JP2006299906A - Turbo compound engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a turbo compound engine reducing a motive power loss by driving a power turbine from the engine body side in a low load. <P>SOLUTION: This turbo compound engine has a turbocharger for recovering motive power from exhaust gas, and the power turbine for further recovering the motive power from the exhaust gas passing through a turbine of the turbocharger; and transmits the motive power recovered by the power turbine to a crankshaft via a hydraulic coupling 9. A one-way transmission means for reducing efficiency of the inverse directional motive power transmission to the input side from the output side of the hydraulic coupling 9 more than efficiency of the normal motive power transmission, is constituted by slantingly arranging an impeller blade 17 on the input side of the hydraulic coupling 9 so that its outer peripheral side end retreats in the rotational direction, and slantingly arranging an output side turbine blade 15 so that its outer peripheral side end precedes in the rotational direction. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ターボコンパウンドエンジンに関するものである。   The present invention relates to a turbo compound engine.

従来より、排気ガスから動力回収するターボチャージャと、該ターボチャージャのタービンを経た排気ガスから更に動力回収するパワータービンとを備え、ターボチャージャで回収した動力を吸気を加圧するための過給動力として、パワータービンで回収した動力をエンジン駆動力として有効利用し得るようにしたターボコンパウンドエンジンが知られている。   Conventionally, a turbocharger that recovers power from exhaust gas and a power turbine that recovers power from exhaust gas that has passed through the turbine of the turbocharger are provided, and the power recovered by the turbocharger is used as supercharging power to pressurize the intake air. A turbo compound engine is known in which power recovered by a power turbine can be effectively used as engine driving force.

図６は一般的なターボコンパウンドエンジンの一例を示すもので、ここに図示する例においては、エンジン本体１から排出された排気ガス２の持つエネルギーをターボチャージャ３のタービン４で動力として回収し、該タービン４により駆動されるコンプレッサ５でエンジン本体１に入る吸気６を加圧する一方、タービン４を経た排気ガス２からパワータービン７で更にエネルギーを動力として回収し、その回収した動力を第一ギアトレーン８、流体継手９、第二ギアトレーン１０を介してエンジン本体１のクランクシャフト１１に伝達するようにしてある。   FIG. 6 shows an example of a general turbo compound engine. In the example shown here, the energy of the exhaust gas 2 discharged from the engine body 1 is recovered as power by the turbine 4 of the turbocharger 3, While the compressor 6 driven by the turbine 4 pressurizes the intake air 6 entering the engine body 1, the power turbine 7 further recovers energy from the exhaust gas 2 passing through the turbine 4 as power, and the recovered power is used as the first gear. This is transmitted to the crankshaft 11 of the engine body 1 through the train 8, the fluid coupling 9, and the second gear train 10.

ここで、パワータービン７からクランクシャフト１１への動力伝達系に流体継手９が含まれているのは、エンジン本体１のねじり振動やエンスト等の急激な回転変動が伝達されないようにするためである。   Here, the reason why the fluid coupling 9 is included in the power transmission system from the power turbine 7 to the crankshaft 11 is to prevent rapid rotation fluctuations such as torsional vibration and engine stall of the engine body 1 from being transmitted. .

また、図６中における１２は第一ギアトレーン８の一要素を成す流体継手９の入力ギア、１３は第二ギアトレーン１０の一要素を成す流体継手９の出力ギア、１４はフライホイールを示す。   In FIG. 6, reference numeral 12 denotes an input gear of the fluid coupling 9 constituting one element of the first gear train 8, 13 denotes an output gear of the fluid coupling 9 constituting one element of the second gear train 10, and 14 denotes a flywheel. .

尚、この種のターボコンパウンドエンジンに関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献１等がある。
特開平９−２２２０２６号公報 As prior art document information related to this type of turbo compound engine, there is the following Patent Document 1 and the like.
JP-A-9-2222026

しかしながら、斯かる従来のターボコンパウンドエンジンにおいては、低負荷時に排気ガス２のエネルギーが減少してくると、パワータービン７で動力回収できなくなるばかりか、該パワータービン７の方が逆にエンジン本体１側から駆動されるようになってしまい、パワータービン７が寧ろエンジン本体１側から見た負荷となって動力損失が生じるという問題があった。   However, in such a conventional turbocompound engine, if the energy of the exhaust gas 2 decreases at a low load, not only the power turbine 7 cannot recover the power, but the power turbine 7 is conversely the engine main body 1. However, there is a problem that the power turbine 7 becomes a load viewed from the engine body 1 side and power loss occurs.

