JP3326303B2 - 大型定圧ターボチャージ付き内燃機関 - Google Patents
大型定圧ターボチャージ付き内燃機関Info
- Publication number
- JP3326303B2 JP3326303B2 JP13070195A JP13070195A JP3326303B2 JP 3326303 B2 JP3326303 B2 JP 3326303B2 JP 13070195 A JP13070195 A JP 13070195A JP 13070195 A JP13070195 A JP 13070195A JP 3326303 B2 JP3326303 B2 JP 3326303B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- receiver
- internal combustion
- combustion engine
- cylinders
- exhaust
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
- F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
- F01N13/107—More than one exhaust manifold or exhaust collector
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/02—Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、クロスヘッド型式の２
ストロークディーゼルエンジンの如き大型定圧ターボチ
ャージ付き内燃機関（エンジン）に関する。特に、多数
のシリンダを備え、該多数のシリンダが、対応する排気
ガスダクトを介して、これらのシリンダに対して共通の
排気レシーバに接続されており、この排気レシーバが、
上記排気ガスダクト間で圧力容器として作用する少なく
とも２つの細長いレシーバ区分に分割されており、これ
らのレシーバ区分が、これらレシーバ区分よりも実質上
小さな横断面積を有する流れ通路により相互連結されて
いる内燃機関に関する。
ストロークディーゼルエンジンの如き大型定圧ターボチ
ャージ付き内燃機関（エンジン）に関する。特に、多数
のシリンダを備え、該多数のシリンダが、対応する排気
ガスダクトを介して、これらのシリンダに対して共通の
排気レシーバに接続されており、この排気レシーバが、
上記排気ガスダクト間で圧力容器として作用する少なく
とも２つの細長いレシーバ区分に分割されており、これ
らのレシーバ区分が、これらレシーバ区分よりも実質上
小さな横断面積を有する流れ通路により相互連結されて
いる内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】定圧ターボチャージ付き
内燃機関（エンジン）においては、個々のシリンダから
の排気パルス（脈動）は、シリンダからの排気ガスを関
連する排気ガスダクトを通して（多数のシリンダに対し
て共通の）排気レシーバへ流入させることにより均等化
される。レシーバにおいては、圧力振動が均等化され、
その後、排気ガスはエンジンのターボチャージャのター
ビン部分へ供給される。圧力の均等化によって、タービ
ンは同じエンジン負荷状態において実質上一定の入口圧
力で作動し、タービンの効率を増大させ、エンジンの燃
料消費率を減少させる。
内燃機関（エンジン）においては、個々のシリンダから
の排気パルス（脈動）は、シリンダからの排気ガスを関
連する排気ガスダクトを通して（多数のシリンダに対し
て共通の）排気レシーバへ流入させることにより均等化
される。レシーバにおいては、圧力振動が均等化され、
その後、排気ガスはエンジンのターボチャージャのター
ビン部分へ供給される。圧力の均等化によって、タービ
ンは同じエンジン負荷状態において実質上一定の入口圧
力で作動し、タービンの効率を増大させ、エンジンの燃
料消費率を減少させる。
【０００３】例えば８−１２気筒エンジンの如き多数の
シリンダを有するエンジンの場合には、排気レシーバを
２つのレシーバ区分に分割し、これらの区分を（これら
の区分より）一層小さな直径を有する補償器により相互
接続する。このような分割により、レシーバ区分の重量
をエンジンの製造及び装着中に取り扱いが容易となる値
にまで下げ、熱によるレシーバの長さの変化を制限す
る。従来の分割は、カムシャフト駆動子を配置するため
に２つのシリンダ間の距離がより大となるようなこれら
シリンダ間で行っていた。その理由は、凸状の端板を有
する連続的に位置した普通の圧力容器としてレシーバ区
分を設計していたために、分割面で大きなスペースが必
要だったからである。
シリンダを有するエンジンの場合には、排気レシーバを
２つのレシーバ区分に分割し、これらの区分を（これら
の区分より）一層小さな直径を有する補償器により相互
接続する。このような分割により、レシーバ区分の重量
をエンジンの製造及び装着中に取り扱いが容易となる値
にまで下げ、熱によるレシーバの長さの変化を制限す
る。従来の分割は、カムシャフト駆動子を配置するため
に２つのシリンダ間の距離がより大となるようなこれら
シリンダ間で行っていた。その理由は、凸状の端板を有
する連続的に位置した普通の圧力容器としてレシーバ区
分を設計していたために、分割面で大きなスペースが必
要だったからである。
【０００４】排気レシーバは大きな長手方向の振動を受
けるので、レシーバのための支持体の強度に関する要求
及びレシーバのケーシングへの支持体の取り付けについ
ての材料に関する要求は厳しい。デンマーク特許出願第
