JP5965813B2

JP5965813B2 - エンジン

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Publication number: JP5965813B2
Application number: JP2012224491A
Authority: JP
Inventors: 泰幸高畑; 俊次濱岡; 横山　哲也; 哲也横山; 文浩西浦
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2012-10-09
Filing date: 2012-10-09
Publication date: 2016-08-10
Anticipated expiration: 2032-10-09
Also published as: JP2014077379A

Description

本発明はエンジンに関する。詳しくは二段過給機付きエンジンに関する。

従来、二段過給機付きのエンジンにおいて、第１過給機と第２過給機との下流側にそれぞれ冷却装置を設けたものが知られている。第１過給機で加圧された空気を冷却装置であるインタークーラーで冷却して第２過給機に供給し、第２過給機で更に加圧された空気を冷却装置であるアフタークーラーで冷却してエンジンに供給するものである。例えば、特許文献１に記載の如くである。

特許文献１に記載の二段過給機付きのエンジンは、過給機毎に専用のインタークーラーとインタークーラー毎に冷却水を供給するための冷却水管とがそれぞれ設けられる。このため、過給機の増加に伴ってエンジンの設置に必要なスペースが増大する点で不利であった。一方、インタークーラーの容量を小さくしてエンジンの設置に必要なスペースを縮小するとインタークーラーの冷却性能が低下する点で不利であった。

特開平６−６６１４６号公報

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、インタークーラーの冷却性能の低下を招くことなく、エンジンの設置に必要なスペースの増大を抑制することができる二段過給機付きエンジンの提供を目的とする。

請求項１においては、吸気経路に第１コンプレッサ部と第２コンプレッサ部とが設けられたエンジンにおいて、
前記第１コンプレッサ部で加圧された吸気をインタークーラーで冷却して、前記第２コンプレッサ部に供給するとともに、前記第２コンプレッサ部で加圧された吸気を前記インタークーラーで冷却するように構成され、前記インタークーラーのクーラーケースの内部に冷却水が供給される第１冷却コアと第２冷却コアを配置し、前記第１冷却コアと交差するように第１空気通路が構成され、第２冷却コアと交差するように第２空気通路が構成され、前記第１空気通路と第２空気通路とは、前記第１冷却コアと第２冷却コアとの間に配置される仕切り部材によって仕切られ、前記第１コンプレッサ部が第１空気通路に接続され、前記第２コンプレッサ部が第２空気通路に接続され、前記クーラーケースの一側面に、冷却水供給口と冷却水排出口とが設けられ、他側面に、冷却水供給口側と冷却水排出口側とが連通される冷却水通路が構成され、前記仕切り部材には、内部を仕切る仕切分割板が配置され、前記冷却水供給口から一部の第１冷却コアに供給された冷却水が、前記仕切り部材を介して一部の第２冷却コアに供給され、前記一部の第２冷却コアに供給された冷却水が、前記冷却水通路で方向を変えて、残りの第２冷却コアに供給され、前記残りの第２冷却コアに供給された冷却水が、前記仕切り部材を介して残りの第１冷却コアに供給され、前記冷却水排出口から排出されるものである。

請求項２においては、請求項１記載のエンジンにおいて、前記第１空気通路と第２空気通路とを仕切る仕切り部材は、内部を中空に構成し、前記第１冷却コアと第２冷却コアに供給された冷却水が、前記仕切り部材の内部を経由して供給されるように構成したものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１に係る発明によれば、コンプレッサ毎にインタークーラー及び冷却水管を設ける必要がない。これにより、インタークーラーの容量を小さくすることによる冷却性能の低下を招くことなく、エンジンの設置に必要なスペースの増大を抑制することができる。

また、１つのインタークーラーで複数のコンプレッサから供給される吸気が冷却される。これにより、インタークーラーの冷却性能を低下させることなく、エンジンの設置に必要なスペースの増大を抑制することができる。

また、１つのインタークーラー内の空気通路間の断熱性が向上し、各空気通路内で異なるコンプレッサから供給される吸気の冷却が安定的に行われる。これにより、インタークーラーの冷却性能を低下させることなく、エンジンの設置に必要なスペースの増大を抑制することができる。

また、１つのインタークーラー内の空気通路間の断熱性が更に向上し、各空気通路内で異なるコンプレッサから供給される吸気の冷却がより安定的に行われる。これにより、インタークーラーの冷却性能を低下させることなく、エンジンの設置に必要なスペースの増大を抑制することができる。

