JPH04287833A - 過給内燃機関 - Google Patents
過給内燃機関Info
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- JPH04287833A JPH04287833A JP3352087A JP35208791A JPH04287833A JP H04287833 A JPH04287833 A JP H04287833A JP 3352087 A JP3352087 A JP 3352087A JP 35208791 A JP35208791 A JP 35208791A JP H04287833 A JPH04287833 A JP H04287833A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/001—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust using exhaust drives arranged in parallel
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、給気側で補助エンジ
ンにより駆動される前置圧縮機が、排気タービンにより
駆動される過給機に直列に前置接続され、下流に向かっ
て最後の過給機の後ろに、給気圧力計が給気量の調節の
ために設けられている過給内燃機関に関する。
ンにより駆動される前置圧縮機が、排気タービンにより
駆動される過給機に直列に前置接続され、下流に向かっ
て最後の過給機の後ろに、給気圧力計が給気量の調節の
ために設けられている過給内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の過給によりまず出力向上が図
られる。この過給により非力のエンジンから著しく大形
のエンジンの出力を取り出すことができる。従って定格
出力があらかじめ定められている場合に、エンジンを例
えばそれが駆動する自動車の自重の低減のためにかなり
小形化することができる。エンジンの排気ガスの圧力に
より駆動されるタービン及びこのタービンにより駆動さ
れる過給機を備える排気タービン過給機は、エンジンの
高負荷低回転速度域では過小の圧力を有する不十分な排
気ガス量のために過給が不十分になるという原理的な欠
点を有し、このことはエンジンを応答が鈍くかつ低い回
転速度域で非力なものにする。エンジン自体によるか又
は別個の原動機により駆動できる機械的な容積式過給機
は、エンジンのアイドリングのために必要な空気を容易
に搬送するが、しかしエンジンの高負荷高回転速度域で
は排気タービン過給機と競争できない。この理由から内
燃機関では、排気タービン過給機及び機械的な容積式過
給機のそれぞれの長所を両過給機の直列接続又は並列接
続により組み合わせることが通常行われる。
られる。この過給により非力のエンジンから著しく大形
のエンジンの出力を取り出すことができる。従って定格
出力があらかじめ定められている場合に、エンジンを例
えばそれが駆動する自動車の自重の低減のためにかなり
小形化することができる。エンジンの排気ガスの圧力に
より駆動されるタービン及びこのタービンにより駆動さ
れる過給機を備える排気タービン過給機は、エンジンの
高負荷低回転速度域では過小の圧力を有する不十分な排
気ガス量のために過給が不十分になるという原理的な欠
点を有し、このことはエンジンを応答が鈍くかつ低い回
転速度域で非力なものにする。エンジン自体によるか又
は別個の原動機により駆動できる機械的な容積式過給機
は、エンジンのアイドリングのために必要な空気を容易
に搬送するが、しかしエンジンの高負荷高回転速度域で
は排気タービン過給機と競争できない。この理由から内
燃機関では、排気タービン過給機及び機械的な容積式過
給機のそれぞれの長所を両過給機の直列接続又は並列接
続により組み合わせることが通常行われる。
【０００３】ドイツ連邦共和国特許第２３５０７８４
号明細書から既に前記の種類の過給内燃機関が知られて