４３８／９２号明細書（特願平５−６８６２７号明細書
及び韓国特許出願第４４９９／９３号明細書に対応）に
記載されているように、熱膨張を補償する液圧部材から
成る斜めの控え棒によりこのような振動を緩和し、適当
な型式の支持を与えることが知られている。しかし、こ
の技術は、従来の排気レシーバの設計がエンジンのシリ
ンダの寸法及び数、並びに、シリンダ間のカムシャフト
駆動子の存在により実質上決定されるという根本的な問
題を解決することができない。
けるので、レシーバのための支持体の強度に関する要求
及びレシーバのケーシングへの支持体の取り付けについ
ての材料に関する要求は厳しい。デンマーク特許出願第
４３８／９２号明細書（特願平５−６８６２７号明細書
及び韓国特許出願第４４９９／９３号明細書に対応）に
記載されているように、熱膨張を補償する液圧部材から
成る斜めの控え棒によりこのような振動を緩和し、適当
な型式の支持を与えることが知られている。しかし、こ
の技術は、従来の排気レシーバの設計がエンジンのシリ
ンダの寸法及び数、並びに、シリンダ間のカムシャフト
駆動子の存在により実質上決定されるという根本的な問
題を解決することができない。
【０００５】
【発明の目的】本発明の目的は、エンジンの設計者が関
連するエンジンに関して及び排気レシーバの作動条件に
関してレシーバを大なる自由度で設計できるような方法
で、排気レシーバを数個のレシーバ区分に分割した大型
２ストローク定圧ターボチャージ付き内燃機関を提供す
ることである。
連するエンジンに関して及び排気レシーバの作動条件に
関してレシーバを大なる自由度で設計できるような方法
で、排気レシーバを数個のレシーバ区分に分割した大型
２ストローク定圧ターボチャージ付き内燃機関を提供す
ることである。
【０００６】
【発明の構成並びに作用効果】上記目的を達成するた
め、本発明に係る大型２ストローク定圧ターボチャージ
付き内燃機関の特徴とするところは、排気レシーバが、
排気ガスダクト間で圧力容器として作用する少なくとも
２つの細長いレシーバ区分に分割され、これらのレシー
バ区分が、これらレシーバ区分よりも実質上小さな横断
面積を有する流れ通路により相互連結され、分割部にお
ける排気レシーバの端板が凹状に湾曲していて、これら
端板の周辺リム間の距離が流れ通路が位置するこれら端
板の中央部分間の距離より一層短くなっていることであ
る。また、上述した本発明に係る大型２ストローク定圧
ターボチャージ付き内燃機関において、クランクシャフ
トにより駆動せしめられるカムシャフト駆動子を採用す
る場合にあっては、シリンダの長手軸が、第１の実質上
一定距離（Ｄ）によって、カムシャフト駆動子のための
スペースを提供するために２つのシリンダの長手軸が第
２のより長い距離（Ｅ）によって分離される該２つのシ
リンダ間を除いて、内燃機関の長手方向に分離され、排
気ガスレシーバの分割部が、第１の距離（Ｄ）だけ離れ
た長手軸を有する２つのシリンダ間に位置することを特
徴としている。
め、本発明に係る大型２ストローク定圧ターボチャージ
付き内燃機関の特徴とするところは、排気レシーバが、
排気ガスダクト間で圧力容器として作用する少なくとも
２つの細長いレシーバ区分に分割され、これらのレシー
バ区分が、これらレシーバ区分よりも実質上小さな横断
面積を有する流れ通路により相互連結され、分割部にお
ける排気レシーバの端板が凹状に湾曲していて、これら
端板の周辺リム間の距離が流れ通路が位置するこれら端
板の中央部分間の距離より一層短くなっていることであ
る。また、上述した本発明に係る大型２ストローク定圧
ターボチャージ付き内燃機関において、クランクシャフ
トにより駆動せしめられるカムシャフト駆動子を採用す
る場合にあっては、シリンダの長手軸が、第１の実質上
一定距離（Ｄ）によって、カムシャフト駆動子のための
スペースを提供するために２つのシリンダの長手軸が第
２のより長い距離（Ｅ）によって分離される該２つのシ
リンダ間を除いて、内燃機関の長手方向に分離され、排
気ガスレシーバの分割部が、第１の距離（Ｄ）だけ離れ
た長手軸を有する２つのシリンダ間に位置することを特
徴としている。
【０００７】従って、分割部は、カムシャフト駆動子に
隣接した従来の定位置ではなく、任意の対のシリンダ間
に位置することができる。また、本発明によれば、すべ
てのシリンダが同一の短い一定距離だけ相互に離間して
いるようなエンジンにおいても、排気レシーバを分割す
ることができる。その理由は、２つのシリンダ間にカム
シャフト駆動子が存在しないからである（例えば、従来
のカムシャフト作動の代わりに電子作動を採用している
からである）。
隣接した従来の定位置ではなく、任意の対のシリンダ間
に位置することができる。また、本発明によれば、すべ
てのシリンダが同一の短い一定距離だけ相互に離間して
いるようなエンジンにおいても、排気レシーバを分割す
ることができる。その理由は、２つのシリンダ間にカム
シャフト駆動子が存在しないからである（例えば、従来
のカムシャフト作動の代わりに電子作動を採用している
からである）。
【０００８】本発明においては、分割部の位置はレシー
バの作動条件にとって重要であり、特に、分割部の位置
を適当に選択することにより、レシーバにおける強い長
手方向の振動を減少又は消滅させることができる。
バの作動条件にとって重要であり、特に、分割部の位置
を適当に選択することにより、レシーバにおける強い長
手方向の振動を減少又は消滅させることができる。
【０００９】排気レシーバ内のガスはシリンダからの排
気ガスによりエネルギを供給されるが、エネルギの供給
は時間及び場所毎に変わるので、レシーバ内部のガスは