また、１つのインタークーラーで複数のコンプレッサから供給される吸気がインタークーラーの形状に応じて複数回冷却される。これにより、インタークーラーの冷却性能を低下させることなく、エンジンの設置に必要なスペースの増大を抑制することができる。

請求項２に係る発明によれば、仕切り部材内の冷却水が循環することで１つのインタークーラー内の空気通路間の断熱性が更に向上し、各空気通路内で異なるコンプレッサから供給される吸気の冷却がより安定的に行われる。これにより、インタークーラーの冷却性能を低下させることなく、エンジンの設置に必要なスペースの増大を抑制することができる。

本発明の第一実施形態に係るエンジンとインタークーラーとの構成を示した概略図。本発明の第一実施形態に係るエンジンを示す正面図。本発明の第一実施形態に係るエンジンを示す平面図。本発明の第一実施形態に係るエンジンを示す右側面図。本発明の第一実施形態に係るエンジンを示す背面図。本発明の第一実施形態に係るエンジンを示す左側面図。本発明の第一実施形態に係るエンジンを示す底面図。本発明の第一実施形態に係るエンジンのインタークーラー示す斜視図。図８におけるＡ矢視方向の断面図。図９におけるＢ矢視方向の断面図。本発明の第一実施形態に係るインタークーラーの図９における動作態様を示す概略図。本発明の第二実施形態に係るインタークーラーの図９における動作態様を示す概略図。

以下に、図１から図７を用いて、本発明の第一実施形態に係る第１過給機６及び第２過給機１０を備えるエンジン１について説明する。

図１から図７に示すように、エンジン１は、ディーゼルエンジンであり、本実施形態においては、気筒３を六つ有する直列六気筒エンジンである。

エンジン１は、吸気装置２を介して供給される空気と、六つの燃料噴射弁４から供給される燃料とを各気筒３の内部において混合して燃焼させることで出力軸を回転駆動させる。エンジン１は、燃料の燃焼により発生する排気を、排気装置５を介して外部へ排出する。エンジン１には、第１過給機６、第２過給機１０、インタークーラー１４が接続される。具体的には、エンジン１は、排気管５ａを介して第２過給機１０の第２タービン部１１に接続される。また、エンジン１は、吸気装置２の吸気管２ｄを介してインタークーラー１４に接続される。

低圧段過給機である第１過給機６は、排気の排気圧を駆動源として吸気を加圧圧縮するものである。第１過給機６は、エンジン１の出力軸方向の一側端部に配置される。第１過給機６は、第１タービン部７と第１コンプレッサ部８とを備える。第１タービン部７は、排気管５ｂを介して後述の第２過給機１０の第２タービン部１１から供給される排気の排気圧によって回転可能に構成される。また、第１タービン部７は、排気を外部に排出可能に構成される。

第１コンプレッサ部８は、連結軸９によって第１タービン部７と連結され回転可能に構成される。第１コンプレッサ部８は、回転によって吸気を加圧圧縮可能に構成される。第１コンプレッサ部８は、外部の空気を吸入可能に構成される。第１コンプレッサ部８は、吸気管２ａを介してインタークーラー１４の第１空気通路１９に接続される。

高圧段過給機である第２過給機１０は、排気の排気圧を駆動源として低圧段過給機である第１過給機６で加圧圧縮された吸気を再び加圧圧縮するものである。第２過給機１０は、第２タービン部１１と第２コンプレッサ部１２とを備える。第２過給機１０は、エンジン１の出力軸方向の一側端部であって第１過給機６に隣接するように配置される。第２タービン部１１は、排気管５ａを介してエンジン１から供給される排気の排気圧によって回転可能に構成される。また、第２タービン部１１は、排気管５ｂを介して第１過給機６の第１タービン部７に接続される。第１タービン部７は、排気管５ｃを介して外部に連通される。つまり、排気装置５は、上流側から順に排気管５ａ、第２タービン部１１、排気管５ｂ、及び第１タービン部７、排気管５ｃが接続されて構成される。

第２コンプレッサ部１２は、連結軸１３によって第２タービン部１１と連結され回転可能に構成される。第２コンプレッサ部１２は、回転によって吸気を加圧圧縮可能に構成される。第２コンプレッサ部１２は、吸気管２ｃを介して後述のインタークーラー１４の第２空気通路２０に接続される。

