１）の方法）の検出により負荷の検出が可能となる。
一方、可変ピッチのプロペラを使用する場合には、単に
エンジン回転数のみでは負荷が検出できないため、燃料
噴射弁のラック目盛位置を検出した結果を併用する（上
記（２）の方法）。
定ピッチである場合には、エンジン負荷と回転数とが比
例的な関係となるため、エンジン回転数のみ（上記
（１）の方法）の検出により負荷の検出が可能となる。
一方、可変ピッチのプロペラを使用する場合には、単に
エンジン回転数のみでは負荷が検出できないため、燃料
噴射弁のラック目盛位置を検出した結果を併用する（上
記（２）の方法）。
【００２５】常用過給機５と低負荷用小型過給機７との
エアコンプレッサー３１，３３には給気管３５，３７が
接続され、この給気管３５，３７は空気冷却器３９の直
前に設けられた統合部４１で統合接続されている。
エアコンプレッサー３１，３３には給気管３５，３７が
接続され、この給気管３５，３７は空気冷却器３９の直
前に設けられた統合部４１で統合接続されている。
【００２６】この統合部４１とそれぞれの過給機との間
の給気管３５，３７には、エアコンプレッサー３１，３
３への逆流を防止する逆止弁４３，４５がそれぞれ設け
られている。
の給気管３５，３７には、エアコンプレッサー３１，３
３への逆流を防止する逆止弁４３，４５がそれぞれ設け
られている。
【００２７】また、常用過給機５の排気口４７と、低負
荷用小型過給機７の排気口４９とは、一本の排気管５１
に接続され、それぞれの過給機からの排気ガスはこの排
気管５１で合流されて外部へ排気されるようになってい
る。
荷用小型過給機７の排気口４９とは、一本の排気管５１
に接続され、それぞれの過給機からの排気ガスはこの排
気管５１で合流されて外部へ排気されるようになってい
る。
【００２８】このように構成された過給装置１は、舶用
主機関など高負荷運転モードと、低負荷運転モードに分
かれた運用が行われるディーゼル機関に用いられて特に
効果を発揮する。すなわち、図５に示した給排気回路に
おいて、航海時などの高負荷運転モード時では、低負荷
用小型過給機７の小型過給機用排気弁２３が閉じられる
一方、常用過給機５の常用過給機用排気弁２５が開かれ
る。これにより、大型過給機が一台設けられた場合と同
等の性能・効率が維持できるようになる。
主機関など高負荷運転モードと、低負荷運転モードに分
かれた運用が行われるディーゼル機関に用いられて特に
効果を発揮する。すなわち、図５に示した給排気回路に
おいて、航海時などの高負荷運転モード時では、低負荷
用小型過給機７の小型過給機用排気弁２３が閉じられる
一方、常用過給機５の常用過給機用排気弁２５が開かれ
る。これにより、大型過給機が一台設けられた場合と同
等の性能・効率が維持できるようになる。
【００２９】これに対し、出入港の微速運転時や、停泊
中の主機駆動発電機運転などの低負荷運転モード時で
は、常用過給機５の常用過給機用排気弁２５が閉じら
れ、低負荷用小型過給機７の小型過給機用排気弁２３が
開かれる。これにより、必要な燃焼給気量が確保され、
燃焼不良による黒煙発生が防止され、良好な排気色が得
られるようになる。
中の主機駆動発電機運転などの低負荷運転モード時で
は、常用過給機５の常用過給機用排気弁２５が閉じら
れ、低負荷用小型過給機７の小型過給機用排気弁２３が
開かれる。これにより、必要な燃焼給気量が確保され、
燃焼不良による黒煙発生が防止され、良好な排気色が得
られるようになる。
【００３０】なお、このような過給機の交互運転によっ
て、いずれか一方の過給機から空気冷却器３９へ空気が
供給された際、この給気は逆止弁４３，４５によって、
他方の過給機への逆流が防止される。そして、空気冷却
器３９に供給された空気は、冷却されることによって体
積効率が高められ、ディーゼルエンジン３の燃焼室３ａ
へと供給されることになる。
て、いずれか一方の過給機から空気冷却器３９へ空気が
供給された際、この給気は逆止弁４３，４５によって、
他方の過給機への逆流が防止される。そして、空気冷却
器３９に供給された空気は、冷却されることによって体
積効率が高められ、ディーゼルエンジン３の燃焼室３ａ
へと供給されることになる。
【００３１】過給装置１の動作を、常用過給機用排気弁
２５と、小型過給機用排気弁２３とに着目して説明すれ
ば、下表１に示すとおりとなる。
２５と、小型過給機用排気弁２３とに着目して説明すれ
ば、下表１に示すとおりとなる。
【００３２】
【表１】
【００３３】すなわち、ディーゼルエンジン３の始動時
には、常用過給機用排気弁２５が閉じられ、小型過給機
用排気弁２３が開かれる。次いで、ディーゼルエンジン
３の回転数が高まり、負荷が上昇することにより、今ま
で閉じられていた常用過給機用排気弁２５が開かれ、こ