本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、低負荷時にパワータービンがエンジン本体側から駆動されることによる動力損失を低減し得るようにしたターボコンパウンドエンジンを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a turbo compound engine capable of reducing power loss due to the power turbine being driven from the engine body side at a low load.

本発明は、排気ガスから動力回収するターボチャージャと、該ターボチャージャのタービンを経た排気ガスから更に動力回収するパワータービンとを備え、該パワータービンで回収した動力を流体継手を介してクランクシャフトに伝達するようにしたターボコンパウンドエンジンにおいて、前記流体継手の出力側から入力側への逆向きの動力伝達の効率が正規の動力伝達の効率よりも低くなるようにワンウェイ伝達手段を備えたことを特徴とするものである。   The present invention includes a turbocharger that recovers power from exhaust gas, and a power turbine that further recovers power from exhaust gas that has passed through the turbine of the turbocharger. The power recovered by the power turbine is transferred to a crankshaft through a fluid coupling. In the turbo compound engine configured to transmit, one-way transmission means is provided so that the reverse power transmission efficiency from the output side to the input side of the fluid coupling is lower than the normal power transmission efficiency. It is what.

而して、このようにすれば、排気ガスのエネルギーが大きな中高負荷時において、ターボチャージャのタービンを経た排気ガスからパワータービンにより動力が回収され、その回収された動力が流体継手によりエンジン本体のクランクシャフトに伝達されて有効利用される一方、排気ガスのエネルギーが減少して流体継手の出力側の回転数が入力側より高くなる低負荷時にあっては、ワンウェイ伝達手段により流体継手の出力側から入力側への逆向きの動力伝達の効率が正規の動力伝達の効率よりも低減されるので、エンジン本体側からの動力が流体継手によりパワータービン側へ伝達され難くなり、該パワータービンがエンジン本体側から見てあまり大きな負荷とならずに済んで動力損失が著しく低減されることになる。   In this way, when the exhaust gas energy is large and medium and high, the power is recovered by the power turbine from the exhaust gas that has passed through the turbine of the turbocharger, and the recovered power is recovered from the engine body by the fluid coupling. While being transmitted to the crankshaft for effective use, the exhaust gas energy is reduced and the output speed of the fluid coupling is higher than that of the input side. Since the efficiency of the reverse power transmission from the engine to the input side is reduced from the efficiency of the regular power transmission, the power from the engine body side is hardly transmitted to the power turbine side by the fluid coupling, and the power turbine The power loss can be remarkably reduced because the load is not so great as viewed from the main body side.

また、本発明においては、ワンウェイ伝達手段を構成するに際し、流体継手の入力側におけるインペラ翼をその外周側端が回転方向に対し後退するように傾斜配置すると共に、流体継手の出力側におけるタービン翼をその外周側端が回転方向に対し先行するように傾斜配置すると良い。   Further, in the present invention, when the one-way transmission means is configured, the impeller blades on the input side of the fluid coupling are inclined so that the outer peripheral end thereof is retracted with respect to the rotation direction, and the turbine blades on the output side of the fluid coupling are arranged. It is preferable that the outer peripheral side end be inclined with respect to the rotation direction.

このようにすれば、低負荷時に排気ガスのエネルギーが減少して流体継手の出力側の回転数が入力側より高くなった場合に、出力側のタービン翼の傾きが、遠心力で半径方向外周側へ向かうエンジンオイルの流れを妨げるように機能する一方、入力側のインペラ翼の傾きが、出力側から作用する流体力を受け流すように機能することになる。   In this way, when the exhaust gas energy decreases at low load and the rotational speed on the output side of the fluid coupling becomes higher than that on the input side, the inclination of the turbine blade on the output side is While functioning to block the flow of engine oil toward the side, the inclination of the impeller blades on the input side functions to receive the fluid force acting from the output side.