インタークーラー１４は、吸気を冷却するものである。インタークーラー１４は、冷却水ポンプ２３によって供給される冷却水と吸気との間で熱交換を行うことで吸気を冷却する。インタークーラー１４は、エンジン１の出力軸方向の一側端部であって第２過給機１０の下方に配置される。インタークーラー１４は、内部に第１空気通路１９と第２空気通路２０とが独立して構成される。第１空気通路１９は、吸気管２ｂを介して第２過給機１０の第２コンプレッサ部１２に接続される。第２空気通路２０は、吸気管２ｄを介してエンジン１に接続される。つまり、吸気装置２は、上流側から順に第１コンプレッサ部８、吸気管２ａ、インタークーラー１４の第１空気通路１９、吸気管２ｂ、第２コンプレッサ部１２、吸気管２ｃ、及びインタークーラー１４の第２空気通路２０が接続される。

次に、図１を用いて、吸気と排気の流れについて説明する。

図１に示すように、エンジン１からの排気は、排気管５ａを介して第２過給機１０の第２タービン部１１に供給される。第２タービン部１１は、排気の排気圧によって回転される。第２タービン部１１の回転動力は、連結軸１３を介して第２コンプレッサ部１２に伝達される。第２コンプレッサ部１２は、第２タービン部１１から伝達される回転動力によって回転される。第２タービン部１１に供給された排気は、排気管５ｂを介して第２過給機１０から排出される。

第２過給機１０から排出された排気は、排気管５ｂを介して第１過給機６の第１タービン部７に供給される。第１タービン部７は、排気の排気圧によって回転される。第１タービン部７の回転動力は、連結軸９を介して第１コンプレッサ部８に伝達される。第１コンプレッサ部８は、第１タービン部７から伝達される回転動力によって回転される。第１タービン部７に供給された排気は、排気管５ｃ、図示しない浄化装置等を介して外部に排出される。

外部の空気は、第１過給機６の第１タービン部７からの回転動力によって回転される第１コンプレッサ部８によって吸入されるとともに加圧圧縮される。この際、吸気は、加圧圧縮されることにより圧縮熱が発生し温度が上昇する。第１コンプレッサ部８で加圧圧縮された吸気は、吸気管２ａを介して第１過給機６から排出される。

第１過給機６から排出された吸気は、吸気管２ａを介してインタークーラー１４の第１空気通路１９に供給される。吸気は、第１空気通路１９内で冷却される。第１空気通路１９に供給された吸気は、吸気管２ｂを介してインタークーラー１４から排出される。

インタークーラー１４から排出された吸気は、吸気管２ｂを介して第２過給機１０の第２コンプレッサ部１２に供給される。吸気は、第２過給機１０の第２タービン部１１からの回転動力によって回転される第２コンプレッサ部１２によって吸入されるとともに加圧圧縮される。この際、吸気は、加圧圧縮されることにより圧縮熱が発生し温度が上昇する。第２コンプレッサ部１２で加圧圧縮された吸気は、吸気管２ｃを介して第２過給機１０から排出される。

第２過給機１０から排出された吸気は、吸気管２ｃを介してインタークーラー１４の第２空気通路２０に供給される。吸気は、第２空気通路２０内で冷却される。第２空気通路２０に供給された吸気は、吸気管２ｄを介してインタークーラー１４から排出される。インタークーラー１４から排出された吸気は、吸気管２ｄを介してエンジン１に供給される。

以下では、図８から図１０を用いて、本発明の第一実施形態に係るインタークーラー１４について具体的に説明する。

インタークーラー１４は、第１過給機６と第２過給機１０とから排出される吸気を冷却水によって冷却する。インタークーラー１４は、主にクーラーケース１５、第１冷却コア２１、及び第２冷却コア２２を具備する。

図８に示す通り、クーラーケース１５は、インタークーラー１４を構成する主な構成部材である。クーラーケース１５は略直方体状に形成される。クーラーケース１５の第１側面には、第１側面全体を覆うように第１壁面１５ａが形成される。クーラーケース１５の第１側面に対向する第２側面には、第２側面全体を覆うように第２壁面１５ｂが形成される。