いる。正当な出費及び少ない所要面積において、前置過
給機により発生させられた空気流中のエネルギー損失を
ほぼ防止しながら外から来る空気流との円滑な合流を達
成し、また両空気流の流体技術的に有利な混合を保証す
るために、この公知の内燃機関の場合には前置圧縮機を
まっすぐなスリーブ弁を介して過給機に接続することが
でき、スリーブ弁はそれ自体と過給機の空気入口の管状
壁との間の環状間隙の開放のために軸方向に調節可能で
ある。 前置圧縮機の直列前置接続は主エンジンの低い出力域に
おいてだけ完全に実施される。前置過給機の外部駆動装
置として用いられ一定の高い回転速度を有する交流電動
機は主エンジンの高い出力域では遮断される。前置圧縮
機は極めて小さい圧縮比のもとで高い搬送速度に設計さ
れているので、特に始動の際に著しく高い過給圧力を必
要とする低圧縮比のディーゼルエンジンに対しては適し
ていない。過給は内燃機関のトルク特性を特に低回転速
度の場合にも改善するが、しかし速度ゼロ付近の蒸気機
関特性からはほど遠い。内燃機関全体の著しい小形化は
前置圧縮機の軽くかつ場所を取らない構造とは全く両立
しない。たとえこの公知の内燃機関の場合に下流の最後
の過給機の後ろに給気圧力計が給気量の調節のために設
けられていても、それにより常にトルク、燃料消費及び
有害物質排出に関し最適な給気圧力が生じることは保証
されない。更にこの公知の内燃機関は、自動車の運行の
際に変速歯車の中間接続を省略できるような、広範囲の
トルク特性の牽引力双曲線への適合を実現しない。
号明細書から既に前記の種類の過給内燃機関が知られて
いる。正当な出費及び少ない所要面積において、前置過
給機により発生させられた空気流中のエネルギー損失を
ほぼ防止しながら外から来る空気流との円滑な合流を達
成し、また両空気流の流体技術的に有利な混合を保証す
るために、この公知の内燃機関の場合には前置圧縮機を
まっすぐなスリーブ弁を介して過給機に接続することが
でき、スリーブ弁はそれ自体と過給機の空気入口の管状
壁との間の環状間隙の開放のために軸方向に調節可能で
ある。 前置圧縮機の直列前置接続は主エンジンの低い出力域に
おいてだけ完全に実施される。前置過給機の外部駆動装
置として用いられ一定の高い回転速度を有する交流電動
機は主エンジンの高い出力域では遮断される。前置圧縮
機は極めて小さい圧縮比のもとで高い搬送速度に設計さ
れているので、特に始動の際に著しく高い過給圧力を必
要とする低圧縮比のディーゼルエンジンに対しては適し
ていない。過給は内燃機関のトルク特性を特に低回転速
度の場合にも改善するが、しかし速度ゼロ付近の蒸気機
関特性からはほど遠い。内燃機関全体の著しい小形化は
前置圧縮機の軽くかつ場所を取らない構造とは全く両立
しない。たとえこの公知の内燃機関の場合に下流の最後
の過給機の後ろに給気圧力計が給気量の調節のために設
けられていても、それにより常にトルク、燃料消費及び
有害物質排出に関し最適な給気圧力が生じることは保証
されない。更にこの公知の内燃機関は、自動車の運行の
際に変速歯車の中間接続を省略できるような、広範囲の
トルク特性の牽引力双曲線への適合を実現しない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、ト
ルク特性において牽引力双曲線に適合し、既に回転速度
ゼロ近くで著しく増加したトルクと機械の大きさに比べ
て高い出力とを備え、同時に燃料消費の少ない内燃機関
を提供し、それにより自動車の駆動の際に変速歯車の中
間接続を省略できるようにすることにある。
ルク特性において牽引力双曲線に適合し、既に回転速度
ゼロ近くで著しく増加したトルクと機械の大きさに比べ
て高い出力とを備え、同時に燃料消費の少ない内燃機関
を提供し、それにより自動車の駆動の際に変速歯車の中
間接続を省略できるようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題はこの発明に基
づき前記の種類の内燃機関において、前置圧縮機のため