即ち、エンジンオイルが出力側から入力側へ流れ込む軸心方向の流れの強さは、出力側で遠心力により半径方向外周側へ向かうエンジンオイルの流れの強さで決まるので、出力側のタービン翼の傾きにより、遠心力で半径方向外周側へ向かうエンジンオイルの流れが妨げられると、出力側から入力側へ流れ込む軸心方向のエンジンオイルの流れが弱まって出力側から入力側へ伝達される流体力が小さくなり、しかも、入力側のインペラ翼では、この出力側から伝達される流体力を傾斜により受け流すようになっているので、流体継手の出力側から入力側への逆向きの動力伝達の効率が正規の動力伝達の効率よりも低減されてエンジン本体側からの動力がパワータービン側へ伝達され難くなる。   That is, the strength of the axial flow in which engine oil flows from the output side to the input side is determined by the strength of the engine oil flow toward the radially outer periphery due to centrifugal force on the output side. When the engine oil flow toward the radially outer periphery is obstructed by the centrifugal force due to the inclination of the shaft, the flow of the engine oil flowing in the axial direction from the output side to the input side is weakened and the flow transmitted from the output side to the input side Since the physical strength is reduced and the impeller blades on the input side receive the fluid force transmitted from the output side by inclination, the reverse transmission of power from the output side of the fluid coupling to the input side is achieved. Efficiency is reduced from the efficiency of regular power transmission, and power from the engine body side is hardly transmitted to the power turbine side.

更に、ワンウェイ伝達手段を構成するに際しては、流体継手の出力側におけるタービン翼の面積が入力側のインペラ翼の面積よりも小さくなるように面積比を設定したり、流体継手の出力側におけるタービン室の容積が入力側のインペラ室の容積よりも小さくなるように容積比を設定したりすれば良く、このようにすれば、出力側のタービン翼で行われるべき仕事が減り、このタービン翼により入力側のインペラ翼に伝達される流体力が小さくなるので、流体継手の出力側から入力側への逆向きの動力伝達の効率が正規の動力伝達の効率よりも低減されてエンジン本体側からの動力がパワータービン側へ伝達され難くなる。   Furthermore, when configuring the one-way transmission means, the area ratio is set so that the area of the turbine blade on the output side of the fluid coupling is smaller than the area of the impeller blade on the input side, or the turbine chamber on the output side of the fluid coupling The volume ratio may be set so that the volume of the turbine is smaller than the volume of the impeller chamber on the input side, and in this way, the work to be performed by the turbine blade on the output side is reduced, and the input by the turbine blade is reduced. Since the fluid force transmitted to the impeller blade on the side of the engine becomes smaller, the efficiency of power transmission in the reverse direction from the output side to the input side of the fluid coupling is reduced from the efficiency of normal power transmission, and the power from the engine body side is reduced. Becomes difficult to be transmitted to the power turbine side.

上記した本発明のターボコンパウンドエンジンによれば、低負荷時における流体継手の動力伝達効率を低減してエンジン本体側からパワータービン側への動力伝達を大幅に抑制することができるので、低負荷時にパワータービンがエンジン本体側から駆動されることによる動力損失を著しく低減することができるという優れた効果を奏し得る。   According to the turbo compound engine of the present invention described above, the power transmission efficiency of the fluid coupling at the time of low load can be reduced and the power transmission from the engine body side to the power turbine side can be greatly suppressed. It is possible to achieve an excellent effect that power loss due to the power turbine being driven from the engine body side can be remarkably reduced.

以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１〜図３は本発明の第一の形態例を示すもので、以下の説明では、図１〜図３に図示されていない全体構成に関し、先に従来技術の説明で用いた図６を参照しながら説明することとする。   FIGS. 1 to 3 show a first embodiment of the present invention. In the following description, FIG. 6 used in the description of the prior art is related to the entire configuration not shown in FIGS. The description will be given with reference.

本形態例においては、前述した図６と略同様に構成したターボコンパウンドエンジンに関し、流体継手９の出力側から入力側への逆向きの動力伝達の効率が正規の動力伝達の効率よりも低くなるようにワンウェイ伝達手段を備えたところに特徴があるが、このワンウェイ伝達手段に関する詳細な説明に移る前に、図１を用いて流体継手９の全体構造について以下に詳述する。   In the present embodiment, the efficiency of the reverse power transmission from the output side to the input side of the fluid coupling 9 is lower than the normal power transmission efficiency with respect to the turbo compound engine configured in substantially the same manner as in FIG. As described above, the one-way transmission means is characterized. However, before the detailed description of the one-way transmission means is given, the entire structure of the fluid coupling 9 will be described in detail below with reference to FIG.

