JP2019007406A - Engine intake/exhaust structure - Google Patents

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朝幸 伊藤
Tomoyuki Ito
朝幸 伊藤
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Abstract

To provide an engine intake/exhaust structure capable of suppressing the worsening of fuel efficiency by suppressing the degradation of the recovery efficiency of exhaust energy even in a high speed operation region of an engine.SOLUTION: To solve the issue, an engine intake/exhaust structure 100 includes a first exhaust pipe 101, a second exhaust pipe 102 installed in parallel with the first exhaust pipe 101, an intake pipe 103, a first turbine 104 installed midway through the first exhaust pipe 101, a first compressor 105 installed midway through the intake pipe 103 and adapted to be driven by the kinetic energy of the first turbine 104, a throttle valve 106 installed midway through the second exhaust pipe 102, a controller 107 for controlling the opening of the throttle valve 106, and an exhaust energy recovery mechanism 109 for recovering the exhaust energy of exhaust gas to be discharged through the second exhaust pipe 102.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、エンジン吸排気構造に関する。   The present invention relates to an engine intake / exhaust structure.

図５に示す様に、従来のエンジン吸排気構造５００は、排気管５０１と、吸気管５０２と、タービン５０３と、コンプレッサ５０４と、を備える。   As shown in FIG. 5, the conventional engine intake / exhaust structure 500 includes an exhaust pipe 501, an intake pipe 502, a turbine 503, and a compressor 504.

排気管５０１は、排気マニホールド５０５に接続される。吸気管５０２は、吸気マニホールド５０６に接続される。排気マニホールド５０５と吸気マニホールド５０６は、複数の気筒５０７の夫々に接続される。吸気管５０２の途中であってコンプレッサ５０４の吸気下流側にインタクーラ５０８が設置される。   The exhaust pipe 501 is connected to the exhaust manifold 505. The intake pipe 502 is connected to the intake manifold 506. The exhaust manifold 505 and the intake manifold 506 are connected to each of the plurality of cylinders 507. An intercooler 508 is installed in the middle of the intake pipe 502 and on the intake downstream side of the compressor 504.

タービン５０３とコンプレッサ５０４は、回転軸５０９を介し接続される。タービン５０３は、排気管５０１の途中に設置されると共に排気エネルギによって駆動される。コンプレッサ５０４は、吸気管５０２の途中に設置されると共にタービン５０３の運動エネルギによって駆動される。   The turbine 503 and the compressor 504 are connected via a rotating shaft 509. The turbine 503 is installed in the middle of the exhaust pipe 501 and is driven by exhaust energy. The compressor 504 is installed in the middle of the intake pipe 502 and is driven by the kinetic energy of the turbine 503.

従来より、エンジン吸排気構造５００に於いては、排気エネルギによって駆動されるタービン５０３の運動エネルギを排気エネルギ回収機構５１０を通じクランクシャフト５１１に伝達し排気エネルギを回収する事によってエンジンの出力を増加させるターボコンパウンドという技術が使用されている（例えば、特許文献１及び２を参照）。   Conventionally, in engine intake / exhaust structure 500, the kinetic energy of turbine 503 driven by exhaust energy is transmitted to crankshaft 511 through exhaust energy recovery mechanism 510 to recover the exhaust energy, thereby increasing the engine output. A technique called turbo compound is used (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開２００７−０８５２２６号公報JP 2007-085226 A 特開２０１５−１０８３３０号公報JP2015-108330A

然し乍ら、エンジンの高回転運転領域に於いては、排気圧力が高く成る為、タービン５０３の容量に依ってはエンジン回転数の上昇に伴って増大する排気エネルギの全てを処理する事が出来ず、排気エネルギの回収効率が低下し燃費が悪化する。   However, since the exhaust pressure becomes high in the high rotation operation region of the engine, depending on the capacity of the turbine 503, it is not possible to process all of the exhaust energy that increases as the engine speed increases. Exhaust energy recovery efficiency decreases and fuel consumption deteriorates.

従って、本発明は、エンジンの高回転運転領域に於いても排気エネルギの回収効率の低下を抑制し燃費の悪化を抑制する事が出来るエンジン吸排気構造を提供する事を目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an engine intake / exhaust structure capable of suppressing a decrease in exhaust energy recovery efficiency and suppressing deterioration of fuel consumption even in a high engine speed operation region.