の補助エンジン及び主エンジンとして、それぞれ低い圧
縮比を有するロータリピストン・ディーゼルエンジンが
用いられ、主エンジンと比較的小形の前置圧縮機用エン
ジンとの出力選択が著しく異なり、前置圧縮機が高い始
動給気圧力のための容積式圧縮機として構成され、この
圧縮機のエンジンに加えて始動電動機を有し、前置圧縮
機の空気出口と前置圧縮機用エンジンの給気入口との間
に、前置圧縮機用エンジンの初期の単独給気のための止
め弁装置が設けられ、主エンジンにはそれぞれの最初の
回転のために、前置圧縮機及びそのエンジンにより運転
準備完了される給気作動式死点乗り越え装置が設けられ
、給気圧力計がそばに配置された給気温度計と共に、高
い始動給気圧力に比べて低い主エンジンの運転給気圧力
を、温度に関係して前置圧縮機用エンジンの出力調節器
により調節するために用いられることにより解決される
。
づき前記の種類の内燃機関において、前置圧縮機のため
の補助エンジン及び主エンジンとして、それぞれ低い圧
縮比を有するロータリピストン・ディーゼルエンジンが
用いられ、主エンジンと比較的小形の前置圧縮機用エン
ジンとの出力選択が著しく異なり、前置圧縮機が高い始
動給気圧力のための容積式圧縮機として構成され、この
圧縮機のエンジンに加えて始動電動機を有し、前置圧縮
機の空気出口と前置圧縮機用エンジンの給気入口との間
に、前置圧縮機用エンジンの初期の単独給気のための止
め弁装置が設けられ、主エンジンにはそれぞれの最初の
回転のために、前置圧縮機及びそのエンジンにより運転
準備完了される給気作動式死点乗り越え装置が設けられ
、給気圧力計がそばに配置された給気温度計と共に、高
い始動給気圧力に比べて低い主エンジンの運転給気圧力
を、温度に関係して前置圧縮機用エンジンの出力調節器
により調節するために用いられることにより解決される
。
【０００６】
【作用効果】例えば２０：１の幾何学的・機械的圧縮比
を有する往復動ピストン・ディーゼルエンジンの場合に
は５％がすきま容積として残っているが、例えば２：１
にすぎない圧縮比を有するこの発明に用いられるロータ
リピストン・ディーゼルエンジンに対しては５０％のす
きま容積が生じ、このことは同一の燃焼圧力に関して１
０倍の積み荷重量まで積載する可能性を開く。これには
トルクの１０倍増が対応するが、しかし１０倍増のトル
クは膨張行程の回転角の４倍の長さ上に分散している。 変速歯車は１：１０より大きい減速範囲をほとんど発生
させないので、トルクの１０倍増は変速歯車の必要性を
無くすために十分である。
を有する往復動ピストン・ディーゼルエンジンの場合に
は５％がすきま容積として残っているが、例えば２：１
にすぎない圧縮比を有するこの発明に用いられるロータ
リピストン・ディーゼルエンジンに対しては５０％のす
きま容積が生じ、このことは同一の燃焼圧力に関して１
０倍の積み荷重量まで積載する可能性を開く。これには
トルクの１０倍増が対応するが、しかし１０倍増のトル
クは膨張行程の回転角の４倍の長さ上に分散している。 変速歯車は１：１０より大きい減速範囲をほとんど発生
させないので、トルクの１０倍増は変速歯車の必要性を
無くすために十分である。
【０００７】燃焼は極端に低い幾何学的・機械的圧縮に
より同じ幾何学的・機械的膨張に応じてロータリピスト
ンの膨張運動の１２０°全体にわたり分散させられるが
、これに反して往復動ピストンの膨張行程は普通はクラ
ンクの３０°の回転運動後に実際上終わる。用いられる
ロータリピストン・ディーゼルエンジンの別の長所は、
赤熱点火装置が圧縮行程で空間的接触を有せず、運転時
間全体にわたり中断しないディーゼル油噴射が可能であ
り、低い圧縮比にかかわらず最小量の残留ガスが未燃ガ
スに接触するにすぎないということにある。
より同じ幾何学的・機械的膨張に応じてロータリピスト
ンの膨張運動の１２０°全体にわたり分散させられるが
、これに反して往復動ピストンの膨張行程は普通はクラ
ンクの３０°の回転運動後に実際上終わる。用いられる
ロータリピストン・ディーゼルエンジンの別の長所は、