変動する。排気レシーバ内の長手方向のガス圧力波の固
有振動数はレシーバの長さにより決まり、最低固有振動
数は、レシーバ両端での圧力が逆位相となりかつ最大速
度変化がレシーバの中間で生じるような振動モードに対
応する。排気レシーバ内にガスの動的振動を生じさせる
ような脈動排気の能力は、エンジン（のシリンダ）の点
火順序、瞬間エンジン速度、排気圧力及びシリンダ数に
依存する。クロスヘッドエンジンについての理論的な計
算によれば、ｎ番目のシリンダに対して大きな案内力Ｘ
型モーメントを与える点火順序が同程度のガス圧力波を
レシーバ内に生じさせることが判明した。
気ガスによりエネルギを供給されるが、エネルギの供給
は時間及び場所毎に変わるので、レシーバ内部のガスは
変動する。排気レシーバ内の長手方向のガス圧力波の固
有振動数はレシーバの長さにより決まり、最低固有振動
数は、レシーバ両端での圧力が逆位相となりかつ最大速
度変化がレシーバの中間で生じるような振動モードに対
応する。排気レシーバ内にガスの動的振動を生じさせる
ような脈動排気の能力は、エンジン（のシリンダ）の点
火順序、瞬間エンジン速度、排気圧力及びシリンダ数に
依存する。クロスヘッドエンジンについての理論的な計
算によれば、ｎ番目のシリンダに対して大きな案内力Ｘ
型モーメントを与える点火順序が同程度のガス圧力波を
レシーバ内に生じさせることが判明した。
【００１０】このような大きさの圧力波の振動数が例え
ば長手方向のガス圧力波の最低固有振動数に一致する場
合は、かなり大きい長手方向のガス力が発生する。例え
ば、レシーバの直径が２メートルで、平均圧力が３．５
バール（絶対圧力）で、かつ圧力変動が±０．１バール
である場合、レシーバは±３．１４トンの大きさの長手
方向の脈動力を受ける。排気レシーバ内のガスの動的変
動の振動数がレシーバの機械的な振動の固有振動数に一
致した場合は、このような圧力波の効果は更に増大す
る。
ば長手方向のガス圧力波の最低固有振動数に一致する場
合は、かなり大きい長手方向のガス力が発生する。例え
ば、レシーバの直径が２メートルで、平均圧力が３．５
バール（絶対圧力）で、かつ圧力変動が±０．１バール
である場合、レシーバは±３．１４トンの大きさの長手
方向の脈動力を受ける。排気レシーバ内のガスの動的変
動の振動数がレシーバの機械的な振動の固有振動数に一
致した場合は、このような圧力波の効果は更に増大す
る。
【００１１】本発明によれば、自由位置で排気レシーバ
をレシーバ区分に分割できるため、エンジンの連続作動
を期待できる速度においてレシーバ区分の機械的な振動
の固有振動数と排気レシーバ内のガスの動的変動の振動
数とを実質的に異ならせるように分割部の位置を選択で
きるので、レシーバ内の長手方向の変動を根本的に減少
させることができる。レシーバを一層低質量のレシーバ
区分に分割することにより、各レシーバ区分の機械的な
振動の固有振動数が増大する。レシーバを適当に分割す
ることにより、振動の固有振動数を増大させて、エンジ
ンの通常の作動範囲内での不当な圧力波の発生を阻止す
ることができる。
をレシーバ区分に分割できるため、エンジンの連続作動
を期待できる速度においてレシーバ区分の機械的な振動
の固有振動数と排気レシーバ内のガスの動的変動の振動
数とを実質的に異ならせるように分割部の位置を選択で
きるので、レシーバ内の長手方向の変動を根本的に減少
させることができる。レシーバを一層低質量のレシーバ
区分に分割することにより、各レシーバ区分の機械的な
振動の固有振動数が増大する。レシーバを適当に分割す
ることにより、振動の固有振動数を増大させて、エンジ
ンの通常の作動範囲内での不当な圧力波の発生を阻止す
ることができる。
【００１２】カムシャフト駆動子の位置における排気レ
シーバの従来の分割方法では、振動数に所望の差異を殆
ど与えることができないこと明らかである。しかし、任
意の２つの隣接するシリンダ間の上述の第１距離は小さ
過ぎて、凸状の端板を備える従来の構成を採用できな
い。ある場合は、この問題は補強リブを具備した平坦な
端板を使用することにより解決できるが、大半の場合
は、空間的な条件のため、このような解決策を採用でき
ず、レシーバを不当に大きな質量としてしまう（従っ
て、機械的な振動の固有振動数を小さくしてしまう）ば
かりか、構造を複雑にしてしまい、また、リブを端板に
取り付けた位置において局部負荷を生じさせてしまう。
シーバの従来の分割方法では、振動数に所望の差異を殆
ど与えることができないこと明らかである。しかし、任
意の２つの隣接するシリンダ間の上述の第１距離は小さ
過ぎて、凸状の端板を備える従来の構成を採用できな
い。ある場合は、この問題は補強リブを具備した平坦な
端板を使用することにより解決できるが、大半の場合
は、空間的な条件のため、このような解決策を採用でき
ず、レシーバを不当に大きな質量としてしまう（従っ
て、機械的な振動の固有振動数を小さくしてしまう）ば
かりか、構造を複雑にしてしまい、また、リブを端板に
取り付けた位置において局部負荷を生じさせてしまう。
【００１３】それ故、本発明によれば、分割部における
排気レシーバの端板は、好ましくは凹状に湾曲してい
て、これら端板の周辺リム間の距離がこれら端板の中央
部分間の距離より一層短くなっており、かつ、各端板の
リムが半径方向に延びる環状の補強フランジの少なくと
も近傍に取り付けられる。この構成は、端板の質量を有
効に小さくすると共に、（特にレシーバ区分のケーシン
グと端板との連結部において）端板に良好な強度を与
え、それと同時に、端板はレシーバの長手方向において
大きなスペースを占有しない。その理由は、凹状の端板
及び２つのレシーバ区分を相互連結する流れ通路の大部
