JPH0210258Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、過給機付エンジンの吸気冷却装置
に関するものである。

〔従来技術〕

一般にエンジンの過給機は、吸気（又は混合
気）を燃焼室に加圧供給してその充填効率を高
め、エンジン出力を増大させようとするものであ
るが、この過給機からの加圧空気をそのまま燃焼
室に供給するようにした場合、過給機によつて吸
気を加圧する際に該吸気が断熱圧縮されて高温化
され、吸気密度が低下しているため、充填効率を
十分に向上できないという不具合がある。

そこで従来は、上述のような不具合を解消する
ため、過給機の下流側吸気通路に冷却器を設け
て、過給機からの加圧空気を冷却し、その吸気密
度を増大させるようにしており、そのような吸気
冷却装置の一例としては、従来、実開昭57−
168731号公報に示されるように、過給機の下流側
吸気通路に冷却器とこれをバイパスするバイパス
通路とを設け、高負荷時は加圧空気を冷却器で冷
却して十分なエンジン出力を確保し、低負荷時は
加圧空気をバイパス通路に案内して加圧空気が過
冷却されるのを防止するようにしたものがある。

そして本件考案者は、上述のように過給機の下
流側吸気通路に吸気の冷却器を設けた過給機付エ
ンジンにおいて、その運転性をより向上せんと鋭
意研究した結果、次のようなことを見い出した。

(i) 吸気の冷却器を備えた過給機付エンジンにお
いては、エンジンの高回転時には冷却器によつ
て吸気の流通抵抗が増大して圧力損失が大きく
なり、これがエンジンの負荷になつて燃費が悪
い。従つてエンジンの高回転時における燃費改
善のためには冷却器を設けない方がよいもので
ある。

(ii) またエンジンの高回転時における吸気密度に
ついて見た場合、冷却器での圧力損失が大きい
ときには冷却器を設けない方が吸気密度が大き
く、充填効率を向上できるものである。即ち、
過給機Ｔ／Ｃ出口の加圧空気の圧力及び温度を
P1，t1、吸気マニホールド入口の加圧室気の
圧力及び温度をP2，t2、冷却器Ｉ／Ｃでの圧
力損失をαとし（第１図参照）、エンジンENG
の排気量3.5、過給圧P1＝760mmHg、過給機
Ｔ／Ｃ出口の加圧空気の温度t1＝120℃、冷却
器Ｉ／Ｃの冷却能40℃の場合における吸気密度
について考える。

まず、冷却器Ｉ／Ｃを設けた場合、P1＝760mm
Hg、P2＝760−αmmＨｇ、t1＝120℃、t2＝80℃
となり、このときの吸気マニホールド入口の空気
の比重γは次のようになる。

γ＝1.29×273（273＋80） ×｛760＋（760−α）／760｝ 一方、冷却器Ｉ／Ｃを設けない場合、P2＝760
mmHg、t2＝120℃となり、このときの吸気マニホ
ールド入口の空気の比重γ′は次のようになる。

γ′＝1.29×273／（273＋120） ×（760＋760）／760 そしてγ＜γ′となるαを求めると、α＞152で
ある。従つて冷却器Ｉ／Ｃの製造のばらつき等を
考慮した場合、圧力損失がα＝150±30mmHg以上
となつたときには冷却器Ｉ／Ｃを設けない方が冷
却器Ｉ／Ｃを設けたものより吸気の比重、即ち吸
気密度が大きく充填効率を向上できるものであ
る。

〔考案の目的〕

この考案は、かかる点に鑑み、高回転時におけ
る燃費の改善と充填効率の向上とを達成できる過
給機付エンジンの吸気冷却装置を提供せんとする
ものである。

〔考案の構成〕

そこでこの考案は、過給機の下流側吸気通路に
冷却器を設けた過給機付エンジンにおいて、冷却
器をバイパスするバイパス通路と、吸気通路の圧
力を検出する圧力検出手段とを設け、該圧力検出
手段が所定値以上の圧力損失を検知した時にバイ
パス通路を開通させ、圧力損失を低減するように
したものである。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図について説明する。

第２図は本考案の一実施例による過給機付エン
ジンの吸気冷却装置を示す。図において、１はエ
ンジンで、該エンジン１の排気通路２にはタービ
ン３ａが、吸気通路４にはブロワ３ｂがそれぞれ
配設され、上記タービン３ａとブロワ３ｂとは相
互に連結されてターボ過給機３を構成している。

そして過給機３の下流側の吸気通路４には吸気
の冷却器であるインタークーラ５が設けられると
ともに、該インタークーラ５の上流側吸気通路４
ａと下流側吸気通路４ｂを連通するバイパス通路
６が分岐形成され、該バイパス通路６の途中には
該通路６を開通させる開閉弁７が設けられてい
る。

