JP3836900B2 - 過給機取付台 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダーブロックに過給機を取り付ける場合に、シリンダーブロックと過給機との間に介設する過給機取付台の改良構成に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、過給機を、過給機取付台を介してシリンダーブロックに取り付ける構造は公知となっている。
また、過給機からエンジン本体又はインタークーラーへの吸気ダクトも、図22の従来の過給機取付構造と吸気ダクト構造を示すエンジンE’の側面図のように、過給機2’より過給機取付台1’とは別個に吸気ダクト19を配管していた。
【0003】
更に、シリンダーブロック側面には冷却水連絡管を取り付け、シリンダーブロックもしくはシリンダーヘッド内のウォータージャケットからの冷却水を冷却水冷却器や冷却水ポンプへ温調弁を介して導いていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の構造において、過給機取付台は、台としての機能のみを有し、別に各配管も専用部品を介設していた。
本発明は、過給機取付台を兼用して、冷却水通路や吸気ダクト等に構成したものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エンジンに過給機を連設する場合の以上のような課題を解決するために、次の如く構成したものである。
エンジン本体EBを構成するシリンダーブロックEaの側面に過給機取付台1を付設し、該過給機取付台1の上面に過給機2を付設する構成において、該過給機取付台1には冷却水管3を付設し、該冷却水管3は過給機取付台1と冷却水ポンプブロック6の間を連結し、該冷却水管3とシリンダーブロックEaとの間を連結する冷却水通路Cを、前記過給機取付台1に一体的に形成し、該過給機取付台1における冷却水管3の取付面に、高温水温調弁HVの取付孔1bを穿設し、該取付孔1bに取り付けた高温水温調弁HVは、冷却 水管3内の弁室3bと過給機取付台1の冷却水通路Cとの間に介在させ、該冷却水管3内の上手側水路3aより供給される冷却水温が一定以上の場合は、冷却水通路Cへの水路を開いて冷却水管3内における弁室3bから下手側水路3cへの水路を絶ち、水温が一定未満の場合には、下手側水路3cへの水路を開いて冷却水通路Cへの水路を断つ構成とし、該過給機取付台に、前記過給機2からエンジン本体EB、又は、インタークーラー7に連通する吸気ダクト1aを、過給機取付台1に一体的に形成したものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、添付の図面より説明する。
図1は過給機取付台1による過給機2の取付構成を示す側面図、図2は同じく正面一部断面図、図3は同じく背面図である。
【0007】
図4は図1中X−X線断面図、図5は図3中Y−Y線断面図、図6は過給機取付台1の正面図、図7は同じく背面図、図8は同じく側面図、図9は同じく平面図、図10は図7中Y’−Y’線断面図、図11は図8中Z−Z線断面図である。
【0008】
図12は過給機取付台1を介して過給機2を取り付けたエンジンEの背面側斜視図、図13は同じく正面図、図14は同じく背面図、図15は同じく平面図、図16は同じく過給機2取付側側面図、図17は同じくフライホイルハウジングFH側側面図、図18はエンジンEの内部側面図、図19はエンジンEの吸気系統図、図20は潤滑油系統を示すエンジンEの正面略図、図21は冷却水系統を示すエンジンEの平面略図である。
【0009】
まず、エンジンEの概略構成を、図12乃至図18より説明する。