赤熱点火装置が圧縮行程で空間的接触を有せず、運転時
間全体にわたり中断しないディーゼル油噴射が可能であ
り、低い圧縮比にかかわらず最小量の残留ガスが未燃ガ
スに接触するにすぎないということにある。
【０００８】タンデムに運転される両ロータリピストン
・ディーゼルエンジンのうちの小さい方のエンジンの始
動の際に、容積式過給機が小さい方のロータリピストン
・ディーゼルエンジンと共に始動電動機により、小さい
方のロータリピストン・ディーゼルエンジンの中に約７
５０〜８００°Ｋの自己点火のために十分な温度レベル
及び相応の圧力レベルが実現されるまで駆動される。続
く主エンジンの始動の場合に、ディーゼルプロセスのた
めに少なくとも必要な約２５ｂａｒの圧縮圧力レベルが
小さい方のロータリピストン・ディーゼルエンジンによ
る容積式過給機の駆動により保証され、このことは主エ
ンジンの全トルクを実際上即座に出せるようにする。最
後に正常の走行運転時に、排気タービン過給機は定格回
転速度の約２０％で初めて自動的に過給圧力を供給する
ことができる。最近の排気タービン過給機により大気圧
力又は既に高められた圧力を１段で４倍に２段で８倍に
高めることができる。ロータリピストン・ディーゼルエ
ンジンの例えば２：１にすぎない幾何学的・機械的圧縮
比により、４ｂａｒの過給圧力を用いて約１００ｂａｒ
の燃焼圧力が生じ、８ｂａｒの過給圧力を用いて約１５
０ｂａｒの燃焼圧力が生じる。
・ディーゼルエンジンのうちの小さい方のエンジンの始
動の際に、容積式過給機が小さい方のロータリピストン
・ディーゼルエンジンと共に始動電動機により、小さい
方のロータリピストン・ディーゼルエンジンの中に約７
５０〜８００°Ｋの自己点火のために十分な温度レベル
及び相応の圧力レベルが実現されるまで駆動される。続
く主エンジンの始動の場合に、ディーゼルプロセスのた
めに少なくとも必要な約２５ｂａｒの圧縮圧力レベルが
小さい方のロータリピストン・ディーゼルエンジンによ
る容積式過給機の駆動により保証され、このことは主エ
ンジンの全トルクを実際上即座に出せるようにする。最
後に正常の走行運転時に、排気タービン過給機は定格回
転速度の約２０％で初めて自動的に過給圧力を供給する
ことができる。最近の排気タービン過給機により大気圧
力又は既に高められた圧力を１段で４倍に２段で８倍に
高めることができる。ロータリピストン・ディーゼルエ
ンジンの例えば２：１にすぎない幾何学的・機械的圧縮
比により、４ｂａｒの過給圧力を用いて約１００ｂａｒ
の燃焼圧力が生じ、８ｂａｒの過給圧力を用いて約１５
０ｂａｒの燃焼圧力が生じる。
【０００９】流体力学式過給機として格づけされる排気
タービン過給機は非常に高い出力密度と非常に小さい組
立体積とを兼ね備えるが、しかしもともと搬送量が変化
する場合に一定の圧力を保つことはできず、まして著し
く上昇した圧力は容積の著しい低下を招く。これに反し
て機械的な容積式過給機は、この発明に基づく解決策の
場合に要求される極めて高い圧力並びに極めて少ない搬
送容積をもたらす。それゆえに小さい方のロータリピス
トン・ディーゼルエンジンにより機械的に駆動される前
置圧縮機は、大きい方のロータリピストン・ディーゼル
エンジンの始動を約２５ｂａｒの過給圧力により即座に
４〜８ｂａｒのヘッドの補充と全く同様に遂行すること
ができる。しかし流体力学過給機が無ければ機械的過給
機の極端な小形化は不可能である。大きい機械式過給機
のための大きい駆動機械は省略した変速歯車の重量的長
所を無に帰してしまう。
タービン過給機は非常に高い出力密度と非常に小さい組
立体積とを兼ね備えるが、しかしもともと搬送量が変化
する場合に一定の圧力を保つことはできず、まして著し
く上昇した圧力は容積の著しい低下を招く。これに反し
て機械的な容積式過給機は、この発明に基づく解決策の
場合に要求される極めて高い圧力並びに極めて少ない搬
送容積をもたらす。それゆえに小さい方のロータリピス
トン・ディーゼルエンジンにより機械的に駆動される前
置圧縮機は、大きい方のロータリピストン・ディーゼル