ここに図示している流体継手９では、多数のタービン翼１５を環状に備えたタービン翼車１６と、多数のインペラ翼１７を環状に備えたインペラ翼車１８とがケーシング１９内で対向配置されており、この対向配置により相互間に画成された空間のタービン翼車１６側にタービン室２０が形成され、インペラ翼車１８側にはインペラ室２１が形成されるようになっている。   In the fluid coupling 9 shown here, a turbine impeller 16 provided with a large number of turbine blades 15 in an annular shape and an impeller impeller 18 provided with a large number of impeller blades 17 in an annular shape are opposed to each other in a casing 19. In this arrangement, a turbine chamber 20 is formed on the turbine impeller 16 side of the space defined between the two, and an impeller chamber 21 is formed on the impeller impeller 18 side.

前記タービン翼車１６は、第二ギアトレーン１０（図６参照）の一要素を成す出力ギア１３と一体的に回転する出力シャフト２２に取り付けられ、前記インペラ翼車１８は、前記出力シャフト２２の出力ギア１３と反対側の端部に回動自在に外嵌された入力シャフト２３に取り付けられており、この入力シャフト２３には、第一ギアトレーン８（図６参照）の一要素を成す入力ギア１２が一体的に装備されている。   The turbine impeller 16 is attached to an output shaft 22 that rotates integrally with an output gear 13 that is an element of the second gear train 10 (see FIG. 6), and the impeller impeller 18 is connected to the output shaft 22. It is attached to an input shaft 23 that is rotatably fitted to the end opposite to the output gear 13, and this input shaft 23 is an input that constitutes one element of the first gear train 8 (see FIG. 6). A gear 12 is integrally provided.

また、前記タービン翼車１６及びインペラ翼車１８の相互間には、供給ライン２４を通して導かれたエンジンオイル２５が、出力シャフト２２の出力ギア１３と反対側の端部に穿設された油通路２６を通して供給されるようになっており、このエンジンオイル２５は、タービン翼車１６を被包するようにインペラ翼車１８の外周部に取り付けられたカバー２７によりエンジン停止時でも半分程度の量が貯溜されるようになっている。   Further, between the turbine impeller 16 and the impeller impeller 18, engine oil 25 guided through the supply line 24 is formed in an oil passage formed at the end of the output shaft 22 opposite to the output gear 13. The engine oil 25 is about half the amount of the engine oil 25 even when the engine is stopped by the cover 27 attached to the outer periphery of the impeller wheel 18 so as to enclose the turbine wheel 16. It has come to be accumulated.

そして、このように構成された流体継手９に関し、本形態例では、図２に示す如く、流体継手９の入力側におけるインペラ翼１７をその外周側端が回転方向（図２中に矢印で示す方向）に対し後退するように傾斜配置すると共に、図６に示す如く、流体継手９の出力側におけるタービン翼１５をその外周側端が回転方向（図２中に矢印で示す方向）に対し先行するように傾斜配置することによりワンウェイ伝達手段を構成している。   As for the fluid coupling 9 configured as described above, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the outer peripheral side end of the impeller blade 17 on the input side of the fluid coupling 9 is indicated by the rotation direction (indicated by an arrow in FIG. 2). 6, the turbine blade 15 on the output side of the fluid coupling 9 is preceded by the rotational end (direction indicated by the arrow in FIG. 2) as shown in FIG. 6. The one-way transmission means is configured by inclining and arranging as described above.