またこの開閉弁７はダイヤフラム装置８によつ
て開閉されるようになつている。このダイヤフラ
ム装置８において、ダイヤフラム８ａの第１室８
ｂ側にはロツド８ｃの一端が固着され、該ロツド
８の他端は開閉弁７に連結され、又上記第１室８
ｂにはインタークーラ５上流の吸気圧を導入する
圧力導入通路８ｄが接続されている。一方、第２
室８ｅにはインタークーラ５下流の吸気圧を導入
する圧力導入通路８ｆが接続され、又第２室８ｅ
にはダイヤフラム８ａを第１室８ｂ側に付勢する
ばね部材８ｇが配設され、該ばね部材８ｇは第１
室８ｂと第２室８ｅ間の所定圧力差、例えば150
mmHgに対応するばね力に設定されている。そし
てこのダイヤフラム装置８は、インタークーラ５
による吸気の圧力損失が所定値以上に達した時に
開閉弁７をしてバイパス通路６を開通せしめるリ
リーフ装置となつている。

次に動作について説明する。

エンジンが作動すると、エンジンからの排気ガ
ス流によつてタービン３ａが回転し、その回転力
がブロワ３ｂに伝達され、該ブロワ３ｂは吸気を
加圧してそれをエンジンに向けて圧送する。そし
てエンジンの低回転時には、吸入空気量が少な
く、インタークーラ５での吸気の圧力損失も小さ
いことから、ダイヤフラム装置８のダイヤフラム
８ａはばね部材８ｇのばね力によつて図示左方に
変形移動し、開閉弁７はバイパス通路６を閉塞す
る。すると過給機３からの加圧空気は吸気通路４
をそのまま流れ、インタークーラ５で冷却されて
エンジンに供給される。

そしてエンジン回転数が増大して吸入空気量が
増大し、インタークーラ５での圧力損失が設定値
以上に達すると、ダイヤフラム装置８のダイヤフ
ラム８ａは第１室８ｂと第２室８ｅ間の圧力差に
よつてばね部材８ｇのばね力に抗して図示右方に
変形移動し、開閉弁７はバイパス通路６を開通さ
せる。すると過給機３からの加圧空気は吸気通路
４ａ、バイパス通路６及び吸気通路４ｂを流れ、
冷却器５をバイパスしてエンジンに供給されるこ
ととなる。

以上のような本実施例の装置では、エンジンの
高回転時において圧力検出手段が所定値以上の圧
力損失を検知した時にバイパス通路を開くように
したので、圧力損失を低減して吸気の流通抵抗を
低減でき、これによりエンジンの負荷を軽減して
燃費を改善できる。

またこのように圧力損失を低減した結果、吸気
密度が増大し、充填効率を向上してエンジン出力
を増大でき、特にターボ過給機付エンジンでは吸
気密度に対する排気熱の影響が大きいことから、
その効果は大きいものである。

なお上記実施例ではダイヤフラム装置でもつて
リリーフ装置を構成したが、このリリーフ装置は
他の構成としてもよく、例えば圧力センサで圧力
損失を検出し、電磁ソレノイド等のアクチユエー
タにより開閉弁を開閉するようにしてもよい。ま
た吸気の圧力損失は、冷却器上流側と下流側の吸
気の圧力差からではなく、冷却器上流側の吸気圧
力から検出するようにしてもよい。さらに過給機
はターボ過給機ではなく、機械過給機であつても
よい。

〔考案の効果〕

以上のように本考案によれば、過給機の下流側
吸気通路に冷却器を設けた過給器付エンジンにお
いて、冷却器をバイパスするバイパス通路を設
け、圧力検出手段が所定値以上の圧力損失を検知
した時に、圧力損失を低減するようにしたので、
エンジン高回転時において燃費を改善でき、又充
填効率を向上してエンジン出力を増大できる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を設明するための図、第２図は
本考案の一実施例による過給機付エンジンの吸気
冷却装置の構成図である。 １……エンジン、３……過給機、４……吸気通
路、５……冷却器、６……バイパス通路、７……
開閉弁、８……ダイヤフラム装置（リリーフ装
置）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 過給器の下流側吸気通路に設けられた吸気の冷
   却器と、該冷却器の上流側と下流側の吸気通路を
   連通するバイパス通路と、該バイパス通路を開通
   させる開閉弁と、上記冷却器の設けられる吸気通
   路の圧力を検出する圧力検出手段と、上記冷却器
   の上流側と下流側との圧力損失が所定値以上にな
   るような上記圧力検出手段の信号が検出された時
   に、上記開閉弁をして上記バイパス通路を開通せ
   しめるリリーフ装置とを備えたことを特徴とする
   過給器付エンジンの吸気冷却装置。