本発明は、第一排気管と、前記第一排気管と並列に設置される第二排気管と、吸気管と、前記第一排気管の途中に設置されると共に排気エネルギによって駆動される第一タービンと、前記吸気管の途中に設置されると共に前記第一タービンの運動エネルギによって駆動される第一コンプレッサと、前記第二排気管の途中に設置されると共に前記第二排気管を通じ排出される排気の量を調整する絞気弁と、前記絞気弁の開度を制御するコントローラと、前記第一排気管及び／又は前記第二排気管を通じ排出される排気の持つ排気エネルギを回収する排気エネルギ回収機構と、を備えるエンジン吸排気構造を提供する。   The present invention provides a first exhaust pipe, a second exhaust pipe installed in parallel with the first exhaust pipe, an intake pipe, and a first exhaust pipe installed in the middle of the first exhaust pipe and driven by exhaust energy. One turbine, a first compressor installed in the middle of the intake pipe and driven by the kinetic energy of the first turbine, and installed in the middle of the second exhaust pipe and discharged through the second exhaust pipe A throttle valve that adjusts the amount of exhaust gas, a controller that controls the opening degree of the throttle valve, and exhaust energy of exhaust exhausted through the first exhaust pipe and / or the second exhaust pipe An engine intake / exhaust structure comprising an exhaust energy recovery mechanism is provided.

前記第二排気管の途中であって前記絞気弁の排気下流側に設置されると共に排気エネルギによって駆動される第二タービンを更に備え、前記排気エネルギ回収機構は、前記第二タービンの運動エネルギをクランクシャフトに伝達し排気エネルギを回収する事が望ましい。   The exhaust gas recovery mechanism further includes a second turbine installed in the middle of the second exhaust pipe and downstream of the throttle valve and driven by exhaust energy, and the exhaust energy recovery mechanism includes kinetic energy of the second turbine. Is preferably transmitted to the crankshaft to recover exhaust energy.

前記排気エネルギ回収機構は、前記第一タービンの運動エネルギも前記クランクシャフトに伝達し排気エネルギを回収する事が望ましい。   The exhaust energy recovery mechanism preferably recovers exhaust energy by transmitting the kinetic energy of the first turbine to the crankshaft.

前記第二排気管の途中であって前記絞気弁の排気下流側に設置されると共に排気エネルギによって駆動される第二タービンと、前記吸気管の途中に設置されると共に前記第二タービンの運動エネルギによって駆動される第二コンプレッサと、を更に備え、前記排気エネルギ回収機構は、前記第一タービンの運動エネルギをクランクシャフトに伝達し排気エネルギを回収する事が望ましい。   A second turbine installed in the middle of the second exhaust pipe and downstream of the throttle valve and driven by exhaust energy, and a motion of the second turbine installed in the middle of the intake pipe And a second compressor driven by energy, wherein the exhaust energy recovery mechanism preferably recovers exhaust energy by transmitting kinetic energy of the first turbine to a crankshaft.

前記第二排気管の途中であって前記絞気弁の排気下流側に設置されると共に排気エネルギによって駆動される第二タービンと、前記第二タービンの運動エネルギによって駆動されるジェネレータと、前記ジェネレータが発電した電力を蓄えるバッテリと、を更に備え、前記排気エネルギ回収機構は、前記第一タービンの運動エネルギをクランクシャフトに伝達し排気エネルギを回収する事が望ましい。   A second turbine installed in the middle of the second exhaust pipe and downstream of the throttle valve and driven by exhaust energy, a generator driven by kinetic energy of the second turbine, and the generator The exhaust energy recovery mechanism preferably transmits the kinetic energy of the first turbine to the crankshaft to recover the exhaust energy.

本発明によって、エンジンの高回転運転領域に於いても排気エネルギの回収効率の低下を抑制し燃費の悪化を抑制する事が出来るエンジン吸排気構造を提供する事が出来る。   According to the present invention, it is possible to provide an engine intake / exhaust structure capable of suppressing a reduction in exhaust energy recovery efficiency and suppressing deterioration of fuel consumption even in a high engine speed operation region.

本発明のエンジン吸排気構造の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the engine intake / exhaust structure of this invention. 本発明の別のエンジン吸排気構造の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of another engine intake / exhaust structure of this invention. 本発明の別のエンジン吸排気構造の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of another engine intake / exhaust structure of this invention. 本発明の別のエンジン吸排気構造の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of another engine intake / exhaust structure of this invention. 従来のエンジン吸排気構造の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the conventional engine intake / exhaust structure.