分がケーシングの内部に位置しているからである。環状
の補強フランジはリムの不当な変形を阻止する。
排気レシーバの端板は、好ましくは凹状に湾曲してい
て、これら端板の周辺リム間の距離がこれら端板の中央
部分間の距離より一層短くなっており、かつ、各端板の
リムが半径方向に延びる環状の補強フランジの少なくと
も近傍に取り付けられる。この構成は、端板の質量を有
効に小さくすると共に、（特にレシーバ区分のケーシン
グと端板との連結部において）端板に良好な強度を与
え、それと同時に、端板はレシーバの長手方向において
大きなスペースを占有しない。その理由は、凹状の端板
及び２つのレシーバ区分を相互連結する流れ通路の大部
分がケーシングの内部に位置しているからである。環状
の補強フランジはリムの不当な変形を阻止する。
【００１４】レシーバ区分の重量を更に減少させるた
め、レシーバ区分の円筒状ケーシングの壁厚を最大壁厚
となる分割部付近を除いて減少させることができ、これ
によって、ケーシングの肉厚の厚い端部分によりレシー
バのリム領域の変形を防止した状態で、ケーシングの大
半の部分を適当に薄い壁厚に形成できる。
め、レシーバ区分の円筒状ケーシングの壁厚を最大壁厚
となる分割部付近を除いて減少させることができ、これ
によって、ケーシングの肉厚の厚い端部分によりレシー
バのリム領域の変形を防止した状態で、ケーシングの大
半の部分を適当に薄い壁厚に形成できる。
【００１５】端板のリムは補強フランジから軸方向に離
れた位置でレシーバ区分のケーシングに適当に連結でき
る。この構成により、ケーシングへの端板の溶接を良好
に行うことができる。その理由は、溶接シームが互いに
離間し、応力が連結部で一層良好に分布するからであ
る。
れた位置でレシーバ区分のケーシングに適当に連結でき
る。この構成により、ケーシングへの端板の溶接を良好
に行うことができる。その理由は、溶接シームが互いに
離間し、応力が連結部で一層良好に分布するからであ
る。
【００１６】本発明の好ましい実施例においては、端板
は球面部分として形成される。このような球面構造は、
端板での応力を小さくすると共に、端板が長手方向にお
いて必要以上に大きなスペースを占有しないようにす
る。
は球面部分として形成される。このような球面構造は、
端板での応力を小さくすると共に、端板が長手方向にお
いて必要以上に大きなスペースを占有しないようにす
る。
【００１７】本発明の別の実施例においては、流れ通路
は実質上円錐形を呈し、各レシーバ区分の内部の方に向
かって増大する横断面積を有する。これにより、流れ通
路を通って流れるガス流における圧力損失を減少させ、
一層小さな補償器の使用を可能にする。
は実質上円錐形を呈し、各レシーバ区分の内部の方に向
かって増大する横断面積を有する。これにより、流れ通
路を通って流れるガス流における圧力損失を減少させ、
一層小さな補償器の使用を可能にする。
【００１８】
【実施例】図１は多数のシリンダ１を有する大型２スト
ローク定圧ターボチャージ内燃機関（エンジン）の上方
部分を示し、各シリンダは下方部分に掃気ポート３を備
えたシリンダライナー２を有する。ピストン４はシリン
ダライナー内に装着され、ピストンロッド５を介してク
ロスヘッド（図示せず）に連結されている。
ローク定圧ターボチャージ内燃機関（エンジン）の上方
部分を示し、各シリンダは下方部分に掃気ポート３を備
えたシリンダライナー２を有する。ピストン４はシリン
ダライナー内に装着され、ピストンロッド５を介してク
ロスヘッド（図示せず）に連結されている。
【００１９】図１においては、ピストン４はその下死点
に位置し、この位置では、掃気ポートは露出している。
排気弁７がシリンダのカバー６内に位置し、この排気弁
は弁ハウジング８と、可動弁ディスク１０のための固定
の弁座を形成する底部分９とを有する。排気ガスダクト
１１は弁座の排気側から延び、噴出部１２を介して排気
レシーバ１３に連通している。この排気レシーバは多数
のシリンダに対して共通のものである。
に位置し、この位置では、掃気ポートは露出している。
排気弁７がシリンダのカバー６内に位置し、この排気弁
は弁ハウジング８と、可動弁ディスク１０のための固定
の弁座を形成する底部分９とを有する。排気ガスダクト
１１は弁座の排気側から延び、噴出部１２を介して排気
レシーバ１３に連通している。この排気レシーバは多数
のシリンダに対して共通のものである。
【００２０】図示のエンジンにおいては、噴出部１２は
水平に位置するが、シリンダの頂部に関する排気レシー
バの位置に応じて、噴出部は他の方位を向いて配置する
ことができる。例えば、噴出部は上方に傾斜した状態で
排気レシーバ１３内へ延びることができる。噴出部は、
絶縁被覆材４１により囲まれた長手方向に延びる円筒状
のレシーバケーシング４０の穴を貫通している。ケーシ
ングのこの穴は噴出部の直径より大きな直径を有する補
強リング１４を具備する。補償器（図示せず）は噴出部
１２とリング１４との間に位置し、噴出部とリングとの
間の圧力気密接続を提供し、噴出部に関するケーシング
の熱膨張運動を許容し、熱膨張によるエンジン素子間で
の大きな応力又は力の発生を阻止する。
水平に位置するが、シリンダの頂部に関する排気レシー
バの位置に応じて、噴出部は他の方位を向いて配置する
ことができる。例えば、噴出部は上方に傾斜した状態で
排気レシーバ１３内へ延びることができる。噴出部は、
絶縁被覆材４１により囲まれた長手方向に延びる円筒状
のレシーバケーシング４０の穴を貫通している。ケーシ
ングのこの穴は噴出部の直径より大きな直径を有する補
強リング１４を具備する。補償器（図示せず）は噴出部
１２とリング１４との間に位置し、噴出部とリングとの
