JPH021456Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH021456Y2 JPH021456Y2 JP14687083U JP14687083U JPH021456Y2 JP H021456 Y2 JPH021456 Y2 JP H021456Y2 JP 14687083 U JP14687083 U JP 14687083U JP 14687083 U JP14687083 U JP 14687083U JP H021456 Y2 JPH021456 Y2 JP H021456Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- compressor
- air
- water
- turbine
- 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
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 11
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 3
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 3
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- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
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Landscapes
- Supercharger (AREA)
- Nozzles (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、過給機付エンジンの改良に関するも
のである。
のである。
近来、エンジンの排気ガスが保有するエネルギ
の一部を回収して、出力及び燃費を改善すること
を主たる目的として、ガソリンエンジンは勿論デ
イゼルエンジンにおいても過給機が広く利用され
るようになつた。そしてこの種の過給機において
は、排気ガスタービンよつて駆動されるコンプレ
ツサ内で、吸入空気が加圧される際に温度が上昇
して、エンジンの充填効率が低下する。このため
にコンプレツサの吐出空気を所謂インタークーラ
によつて冷却したのちエンジンに供給する方法及
びコンプレツサの吸入側又は出口側に水を噴射し
て、水の気化熱により吸気温度を低下させる方法
等が既に提案されている。しかしながら、前者の
インタクーラの設置は、それ自体高価であるばか
りでなく据付空間が大きく、空気配管も大掛りに
なる等の不具合がある。又後者の水噴射方法で
は、装置そのものは簡単で安価に製造し得る利点
はあるが、従来の装置では、水の噴霧粒子が充分
には微細化されず、従つて吸気からの気化熱の吸
収が十分に行なわれず、未気化水粒子がエンジン
内に入り、更にコンプレツサの吸入側に供給した
場合はコンプレツサ内にもはいつて、エンジン各
部に発錆や潤滑油の劣化等に基づく損傷を与え、
またコンプレツサロータの羽根を損傷する等の問
題があつた。
の一部を回収して、出力及び燃費を改善すること
を主たる目的として、ガソリンエンジンは勿論デ
イゼルエンジンにおいても過給機が広く利用され
るようになつた。そしてこの種の過給機において
は、排気ガスタービンよつて駆動されるコンプレ
ツサ内で、吸入空気が加圧される際に温度が上昇
して、エンジンの充填効率が低下する。このため
にコンプレツサの吐出空気を所謂インタークーラ
によつて冷却したのちエンジンに供給する方法及
びコンプレツサの吸入側又は出口側に水を噴射し
て、水の気化熱により吸気温度を低下させる方法
等が既に提案されている。しかしながら、前者の
インタクーラの設置は、それ自体高価であるばか
りでなく据付空間が大きく、空気配管も大掛りに
なる等の不具合がある。又後者の水噴射方法で
は、装置そのものは簡単で安価に製造し得る利点
はあるが、従来の装置では、水の噴霧粒子が充分
には微細化されず、従つて吸気からの気化熱の吸
収が十分に行なわれず、未気化水粒子がエンジン
内に入り、更にコンプレツサの吸入側に供給した
場合はコンプレツサ内にもはいつて、エンジン各