以下、本発明の実施の形態を添付図面に順って説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１に示す様に、本発明の実施の形態に係るエンジン吸排気構造１００は、第一排気管１０１と、第二排気管１０２と、吸気管１０３と、第一タービン１０４と、第一コンプレッサ１０５と、絞気弁１０６と、コントローラ１０７と、第二タービン１０８と、排気エネルギ回収機構１０９と、を備える。   As shown in FIG. 1, an engine intake / exhaust structure 100 according to an embodiment of the present invention includes a first exhaust pipe 101, a second exhaust pipe 102, an intake pipe 103, a first turbine 104, and a first compressor. 105, a throttle valve 106, a controller 107, a second turbine 108, and an exhaust energy recovery mechanism 109.

第一排気管１０１と第二排気管１０２は、排気マニホールド１１０に接続される。第二排気管１０２は、第一排気管１０１と並列に設置される。第一排気管１０１と第二排気管１０２は、個別の排気系統を構成する。吸気管１０３は、吸気マニホールド１１１に接続される。排気マニホールド１１０と吸気マニホールド１１１は、複数の気筒１１２の夫々に接続される。排気マニホールド１１０は、複数の気筒１１２の夫々を通じ排出される排気を第一排気管１０１又は第二排気管１０２に合流する。吸気マニホールド１１１は、吸気管１０３を通じ供給される吸気を複数の気筒１１２の夫々に分流する。   The first exhaust pipe 101 and the second exhaust pipe 102 are connected to the exhaust manifold 110. The second exhaust pipe 102 is installed in parallel with the first exhaust pipe 101. The first exhaust pipe 101 and the second exhaust pipe 102 constitute an individual exhaust system. The intake pipe 103 is connected to the intake manifold 111. The exhaust manifold 110 and the intake manifold 111 are connected to each of the plurality of cylinders 112. The exhaust manifold 110 joins exhaust discharged through each of the plurality of cylinders 112 to the first exhaust pipe 101 or the second exhaust pipe 102. The intake manifold 111 diverts the intake air supplied through the intake pipe 103 to each of the plurality of cylinders 112.

吸気管１０３の途中であって第一コンプレッサ１０５の吸気下流側にインタクーラ１１３が設置される。インタクーラ１１３は、第一コンプレッサ１０５が圧縮し昇温した吸気を冷却する。   An intercooler 113 is installed in the middle of the intake pipe 103 on the intake downstream side of the first compressor 105. The intercooler 113 cools the intake air that has been compressed and heated by the first compressor 105.

第一タービン１０４と第一コンプレッサ１０５は、第一回転軸１１４を介し接続される。第一タービン１０４は、第一排気管１０１の途中に設置されると共に排気エネルギによって駆動される。第一コンプレッサ１０５は、吸気管１０３の途中に設置されると共に第一タービン１０４の運動エネルギによって駆動される。   The first turbine 104 and the first compressor 105 are connected via a first rotating shaft 114. The first turbine 104 is installed in the middle of the first exhaust pipe 101 and driven by exhaust energy. The first compressor 105 is installed in the middle of the intake pipe 103 and is driven by the kinetic energy of the first turbine 104.

絞気弁１０６は、第二排気管１０２の途中に設置されると共に第二排気管１０２を通じ排出される排気の量を調整する。   The throttle valve 106 is installed in the middle of the second exhaust pipe 102 and adjusts the amount of exhaust discharged through the second exhaust pipe 102.