れとは反対に、小型過給機用排気弁２３が閉じられるこ
とになる。
には、常用過給機用排気弁２５が閉じられ、小型過給機
用排気弁２３が開かれる。次いで、ディーゼルエンジン
３の回転数が高まり、負荷が上昇することにより、今ま
で閉じられていた常用過給機用排気弁２５が開かれ、こ
れとは反対に、小型過給機用排気弁２３が閉じられるこ
とになる。
【００３４】以降、定格負荷時には、常用過給機用排気
弁２５が開かれ、小型過給機用排気弁２３は閉じられた
ままとなる。次いで、ディーゼルエンジン３の回転数が
低下し、負荷が低下すると、今まで開かれていた常用過
給機用排気弁２５が閉じられ、これとは反対に、小型過
給機用排気弁２３が開かれることになる。
弁２５が開かれ、小型過給機用排気弁２３は閉じられた
ままとなる。次いで、ディーゼルエンジン３の回転数が
低下し、負荷が低下すると、今まで開かれていた常用過
給機用排気弁２５が閉じられ、これとは反対に、小型過
給機用排気弁２３が開かれることになる。
【００３５】また、例えば故障などによって制御電源が
喪失状態となったときには、常用過給機用排気弁２５が
開かれ、小型過給機用排気弁２３が閉じられるようにな
っている。これにより、高速航行時に、過給量が減少す
ることによる、機関出力の急激な低下が防止されるよう
になっている。なお、上記した各切り替え時には、瞬間
的に両方の過給機の排気弁（常用過給機用排気弁２５と
小型過給機用排気弁２３）が開かれ、排気抵抗の急激な
増加が抑止されるようになっている。
喪失状態となったときには、常用過給機用排気弁２５が
開かれ、小型過給機用排気弁２３が閉じられるようにな
っている。これにより、高速航行時に、過給量が減少す
ることによる、機関出力の急激な低下が防止されるよう
になっている。なお、上記した各切り替え時には、瞬間
的に両方の過給機の排気弁（常用過給機用排気弁２５と
小型過給機用排気弁２３）が開かれ、排気抵抗の急激な
増加が抑止されるようになっている。
【００３６】このように、上記した過給装置１によれ
ば、特に高負荷時には、過給効率の高い一台の常用過給
機５によって運転が行え、比較的小型の低効率の過給機
を複数台同時に運転する従来のシーケンシャル過給装置
に対し、過給効率の累積的な損失をなくすことができ
る。
ば、特に高負荷時には、過給効率の高い一台の常用過給
機５によって運転が行え、比較的小型の低効率の過給機
を複数台同時に運転する従来のシーケンシャル過給装置
に対し、過給効率の累積的な損失をなくすことができ
る。
【００３７】これにより、給気圧力・風量が増大され、
高負荷時における燃費の悪化、排気温度の上昇、掃気効
率の低下を抑止できるようになる。そして、動作する過
給機が常に一台となるので、一台の過給機が故障しても
切り替えにより他の過給機を代替動作させることがで
き、ほぼ通常の運転を可能にすることができる。
高負荷時における燃費の悪化、排気温度の上昇、掃気効
率の低下を抑止できるようになる。そして、動作する過
給機が常に一台となるので、一台の過給機が故障しても
切り替えにより他の過給機を代替動作させることがで
き、ほぼ通常の運転を可能にすることができる。
【００３８】また、排気マニホールド１１からの排気ガ
スが、略直線状の排気路１３によって優先的に低負荷用
小型過給機７へ供給され、特に低負荷時の低排気風量で
タービンを回転させなければならない低負荷用小型過給
機７の過給効率が向上される。排気ガスの過給機への供
給損失は、高負荷時より低負荷時の方が過給効率に与え
る影響が大きくなる。上記の過給装置１によれば、略直
線状の排気路１３によって、小型過給機用排気弁２３を
接続することによって、小型過給機用排気弁２３の過給
能力が最大限引き出されることになる。
スが、略直線状の排気路１３によって優先的に低負荷用
小型過給機７へ供給され、特に低負荷時の低排気風量で
タービンを回転させなければならない低負荷用小型過給
機７の過給効率が向上される。排気ガスの過給機への供
給損失は、高負荷時より低負荷時の方が過給効率に与え
る影響が大きくなる。上記の過給装置１によれば、略直
線状の排気路１３によって、小型過給機用排気弁２３を
接続することによって、小型過給機用排気弁２３の過給
能力が最大限引き出されることになる。
【００３９】また、複数の過給機のうち動作中の一台の
過給機からの給気が、逆止弁（４３又は４５）を通過
し、統合部４１を経て空気冷却器３９へ供給される。そ
の際、過給装置１では、統合部４１からエアコンプレッ
サーへの逆流が逆止弁（４３又は４５）によって阻止さ
れる。
過給機からの給気が、逆止弁（４３又は４５）を通過
し、統合部４１を経て空気冷却器３９へ供給される。そ
の際、過給装置１では、統合部４１からエアコンプレッ
サーへの逆流が逆止弁（４３又は４５）によって阻止さ
れる。
【００４０】さらに、過給装置１では、ディーゼルエン
ジン３の長手方向一端に、全ての過給機、上記した実施
の形態では常用過給機５と低負荷用小型過給機７とが配
設され、特に船舶などの限られた収容スペースに機関が
設置される場合においては、排気マニホールド１１や排
気管の配管が容易になり、すなわち直線的に行え、かつ
排気ガスの過給機への供給損失も小さく抑えることがで
きる。
ジン３の長手方向一端に、全ての過給機、上記した実施
の形態では常用過給機５と低負荷用小型過給機７とが配
設され、特に船舶などの限られた収容スペースに機関が
設置される場合においては、排気マニホールド１１や排
気管の配管が容易になり、すなわち直線的に行え、かつ
排気ガスの過給機への供給損失も小さく抑えることがで
きる。
【００４１】なお、上記の実施の形態では、常用過給機
５と低負荷用小型過給機７との２基の過給機が備えられ
る場合を例に説明したが、本発明に係る過給装置は、２
基以上の過給機、例えば大・中・小の過給能力を備えた
３基の過給機が設けられるものであってもよく、この場
合においても、いずれか１基のみが負荷に対応して作動
されることになる。このような２基以上の過給機を備え
た過給装置によれば、負荷に対してさらにきめ細かに対
応させた過給が可能になり、主機関のよりなめらかな運
転を可能にすることが可能となる。
５と低負荷用小型過給機７との２基の過給機が備えられ
る場合を例に説明したが、本発明に係る過給装置は、２
基以上の過給機、例えば大・中・小の過給能力を備えた
３基の過給機が設けられるものであってもよく、この場
合においても、いずれか１基のみが負荷に対応して作動
されることになる。このような２基以上の過給機を備え
た過給装置によれば、負荷に対してさらにきめ細かに対
応させた過給が可能になり、主機関のよりなめらかな運
転を可能にすることが可能となる。
【００４２】また、上記の実施の形態では、本発明の過
給装置を、気筒が直列に配列された所謂直列型機関に採
用した場合を例に説明したが、複数の気筒が配列される
例えばＶ型配列機関に採用することとしても同様の効果
を得られるもので、このＶ型配列機関の場合には、各列
毎に本発明の過給装置を設ける構成とする。
給装置を、気筒が直列に配列された所謂直列型機関に採
用した場合を例に説明したが、複数の気筒が配列される
例えばＶ型配列機関に採用することとしても同様の効果
を得られるもので、このＶ型配列機関の場合には、各列
毎に本発明の過給装置を設ける構成とする。
【００４３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
るディーゼル機関の過給装置によれば、過給能力の異な
る複数の過給機が備えられ、ディーゼル機関の負荷の高
低に対応して、これら複数の過給機のうちいずれか一つ
が選択的に作動されるので、特に高負荷時には、過給効
率の高い一台の大型過給機によって運転が行え、比較的
小型の過給機を複数台同時に運転する従来のシーケンシ
ャル過給装置に比べ、過給効率の累積的な損失を小さく
することができる。この結果、大風量を得ることがで
き、高負荷時における燃費や排気温度上昇を改善するこ
とができる。
るディーゼル機関の過給装置によれば、過給能力の異な
る複数の過給機が備えられ、ディーゼル機関の負荷の高
低に対応して、これら複数の過給機のうちいずれか一つ
が選択的に作動されるので、特に高負荷時には、過給効
率の高い一台の大型過給機によって運転が行え、比較的
小型の過給機を複数台同時に運転する従来のシーケンシ
ャル過給装置に比べ、過給効率の累積的な損失を小さく
することができる。この結果、大風量を得ることがで
き、高負荷時における燃費や排気温度上昇を改善するこ
とができる。
【００４４】また、動作する過給機が常に一台となるの
で、複数の過給機のうち一台の過給機が故障しても、切
り替えにより他の過給機を代替動作させることができ、
ほぼ通常の運転が可能となる。
で、複数の過給機のうち一台の過給機が故障しても、切
り替えにより他の過給機を代替動作させることができ、
ほぼ通常の運転が可能となる。
【００４５】さらに、複数の過給機のうち低負荷用の過
給機が、排気マニホールドと略直線状の排気路によって
接続される構成とすることで、排気マニホールドからの
排気ガスが、略直線状の排気路によって優先的に低負荷
用の過給機へ供給され、特に低負荷時の低排気風量でタ
ービンを回転させなければならない低負荷用の過給機の
過給効率が向上される。すなわち、排気ガスの過給機へ
の供給損失は、高負荷時より低負荷時の方が過給効率に
与える影響が大きくなる。
給機が、排気マニホールドと略直線状の排気路によって
接続される構成とすることで、排気マニホールドからの
排気ガスが、略直線状の排気路によって優先的に低負荷
用の過給機へ供給され、特に低負荷時の低排気風量でタ
ービンを回転させなければならない低負荷用の過給機の
過給効率が向上される。すなわち、排気ガスの過給機へ
の供給損失は、高負荷時より低負荷時の方が過給効率に
与える影響が大きくなる。
【００４６】また、複数の過給機のそれぞれの給気管が
空気冷却器の直前で統合され、該統合部とそれぞれの前
記過給機との間の前記給気管に、各エアコンプレッサー
への逆流を防止する逆止弁を設けた構成としたことで、
複数の過給機のうち動作中の一台の過給機からの給気
が、逆止弁を通過し、統合部を経て空気冷却器へ供給さ
れる際、供給空気は、逆止弁によって、統合部から他の
過給機のエアコンプレッサーへ流入することが阻止され
る。これにより、選択的な切り替えが行われても、動作
中の過給機の過給が他の過給機に影響することが防止さ
れる。
空気冷却器の直前で統合され、該統合部とそれぞれの前
記過給機との間の前記給気管に、各エアコンプレッサー
への逆流を防止する逆止弁を設けた構成としたことで、
複数の過給機のうち動作中の一台の過給機からの給気
が、逆止弁を通過し、統合部を経て空気冷却器へ供給さ
れる際、供給空気は、逆止弁によって、統合部から他の
過給機のエアコンプレッサーへ流入することが阻止され
る。これにより、選択的な切り替えが行われても、動作
中の過給機の過給が他の過給機に影響することが防止さ
れる。
【００４７】さらに、ディーゼル機関の長手方向一端
に、前記複数の過給機の全てが配設され、前記排気マニ
ホールドと前記低負荷用の過給機とを接続する前記略直
線状の排気路の途中が略Ｔ型の分岐管によって分岐さ
れ、該分岐管を介して前記排気マニホールドと他の過給
機とが接続される構成とすることで、特に船舶などの限
られた収容スペースに機関が設置される場合において
も、排気管の配管が容易になり、例えば直線的に行え、
かつ排気ガスの過給機への供給損失も小さく抑えられ
る。
に、前記複数の過給機の全てが配設され、前記排気マニ
ホールドと前記低負荷用の過給機とを接続する前記略直
線状の排気路の途中が略Ｔ型の分岐管によって分岐さ
れ、該分岐管を介して前記排気マニホールドと他の過給
機とが接続される構成とすることで、特に船舶などの限
られた収容スペースに機関が設置される場合において
も、排気管の配管が容易になり、例えば直線的に行え、
かつ排気ガスの過給機への供給損失も小さく抑えられ
る。
【図１】本発明に係る過給装置を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ矢視図である。
【図５】本発明に係る過給装置の回路図である。
１…過給装置 ３…ディーゼル機関（ディーゼルエンジン） ３ａ…燃焼室 ５…過給機（常用過給機） ７…低負荷用の過給機（低負荷用小型過給機） １１…排気マニホールド １３…排気路 １５，１９…タービン １７…分岐管 ３１，３３…エアコンプレッサー ３５，３７…給気管 ３９…空気冷却器 ４１…統合部 ４３，４５…逆止弁
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） Ｆ０２Ｂ 37/00 ３０１Ｆ (72)発明者 新保 忠 新潟県新潟市岡山1300 株式会社新潟鉄工 所新潟内燃機工場内 Ｆターム(参考） 3G005 DA02 EA04 EA14 EA24 EA26 FA05 FA23 FA35 FA37 FA54 GA02 GB08 GB10 GD07 GD13 GD14 JA39 JA43
Claims (4)
- 【請求項１】 排気により回転されるタービンでエアコ
ンプレッサーを駆動し、通常量以上の空気を燃焼室へ供
給するディーゼル機関の過給装置であって、 過給能力の異なる複数の過給機が備えられ、 ディーゼル機関の負荷の高低に対応して、該複数の過給
機のうちいずれか一つが選択的に作動されることを特徴
とするディーゼル機関の過給装置。 - 【請求項２】 前記複数の過給機のうち低負荷用の過給
機が、排気マニホールドと略直線状の排気路によって接
続されてなることを特徴とする請求項１記載のディーゼ
ル機関の過給装置。 - 【請求項３】 前記複数の過給機のそれぞれの給気管が
空気冷却器の直前で統合され、該統合部とそれぞれの前
記過給機との間の前記給気管に、各エアコンプレッサー
への逆流を防止する逆止弁が設けられていることを特徴
とする請求項１記載のディーゼル機関の過給装置。 - 【請求項４】 前記ディーゼル機関の長手方向一端に、
前記複数の過給機の全てが配設され、前記排気マニホー
ルドと前記低負荷用の過給機とを接続する前記略直線状
の排気路の途中が略Ｔ型の分岐管によって分岐され、該
分岐管を介して前記排気マニホールドと他の過給機とが
接続されていることを特徴とする請求項２記載のディー