エンジンの始動を約２５ｂａｒの過給圧力により即座に
４〜８ｂａｒのヘッドの補充と全く同様に遂行すること
ができる。しかし流体力学過給機が無ければ機械的過給
機の極端な小形化は不可能である。大きい機械式過給機
のための大きい駆動機械は省略した変速歯車の重量的長
所を無に帰してしまう。
【００１０】
【実施例】次にこの発明に基づく過給内燃機関の一実施
例を示す略示図により、この発明を詳細に説明する。
例を示す略示図により、この発明を詳細に説明する。
【００１１】図１は、四つのロータリピストンを備える
主エンジン１０と二つのロータリピストンを備える前置
圧縮機用の補助エンジン１１とを有する過給内燃機関を
示す。これらの各ロータリピストンでは給気側が白抜き
の矢印によりまた排気側が黒染めの矢印により示されて
いる。矢印対の横方向ずれによりロータリピストンの角
度のずれが暗示されている。主エンジン１０及び前置圧
縮機用エンジン１１が二つ以上のロータリピストンを備
えることにより、それぞれ比較的柔軟な運転が達成され
かつ半径方向のエンジン寸法を小形化し比較的小さい遠
心力値を得られるようにすることができる。
主エンジン１０と二つのロータリピストンを備える前置
圧縮機用の補助エンジン１１とを有する過給内燃機関を
示す。これらの各ロータリピストンでは給気側が白抜き
の矢印によりまた排気側が黒染めの矢印により示されて
いる。矢印対の横方向ずれによりロータリピストンの角
度のずれが暗示されている。主エンジン１０及び前置圧
縮機用エンジン１１が二つ以上のロータリピストンを備
えることにより、それぞれ比較的柔軟な運転が達成され
かつ半径方向のエンジン寸法を小形化し比較的小さい遠
心力値を得られるようにすることができる。
【００１２】主エンジン１０及び前置圧縮機用エンジン
１１は望ましくは２：１の幾何学的圧縮比で一致し、そ
れにより給気制御のための装置を一つだけ設ければよく
、特に唯一の給気タンクだけで間に合わせることができ
る。エンジン押しのけ容積の給気圧力とエンジン回転速
度とを無関係に制御できるので、前置圧縮機用エンジン
１１は止め弁装置１２＋１３による初期の制約を伴って
主エンジン１０と共通な給気タンク１４に接続されてい
る。両エンジン１０、１１は同時に同一の給気圧力を利
用する。更に両側の排気ガス圧力を相互に統一し、まと
められた両排気ガス流から共通な制御信号を導出できる
ようにし、かつ内燃機関の重量を一層低減するために、
前置圧縮機用エンジン１１及び主エンジン１０は排気タ
ービン１５へ通じる共通な排気ガスタンク１６に接続さ
れている。
１１は望ましくは２：１の幾何学的圧縮比で一致し、そ
れにより給気制御のための装置を一つだけ設ければよく
、特に唯一の給気タンクだけで間に合わせることができ
る。エンジン押しのけ容積の給気圧力とエンジン回転速
度とを無関係に制御できるので、前置圧縮機用エンジン
１１は止め弁装置１２＋１３による初期の制約を伴って
主エンジン１０と共通な給気タンク１４に接続されてい
る。両エンジン１０、１１は同時に同一の給気圧力を利
用する。更に両側の排気ガス圧力を相互に統一し、まと
められた両排気ガス流から共通な制御信号を導出できる
ようにし、かつ内燃機関の重量を一層低減するために、
前置圧縮機用エンジン１１及び主エンジン１０は排気タ
ービン１５へ通じる共通な排気ガスタンク１６に接続さ
れている。
【００１３】主エンジン１０の出力表示器１７により、
少なくとも一つの２段排気タービン過給機１８を、前置
圧縮機１９と排気タービン１５により駆動される過給機
２０との直列接続に対し並列に追加接続することができ
る。それにより前置圧縮機用エンジン１１を過給動力の
パーセンテージに相応して小形化することができる。た
だ一つの２段排気タービン過給機１８を追加接続できる
場合には、前置圧縮機用エンジン１１の必要な大きさは
２分の１となり、二つの２段排気タービン過給機１８を
段階的に追加接続できる場合には、前置圧縮機用エンジ
ン１１の必要な大きさは３分の１となる。第１の２段排