間の圧力気密接続を提供し、噴出部に関するケーシング
の熱膨張運動を許容し、熱膨張によるエンジン素子間で
の大きな応力又は力の発生を阻止する。
【００２１】パイプ１５は排気レシーバ１３をターボチ
ャージャ１６のタービン（図示せず）に接続する。パイ
プ１５はエンジン素子間の相対運動を許容する補償器１
７を具備する。補償器１８を備えたダクト１９はターボ
チャージャの補償器部分から空気クーラー２０及び水分
離器２１を介して掃気レシーバ２２に通じている。
ャージャ１６のタービン（図示せず）に接続する。パイ
プ１５はエンジン素子間の相対運動を許容する補償器１
７を具備する。補償器１８を備えたダクト１９はターボ
チャージャの補償器部分から空気クーラー２０及び水分
離器２１を介して掃気レシーバ２２に通じている。
【００２２】排気及び掃気中のエンジン内のガスは次の
ように流れる。すなわち、エンジンの燃焼行程の直後
に、ピストン４はその下死点の近傍に位置し、排気弁が
開き、シリンダ内の圧力（典型的には、約１０バール；
絶対圧力）は噴き出されてレシーバ圧力（典型的には、
全負荷において約３．５バール；絶対圧力）となる。次
いで、掃気レシーバ２２からの掃気空気がシリンダ１内
へ流入して排気ガスを掃気し、排出された排気ガスは排
気弁６及び排気ガスダクト１１を通って排気レシーバ１
３へ送られる。シリンダからの排気ガスパルス間の圧力
差は排気レシーバ内において均等化され、排気ガスはタ
ーボチャージャ１６へ送られ、ターボチャージャは新鮮
な空気を掃気レシーバへ供給する。
ように流れる。すなわち、エンジンの燃焼行程の直後
に、ピストン４はその下死点の近傍に位置し、排気弁が
開き、シリンダ内の圧力（典型的には、約１０バール；
絶対圧力）は噴き出されてレシーバ圧力（典型的には、
全負荷において約３．５バール；絶対圧力）となる。次
いで、掃気レシーバ２２からの掃気空気がシリンダ１内
へ流入して排気ガスを掃気し、排出された排気ガスは排
気弁６及び排気ガスダクト１１を通って排気レシーバ１
３へ送られる。シリンダからの排気ガスパルス間の圧力
差は排気レシーバ内において均等化され、排気ガスはタ
ーボチャージャ１６へ送られ、ターボチャージャは新鮮
な空気を掃気レシーバへ供給する。
【００２３】図２は９個のシリンダ１と３個のターボチ
ャージャ１６とを有するエンジンを示す。図２はまた、
エンジンのカムシャフト（図示せず）のための駆動子２
３を示し、この駆動子は燃料ポンプ及び弁の運動を制御
する。カムシャフト駆動子２３の位置はシリンダの数及
びエンジンのフレームボックスの頂部補強体の構造によ
り決まる。少数のシリンダを有するエンジンにおいて
は、カムシャフト駆動子２３は通常シリンダ１の列の外
側に位置する。通常、重要な構成上の要件は、エンジン
の長さを出来る限り短くし、それ故、シリンダの長手軸
間の距離を第１の一定（均一）距離Ｄに保った状態でシ
リンダどうしを出来る限り近接させることである。カム
シャフト駆動子を２つのシリンダ間に位置させた場合
は、シリンダの長手軸は、駆動子の型式に応じて上記第
１距離の２倍までの第２距離Ｅだけ離間する。
ャージャ１６とを有するエンジンを示す。図２はまた、
エンジンのカムシャフト（図示せず）のための駆動子２
３を示し、この駆動子は燃料ポンプ及び弁の運動を制御
する。カムシャフト駆動子２３の位置はシリンダの数及
びエンジンのフレームボックスの頂部補強体の構造によ
り決まる。少数のシリンダを有するエンジンにおいて
は、カムシャフト駆動子２３は通常シリンダ１の列の外
側に位置する。通常、重要な構成上の要件は、エンジン
の長さを出来る限り短くし、それ故、シリンダの長手軸
間の距離を第１の一定（均一）距離Ｄに保った状態でシ
リンダどうしを出来る限り近接させることである。カム
シャフト駆動子を２つのシリンダ間に位置させた場合
は、シリンダの長手軸は、駆動子の型式に応じて上記第
１距離の２倍までの第２距離Ｅだけ離間する。
【００２４】図示の実施例においては、排気レシーバ１
３は、第４番目のシリンダと第５番目のシリンダとの間
で、２つのレシーバ区分１３ａ、１３ｂに分割されてい
る。これら２つの区分１３ａ、１３ｂは、これらの間に
位置した蛇腹型式の補償器２５を有する流れ通路２４に
より相互接続されている。補償器２５は熱の影響による
レシーバ区分の長さの変化を補償する。
３は、第４番目のシリンダと第５番目のシリンダとの間
で、２つのレシーバ区分１３ａ、１３ｂに分割されてい
る。これら２つの区分１３ａ、１３ｂは、これらの間に
位置した蛇腹型式の補償器２５を有する流れ通路２４に
より相互接続されている。補償器２５は熱の影響による
レシーバ区分の長さの変化を補償する。
【００２５】分割面とは反対側の端部において、２つの
区分１３ａ、１３ｂは端板２６、２７で終端し、これら
の端板は普通の圧力容器の場合のように外側に凸状とな
ったドームの形をしている。分割面においては、各レシ
ーバ区分１３ａ、１３ｂは内側に凸状となったドームの
形をした端板２８、２９で閉じてある。カムシャフト駆
動子の位置での従来のような分割では、レシーバ区分の
長さは、ガスの動的変動の振動数が一方のレシーバ区分
の固有振動数に近づき過ぎてしまうという危険性を生じ
させる。
区分１３ａ、１３ｂは端板２６、２７で終端し、これら
の端板は普通の圧力容器の場合のように外側に凸状とな
ったドームの形をしている。分割面においては、各レシ
ーバ区分１３ａ、１３ｂは内側に凸状となったドームの
形をした端板２８、２９で閉じてある。カムシャフト駆
動子の位置での従来のような分割では、レシーバ区分の
長さは、ガスの動的変動の振動数が一方のレシーバ区分