コントローラ１０７は、絞気弁１０６の開度を制御する。具体的に言えば、排気圧力（第一排気管１０１に於ける排気圧力）が高い時は絞気弁１０６を開く（絞気弁１０６の開度を大きくする）と共に排気圧力（第一排気管１０１に於ける排気圧力）が低い時は絞気弁１０６を閉じる（絞気弁１０６の開度を小さくする）。排気圧力は、第一排気管１０１の途中に設置した排気圧力検出器（不図示）によって検出される。尚、排気圧力に代えエンジン回転数に応じ絞気弁１０６の開度を制御しても構わない。エンジン回転数に応じ絞気弁１０６の開度を制御する場合は、エンジン回転数が高い時は絞気弁１０６を開く（絞気弁１０６の開度を大きくする）と共にエンジン回転数が低い時は絞気弁１０６を閉じる（絞気弁１０６の開度を小さくする）。エンジン回転数は、クランクシャフトに設置したエンジン回転数検出器（クランク角度検出器）によって検出される。   The controller 107 controls the opening degree of the throttle valve 106. Specifically, when the exhaust pressure (exhaust pressure in the first exhaust pipe 101) is high, the throttle valve 106 is opened (the opening degree of the throttle valve 106 is increased) and the exhaust pressure (first exhaust pipe). When the exhaust pressure at 101 is low, the throttle valve 106 is closed (the opening degree of the throttle valve 106 is reduced). The exhaust pressure is detected by an exhaust pressure detector (not shown) installed in the middle of the first exhaust pipe 101. Note that the opening of the throttle valve 106 may be controlled according to the engine speed instead of the exhaust pressure. When controlling the opening degree of the throttle valve 106 according to the engine speed, when the engine speed is high, the throttle valve 106 is opened (the opening degree of the throttle valve 106 is increased) and when the engine speed is low. Closes the throttle valve 106 (reducing the opening of the throttle valve 106). The engine speed is detected by an engine speed detector (crank angle detector) installed on the crankshaft.

第二タービン１０８は、第二排気管１０２の途中であって絞気弁１０６の排気下流側に設置されると共に排気エネルギによって駆動される。   The second turbine 108 is installed in the middle of the second exhaust pipe 102 and downstream of the throttle valve 106 and is driven by exhaust energy.

排気エネルギ回収機構１０９は、第二タービン１０８の運動エネルギをクランクシャフト１１５に伝達し排気エネルギを回収する。排気エネルギ回収機構１０９は、例えば、第二タービン１０８に接続される第二回転軸１１６とクランクシャフト１１５とを接続するギヤとシャフトとによって構成される。尚、排気エネルギ回収機構１０９は、ギヤとシャフトとに代え第二回転軸１１６とクランクシャフト１１５とを接続するベルト又はチェーンによって構成されても構わない。   The exhaust energy recovery mechanism 109 transmits the kinetic energy of the second turbine 108 to the crankshaft 115 and recovers the exhaust energy. The exhaust energy recovery mechanism 109 includes, for example, a gear and a shaft that connect the second rotating shaft 116 connected to the second turbine 108 and the crankshaft 115. The exhaust energy recovery mechanism 109 may be constituted by a belt or a chain connecting the second rotating shaft 116 and the crankshaft 115 instead of the gear and the shaft.

エンジン吸排気構造１００に於いては、第一排気管１０１に於ける排気圧力が高く成るエンジンの高回転運転領域に於いて絞気弁１０６を開く事によって、第一タービン１０４によって処理する事が出来る容量を超える排気を第二排気管１０２に分流し余剰の排気エネルギを排気エネルギ回収機構１０９によって回収する事が出来る。   In the engine intake / exhaust structure 100, the first turbine 104 can perform processing by opening the throttle valve 106 in the high rotation operation region of the engine where the exhaust pressure in the first exhaust pipe 101 becomes high. Exhaust gas exceeding the capacity can be divided into the second exhaust pipe 102 and surplus exhaust energy can be recovered by the exhaust energy recovery mechanism 109.

従って、エンジンの高回転運転領域に於いても排気エネルギの回収効率の低下を抑制し燃費の悪化を抑制する事が出来る。   Accordingly, it is possible to suppress a reduction in exhaust energy recovery efficiency and suppress deterioration of fuel consumption even in a high-speed operation region of the engine.

尚、エンジン吸排気構造１００に於いては、排気エネルギ回収機構１０９は、第二タービン１０８の運動エネルギをクランクシャフト１１５に伝達し排気エネルギを回収するとしたが、図２のエンジン吸排気構造２００の様に、排気エネルギ回収機構２０１は、第二タービン１０８の運動エネルギに加え第一タービン１０４の運動エネルギもクランクシャフト１１５に伝達し排気エネルギを回収しても構わない。   In the engine intake / exhaust structure 100, the exhaust energy recovery mechanism 109 transmits the kinetic energy of the second turbine 108 to the crankshaft 115 to recover the exhaust energy, but the engine intake / exhaust structure 200 of FIG. Similarly, the exhaust energy recovery mechanism 201 may transmit the kinetic energy of the first turbine 104 to the crankshaft 115 in addition to the kinetic energy of the second turbine 108 to recover the exhaust energy.