図８及び図９に示すように、第１壁面１５ａには、第１壁面１５ａ全体を覆うように冷却水管接続カバー１６が設けられる。冷却水管接続カバー１６は、第１壁面１５ａとの間に空間が構成されるように形成される。冷却水管接続カバー１６と第１壁面１５ａとから構成される空間とは、冷却水管接続カバー１６から第１壁面１５ａに当接するように延出されるカバー分割板１６ａによって分割される。

冷却水管接続カバー１６には、カバー分割板１６ａによって分割された空間のうち一方の空間に連通するように冷却水供給口１６ｂが形成される。これにより、クーラーケース１５の第１側面には、第１壁面１５ａ、冷却水供給口１６ｂが形成される冷却水管接続カバー１６部分、及びカバー分割板１６ａから冷却水供給室１６ｄが構成される。また、冷却水管接続カバー１６には、分割された空間のうち他方の空間に連通するように冷却水排出口１６ｃが形成される。これにより、クーラーケース１５の第１側面には、第１壁面１５ａ、冷却水排出口１６ｃが形成される冷却水管接続カバー１６部分、及びカバー分割板１６ａから冷却水排出室１６ｅが構成される。冷却水供給口１６ｂには、冷却水管２４ａが接続される。冷却水排出口１６ｃには、冷却水管２４ｂが接続される。

図９に示すように、第２壁面１５ｂには、第２壁面１５ｂ全体を覆うように冷却水路カバー１７が取り付けられる。冷却水路カバー１７は、第２壁面１５ｂとの間に空間が構成されるように形成される。これにより、クーラーケース１５の第２側面には、第２壁面１５ｂ及び冷却水路カバー１７から冷却水通路１７ａが構成される。

図８及び図１０に示すように、クーラーケース１５の第３側面には、第３側面全体を覆うように第３壁面１５ｃが形成される。クーラーケース１５の第３側面に対向する第４側面には、第４側面全体を覆うように第４壁面１５ｄが形成される。そして、クーラーケース１５の内部には、仕切り部材である仕切壁面１８が端部を第３壁面１５ｃと第４壁面１５ｄとにそれぞれ接続するようにして設けられる。つまり、仕切壁面１８は、クーラーケース１５の内部を二分割する。

図９に示すように、仕切壁面１８は、板面が第１壁面１５ａに対向するように配置される。これにより、図８に示すように、クーラーケース１５の内部には、第１壁面１５ａ、第３壁面１５ｃ、第４壁面１５ｄ、及び仕切壁面１８から第１空気通路１９が構成される。また、クーラーケース１５の内部には、第２壁面１５ｂ、第３壁面１５ｃ、第４壁面１５ｄ、及び仕切壁面１８から第２空気通路２０が構成される。つまり、クーラーケース１５には、第１空気通路１９と第２空気通路２０とが仕切壁面１８を介して隣接するように構成される。

クーラーケース１５の第５側面には、第１空気通路１９の第１空気供給口１９ａと第２空気通路２０の第２空気排出口２０ｂが構成される。クーラーケース１５の第５側面に対向する第６側面には、第１空気通路１９の第１空気排出口１９ｂと第２空気通路２０の第２空気供給口２０ａが構成される。第１空気供給口１９ａには、吸気管２ａを介して第１過給機６の第１コンプレッサ部８が接続される（図１、図８参照）。第２空気供給口２０ａには、吸気管２ｃを介して第２過給機１０の第２コンプレッサ部１２が接続される（図１、図８参照）。

仕切壁面１８は、その内部が中空になるように構成される。また、仕切壁面１８の内部空間は、冷却水管接続カバー１６のカバー分割板１６ａと重複する位置に仕切分割板１８ａが配置される。すなわち、仕切壁面１８の内部空間は、クーラーケース１５の第１側面に構成される冷却水供給室１６ｄに対向する供給側貯留室１８ｂと、第１側面に構成される冷却水排出室１６ｅに対向する排出側貯留室１８ｃとが構成される。

第１冷却コア２１及び第２冷却コア２２は、冷却水と吸気との間で熱交換を行う。図９及び図１０に示すように、第１冷却コア２１は、複数の冷却水細管２１ａ・２１ａ・・（以下、単に「複数の冷却水細管２１ａ」と示す）、及び複数の板状フィン２１ｂ・２１ｂ・・（以下、単に「複数の板状フィン２１ｂ」と示す）から構成される。同様に、第２冷却コア２２は、複数の冷却水細管２２ａ・２２ａ・・（以下、単に「複数の冷却水細管２２ａ」と示す）、及び複数の板状フィン２２ｂ・２２ｂ・・（以下、単に「複数の板状フィン２２ｂ」と示す）から構成される。