の固有振動数に近づき過ぎてしまうという危険性を生じ
させる。
【００２６】図３はレシーバ区分１３ａの端部領域を示
す断面斜視図である。関連する端板２８のリム３０は例
えば溶接によりレシーバ区分１３ａの円筒状ケーシング
４０に取り付けられている。このケーシングは、環状の
補強フランジ３１を備えていて、排気ガスが端板２８に
応力を作用させたときにケーシング４０の変形を防止す
る。分割面側に位置したケーシングの端部分４２はケー
シングの残りの部分より大きな肉厚（壁厚）を有する。
端板２８は補強フランジ３１から軸方向に離れた位置で
ケーシングに取り付けてある。
す断面斜視図である。関連する端板２８のリム３０は例
えば溶接によりレシーバ区分１３ａの円筒状ケーシング
４０に取り付けられている。このケーシングは、環状の
補強フランジ３１を備えていて、排気ガスが端板２８に
応力を作用させたときにケーシング４０の変形を防止す
る。分割面側に位置したケーシングの端部分４２はケー
シングの残りの部分より大きな肉厚（壁厚）を有する。
端板２８は補強フランジ３１から軸方向に離れた位置で
ケーシングに取り付けてある。
【００２７】流れ通路２４はその端部に環状フランジ３
２を具備し、このフランジを介して２つの端板２８、２
９間に補償器２５を取り付ける。この流れ通路２４は各
レシーバ区分１３ａ、１３ｂの方に向かって横断面積が
増大するような円錐形とすることができる。図示の実施
例における端板２８は球面部分から成り、この球面の半
径は端板２８が小さな装着長さと（端板２８とレシーバ
区分のケーシングとの間の）連結部における応力分布と
の間に適当な関係を与えるようなものとする。球面形状
の代わりに、端板は数個の円錐又は湾曲環状セグメント
から成ってもよい。排気ダクト１１からの排気ガスを通
過させレシーバ区分１３ａに連通した噴出部１２は、補
強リング１４により囲まれ、関連する補償器の両端は噴
出部１２及びリング１４にそれぞれ取り付けられる。
２を具備し、このフランジを介して２つの端板２８、２
９間に補償器２５を取り付ける。この流れ通路２４は各
レシーバ区分１３ａ、１３ｂの方に向かって横断面積が
増大するような円錐形とすることができる。図示の実施
例における端板２８は球面部分から成り、この球面の半
径は端板２８が小さな装着長さと（端板２８とレシーバ
区分のケーシングとの間の）連結部における応力分布と
の間に適当な関係を与えるようなものとする。球面形状
の代わりに、端板は数個の円錐又は湾曲環状セグメント
から成ってもよい。排気ダクト１１からの排気ガスを通
過させレシーバ区分１３ａに連通した噴出部１２は、補
強リング１４により囲まれ、関連する補償器の両端は噴
出部１２及びリング１４にそれぞれ取り付けられる。
【００２８】エンジンの長手方向における２つの端板の
長さは、エンジンの長手方向において距離Ｄだけ互いに
離間した長手軸を有するシリンダに関連する２つの噴出
部間に位置できる程度に短く、従って、分割部は、シリ
ンダ間の距離を変更することなく任意の対のシリンダ間
に位置できる。それ故、排気レシーバは、このレシーバ
における変動を減少させるのに最適な位置において分割
することができる。
長さは、エンジンの長手方向において距離Ｄだけ互いに
離間した長手軸を有するシリンダに関連する２つの噴出
部間に位置できる程度に短く、従って、分割部は、シリ
ンダ間の距離を変更することなく任意の対のシリンダ間
に位置できる。それ故、排気レシーバは、このレシーバ
における変動を減少させるのに最適な位置において分割
することができる。
【図１】本発明に係る内燃機関の上方部分の断面図であ
る。
る。
【図２】分割した排気レシーバを有する本発明の内燃機
関の上から見た図である。
関の上から見た図である。
【図３】排気レシーバの端板を示す断面斜視図である。
１ シリンダ １１ 排気ガスダクト １３ 排気レシーバ １３ａ、１３ｂ レシーバ区分 ２３ カムシャフト駆動子 ２４ 流れ通路 ２８、２９ 端板 ３１ 補強フランジ ４０ ケーシング Ｄ 第１距離 Ｅ 第２距離
フロントページの続き (73)特許権者 594140904 Ｃｅｎｔｅｒ Ｓｙｄ，161 Ｓｔａｍ ｈｏｌｍｅｎ，ＤＫ−2650 ＨＶＩＤＯ ＶＲＥ，Ｄｅｎｍａｒｋ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02B 37/02
Claims (7)
- 【請求項１】 クロスヘッド型式の２ストロークディー
ゼルエンジンの如き大型定圧ターボチャージ付き内燃機
関であって、多数のシリンダ（１）を備え、該多数のシ
リンダが、対応する排気ガスダクト（１１）を介して、
これらのシリンダに対して共通の排気レシーバ（１３）
に接続されており、この排気レシーバが、上記排気ガス
ダクト間で圧力容器として作用する少なくとも２つの細
長いレシーバ区分（１３ａ、１３ｂ）に分割されてお
り、これらのレシーバ区分が、これらレシーバ区分より
も実質上小さな横断面積を有する流れ通路（２４）によ
り相互連結されている内燃機関において、上記分割部における上記排気レシーバの端板（２８、２
９）が凹状に湾曲していて、これら端板の周辺リム間の
距離が前記流れ通路（２４）が位置するこれら端板の中
央部分間の距離より一層短くなっている ことを特徴とす
る内燃機関。 - 【請求項２】 上記各端板の上記リムが半径方向に延び
る環状の補強フランジ（３１）に取り付けられているこ
とを特徴とする請求項１の内燃機関。 - 【請求項３】 上記レシーバ区分の円筒状のケーシング
（４０）の壁厚が上記分割部において最大となっている
ことを特徴とする請求項１又は２の内燃機関。 - 【請求項４】 上記端板の上記リムが上記補強フランジ