即ち、従来におけるタービン翼１５及びインペラ翼１７は、図２及び図３に二点鎖線で夫々示している通り、何れも半径方向に放射状に配置されていて、流体継手９の出力側から入力側への逆向きの動力伝達の効率が正規の動力伝達の効率と同じ構造となっていたが、本形態例にあっては、そのような従来配置を図２及び図３に実線で示す如き傾斜配置に変更することにより、流体継手９の出力側から入力側への逆向きの動力伝達の効率が正規の動力伝達の効率よりも低減されるようにしている。   That is, the conventional turbine blades 15 and impeller blades 17 are radially arranged in the radial direction, as indicated by two-dot chain lines in FIGS. 2 and 3, respectively, from the output side of the fluid coupling 9 to the input side. However, in this embodiment, such a conventional arrangement is inclined as shown by a solid line in FIGS. 2 and 3. By changing the arrangement, the efficiency of power transmission in the reverse direction from the output side to the input side of the fluid coupling 9 is made lower than the efficiency of normal power transmission.

而して、このような構成を採用すれば、排気ガス２のエネルギーが大きな中高負荷時において、ターボチャージャ３のタービン４を経た排気ガス２からパワータービン７により動力が回収され、その回収された動力が流体継手９によりエンジン本体１のクランクシャフト１１に伝達されて有効利用される一方、排気ガス２のエネルギーが減少して流体継手の出力側の回転数が入力側より高くなる低負荷時にあっては、前述のタービン翼１５及びインペラ翼１７を傾斜配置して成るワンウェイ伝達手段により流体継手９の出力側から入力側への逆向きの動力伝達の効率が正規の動力伝達の効率よりも低減されるので、エンジン本体１側からの動力が流体継手９によりパワータービン７側へ伝達され難くなり、該パワータービン７がエンジン本体１側から見てあまり大きな負荷とならずに済んで動力損失が著しく低減されることになる。   Thus, if such a configuration is adopted, power is recovered by the power turbine 7 from the exhaust gas 2 that has passed through the turbine 4 of the turbocharger 3 when the energy of the exhaust gas 2 is large, and the energy is recovered. The power is transmitted to the crankshaft 11 of the engine body 1 by the fluid coupling 9 for effective use, while the energy of the exhaust gas 2 is reduced and the rotational speed on the output side of the fluid coupling is higher than that on the input side. Thus, the efficiency of the reverse power transmission from the output side to the input side of the fluid coupling 9 is lower than the normal power transmission efficiency by the one-way transmission means formed by arranging the turbine blade 15 and the impeller blade 17 in an inclined manner. Therefore, the power from the engine body 1 side is hardly transmitted to the power turbine 7 side by the fluid coupling 9, and the power turbine 7 is connected to the engine body. So that the power loss is significantly reduced it requires therefore not as much as viewed from the side large load.

つまり、低負荷時に排気ガス２のエネルギーが減少して流体継手９の出力側の回転数が入力側より高くなった場合、出力側のタービン翼１５の傾きが、遠心力で半径方向外周側へ向かうエンジンオイル２５の流れを妨げるように機能する一方、入力側のインペラ翼１７の傾きが、出力側から作用する流体力を受け流すように機能することになるが、エンジンオイル２５が出力側から入力側へ流れ込む軸心方向の流れの強さは、出力側で遠心力により半径方向外周側へ向かうエンジンオイル２５の流れの強さで決まるので、出力側のタービン翼１５の傾きにより、遠心力で半径方向外周側へ向かうエンジンオイル２５の流れが妨げられると、出力側から入力側へ流れ込む軸心方向のエンジンオイル２５の流れが弱まって出力側から入力側へ伝達される流体力が小さくなり、しかも、入力側のインペラ翼１７では、この出力側から伝達される流体力を傾斜により受け流すようになっているので、流体継手９の出力側から入力側への逆向きの動力伝達の効率が正規の動力伝達の効率よりも低減されてエンジン本体１側からの動力がパワータービン７側へ伝達され難くなる。   That is, when the energy of the exhaust gas 2 decreases and the rotational speed on the output side of the fluid coupling 9 becomes higher than that on the input side when the load is low, the inclination of the turbine blade 15 on the output side is moved radially outward by centrifugal force. While functioning to block the flow of the engine oil 25 toward, the inclination of the impeller blades 17 on the input side functions to receive the fluid force acting from the output side, but the engine oil 25 is input from the output side. Since the strength of the axial flow that flows into the side is determined by the strength of the flow of the engine oil 25 toward the radially outer periphery due to the centrifugal force on the output side, the centrifugal force depends on the inclination of the turbine blades 15 on the output side. When the flow of the engine oil 25 toward the outer peripheral side in the radial direction is obstructed, the flow of the engine oil 25 in the axial direction flowing from the output side to the input side is weakened and transmitted from the output side to the input side. In addition, the impeller blade 17 on the input side receives the fluid force transmitted from the output side by tilting, so that the reverse direction from the output side to the input side of the fluid coupling 9 Therefore, the power from the engine body 1 side becomes difficult to be transmitted to the power turbine 7 side.

