JPH02146214A - デイーゼル機関の排ガスエネルギー調節方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ディーゼル機関の排ガスの熱エネルギーを排
気エコノマイザ−等の排ガスエネルギー回収装置により
回収する際の、排ガスエネルギー回収装置へ排気バイパ
ス管経由直接導入する排気ガス量を調節するディーゼル
機関の排ガスエネルギー調節方法に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、ディーゼル機関の過給機の効率が著しく向上した
のに伴い、ディーゼル機関の排気ガスのエネルギーを過
給機だけで使用すると、風景が大きくなり、機関のサイ
クル効率の改善に有効に利用し得ないため、この排気ガ
スが有する熱エネルギーを過給機以外の用途にも使用す
るようになっている。

そこで、第２図に示すように、ディーゼル機関１の排気
孔ＩＡに接続された排気マニホールド２と、その排気マ
ニホールド２に接続された過給機３と、その過給機３に
接続された排気エコノマイザ−４と、その排気エコノマ
イザ−４を経由する蒸気ライン８をそなえ、上記排気マ
ニホールド２から排気エコノマイザ−４の排気人口部に
直結された排気バイパス管５と、その排気バイパス管５
に介装された電磁弁７とが設けられて、蒸気ライン８に
介装された蒸気量センサー９と、その検出信号に基づい
て電磁弁７の開度を制御しうる制御系が設けられたディ
ーゼル機関用排気ガスエネルギー調整装置に関する考案
がなされている。（実開昭６３−８２０２０号公報参照
） 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上記の考案は、排気エコノマイザ−４に
おける蒸気量の需要が大きいときは排気バイパス管５経
由より多くの排気ガスをバイパスさせ、需要が小さいと
きはそのバイパスする排気ガス量を少なくおさえるとい
う排ガスエネルギーの回収側優先の制御方式になってお
り、ディーゼル機関１、即ち排ガスエネルギーの供給側
への影響が考慮されていない。

また、排気バイパス管５を通る排気ガスの最大流量は第
２図のオリフィス６によって限定されているので、排気
ガス量に余裕のあるときでも限定された流量以上の排気
ガスは排熱回収側には流れず、その分だけ排ガスエネル
ギーが無駄になるという問題点がある。

一方、通常排気ガスを、過給機をバイパスさせると、デ
ィーゼル機関の所要風量が不足しがちであり、ディーゼ
ル機関燃焼室温度が上昇し、シリンダライナ等のクラン
ク発生等の危険があるため、吸入空気温度がある程度低
くないとバイパスできないのが現状である。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、前記従来の課題を解決するためになされたも
のであり、そのための手段として本考案の排ガスエネル
ギー調節方法は、排気マニホールドに接続された過給機
と、その過給機に接続された排気エコノマイザ−等の排
ガスエネルギー回収装置とをそなえ、かつその排気マニ
ホールドから排ガスエネルギー回収装置の排気入口部に
連通ずる排気バイパス管を有するディーゼル機関の上記
排気バイパス管に介装した制御弁の開度を、そのディー
ゼル機関の排気ガス温度を温度センサー等で検出し、そ
の検出信号により制御することを特徴としたものであり
、主機であるディーゼル機関の負荷に基づいて排気ガス
の排ガスエネルギー回収装置へのバイパス量を制御して
おり、ディーゼル機関を保護しながら、機関負荷に余裕
のある時はより多くの排気ガスの熱エネルギーを排ガス
エネルギー回収装置へ導入し熱回収量を増すことができ
る。

さらに、このディーゼル機関の吸入空気温度や、掃気マ
ニホールド内の掃気温度をも検出し、上記制御弁の開度
調節に付加すれば、より確実なバイパス制御が可能とな
る。

（実施例〕 以下図面を参照して本発明の詳細な説明するが第１図は
本発明の一実施例における排ガスエネルギー調節方法を
適用したディーゼル機関の概略正面図であるが、第２図
の従来例とほぼ同様な構成からなり、それぞれ同じ部品
は同じ部品番号で示している。

まず、このディーゼル機関１の排気孔ＩＡに接続された
排気マニホールド２は過給機３が接続され、排気ガス已
により過給機３のタービンを回転させ、タービンと同軸
のブロワ−を駆動して吸入空気Ａを加圧して掃気マニホ
ールド１１経由、ディーゼル機関１の燃焼室内に導入す
るが、この掃気マニホールド１１は空気冷却器１２また
は掃気冷却器により冷却されるようになっている。

また、過給機３には図示せる排気エコノマイザ−４など
の排ガスエネルギー回収装置が接続され、そこに蒸気ラ
イン８を経由させ、水との熱交換により蒸気Ｓを発生さ
せ、熱エネルギーを存効に回収するようにしているが、
排気マニホールド２からこの排気エコノマイザ−４の排
気入口部に連通ずる排気バイパス管５に制御弁１３を介
装している。

そこで、上記制御弁１３の開度を、このディーゼル機関
１の排気孔ＩＡ付近に設けた排気ガス温度センサー１４
で検出した排気ガスＥの温度検出信号により制御器１５
を介して制御するようにしている。

さらに、この実施例では、吸入空気Ａの温度を空気温度
センサー１６、そして掃気マニホールド１１内の掃気温
度を掃気温度センサー１７で、それぞれ検出し、上記制
御器１５で、これらの検出信号を付加することにより、
より確実、かつ適確な排気バイパス制御を行なうように
している。

以上の本発明では、排気バイパス管５の制御弁１３の開
度調節を、第２図の従来例の排気エコノマイザ−４の発
生蒸気量に基づいて制御するのではなく、そのディーゼ
ル機関１の排気ガスＥの温度、即ち燃焼室内温度に基づ
いて制御しており、機関負荷に余裕があれば、その余っ
た全ての排気ガスＥの熱エネルギーを排気バイパス管５
経由排気エコノマイザ−４へ供給するので機関の全体効
率がそれだけ上昇する。

なお、本実施例では排ガスエネルギー回収装置として排
気エコノマイザ−４を示しているが、排ガスタービン装
置、その他の排ガスエネルギー回収装置を使用してもよ
い。

〔発明の効果〕

以上に説明したごとく、本発明のディーゼル機関の排ガ
スエネルギー調節方法によれば、そ′のディーゼル機関
の排気ガス温度を検知して排気バイパス量の制御を行っ
ているので、ディーゼル機関が所要風量不足になること
はなく、従って機関を保護することができ、機関性能を
保持しながら排ガスエネルギーをより存効的に利用でき
るという効果がある。

また、本発明の方法を採用すれば、冬期における排気エ
コノマイザ−による蒸気発生■の増加を推進することが
できるという効果もある。

その理由は、一般に排気エコノマイザ−による発生蒸気
は加熱源に用いられるので、冬期に蒸気量不足となりが
ちであるが、冬期には、吸入空気温度の低下に伴って排
気ガス温度も下がるので発生蒸気量も減少する。

一方、ディーゼル機関において吸入空気温度が下がると
、空気量としては比容積が小さくなるため過剰の状態と
なり、従って、過給機における仕事量も少なくできるの
で、排気ガスのバイパスが可能になり、また燃焼室の温
度からも冬期の負荷が楽になり、余裕のでた排熱エネル
ギーの全てを排気エコノマイザ−側にバイパスできるか
らである。

【図面の簡単な説明】

各図面は排ガスエネルギー調節を行っているディーゼル
機関の概略正面図で、第１図は本発明の方法を適用した
一実施例を示しており、第２図は従来例を示している。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 排気マニホールドに接続された過給機と、その過給機に
   接続された排ガスエネルギー回収装置とをそなえ、かつ
   その排気マニホールドから排ガスエネルギー回収装置の
   排気入口部に連通する排気バイパス管を有するディーゼ
   ル機関の上記排気バイパス管に介装した制御弁の開度を
   、そのディーゼル機関の排気ガス温度を検出し、その検
   出信号により制御するディーゼル機関の排ガスエネルギ
   ー調節方法。