本発明の実施例に係るエンジンEは、船体等に搭載されるタイプで、複数(本実施例では6個)のシリンダーCYを列状に内設するシリンダーブロックEaの上部に、図15図示のシリンダーヘッドEbを取り付けて、エンジン本体EB(図21参照)を構成している。該シリンダーヘッドEbの正面側には、図18の如く、排気マニホルドEMが配管され、排気マニホルドカバー8にて覆っている。また、シリンダーヘッドEbの頭頂部には、各シリンダーCYに対応する弁腕室を形成する弁腕室カバー15・15・・・が配設され、背面側には、図18の如く、燃料噴射装置16が配設されて、燃料噴射室カバー17にて覆っている。
【0010】
また、図13の如く、該シリンダーブロックEaの正面側において、インタークーラー7を取り付け、該インタークーラー7より、出口側吸気ダクト7bをシリンダーブロックEaの中央部に連結し、該シリンダーブロックEa及びシリンダーヘッドEb内にて、図18のように、該出口側吸気ダクト7bより各シリンダーCYの吸気弁に連通する吸気マニホルドSMが形成されている。
更に同じく正面側にて、インタークーラー7の側方に、冷却水管を介して潤滑油クーラー9を配設している。後に詳述するように、インタークーラー7を通過した冷却水は潤滑油クーラー9に取り込まれて、潤滑油の冷却に使用されるのである。
【0011】
また、シリンダーブロックEa内の左右方向に、クランク軸CSが内設されていて、エンジン本体EBの側面には、冷却水ポンプブロック6(図16参照)が付設されており、その上方に、過給機取付台1を介して過給機2が取り付けられている。出力側には、フライホイルハウジングFHが配設されていて、これに図12図示の如く発電機D等を連設できる。
【0012】
過給機2のエンジンEに対する取付構成と、その機能を図1乃至図11より説明する。 エンジンEにおけるシリンダーブロックEaの一側面に、過給機取付台1の垂直面を螺止し、その上端の水平面に、過給機2の脚部を螺止するものである。
過給機2には、図2の如く排気マニホルドEMが連結されて、エンジンからの排気が過給機タービン室2aに流入し(黒矢印)、過給機2内のタービン(図示せず)を回転させた後、排気ダクト2bより排出される(斜線矢印)。一方、過給機2の吸込口(網目部分)から吸入された空気は、過給機2の内で、タービンにより回転されるロータにより圧縮され高温空気となって、吸気ダクト1aへ送出される(白矢印)。該吸気ダクト1aは、前記のインタークーラー7の入口側吸気ダクト7aに連結していて、ここで冷却された空気が、図18の如く、前記の出口側吸気ダクト7b及び吸気マニホルドSMを介して、エンジンEの各シリンダーCYに対する吸気として供給される。エンジンE全体としての吸気系統は、図19図示の如くであり、吸気ダクト1aは、図19中の過給機2とインタークーラー7との間の吸気回路に該当する。
【0013】
過給機からエンジン本体への吸気ダクトは、従来、前記で説明した図22のように、過給機取付台とは別に過給機とエンジン(インタークーラー)との間に配管していたが、本実施例では、このように、吸気ダクト1aを過給機取付台1に一体形成しており、過給機取付台1を介して過給機2をエンジンEに取り付ける過程で、自然に過給機2と、エンジンE付設のインタークーラー7との間を吸気ダクト1aが連通する構造とすることができる。即ち、配管用部材が不要で、配管作業も必要とせず、過給機とインタークーラー間の吸気ダクトを構成することができるのである。
【0014】
本実施例における過給機2は、エンジン本体EB内の潤滑油を使用する構成であって、内部には、図4の如く、注油路2c及び戻り油路2dが穿設されて、脚部にその開口部を設けている。過給機取付台1は、エンジン本体EB内と過給機2内との間の潤滑油の連通路を形成しており、図4、図6乃至図11の如く、過給機2内の注油路2cに連通する注油路A1〜A2(総称して注油路A)と、過給機2の戻り油路2dに連通する戻り油路B1〜B2〜B3(総称して戻り油路B)を穿設しており、それぞれ、シリンダーブロックEa内の油路に連通している。潤滑油の流動方向は図4中の矢印の通りである。図20図示のエンジンE全体の潤滑油系統で言えば、注油路A及び戻り油路Bが過給機取付台1内に内蔵されているのである。このように、過給機取付台1と過給機2を取り付ければ、自然にエンジンと過給機との間の潤滑油の通路が形成されるのであり、外部に潤滑油の配管を施す必要がなく外観もすっきりする。
【0015】
ここで、図3より過給機取付台1に取り付けられるミスト抜き管4と洗浄水タンク5について説明する。該過給機取付台1の戻り油路B1〜B2〜B3においては、ミスト(潤滑油に排気ガスや空気が混じって混合気となったもの)をエンジン本体EB内での爆発事故防止のために除去する必要がある。ミストを除去するにはミスト抜きが必要であるが、本実施例の過給機取付台1においては、戻り油路B2の外端部(過給機取付台1の背面側)にフランジ1cを形成し、図3のように該フランジ1cにミスト抜き管4を取り付けることで、戻り油路B1〜B2間に溜まるミストが抜け(図3中矢印)、これによりエンジン本体EB内にエンジンE外部からの空気の浸入を防ぎ、エンジンE内部での爆発事故を防止できるのである。
【0016】
また、過給機取付台1の背面側において、洗浄水タンク5取付用のブラケット1dが形成されており、該ブラケット1dに挟持させるだけで、洗浄水タンク5を過給機取付台1に装着することができる。この洗浄水タンク5より高圧側ホース5aと低圧側ホース5bが延設されており、高圧側ホース5aは、過給機2の高圧側に連結され、低圧側ホース5bは同じく低圧側に連結される。
従って、過給機2を運転すると、高圧側ホース5aと低圧側ホース5b内に空圧差が生じ、このため、該洗浄水タンク5内の洗浄水は、ポンプを必要とせずに、過給機2の運転時に必要に応じて、開閉弁を開放することにより、過給機2の内部を清浄することができる。
【0017】
次に、過給機取付台1における冷却水通路の構成について、図1乃至図11等より説明する。
シリンダーヘッドEbからは、図18に示すように、エンジン本体EB内で、各シリンダーCY周囲に形成されるウォータージャケットからの冷却排水を合流させて排出する、冷却排水管14が配管されており、過給機2の近傍にて冷却水管3の上端に連結されている。図5の如く、該冷却水管3の内部には、上部に上手側通路3a、中間部に弁室3b、下部に下手側通路3cを形成しており、該弁室3b部分を該過給機取付台1の背面に螺止している。該過給機取付台1における冷却水管3の取付面には、図7等のように、高温水温調弁HV・HVの取付孔1b・1bが穿設されており、該取付孔1b・1bに連通する冷却水通路Cが、該過給機取付台1内に穿設されている。冷却水管3の下端は、前記の如く、エンジン本体EBの側面に取り付けられた冷却水ポンプブロック6に内設される高温水ポンプHP及び低温水ポンプLPへの冷却水供給通路6a(図21参照)に連通する。
【0018】
該取付孔1b・1bに取り付けた高温水温調弁HV・HVは、冷却水管3内の弁室3bと冷却水通路Cとの間に介在し、該冷却水管3内の上手側水路3aより供給される冷却水温が一定以上の水温であることを感知した場合は、冷却水通路Cへの水路を開いて冷却水管3内における弁室3bから下手側水路3cへの水路を絶ち(或いは狭くし)、水温が一定未満の場合には、下手側水路3cへの水路を開いて冷却水通路Cへの水路を断つ(或いは狭くする)。
【0019】
図13、図16及び図21より、エンジンE全体としての冷却水系統について説明する。
船体搭載型のエンジンEにおいては、冷却水は、図21図示の海水と清水との熱交換を行う清水クーラー18により供給されるが、ここから供給される水は低温であり、まず、供給冷却水管10を介して冷却水ポンプブロック6内の冷却水通路6aに入り、低温水ポンプLPより低温冷却水管12・13を介して、インタークーラー7及び潤滑油クーラー9へと低温状態の冷却水が供給される。
また、該冷却水ポンプブロック6内の冷却水通路6aにて、低温水ポンプLPに供給されなかった余剰冷却水は、前記高温水温調弁HVを介して冷却水管3の下手側水路3cより供給される高温冷却水と合流して高温水ポンプHPへと供給され、該高温水ポンプHPよりエンジン本体EB内の各シリンダーCY・CYを冷却するウォータージャケットへと供給される。
【0020】
高温水温調弁HVが冷却水通路Cへの通路を開いている場合には、冷却水通路Cを通った冷却水が、シリンダーブロックEa内を通過して、(通過中、インタークーラー7及び潤滑油クーラー9からの戻り水が合流する。)冷却水管11内に流入し、該冷却水管11に配設された低温水温調弁LVに達する。低温水温調弁LVは、一定以上の水温を検知すれば清水クーラー18へと水を戻し、水温が一定未満の低温であれば、供給冷却水管10に水を合流させ、低温水ポンプLPからインタークーラー7及び潤滑油クーラー9に供給される冷却水が一定以下の低温であるように保っている。
【0021】
以上説明したようなエンジンEの冷却水の流れの中で、過給機取付台1に取り付けられる高温水温調弁HVの機能を説明する。
高温水ポンプHPよりエンジン本体EBのウォータージャケットに供給される冷却水の温度には、上限が設定されていて、それ以上高温の水がウォータージャケットに流れると、シリンダーCY等の冷却効果が薄れる。その上限温度が該高温水温調弁HVにて管理されているのである。
【0022】
高温水温調弁HVの検出水温が上限温度未満であれば、上手側水路3aからの供給水は、高温水ポンプHPの上手側と合流する下手側水路3cへと流動させ、高温水ポンプHPを介して再びエンジン本体EB内に供給される。しかし、該検出水温が上限温度以上の場合には、そのまま下手側水路3cに流通させると高温水ポンプHPからエンジン本体EBへの供給冷却水が高温となり、不具合を生じるので、この時、下手側水路3cへの水路が閉じ(或いは狭くし)、水は冷却水通路Cへと流れ、インタークーラー7及び潤滑油クーラー9を経た低温の戻り水と混じって低温化され、低温水温調弁LVへと供給される。
ここで、水温が低温水としての上限未満であれば、供給冷却水管10へと水を流通させ、低温水ポンプLPへと冷却水を供給するとともに、高温水ポンプHPに対して、冷却水ポンプブロック6内の冷却水通路6aを介して低温水が供給されて、高温水ポンプHPの供給冷却水を低温化し、その過剰高温化を防ぐのである。
【0023】
図21の中で、冷却水通路Cが過給機取付台1内に内蔵されるとともに、高温水温調弁HVが過給機取付台1に取り付けられるわけだが、過給機2はシリンダーヘッドEbに隣接するので、シリンダーヘッドEbより配管される戻り水の集中する冷却水管3とも近接し、更には、そのすぐ下方に冷却水ポンプブロック6が配設されるので、過給機2の直下に配設される過給機取付台1を、このように利用できるのであり、低温水温調弁LVへの冷却水通路を別途配管する必要がなくなり、また、高温水温調弁HVの配設用に、別途ブラケットを設ける等の手間を必要とせず、組立工数及び部品点数を削減できるのである。
【0024】
【発明の効果】
本発明は、過給機取付台を以上のように構成したので、次のような効果を奏する。
エンジン本体EBを構成するシリンダーブロックEaの側面に過給機取付台1を付設し、該過給機取付台1の上面に過給機2を付設する構成において、該過給機取付台1には冷却水管3を付設し、該冷却水管3は過給機取付台1と冷却水ポンプブロック6の間を連結し、該冷却水管3とシリンダーブロックEaとの間を連結する冷却水通路Cを、前記過給機取付台1に一体的に形成し、該過給機取付台1における冷却水管3の取付面に、高温水温調弁HVの取付孔1bを穿設し、該取付孔1bに取り付けた高温水温調弁HVは、冷却水管3内の弁室3bと過給機取付台1の冷却水通路Cとの間に介在させ、該冷却水管3内の上手側水路3aより供給される冷却水温が一定以上の場合は、冷却水通路Cへの水路を開いて冷却水管3内における弁室3bから下手側水路3cへの水路を絶ち、水温が一定未満の場合には、下手側水路3cへの水路を開いて冷却水通路Cへの水路を断つ構成としたので、冷却水系統中の配管点数を削減でき、温調弁の配設用部品も別途に設ける必要がなく、部品点数の削減、分解組立工数の削減、及び低コスト化、そして、外観の向上に貢献するのである。
【0025】
また、該過給機取付台に、前記過給機2からエンジン本体EB、又は、インタークーラー7に連通する吸気ダクト1aを、過給機取付台1に一体的に形成したので、過給機からエンジン側(インタークーラー)に別個に吸気ダクトを配管する必要がなくなり、部品点数が削減し、分解組立工数の削減及び低コスト化に貢献し、外観もすっきりしたものとなるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 過給機取付台1による過給機2の取付構成を示す側面図である。
【図2】 同じく正面一部断面図である。
【図3】 同じく背面図である。
【図4】 図1中X−X線断面図である。
【図5】 図3中Y−Y線断面図である。
【図6】 過給機取付台1の正面図である。
【図7】 同じく背面図である。
【図8】 同じく側面図である。
【図9】 同じく平面図である。
【図10】 図7中Y’−Y’線断面図である。
【図11】 図8中Z−Z線断面図である。
【図12】 過給機取付台1を介して過給機2を取り付けたエンジンEの背面側斜視図である。
【図13】 同じく正面図である。
【図14】 同じく背面図である。
【図15】 同じく平面図である。
【図16】 同じく過給機2取付側側面図である。
【図17】 同じくフライホイルハウジングFH側側面図である。
【図18】 エンジンEの内部側面図である。
【図19】 エンジンEの吸気系統図である。
【図20】 潤滑油系統を示すエンジンEの正面略図である。
【図21】 冷却水系統を示すエンジンEの平面略図である。
【図22】 従来の過給機取付構造と吸気ダクト構造を示すエンジンE’の側面図である。
【符号の説明】
E エンジン
EB エンジン本体
Ea シリンダーブロック
Eb シリンダーヘッド
CY シリンダー
EM 排気マニホルド
SM 吸気マニホルド
1 過給機取付台
1a 吸気ダクト
1b 取付孔
1c フランジ
A(A1・A2) 注油路
B(B1・B2・B3) 戻し油路
C 冷却水通路
HV 高温水温調弁
2 過給機
2c 注油路
2d 戻し油路
3 冷却水管
3a 上手側通路
3b 弁室
3c 下手側通路
4 ミスト抜き管
6 冷却水ポンプブロック
HP 高温水ポンプ
LP 低温水ポンプ
7 インタークーラー
7a 入口側吸気ダクト
7b 出口側吸気ダクト
9 潤滑油クーラー
Claims (1)
- エンジン本体EBを構成するシリンダーブロックEaの側面に過給機取付台1を付設し、該過給機取付台1の上面に過給機2を付設する構成において、
該過給機取付台1には冷却水管3を付設し、該冷却水管3は過給機取付台1と冷却水ポンプブロック6の間を連結し、該冷却水管3とシリンダーブロックEaとの間を連結する冷却水通路Cを、前記過給機取付台1に一体的に形成し、
該過給機取付台1における冷却水管3の取付面に、高温水温調弁HVの取付孔1bを穿設し、該取付孔1bに取り付けた高温水温調弁HVは、冷却水管3内の弁室3bと過給機取付台1の冷却水通路Cとの間に介在させ、
該冷却水管3内の上手側水路3aより供給される冷却水温が一定以上の場合は、冷却水通路Cへの水路を開いて冷却水管3内における弁室3bから下手側水路3cへの水路を絶ち、水温が一定未満の場合には、下手側水路3cへの水路を開いて冷却水通路Cへの水路を断つ構成とし、
該過給機取付台に、前記過給機2からエンジン本体EB、又は、インタークーラー7に連通する吸気ダクト1aを、過給機取付台1に一体的に形成したことを特徴とする過給機取付台。
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