図３に示す様に、本発明の別の実施の形態に係るエンジン吸排気構造３００は、エンジン吸排気構造１００と比較すると、第二コンプレッサ３０１を更に備えると共に排気エネルギ回収機構１０９に代え排気エネルギ回収機構３０２を備える。   As shown in FIG. 3, the engine intake / exhaust structure 300 according to another embodiment of the present invention is further provided with a second compressor 301 as compared with the engine intake / exhaust structure 100 and is replaced with an exhaust energy recovery mechanism 109. A recovery mechanism 302 is provided.

第二タービン１０８と第二コンプレッサ３０１は、第二回転軸１１６を介し接続される。第二コンプレッサ３０１は、吸気管１０３の途中であって第一コンプレッサ１０５の吸気上流側に設置されると共に第二タービン１０８の運動エネルギによって駆動される。尚、第二コンプレッサ３０１は、第一コンプレッサ１０５の吸気下流側に配置されても構わない。   The second turbine 108 and the second compressor 301 are connected via the second rotating shaft 116. The second compressor 301 is installed in the middle of the intake pipe 103 on the intake upstream side of the first compressor 105 and is driven by the kinetic energy of the second turbine 108. The second compressor 301 may be disposed on the intake downstream side of the first compressor 105.

絞気弁１０６を閉じている時は第二タービン１０８が駆動されない為、エンジン吸排気構造３００は、第二コンプレッサ３０１が吸気抵抗と成らない様に第二コンプレッサ３０１を迂回する迂回吸気管３０３を更に備える。   Since the second turbine 108 is not driven when the throttle valve 106 is closed, the engine intake / exhaust structure 300 has a bypass intake pipe 303 that bypasses the second compressor 301 so that the second compressor 301 does not become an intake resistance. In addition.

排気エネルギ回収機構３０２は、第一タービン１０４の運動エネルギをクランクシャフト１１５に伝達し排気エネルギを回収する。   The exhaust energy recovery mechanism 302 transmits the kinetic energy of the first turbine 104 to the crankshaft 115 and recovers the exhaust energy.

エンジン吸排気構造３００に於いては、第一排気管１０１を通じ排出される排気の持つ排気エネルギを排気エネルギ回収機構３０２によって回収する事が出来る。更に、第一排気管１０１に於ける排気圧力が高く成るエンジンの高回転運転領域に於いて絞気弁１０６を開く事によって、第一タービン１０４によって処理する事が出来る容量を超える排気を第二排気管１０２に分流し余剰の排気エネルギによって第二コンプレッサ３０１を駆動させる事が出来る。   In the engine intake / exhaust structure 300, the exhaust energy of the exhaust discharged through the first exhaust pipe 101 can be recovered by the exhaust energy recovery mechanism 302. Further, by opening the throttle valve 106 in the high speed operation region of the engine in which the exhaust pressure in the first exhaust pipe 101 becomes high, the exhaust exceeding the capacity that can be processed by the first turbine 104 is second. The second compressor 301 can be driven by the surplus exhaust energy which is divided into the exhaust pipe 102.

従って、エンジンの高回転運転領域に於いても排気エネルギの回収効率の低下を抑制し燃費の悪化を抑制する事が出来ると共に、ターボコンパウンドと排気タービン式過給機とを併用する事によって排気エネルギを有効に活用する事が出来る。   Accordingly, it is possible to suppress a reduction in exhaust energy recovery efficiency and suppress deterioration in fuel consumption even in a high engine speed operation region, and to reduce exhaust energy by using a turbo compound and an exhaust turbine supercharger in combination. Can be used effectively.

図４に示す様に、本発明の別の実施の形態に係るエンジン吸排気構造４００は、エンジン吸排気構造３００と比較すると、第二コンプレッサ３０１に代えジェネレータ４０１とバッテリ４０２とを備える。   As shown in FIG. 4, an engine intake / exhaust structure 400 according to another embodiment of the present invention includes a generator 401 and a battery 402 instead of the second compressor 301 as compared with the engine intake / exhaust structure 300.