（３１）から軸方向に離れた位置で上記ケーシング（４
０）のレシーバ区分に取り付けられていることを特徴と
する請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関。 - 【請求項５】 上記端板（２８、２９）が球面部分から
成ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載
の内燃機関。 - 【請求項６】 上記流れ通路（２４）の開口が円錐形を
呈し、上記各レシーバ区分の内部の方に向かって増大す
る横断面積を有することを特徴とする請求項１乃至５の
いずれかに記載の内燃機関。 - 【請求項７】 上記シリンダ（１）の長手軸が、第１の
実質上一定距離（Ｄ）によって、クランクシャフトによ
り駆動せしめられるカムシャフト駆動子（２３）のため
のスペースを提供するために２つの上記シリンダの長手
軸が第２のより長い距離（Ｅ）によって分離される該２
つの上記シリンダ間を除いて、上記内 燃機関の長手方向
に分離され、上記排気ガスレシーバの分割部が、上記第
１の距離（Ｄ）だけ離れた長手軸を有する２つの上記シ
リンダ間に位置することを特徴とする請求項１乃至６の
いずれかに記載の内燃機関。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DK0600/94 | 1994-05-27 | ||
| DK060094A DK172244B1 (da) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | Opdelt udstødsreceiver i en stor jævntryksladet forbrændingsmotor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07317558A JPH07317558A (ja) | 1995-12-05 |
| JP3326303B2 true JP3326303B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=8095408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13070195A Expired - Fee Related JP3326303B2 (ja) | 1994-05-27 | 1995-05-29 | 大型定圧ターボチャージ付き内燃機関 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3326303B2 (ja) |
| KR (1) | KR100377684B1 (ja) |
| DK (1) | DK172244B1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100533489B1 (ko) * | 2002-05-21 | 2005-12-06 | 맨 비 앤드 더블유 디젤 에이/에스 | 실린더 프레임 및 모듈식 소기공기 리시버 |
| JP4429294B2 (ja) * | 2006-05-08 | 2010-03-10 | マーン・ベー・オグ・ドバルドヴェー・ディーゼール・アクティーゼルスカブ | ピストンリングの回転位置の強制的な変化を生じさせる方法及びクロスヘッド型の２−ストローク内燃機関 |
| DK177388B1 (en) * | 2011-01-31 | 2013-03-04 | Man Diesel & Turbo Deutschland | Large turbocharged two-stroke diesel engine with exhaust gas recirculation |
| DK178078B8 (en) * | 2014-05-22 | 2015-05-18 | Man Diesel & Turbo Deutschland | A large slow running turbocharged two-stroke internal combustion engine with an exhaust gas receiver and a scavenge air receiver |
| JP2016075281A (ja) * | 2014-10-07 | 2016-05-12 | ヴィンタートゥール ガス アンド ディーゼル アーゲー | レシプロ式内燃機関、とりわけ２サイクル大型ディーゼル機関、及び排ガス集合管、とりわけ複合式排ガス集合管 |
| DE102016205299A1 (de) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | Man Diesel & Turbo Se | Brennkraftmaschine mit Abgasnachbehandlungssystem |
-
1994
- 1994-05-27 DK DK060094A patent/DK172244B1/da not_active IP Right Cessation
-
1995
- 1995-05-26 KR KR1019950013432A patent/KR100377684B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1995-05-29 JP JP13070195A patent/JP3326303B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR950033001A (ko) | 1995-12-22 |