第１冷却コア２１及び第２冷却コア２２は、開口部が同一平面上になるように所定の間隔で並置された冷却水細管２１ａ・２２ａに複数の板状フィン２１ｂ・２２ｂをそれぞれ所定の間隔で層状に重ねるように取り付けて構成される。つまり、第１冷却コア２１及び第２冷却コア２２は、所定の隙間をあけて重ねられた複数の板状フィン２１ｂ・２２ｂを複数の冷却水細管２１ａ・２２ａがそれぞれ貫通するように構成される。これにより、第１冷却コア２１及び第２冷却コア２２は、複数の板状フィン２１ｂ・２２ｂの隙間を通過する吸気と複数の冷却水細管２１ａ・２２ａの内部を通過する冷却水との間で複数の冷却水細管２１ａ・２２ａ及び複数の板状フィン２１ｂ・２２ｂを介して熱交換可能に構成される。

第１冷却コア２１は、第１空気通路１９に設けられる。第１冷却コア２１は、複数の冷却水細管２１ａの一方の端部がクーラーケース１５の第１側面に構成される冷却水供給室１６ｄ及び冷却水排出室１６ｅに連通するように構成される。また、第１冷却コア２１は、複数の冷却水細管２１ａの他方の端部が仕切壁面１８に構成される供給側貯留室１８ｂ及び排出側貯留室１８ｃに連通するように構成される。従って、第１冷却コア２１は、複数の板状フィン２１ｂの隙間がクーラーケース１５の第５側面に構成される第１空気供給口１９ａからクーラーケース１５の第６側面に構成される第１空気排出口１９ｂに向かうように配置される。つまり、第１冷却コア２１は、第１空気供給口１９ａから第１空気排出口１９ｂにむかって吸気が通過可能に構成される。

第２冷却コア２２は、第２空気通路２０に設けられる。第２冷却コア２２は、複数の冷却水細管２２ａの一方の端部がクーラーケース１５の第２側面に構成される冷却水通路１７ａに連通するように構成される。また、第２冷却コア２２は、複数の冷却水細管２２ａの他方の端部が仕切壁面１８に構成される供給側貯留室１８ｂ及び排出側貯留室１８ｃに連通するように構成される。従って、第２冷却コア２２は、複数の板状フィン２２ｂの隙間がクーラーケース１５の第５側面に構成される第２空気供給口２０ａからクーラーケース１５の第６側面に構成される第２空気排出口２０ｂに向かうように配置される。つまり、第２冷却コア２２は、第２空気供給口２０ａから第２空気排出口２０ｂにむかって吸気が通過可能に構成される。

第１側面の冷却水供給室１６ｄと仕切壁面１８の供給側貯留室１８ｂとは、第１冷却コア２１の複数の冷却水細管２１ａのうち一部の冷却水細管２１ａを介して連通される。供給側貯留室１８ｂと第２側面の冷却水通路１７ａとは、第２冷却コア２２の複数の冷却水細管２２ａのうち一部の冷却水細管２２ａを介して連通される。冷却水通路１７ａと仕切壁面１８の排出側貯留室１８ｃとは、第２冷却コア２２の複数の冷却水細管２２ａのうち残りの冷却水細管２２ａを介して連通される。排出側貯留室１８ｃと第１側面の冷却水排出室１６ｅとは、第１冷却コア２１の複数の冷却水細管２１ａのうち残りの冷却水細管２１ａを介して連通される。つまり、冷却水供給室１６ｄは、第１冷却コア２１、供給側貯留室１８ｂ、第２冷却コア２２、冷却水通路１７ａ、第２冷却コア２２、排出側貯留室１８ｃ、第１冷却コア２１の順に冷却水排出室１６ｅまで連通される。

また、本発明の別実施形態に係るインタークーラー１４として、冷却水細管を略Ｕ字状に形成して、第１冷却コア２１の冷却水細管２１ａと第２冷却コア２２の冷却水細管２２ａとを一体的に構成してもよい。このように構成することで、インタークーラー１４の第２側面に冷却水通路１７ａを構成することなく冷却水を循環させることができる。

以下では、図１１を用いて、本発明の第一実施形態に係るインタークーラー１４の動作態様について具体的に説明する。

図１１に示す通り、冷却水ポンプ２３によって冷却水管２４ａを介して冷却水供給口１６ｂから第１側面の冷却水供給室１６ｄに冷却水が供給される。供給された冷却水は、第１冷却コア２１の複数の冷却水細管２１ａのうち、冷却水供給室１６ｄに連通される冷却水細管２１ａを通過して仕切壁面１８の供給側貯留室１８ｂに流入する。供給側貯留室１８ｂに流入した冷却水は、供給側貯留室１８ｂの内部を満たしつつ、第２冷却コア２２の複数の冷却水細管２２ａのうち、供給側貯留室１８ｂに連通される冷却水細管２２ａを通過して第２側面の冷却水通路１７ａに流入する。

冷却水通路１７ａに流入した冷却水は、冷却水通路１７ａの内部を満たしつつ、第２冷却コア２２の複数の冷却水細管２２ａのうち、排出側貯留室１８ｃに連通される冷却水細管２２ａを通過して仕切壁面１８の排出側貯留室１８ｃに流入する。排出側貯留室１８ｃに流入した冷却水は、排出側貯留室１８ｃの内部を満たしつつ、第１冷却コア２１の複数の冷却水細管２１ａのうち、排出側貯留室１８ｃに連通される冷却水細管２１ａを通過して第１側面の冷却水排出室１６ｅに流入する。冷却水排出室１６ｅに流入した冷却水は、冷却水排出口１６ｃから冷却水管２４ｂを介して排出される。

第１過給機６の第１コンプレッサ部８によって第１空気供給口１９ａから第１空気通路１９に供給された吸気は、第１冷却コア２１の複数の板状フィン２１ｂの隙間を通過して第１空気排出口１９ｂから排出される（矢印Ｘ参照）。この際、吸気は、複数の冷却水細管２１ａ及び複数の板状フィン２１ｂと接触することで冷却水と熱交換が行われて冷却される。第１空気排出口１９ｂから排出された吸気は、第２過給機１０に供給される。

第２過給機１０の第２コンプレッサ部１２によって第２空気供給口２０ａから第２空気通路２０に供給された吸気は、第２冷却コア２２の複数の板状フィン２２ｂの隙間を通過して第２空気排出口２０ｂから排出される（矢印Ｙ参照）。この際、吸気は、複数の冷却水細管２２ａ及び複数の板状フィン２２ｂと接触することで冷却水と熱交換が行われて冷却される。第２空気排出口２０ｂから排出された吸気は、エンジン１に供給される。

上述の通り、インタークーラー１４は、第１冷却コア２１と第２冷却コア２２とに対して単一の冷却水経路である冷却水管２４ａで冷却水を供給することができる。従って、エンジン１の設置に必要なスペースの増大を抑制することができる。また、冷却水管の設置に必要なスペースを確保するためにインタークーラー１４の容量を小さくする必要がない。さらに、インタークーラー１４は、内部に冷却水が貯留される仕切壁面１８によって、第１空気通路１９内の吸気と第２空気通路２０内の吸気との間で発生する熱交換を抑制することができる。つまり、第１空気通路１９内の吸気と第２空気通路２０内の吸気とが互いに受ける影響を抑制することができる。従って、第１コンプレッサ部８と第２コンプレッサ部１２とから供給される吸気の冷却がより安定的に行われる。

以上の如く、本発明の第一実施形態に係るエンジン１は、吸気経路を構成する吸気装置２に第１コンプレッサ部８と第２コンプレッサ部１２とが設けられたエンジン１において、第１コンプレッサ部８で加圧された吸気をインタークーラー１４で冷却して第２コンプレッサ部１２に供給するとともに、第２コンプレッサ部１２で加圧された吸気をインタークーラー１４で冷却するように構成されるものである。

このように構成することにより、第１コンプレッサ部８と第２コンプレッサ部１２にインタークーラー及び冷却水管をそれぞれ設ける必要がない。これにより、容量を小さくすることによるインタークーラー１４の冷却性能の低下を招くことなく、エンジン１の設置に必要なスペースの増大を抑制することができる。

また、インタークーラー１４のクーラーケース１５の内部に冷却水が供給される冷却コアである第１冷却コア２１及び第２冷却コア２２と交差するように第１空気通路１９と第２空気通路２０とが構成され、第１コンプレッサ部８が第１空気通路１９に接続され、第２コンプレッサ部１２が第２空気通路２０に接続されるものである。

このように構成することにより、１つのインタークーラー１４で複数のコンプレッサである第１コンプレッサ部８と第２コンプレッサ部１２とから供給される吸気が冷却される。これにより、容量を小さくすることによるインタークーラー１４の冷却性能の低下を招くことなく、エンジン１の設置に必要なスペースの増大を抑制することができる。

また、第１空気通路１９と第２空気通路２０とが中空に構成される仕切り部材である仕切壁面１８を介して隣接するように配置されるものである。

このように構成することにより、１つのインタークーラー１４内の第１空気通路１９と第２空気通路２０との間の断熱性が向上し、第１空気通路１９内と第２空気通路２０内とで異なるコンプレッサである第１コンプレッサ部８と第２コンプレッサ部１２から供給される吸気の冷却が安定的に行われる。これにより、容量を小さくすることによるインタークーラー１４の冷却性能の低下を招くことなく、エンジン１の設置に必要なスペースの増大を抑制することができる。

また、仕切壁面１８の内部に冷却水が供給されるものである。

このように構成することにより、１つのインタークーラー１４内の第１空気通路１９と第２空気通路２０との間の断熱性が更に向上し、第１空気通路１９内と第２空気通路２０内とで異なるコンプレッサである第１コンプレッサ部８と第２コンプレッサ部１２から供給される吸気の冷却が安定的に行われる。これにより、容量を小さくすることによるインタークーラー１４の冷却性能の低下を招くことなく、エンジン１の設置に必要なスペースの増大を抑制することができる。

また、第１冷却コア２１及び第２冷却コア２２に供給された冷却水が仕切壁面１８の内部を経由して排出されるように構成されるものである。

このように構成することにより、仕切壁面１８内の冷却水が循環することで１つのインタークーラー１４内の第１空気通路１９と第２空気通路２０と間の断熱性が更に向上し、第１空気通路１９内と第２空気通路２０内とで異なるコンプレッサである第１コンプレッサ部８と第２コンプレッサ部１２から供給される吸気の冷却がより安定的に行われる。これにより、容量を小さくすることによるインタークーラー１４の冷却性能の低下を招くことなく、エンジン１の設置に必要なスペースの増大を抑制することができる。

次に、図１２を用いて、本発明に係るエンジンの第二実施形態である第１過給機６及び第２過給機１０を備えるエンジン１について説明する。なお、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。

エンジン１には、第１過給機６、第２過給機１０、インタークーラー２５が接続される。具体的には、エンジン１は、吸気装置２の吸気管２ｄを介してインタークーラー２５に接続される。

第１コンプレッサ部８は、吸気管２ａを介してインタークーラー２５の第１空気通路２６に接続される。

第２コンプレッサ部１２は、吸気管２ｃを介して後述のインタークーラー２５の第２空気通路２７ａに接続される。

インタークーラー２５は、内部に第１空気通路２６と第２空気通路２７ａと第３空気通路２７ｂと第４空気通路２７ｃとが独立して構成される。第１冷却コア２８は、第１空気通路２６に設けられる。第２冷却コア２９ａは、第２空気通路２７ａに設けられる。第３冷却コア２９ｂは、第３空気通路２７ｂに設けられる。第４冷却コア２９ｃは、第４空気通路２７ｃに設けられる。本実施形態において、第１空気通路２６と第２空気通路２７ａと第３空気通路２７ｂと第４空気通路２７ｃとは、同一の方向に並んで隣接する必要はなく、インタークーラー２５の形状に応じて配置することができる。つまり、エンジンの設置スペースに応じてインタークーラーの形状を決定することができる。また、空気通路の数についても本実施形態に限定するものではない。

インタークーラー２５の形状に第１空気通路２６は、吸気管２ｂを介して第２過給機１０の第２コンプレッサ部１２に接続される。第２空気通路２７ａは、吸気管２ｅを介して第３空気通路２７ｂに接続される。第３空気通路２７ｂは、吸気管２ｆを介して第４空気通路２７ｃに接続される。第４空気通路２７ｃは、吸気管２ｄを介してエンジン１に接続される。