従って、上記形態例によれば、低負荷時における流体継手９の動力伝達効率を低減してエンジン本体１側からパワータービン７側への動力伝達を大幅に抑制することができるので、低負荷時にパワータービン７がエンジン本体１側から駆動されることによる動力損失を著しく低減することができる。   Therefore, according to the above embodiment, the power transmission efficiency of the fluid coupling 9 at the time of low load can be reduced and the power transmission from the engine body 1 side to the power turbine 7 side can be significantly suppressed. Power loss due to the power turbine 7 being driven from the engine body 1 side can be significantly reduced.

また、図４は本発明の第二の形態例を示すもので、ここに図示している例では、ワンウェイ伝達手段を構成するに際し、流体継手９の出力側におけるタービン翼１５の内周側部分を切り欠き、その面積が入力側のインペラ翼１７の面積よりも小さくなるように面積比を設定している（図４中の二点鎖線が従来形状を示す）。   FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In the example shown here, when the one-way transmission means is configured, the inner peripheral portion of the turbine blade 15 on the output side of the fluid coupling 9 is shown. The area ratio is set so that the area is smaller than the area of the impeller blades 17 on the input side (the two-dot chain line in FIG. 4 indicates the conventional shape).

このようにすれば、出力側のタービン翼１５で行われるべき仕事が減り、このタービン翼１５により入力側のインペラ翼１７に伝達される流体力が小さくなるので、流体継手９の出力側から入力側への逆向きの動力伝達の効率が正規の動力伝達の効率よりも低減されてエンジン本体側からの動力がパワータービン７側へ伝達され難くなる。   In this way, work to be performed by the turbine blade 15 on the output side is reduced, and the fluid force transmitted to the impeller blade 17 on the input side by the turbine blade 15 is reduced, so that the input from the output side of the fluid coupling 9 is reduced. The efficiency of power transmission in the reverse direction to the side is reduced from the efficiency of regular power transmission, and the power from the engine body side is hardly transmitted to the power turbine 7 side.

更に、図５は本発明の第三の形態例を示すもので、ここに図示している例では、ワンウェイ伝達手段を構成するに際し、流体継手９の出力側におけるタービン室２０の内周側部分を従来より縮小し、その容積が入力側のインペラ室２１の容積よりも小さくなるように容積比を設定している（図５中の二点鎖線が従来形状を示す）。   Further, FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. In the example shown here, when configuring the one-way transmission means, the inner peripheral side portion of the turbine chamber 20 on the output side of the fluid coupling 9 The volume ratio is set so that the volume is smaller than the conventional one and the volume is smaller than the volume of the impeller chamber 21 on the input side (the two-dot chain line in FIG. 5 indicates the conventional shape).

このようにした場合も、出力側のタービン翼１５で行われるべき仕事が減り、このタービン翼１５により入力側のインペラ翼１７に伝達される流体力が小さくなるので、図４の場合と同様に、流体継手９の出力側から入力側への逆向きの動力伝達の効率が正規の動力伝達の効率よりも低減されてエンジン本体側からの動力がパワータービン７側へ伝達され難くなる。   Even in this case, the work to be performed by the turbine blade 15 on the output side is reduced, and the fluid force transmitted to the impeller blade 17 on the input side by the turbine blade 15 is reduced. Therefore, as in the case of FIG. The efficiency of power transmission in the reverse direction from the output side to the input side of the fluid coupling 9 is reduced from the efficiency of regular power transmission, and the power from the engine body side is hardly transmitted to the power turbine 7 side.

ここで、図４の第二の形態例や、図５の第三の形態例において、タービン翼１５の外周側部分を従来形状のままに保持しているのは、この外周側部分が正規の動力伝達時にインペラ翼１７から流体力を受ける主要部位となるため、正規の動力伝達の効率に悪影響ができるだけ及ばないように配慮されているからである。   Here, in the second embodiment shown in FIG. 4 and the third embodiment shown in FIG. 5, the outer peripheral side portion of the turbine blade 15 is held in the conventional shape. This is because the main part that receives the hydrodynamic force from the impeller blades 17 at the time of power transmission is considered so that the efficiency of regular power transmission is not adversely affected as much as possible.

尚、本発明のターボコンパウンドエンジンは、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、ワンウェイ伝達手段には図示例以外の構成を採用しても良いこと、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。   Note that the turbo compound engine of the present invention is not limited to the above-described embodiment. The one-way transmission means may adopt a configuration other than the illustrated example, and does not depart from the gist of the present invention. Of course, various changes can be made within the range.

本発明を実施する形態の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the form which implements this invention. 図１のＩＩ−ＩＩ方向から見たインペラ翼の配置状態を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning state of the impeller blade seen from the II-II direction of FIG. 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向から見たタービン翼の配置状態を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning state of the turbine blade seen from the III-III direction of FIG. 本発明の第二の形態例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd example of a form of this invention. 本発明の第三の形態例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 3rd example of a form of this invention. 従来例を示す概略図である。It is the schematic which shows a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

１ エンジン本体
２ 排気ガス
３ ターボチャージャ
４ タービン
７ パワータービン
９ 流体継手
１１ クランクシャフト
１５ タービン翼
１７ インペラ翼
２０ タービン室
２１ インペラ室
２５ エンジンオイル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine main body 2 Exhaust gas 3 Turbocharger 4 Turbine 7 Power turbine 9 Fluid coupling 11 Crankshaft 15 Turbine blade 17 Impeller blade 20 Turbine chamber 21 Impeller chamber 25 Engine oil

Claims (4)

排気ガスから動力回収するターボチャージャと、該ターボチャージャのタービンを経た排気ガスから更に動力回収するパワータービンとを備え、該パワータービンで回収した動力を流体継手を介してクランクシャフトに伝達するようにしたターボコンパウンドエンジンにおいて、前記流体継手の出力側から入力側への逆向きの動力伝達の効率が正規の動力伝達の効率よりも低くなるようにワンウェイ伝達手段を備えたことを特徴とするターボコンパウンドエンジン。   A turbocharger that recovers power from exhaust gas and a power turbine that recovers power from exhaust gas that has passed through the turbine of the turbocharger are provided, and the power recovered by the power turbine is transmitted to the crankshaft through a fluid coupling. The turbo compound engine further comprises a one-way transmission means so that the reverse power transmission efficiency from the output side to the input side of the fluid coupling is lower than the normal power transmission efficiency. engine. 流体継手の入力側におけるインペラ翼をその外周側端が回転方向に対し後退するように傾斜配置すると共に、流体継手の出力側におけるタービン翼をその外周側端が回転方向に対し先行するように傾斜配置することによりワンウェイ伝達手段を構成したことを特徴とする請求項１に記載のターボコンパウンドエンジン。   The impeller blades on the input side of the fluid coupling are inclined so that the outer peripheral end thereof is retracted with respect to the rotational direction, and the turbine blades on the output side of the fluid coupling are inclined so that the outer peripheral end thereof precedes the rotational direction. The turbo compound engine according to claim 1, wherein the one-way transmission means is configured by disposing the turbo compound engine. 流体継手の出力側におけるタービン翼の面積が入力側のインペラ翼の面積よりも小さくなるように面積比を設定することでワンウェイ伝達手段を構成したことを特徴とする請求項１に記載のターボコンパウンドエンジン。   2. The turbo compound according to claim 1, wherein the one-way transmission means is configured by setting the area ratio so that the area of the turbine blade on the output side of the fluid coupling is smaller than the area of the impeller blade on the input side. engine. 流体継手の出力側におけるタービン室の容積が入力側のインペラ室の容積よりも小さくなるように容積比を設定することでワンウェイ伝達手段を構成したことを特徴とする請求項１に記載のターボコンパウンドエンジン。   The turbo compound according to claim 1, wherein the one-way transmission means is configured by setting a volume ratio such that the volume of the turbine chamber on the output side of the fluid coupling is smaller than the volume of the impeller chamber on the input side. engine.
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