部に発錆や潤滑油の劣化等に基づく損傷を与え、
またコンプレツサロータの羽根を損傷する等の問
題があつた。
本考案は、上記に鑑み創案されたもので、エン
ジンの排気ガスにより駆動されるタービンと、同
タービンにより駆動されるコンプレツサとを具
え、同コンプレツサによつて加圧された空気を上
記エンジンの給気系に供給するようにしたものに
おいて、上記コンプレツサの吸入側もしくは吐出
側に、水と高圧空気とを混合して水の噴霧を供給
する二流体ノズルを連結してなることを特徴とす
る過給機付エンジンを要旨とするものである。
ジンの排気ガスにより駆動されるタービンと、同
タービンにより駆動されるコンプレツサとを具
え、同コンプレツサによつて加圧された空気を上
記エンジンの給気系に供給するようにしたものに
おいて、上記コンプレツサの吸入側もしくは吐出
側に、水と高圧空気とを混合して水の噴霧を供給
する二流体ノズルを連結してなることを特徴とす
る過給機付エンジンを要旨とするものである。
以下本考案の実施例を添付図面について具体的
に説明する。図中符号１０は適宜のガソリン又は
デイゼルエンジン、１２は同エンジンの排気マニ
ホールド、１４は吸気マニホールド、１６は過給
機である。過給機１６は、排気マニホールド１２
に連結されエンジンの排気ガスによつて駆動され
るタービン１８と、同タービン１８に連結されて
駆動されるコンプレツサ２０とからなり、同コン
プレツサの吐出管２２は上記エンジンの吸気マニ
ホールド１４に連結されている。２４はエンジン
１０によつて駆動されるエアコンプレツサ、２６
は上記エアコンプレツサ２４によつて加圧された
空気を貯溜する圧縮空気タンク、２８はタンク２
６内の圧縮空気を調圧する（この実施例の場合約
５Kg／cm2に調圧する）調圧弁、３０は調圧弁２８
によつて調圧された高圧空気を二流体ノズル３２
に供給する空気管３４内に介装された電磁弁、３
６は水タンク、３８は水ポンプ、４０は水ポンプ
３８よつて加圧された水（この実施例の場合約
0.5Kg／cm2）を上記二流体ノズル３２に供給する
給水管４２内に介装された電磁弁、４４は上記電
磁弁３０及び４０を駆動するコントロールボツク
スであつて、図示しない公知の回転数センサから
エンジンの回転数信号ｎをうけると共に、同エン
ジンの負荷信号ｌをうけて、エンジンが中高回転
数域で高負荷運転を行なつている時に上記電磁弁
３０及び４０を啓開する。又上記エンジン負荷信
号ｌは、最も一般的には、図示しないアクセルペ
ダル位置を例えばポテンシオメータ等を利用し可
変電気量の信号として取り出すことにより容易に
得ることができる。
に説明する。図中符号１０は適宜のガソリン又は
デイゼルエンジン、１２は同エンジンの排気マニ
ホールド、１４は吸気マニホールド、１６は過給
機である。過給機１６は、排気マニホールド１２
に連結されエンジンの排気ガスによつて駆動され
るタービン１８と、同タービン１８に連結されて
駆動されるコンプレツサ２０とからなり、同コン
プレツサの吐出管２２は上記エンジンの吸気マニ
ホールド１４に連結されている。２４はエンジン
１０によつて駆動されるエアコンプレツサ、２６
は上記エアコンプレツサ２４によつて加圧された
空気を貯溜する圧縮空気タンク、２８はタンク２
６内の圧縮空気を調圧する（この実施例の場合約
５Kg／cm2に調圧する）調圧弁、３０は調圧弁２８
によつて調圧された高圧空気を二流体ノズル３２
に供給する空気管３４内に介装された電磁弁、３
６は水タンク、３８は水ポンプ、４０は水ポンプ
３８よつて加圧された水（この実施例の場合約
0.5Kg／cm2）を上記二流体ノズル３２に供給する
給水管４２内に介装された電磁弁、４４は上記電
磁弁３０及び４０を駆動するコントロールボツク
スであつて、図示しない公知の回転数センサから
エンジンの回転数信号ｎをうけると共に、同エン
ジンの負荷信号ｌをうけて、エンジンが中高回転
数域で高負荷運転を行なつている時に上記電磁弁
３０及び４０を啓開する。又上記エンジン負荷信
号ｌは、最も一般的には、図示しないアクセルペ
ダル位置を例えばポテンシオメータ等を利用し可
変電気量の信号として取り出すことにより容易に
得ることができる。
上記装置において、エンジン１０が中高回転数
域（例えばトラツク用デイゼルエンジンの場合約
1000rpm以上）でかつ高負荷状態（例えば80％負
荷以上）で運転しているときに、コントロールボ