ジェネレータ４０１は、第二回転軸１１６を介し第二タービン１０８に接続されると共に第二タービン１０８の運動エネルギによって駆動される。尚、ジェネレータ４０１は、モータジェネレータによって構成されても構わない。   The generator 401 is connected to the second turbine 108 via the second rotating shaft 116 and is driven by the kinetic energy of the second turbine 108. The generator 401 may be a motor generator.

バッテリ４０２は、鉛バッテリ又はリチウムイオンバッテリによって構成されると共にジェネレータ４０１が発電した電力を蓄える。   Battery 402 is constituted by a lead battery or a lithium ion battery, and stores electric power generated by generator 401.

エンジン吸排気構造４００に於いては、第一排気管１０１を通じ排出される排気の持つ排気エネルギを排気エネルギ回収機構３０２によって回収する事が出来る。更に、第一排気管１０１に於ける排気圧力が高く成るエンジンの高回転運転領域に於いて絞気弁１０６を開く事によって、第一タービン１０４によって処理する事が出来る容量を超える排気を第二排気管１０２に分流し余剰の排気エネルギによってジェネレータ４０１を駆動させる事が出来る。   In the engine intake / exhaust structure 400, the exhaust energy of the exhaust discharged through the first exhaust pipe 101 can be recovered by the exhaust energy recovery mechanism 302. Further, by opening the throttle valve 106 in the high speed operation region of the engine in which the exhaust pressure in the first exhaust pipe 101 becomes high, the exhaust exceeding the capacity that can be processed by the first turbine 104 is second. The generator 401 can be driven by the surplus exhaust energy which is divided into the exhaust pipe 102.

従って、エンジンの高回転運転領域に於いても排気エネルギの回収効率の低下を抑制し燃費の悪化を抑制する事が出来ると共に、ターボコンパウンドと発電システムとを併用する事によって排気エネルギを有効に活用する事が出来る。更に、バッテリ４０２に蓄えた電力を電装品に供給したりハイブリッドシステムに供給したりする事によって更なる燃費の向上を図る事が出来る。   Therefore, it is possible to suppress the deterioration of exhaust energy recovery efficiency and suppress the deterioration of fuel consumption even in the high-speed operation region of the engine, and effectively use the exhaust energy by using the turbo compound and the power generation system together. I can do it. Furthermore, the fuel consumption can be further improved by supplying the electric power stored in the battery 402 to the electrical component or supplying it to the hybrid system.

尚、エンジン吸排気構造１００乃至４００を組み合わせても構わない。例えば、エンジン吸排気構造３００及び４００を組み合わせて第二排気管１０２を通じ排出される排気の持つ排気エネルギによって第二コンプレッサ３０１とジェネレータ４０１とを同時に駆動させても構わない。   The engine intake / exhaust structures 100 to 400 may be combined. For example, the engine intake / exhaust structures 300 and 400 may be combined to drive the second compressor 301 and the generator 401 simultaneously with the exhaust energy of the exhaust discharged through the second exhaust pipe 102.

１００ エンジン吸排気構造
１０１ 第一排気管
１０２ 第二排気管
１０３ 吸気管
１０４ 第一タービン
１０５ 第一コンプレッサ
１０６ 絞気弁
１０７ コントローラ
１０８ 第二タービン
１０９ 排気エネルギ回収機構
１１０ 排気マニホールド
１１１ 吸気マニホールド
１１２ 気筒
１１３ インタクーラ
１１４ 第一回転軸
１１５ クランクシャフト
１１６ 第二回転軸
２００ エンジン吸排気構造
２０１ 排気エネルギ回収機構
３００ エンジン吸排気構造
３０１ 第二コンプレッサ
３０２ 排気エネルギ回収機構
３０３ 迂回吸気管
４００ エンジン吸排気構造
４０１ ジェネレータ
４０２ バッテリ 100 Engine intake and exhaust structure 101 First exhaust pipe 102 Second exhaust pipe 103 Intake pipe 104 First turbine 105 First compressor 106 Throttle valve 107 Controller 108 Second turbine 109 Exhaust energy recovery mechanism 110 Exhaust manifold 111 Intake manifold 112 Cylinder 113 Intercooler 114 First rotating shaft 115 Crankshaft 116 Second rotating shaft 200 Engine intake / exhaust structure 201 Exhaust energy recovery mechanism 300 Engine intake / exhaust structure 301 Second compressor 302 Exhaust energy recovery mechanism 303 Detour intake pipe 400 Engine intake / exhaust structure 401 Generator 402 Battery