次に、図１２を用いて、吸気と排気の流れについて説明する。

第１過給機６から排出された吸気は、吸気管２ａを介してインタークーラー２５の第１空気通路２６に供給される。吸気は、第１空気通路２６内で冷却される。第１空気通路２６に供給された吸気は、吸気管２ｂを介してインタークーラー２５から排出される。

第２過給機１０から排出された吸気は、吸気管２ｃを介してインタークーラー２５の第２空気通路２７ａに供給される。吸気は、第２空気通路２７ａ内で冷却される。第２空気通路２７ａに供給された吸気は、吸気管２ｅを介して第３空気通路２７ｂに供給される。吸気は、第３空気通路２７ｂ内で更に冷却される。第３空気通路２７ｂに供給された吸気は、吸気管２ｆを介して第４空気通路２７ｃに供給される。吸気は、第４空気通路２７ｃ内で更に冷却される。第４空気通路２７ｃに供給された吸気は、吸気管２ｄを介してインタークーラー２５から排出される。インタークーラー２５から排出された吸気は、吸気管２ｄを介してエンジン１に供給される。

以上の如く、本発明の第二実施形態に係るエンジン１は、インタークーラー２５のクーラーケース１５の内部に冷却水が供給される第１冷却コア２８、第２冷却コア２９ａ、第３冷却コア２９ｂ及び第４冷却コア２９ｃが配置され、各冷却コアと交差するように複数の空気通路である第１空気通路２６、第２空気通路２７ａ、第３空気通路２７ｂ及び第４空気通路２７ｃが構成され、第１コンプレッサ部８で加圧された吸気が複数の空気通路のうち一以上の空気通路である第１空気通路２６に供給され、第２コンプレッサ部１２で加圧された吸気が複数の空気通路のうち第１コンプレッサ部８で加圧された吸気が供給されていない空気通路である第２空気通路２７ａ、第３空気通路２７ｂ及び第４空気通路２７ｃに供給されるように構成されるものである。

このように構成することにより、１つのインタークーラー２５で複数のコンプレッサである第１コンプレッサ部８と第２コンプレッサ部１２とから供給される吸気がインタークーラー２５の形状に応じて複数回冷却される。これにより、インタークーラー２５の冷却性能を低下させることなく、エンジン１の設置に必要なスペースの増大を抑制することができる。

１エンジン
２吸気装置
８第１コンプレッサ
１２第２コンプレッサ
１４インタークーラー

Claims

吸気経路に第１コンプレッサ部と第２コンプレッサ部とが設けられたエンジンにおいて、
前記第１コンプレッサ部で加圧された吸気をインタークーラーで冷却して、前記第２コンプレッサ部に供給するとともに、前記第２コンプレッサ部で加圧された吸気を前記インタークーラーで冷却するように構成され、
前記インタークーラーのクーラーケースの内部に冷却水が供給される第１冷却コアと第２冷却コアを配置し、
前記第１冷却コアと交差するように第１空気通路が構成され、第２冷却コアと交差するように第２空気通路が構成され、
前記第１空気通路と第２空気通路とは、前記第１冷却コアと第２冷却コアとの間に配置される仕切り部材によって仕切られ、
前記第１コンプレッサ部が第１空気通路に接続され、前記第２コンプレッサ部が第２空気通路に接続され、
前記クーラーケースの一側面に、冷却水供給口と冷却水排出口とが設けられ、他側面に、冷却水供給口側と冷却水排出口側とが連通される冷却水通路が構成され、
前記仕切り部材には、内部を仕切る仕切分割板が配置され、
前記冷却水供給口から一部の第１冷却コアに供給された冷却水が、前記仕切り部材を介して一部の第２冷却コアに供給され、
前記一部の第２冷却コアに供給された冷却水が、前記冷却水通路で方向を変えて、残りの第２冷却コアに供給され、
前記残りの第２冷却コアに供給された冷却水が、前記仕切り部材を介して残りの第１冷却コアに供給され、前記冷却水排出口から排出される
エンジン。
請求項１記載のエンジンにおいて、前記第１空気通路と第２空気通路とを仕切る仕切り部材は、内部を中空に構成し、前記第１冷却コアと第２冷却コアに供給された冷却水が、前記仕切り部材の内部を経由して供給されるように構成したエンジン。