ツクス４４の指令により電磁弁３０及び４０が啓
開される。そこで空気タンク２６内の高圧空気が
調圧弁２８で約５Kg／cm2に調圧され電磁弁３０か
ら二流体ノズル３２に供給され、これと同時に水
タンク３６内の水がポプ３８から電磁弁４０を経
て約0.5Kg／cm2の圧力で二流体ノズル３２に供給
される。二流体ノズル３２で20ミクロン以下の微
粒子となつた水は、空気と共に、供給管４６から
コンプレツサ２０の吐出管２２内に噴霧され、コ
ンプレツサの吐出空気と混合し効果的に気化して
気化熱を奪い空気温度を低下させる。このように
して冷却された空気がエンジン１０に供給される
ので、充填効率が増大し、出力及び燃費を改善す
ることができる。更に、エンジン内における燃焼
温度が低下するので、Noxの発生を低減すること
ができ、又逆に一定の許容限度のNox濃度に対し
て燃料噴射時期を進めることにより燃費を改善す
ることができる。そして、上記二流体ノズルの採
用により水の噴霧粒子の直径を上述したように０
ミクロン程度に微細化することにより、コンプレ
ツサ２０の吐出空気温度が100℃程度の通常の過
給機付デイゼルエンジンの場合、実質的にすべて
の水粒子を気化させることができるので、水粒子
の直径が大きいために一部未気化粒子がエンジン
に供給されることによつて従来発生していたエン
ジン各部の発錆等を効果的に防止することができ
る。
域（例えばトラツク用デイゼルエンジンの場合約
1000rpm以上）でかつ高負荷状態（例えば80％負
荷以上）で運転しているときに、コントロールボ
ツクス４４の指令により電磁弁３０及び４０が啓
開される。そこで空気タンク２６内の高圧空気が
調圧弁２８で約５Kg／cm2に調圧され電磁弁３０か
ら二流体ノズル３２に供給され、これと同時に水
タンク３６内の水がポプ３８から電磁弁４０を経
て約0.5Kg／cm2の圧力で二流体ノズル３２に供給
される。二流体ノズル３２で20ミクロン以下の微
粒子となつた水は、空気と共に、供給管４６から
コンプレツサ２０の吐出管２２内に噴霧され、コ
ンプレツサの吐出空気と混合し効果的に気化して
気化熱を奪い空気温度を低下させる。このように
して冷却された空気がエンジン１０に供給される
ので、充填効率が増大し、出力及び燃費を改善す
ることができる。更に、エンジン内における燃焼
温度が低下するので、Noxの発生を低減すること
ができ、又逆に一定の許容限度のNox濃度に対し
て燃料噴射時期を進めることにより燃費を改善す
ることができる。そして、上記二流体ノズルの採
用により水の噴霧粒子の直径を上述したように０
ミクロン程度に微細化することにより、コンプレ
ツサ２０の吐出空気温度が100℃程度の通常の過
給機付デイゼルエンジンの場合、実質的にすべて
の水粒子を気化させることができるので、水粒子
の直径が大きいために一部未気化粒子がエンジン
に供給されることによつて従来発生していたエン
ジン各部の発錆等を効果的に防止することができ
る。
なお図中点線で示した供給管４６′により、コ
ンプレツサ２０の吸入側に噴霧水と高圧空気との
混合体を供給するようにしてもよい。更に又、エ
アコンプレツサ２４の駆動プーリ４８を自体周知
の電磁クラツチ付プーリとし、圧縮空気タンク２
６内の空気圧力が設定圧力例えば８Kg／cm2に達し
たとき自動的に電磁クラツチを遮断してエアコン
プレツサ２４の運転を停止し、エンジン１０の負
担を軽減するように構成することが望ましい。
ンプレツサ２０の吸入側に噴霧水と高圧空気との
混合体を供給するようにしてもよい。更に又、エ
アコンプレツサ２４の駆動プーリ４８を自体周知
の電磁クラツチ付プーリとし、圧縮空気タンク２
６内の空気圧力が設定圧力例えば８Kg／cm2に達し
たとき自動的に電磁クラツチを遮断してエアコン
プレツサ２４の運転を停止し、エンジン１０の負
担を軽減するように構成することが望ましい。
そして、上記本考案に係る装置において、二流
体ノズル３２はさほど高価なものではなく、又同
ノズルに供給する５Kg／cm2程度の高圧空気の供給
系はトラツク等の場合、エアブレーキ等のために
既に準備されていて追加設備の必要がなく、僅か
に水ポンプ３８、水タンク３６、電磁弁３０及び
４０、コントロールボツクス４２等を設置するだ
けでよいので、据付スペース、重量、価格の何れ
においても大きな負担とはならず、有利である。
体ノズル３２はさほど高価なものではなく、又同
ノズルに供給する５Kg／cm2程度の高圧空気の供給
系はトラツク等の場合、エアブレーキ等のために
既に準備されていて追加設備の必要がなく、僅か
に水ポンプ３８、水タンク３６、電磁弁３０及び
４０、コントロールボツクス４２等を設置するだ
けでよいので、据付スペース、重量、価格の何れ
においても大きな負担とはならず、有利である。
叙上のように、本考案に係る過給機付エンジン
装置は、エンジンの排気ガスにより駆動されるタ
ービンと、同タービンにより駆動されるコンプレ
ツサとを具え、同コンプレツサによつて加圧され
た空気を上記エンジンの給気系に供給するように
したものにおいて、上記コンプレツサの吸入側も
しくは吐出側に、水と高圧空気とを混合して水の
噴霧を供給する二流体ノズルを連結してなること
を特徴とし、簡素かつ安価な構造によつて、エン
ジンの燃費及び排気ガス性能を効果的に改善する
ことができるので、有益である。
装置は、エンジンの排気ガスにより駆動されるタ
ービンと、同タービンにより駆動されるコンプレ
ツサとを具え、同コンプレツサによつて加圧され
た空気を上記エンジンの給気系に供給するように
したものにおいて、上記コンプレツサの吸入側も
しくは吐出側に、水と高圧空気とを混合して水の
噴霧を供給する二流体ノズルを連結してなること
を特徴とし、簡素かつ安価な構造によつて、エン
ジンの燃費及び排気ガス性能を効果的に改善する
ことができるので、有益である。
添付図面は本考案の一実施例を示す概略配置図
である。 １０……エンジン、１６……過給機、１８……
タービン、２０……コンプレツサ、２６……圧縮
空気タンク、３０……電磁弁、３２……二流体ノ
ズル、４０……電磁弁、４４……コントロールボ
ツクス、４６……噴霧供給管、４６′……噴霧供
給管。
である。 １０……エンジン、１６……過給機、１８……
タービン、２０……コンプレツサ、２６……圧縮
空気タンク、３０……電磁弁、３２……二流体ノ
ズル、４０……電磁弁、４４……コントロールボ
ツクス、４６……噴霧供給管、４６′……噴霧供
給管。
Claims (1)
- エンジンの排気ガスにより駆動されるタービン
と、同タービンにより駆動されるコンプレツサと
を具え、同コンプレツサによつて加圧された空気
を上記エンジンの給気系に供給するようにしたも
のにおいて、上記コンプレツサの吸入側もしくは
吐出側に、水と高圧空気とを混合して水の噴霧を
供給する二流体ノズルを連結してなることを特徴
とする過給機付エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14687083U JPS6055731U (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 過給機付エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14687083U JPS6055731U (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 過給機付エンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6055731U JPS6055731U (ja) | 1985-04-18 |
| JPH021456Y2 true JPH021456Y2 (ja) | 1990-01-16 |
Family
ID=30326778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14687083U Granted JPS6055731U (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 過給機付エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6055731U (ja) |
-
1983
- 1983-09-22 JP JP14687083U patent/JPS6055731U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6055731U (ja) | 1985-04-18 |
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