Claims (5)

第一排気管と、
前記第一排気管と並列に設置される第二排気管と、
吸気管と、
前記第一排気管の途中に設置されると共に排気エネルギによって駆動される第一タービンと、
前記吸気管の途中に設置されると共に前記第一タービンの運動エネルギによって駆動される第一コンプレッサと、
前記第二排気管の途中に設置されると共に前記第二排気管を通じ排出される排気の量を調整する絞気弁と、
前記絞気弁の開度を制御するコントローラと、
前記第一排気管及び／又は前記第二排気管を通じ排出される排気の持つ排気エネルギを回収する排気エネルギ回収機構と、
を備える
事を特徴とするエンジン吸排気構造。 A first exhaust pipe;
A second exhaust pipe installed in parallel with the first exhaust pipe;
An intake pipe,
A first turbine installed in the middle of the first exhaust pipe and driven by exhaust energy;
A first compressor installed in the middle of the intake pipe and driven by the kinetic energy of the first turbine;
A throttle valve that is installed in the middle of the second exhaust pipe and adjusts the amount of exhaust discharged through the second exhaust pipe;
A controller for controlling the opening of the throttle valve;
An exhaust energy recovery mechanism for recovering exhaust energy of exhaust exhausted through the first exhaust pipe and / or the second exhaust pipe;
Engine intake and exhaust structure characterized by comprising 前記第二排気管の途中であって前記絞気弁の排気下流側に設置されると共に排気エネルギによって駆動される第二タービンを更に備え、
前記排気エネルギ回収機構は、前記第二タービンの運動エネルギをクランクシャフトに伝達し排気エネルギを回収する
請求項１に記載のエンジン吸排気構造。 A second turbine installed in the middle of the second exhaust pipe and downstream of the throttle valve and driven by exhaust energy;
The engine intake / exhaust structure according to claim 1, wherein the exhaust energy recovery mechanism recovers exhaust energy by transmitting kinetic energy of the second turbine to a crankshaft. 前記排気エネルギ回収機構は、前記第一タービンの運動エネルギも前記クランクシャフトに伝達し排気エネルギを回収する
請求項２に記載のエンジン吸排気構造。 The engine intake / exhaust structure according to claim 2, wherein the exhaust energy recovery mechanism also transmits the kinetic energy of the first turbine to the crankshaft to recover the exhaust energy. 前記第二排気管の途中であって前記絞気弁の排気下流側に設置されると共に排気エネルギによって駆動される第二タービンと、
前記吸気管の途中に設置されると共に前記第二タービンの運動エネルギによって駆動される第二コンプレッサと、
を更に備え、
前記排気エネルギ回収機構は、前記第一タービンの運動エネルギをクランクシャフトに伝達し排気エネルギを回収する
請求項１に記載のエンジン吸排気構造。 A second turbine installed in the middle of the second exhaust pipe and downstream of the throttle valve and driven by exhaust energy;
A second compressor installed in the middle of the intake pipe and driven by the kinetic energy of the second turbine;
Further comprising
The engine intake / exhaust structure according to claim 1, wherein the exhaust energy recovery mechanism recovers exhaust energy by transmitting kinetic energy of the first turbine to a crankshaft. 前記第二排気管の途中であって前記絞気弁の排気下流側に設置されると共に排気エネルギによって駆動される第二タービンと、
前記第二タービンの運動エネルギによって駆動されるジェネレータと、
前記ジェネレータが発電した電力を蓄えるバッテリと、
を更に備え、
前記排気エネルギ回収機構は、前記第一タービンの運動エネルギをクランクシャフトに伝達し排気エネルギを回収する
請求項１に記載のエンジン吸排気構造。 A second turbine installed in the middle of the second exhaust pipe and downstream of the throttle valve and driven by exhaust energy;
A generator driven by the kinetic energy of the second turbine;
A battery for storing electric power generated by the generator;
Further comprising
The engine intake / exhaust structure according to claim 1, wherein the exhaust energy recovery mechanism recovers exhaust energy by transmitting kinetic energy of the first turbine to a crankshaft.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011137410A (en) * 2009-12-28 2011-07-14 Nishishiba Electric Co Ltd Excess energy recovery system for main engine
JP2016521330A (en) * 2013-05-10 2016-07-21 アカーテース パワー，インク． Air treatment structure with turbo compound for opposed piston engine

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