ゼル機関の過給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001174284A JP2002364372A (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | ディーゼル機関の過給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001174284A JP2002364372A (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | ディーゼル機関の過給装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002364372A true JP2002364372A (ja) | 2002-12-18 |
Family
ID=19015591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001174284A Pending JP2002364372A (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | ディーゼル機関の過給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002364372A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011001961A (ja) * | 2010-08-03 | 2011-01-06 | Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland | 船舶用推進システム |
| JP2013076409A (ja) * | 2013-01-17 | 2013-04-25 | Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland | 船舶用推進システム |
| JP5908636B1 (ja) * | 2015-04-08 | 2016-04-26 | 川崎重工業株式会社 | 船舶用のエンジンシステム及びその制御方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6216727U (ja) * | 1985-07-15 | 1987-01-31 | ||
| JPS6360022U (ja) * | 1986-10-04 | 1988-04-21 | ||
| JPH0814055A (ja) * | 1994-06-28 | 1996-01-16 | Isuzu Motors Ltd | 多段式ターボ過給エンジン |
-
2001
- 2001-06-08 JP JP2001174284A patent/JP2002364372A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6216727U (ja) * | 1985-07-15 | 1987-01-31 | ||
| JPS6360022U (ja) * | 1986-10-04 | 1988-04-21 | ||
| JPH0814055A (ja) * | 1994-06-28 | 1996-01-16 | Isuzu Motors Ltd | 多段式ターボ過給エンジン |
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| JP2013076409A (ja) * | 2013-01-17 | 2013-04-25 | Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland | 船舶用推進システム |
| JP5908636B1 (ja) * | 2015-04-08 | 2016-04-26 | 川崎重工業株式会社 | 船舶用のエンジンシステム及びその制御方法 |
| JP2016200037A (ja) * | 2015-04-08 | 2016-12-01 | 川崎重工業株式会社 | 船舶用のエンジンシステム及びその制御方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071218 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100310 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100316 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100810 |