| DK60094A (da) | 1995-11-28 |
| JPH07317558A (ja) | 1995-12-05 |
| DK172244B1 (da) | 1998-02-02 |
| KR100377684B1 (ko) | 2003-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5025757A (en) | Reciprocating piston engine with a varying compression ratio | |
| KR880002487B1 (ko) | 선외기용 수냉식 디젤 기관 | |
| US5595062A (en) | Internal combustion engine intake and exhaust systems | |
| US4905637A (en) | Diesel aircraft engine--also convertible for other applications--optimized for high output, high supercharge and total energy utilization | |
| GB1583631A (en) | Method of the gas flow in an internal combustion engine exhaust manifold | |
| US4794885A (en) | Intake apparatus for internal combustion engine | |
| JP3326303B2 (ja) | 大型定圧ターボチャージ付き内燃機関 | |
| US5738051A (en) | Four-cycle marine engine | |
| JPH07197865A (ja) | Ｖ型多気筒エンジンの吸気装置 | |
| US4974568A (en) | Resonance system with variable geometry for the fresh-gas conduit for internal combustion engines. | |
| US4858569A (en) | Reciprocating piston-type internal combustion engine with resonance charging | |
| CA1302900C (en) | Assembly for mounting an exhaust system on an exhaust gas source structure of an internal combustion engine | |
| JP4176788B2 (ja) | 大型２サイクルディーゼルエンジン用の排気ガスレシーバー | |
| JP3601299B2 (ja) | 内燃機関の吸気構造 | |
| JPH03182621A (ja) | 内燃機関 | |
| KR100589766B1 (ko) | 일렬로 배열된 14개의 실린더들을 구비한 2행정 과급내연기관 | |
| US4848280A (en) | Intake apparatus for internal combustion engine | |
| JP2601714B2 (ja) | ディーゼル機関の給気装置 | |
| CN2844452Y (zh) | 多流道式柴油机排气管装置 | |
| US6343574B1 (en) | Load distribution rib for the combustion deck of an internal combustion engine | |
| JP3986269B2 (ja) | 内燃機関の給気装置 | |
| US5271363A (en) | Reinforced cylinder for an internal combustion engine | |
| JP2799982B2 (ja) | 小型滑走艇の排気装置 | |
| JPH10266851A (ja) | エンジンの排気装置 | |
| US5437155A (en) | Outboard motor exhaust system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020531 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080705 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080705 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090705 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100705 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110705 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120705 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120705 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130705 Year of fee payment: 11 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |