JPH0417721A - ターボ過給エンジンの吸気冷却装置 - 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、ターボチャージャを装着した多気筒エンジン
の吸気冷却装置に関する。更に詳しくは高過給のエンジ
ンに適した吸気冷却装置に関するものである。

［従来の技術］ ターボチャージャは、排気ガスのエネルギーにより排気
タービンを回転させ、同軸上のコンプレッサを駆動する
ことにより、吸気を圧縮してエンジンに大気圧以上の高
密度の吸気を供給する。このターボチャージャを装着し
たターボ過給エンジンでは上記コンプレッサの吸気の断
熱圧縮により吸気温度か高くなる。

従来、吸気温度を冷却して吸気密度を上げ、エンジン出
力を増大するために、第４図に示すようにターボチャー
ジャ１と多気筒エンジン２の間の吸気通路３にインタク
ーラ４が設置されている。

また慣性過給を利用してエンジン２の吸気量、特に低速
域における吸気量を増やし体積効率を高めるため、イン
タクーラ４の冷却空気の出口から２つに分岐された第１
吸気管６及び第２吸気管７が配管され、吸気管６はエン
ジン２の第１マニホルド８に、吸気管７は各気筒の吸気
行程が第１マニホルド８と重ならない第２マニホルド９
に接続される。吸気管６の長さ党、と吸気管７の長さ見
７は等しく設定される。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、ターボ過給エンジンの高過給化が促進され、例
えばエンジンの正味平均有効馬力（ＢＭＥＰ）が上昇し
てくると、上記従来の吸気冷却機構では、インタクーラ
の効率或いは冷却ファンの風量をアップしても、吸気の
冷却には一定の限界があった。

また、高過給化に伴い、エンジンの極く低速域において
は吸気量が増大しにくい問題点があった。

本発明の目的は、吸気を冷却する能力が高く、極く低速
域における吸気量を増大して低速トルクを向上でき、か
つ黒煙を低減して排気ガスを浄化し得るターボ過給エン
ジンの吸気冷却装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、吸気マニホルド
が各気筒の吸気行程の重ならない第１マニホルドと第２
マニホルドにより構成され、前記第１マニホルドに第１
吸気管が接続され、前記第２マニホルドに第２吸気管が
接続され、ターボチャージャのコンプレッサで圧縮され
た空気をインタクーラで冷却して前記第１及び第２吸気
管に導入するターボ過給エンジンの吸気冷却装置におい
て、前記インタクーラが前記第１吸気管に接続する第１
インタクーラと前記第２吸気管に接続する第２インタク
ーラにより構成され、前記コンプレッサの吐出口から２
つに分岐された第１及び第２の吐出管がそれぞれ前記第
１及び第２インタクーラに接続されたことを特徴とする
。

［作　用］ インタクーラを２つ設けることにより、吸気冷却能力が
大幅に増大する。また吐出管とインタクーラと吸気管を
連結した各気筒の吸気行程が互いに重ならない長い吸気
管長の２つの吸気通路か形成されるため、これらの吸気
通路によりエンジンの極く低速域においても慣性過給が
行われる。

［実施例］ 次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。

第１図に示すように、車両用のＬ型６気筒ターボ過給エ
ンジン１０には６個の気筒１１が一列に配設され、ター
ボチャージャ１２が設けられる。

エンジン１０の排気マニホルド１３はターボチャージャ
１２の排気タービン１２ａを介して排気管１４に接続さ
れる。またエンジン１０の吸気マニホルド１５は各気筒
の吸気行程が重ならない第１マニホルド１５ａと第２マ
ニホルド１５ｂにより構成される。第１マニホルド１５
ａには第１吸気管１６が、第２マニホルド１５ｂには第
２吸気管１７がそれぞれ接続される。

ターボチャージャ１２の排気タービン１２ａと同軸にコ
ンプレッサ１２ｂが固着される。コンプレッサ１２ｂの
吐出口からは第１吐出管１８及び第２吐出管１９が分岐
して設けられる。エンジン１０の前方には第１冷却フア
ン２１とラジェータ２３と第２インタクーラ３２と第２
冷却フアン２２と第１インタクーラ３１がこの順序で配
置される。冷却ファン２１及び２２はともに図示しない
クランク軸により回転する軸２４に固着される。

第１吐出管１８は第１インタクーラ３１に接続され、第
２吐出管１９は第２インタクーラ３２に接続される。イ
ンタクーラ３１は前記第１吸気管１６に接続され、イン
タクーラ３２は前記第２吸気管１７に接続される。吐出
管１８の長さ見、８は吐出管１９の長さ見、９に等しい
。また吸気管１６の長さ見、６は吸気管１７の長さ見、
７に等しい。

このような構成の吸気冷却装置の動作を説明する。

エンジン１０の排気ガスのエネルギーにより排気タービ
ン１２ａを回転させ、同軸上のコンプレッサ１２ｂを駆
動すると、吸気は断熱圧縮され温度が上昇する。吐出管
１８を通る吸気はインタクーラ３１で冷却され、吐出管
１９を通る吸気はインタクーラ３２で冷却されるため、
ターボチャージャ１２が高過給のものであっても第２図
に示すように、極めて高い冷却効果が得られる。第２図
において、実線は実施例の吸気冷却特性、破線は実施例
と同型エンジンで同一のターボチャージャを装着した従
来例の吸気冷却特性である。高速回転域で従来の冷却装
置と比べて本実施例の冷却装置はΔｔだけ吸気温度を低
下させることができる。

インタクーラ３１を通った吸気は吸気管１６を経由して
マニホルド１５ａに導入される。またインタクーラ３２
を通った吸気は吸気管１７を経由してマニホルド１５ｂ
に導入される。マニホルド１５ａに連通ずる各気筒の吸
気行程は、マニホルド１５ｂに連通する各気筒の吸気行
程と重ならないため、吸気慣性過給が行われる。ここで
は、各マニホルドの吸気管長は見、６又は見、７に留ま
らない。即ち、マニホルド１５ａの吸気管長は見、６と
インタクーラ３１０通路長さと豆１．を加えたものとな
り、マニホルド１５ｂの吸気管長は見、７とインタクー
ラ３２の通路長さと見、。を加えたものとなる。

この結果、実施例と同型エンジンで同一のターボチャー
ジャを装着した従来装置では第３図の破線で示すエンジ
ン回転速度が９００ｒｐｍ付近に体積効率のピーク値が
あったものが、実線で示す本実施例装置では車両が発進
する際のクラッチ接合時の８００ｒｐｍ付近にピーク値
が移行する。

このためエンジン１０の極く低速域においても慣性過給
が行われ、吸気量が増大し低速域でのトルクが向上し、
かつ排気ガスの黒煙が低減する。

なお、上記例では２つのインタクーラをエンジンの前方
に互いに重なるように配置したが、これらのインタクー
ラはそれぞれエンジンがら等距離の位置に並べて配置し
てもよい。この場合冷却ファンは単一でもよい。

また、本発明加速補助装置は車両用エンジンに限らず、
船用エンジン、定置エンジン等にも適用することができ
る。

［発明の効果コ 以上述べたように、本発明によれば、ターボ過給エンジ
ンの吸気通路を２系統にし、それぞれの吸気通路にイン
タクーラを設けたので、極めて高い吸気冷却性能が得ら
れる。

また慣性過給に寄与する吸気管長かコンプレッサの吐出
口から各気筒まで及ぶため、慣性効果として共振位置を
極く低速域に移行でき、低速域でのトルクを向上でき、
しかも排気ガスの黒煙を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例吸気冷却装置の構成図。 第２図はその吸気冷却特性図。 第３図はエンジン回転速度に対する体積効率の関係を示
す特性図。 第４図は従来例吸気冷却装置の構成図。 １０：ターボ過給エンジン、 １１：気筒、 １２：ターボチャージャ、 １２ａ：排気タービン、 １２ｂ＝コンプレツサ、 １３：排気マニホルド、 １５　： ５ａ ５ｂ １６　： １７　： １８　： １９　： ２　ｌ　： ２２　： ３１　： ３２　： 吸気マニホルド、 ：第１マニホルド、 ：第２マニホルド、 第１吸気管、 第２吸気管、 第１吐出管、 第２吐出管、 第１冷却フアン、 第２冷却フアン、 第１インタクーラ、 第２インタクーラ。 特許出願人　日野自動車工業株式会社 代理人弁理士　　　須　１）正　義′り、：第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　吸気マニホルドが各気筒の吸気行程の重ならない第１
   マニホルドと第２マニホルドにより構成され、前記第１
   マニホルドに第１吸気管が接続され、前記第２マニホル
   ドに第２吸気管が接続され、ターボチャージャのコンプ
   レッサで圧縮された空気をインタクーラで冷却して前記
   第１及び第２吸気管に導入するターボ過給エンジンの吸
   気冷却装置において、 前記インタクーラが前記第１吸気管に接続する第１イン
   タクーラと前記第２吸気管に接続する第２インタクーラ
   により構成され、 前記コンプレッサの吐出口から２つに分岐された第１及
   び第２吐出管がそれぞれ前記第１及び第２インタクーラ
   に接続された ことを特徴とするターボ過給エンジンの吸気冷却装置。