気タービン過給機１８の追加接続は主エンジン１０の出
力の約５０％の際に行われ、これに反して前置圧縮機１
９と直列に設けられ過給機２０及び排気タービン１５に
より形成された１段の排気タービン過給機２１は、主エ
ンジン１０の定格回転速度の約２０％の際に既に始まっ
て過給動力に寄与することができる。
少なくとも一つの２段排気タービン過給機１８を、前置
圧縮機１９と排気タービン１５により駆動される過給機
２０との直列接続に対し並列に追加接続することができ
る。それにより前置圧縮機用エンジン１１を過給動力の
パーセンテージに相応して小形化することができる。た
だ一つの２段排気タービン過給機１８を追加接続できる
場合には、前置圧縮機用エンジン１１の必要な大きさは
２分の１となり、二つの２段排気タービン過給機１８を
段階的に追加接続できる場合には、前置圧縮機用エンジ
ン１１の必要な大きさは３分の１となる。第１の２段排
気タービン過給機１８の追加接続は主エンジン１０の出
力の約５０％の際に行われ、これに反して前置圧縮機１
９と直列に設けられ過給機２０及び排気タービン１５に
より形成された１段の排気タービン過給機２１は、主エ
ンジン１０の定格回転速度の約２０％の際に既に始まっ
て過給動力に寄与することができる。
【００１４】主エンジン１０が変速歯車の中間接続無し
に自動車の駆動のために用いられることにより、自動車
の自重がかなり低減され、特に走行開始の際の加速を著
しく高めることができ、特に自動車の加速の際に望まし
くない不安定性として現れる牽引力中断がすべての減速
比切り換えと共に無くなる。省略された変速歯車の重量
は一般に裸の自動車用エンジンの重量とほぼ同じ大きさ
である。前置圧縮機用エンジン１１の大きさは主エンジ
ン１０の大きさの約１０分の１であり、前置圧縮機１９
のために補助的に設けられる始動電動機２２の大きさは
前置圧縮機用エンジン１１の大きさの約１０分の１であ
る。
に自動車の駆動のために用いられることにより、自動車
の自重がかなり低減され、特に走行開始の際の加速を著
しく高めることができ、特に自動車の加速の際に望まし
くない不安定性として現れる牽引力中断がすべての減速
比切り換えと共に無くなる。省略された変速歯車の重量
は一般に裸の自動車用エンジンの重量とほぼ同じ大きさ
である。前置圧縮機用エンジン１１の大きさは主エンジ
ン１０の大きさの約１０分の１であり、前置圧縮機１９
のために補助的に設けられる始動電動機２２の大きさは
前置圧縮機用エンジン１１の大きさの約１０分の１であ
る。
【００１５】比較的小形の前置圧縮機用エンジン１１の
出力調節器２３は、給気タンク１４に接続された給気圧
力計２４及び同様に給気タンク１４に通じる給気温度計
２５のほかに回転速度計２６を備える。これらのセンサ
は給気温度が一定の場合に一定の給気圧力の調節を、ま
た給気温度が上昇した場合に相応に低減された給気圧力
の調節を総合的にもたらす。しかしながら走行エンジン
として働く主エンジン１０の加速ペダルとの関連性は存
在しない。
出力調節器２３は、給気タンク１４に接続された給気圧
力計２４及び同様に給気タンク１４に通じる給気温度計
２５のほかに回転速度計２６を備える。これらのセンサ
は給気温度が一定の場合に一定の給気圧力の調節を、ま
た給気温度が上昇した場合に相応に低減された給気圧力
の調節を総合的にもたらす。しかしながら走行エンジン
として働く主エンジン１０の加速ペダルとの関連性は存
在しない。
【００１６】主エンジン１０の運転制御のために、主エ
ンジンの軸継手２７に接続された負荷センサ２８、同様
にそこに接続された回転速度センサ２９、排気ガスタン
ク１６に接続された排気ガス圧力計３０、及び同様に排
気ガスタンク１６に通じる排気ガス温度計３１が、出力
表示器１７となるようにまとめられている。これらのセ
ンサは加速ペダル位置に関係して、燃料量調節並びに２
段に構成された少なくとも一つの補助排気タービン過給
器１８の追加接続をもたらす。
ンジンの軸継手２７に接続された負荷センサ２８、同様
にそこに接続された回転速度センサ２９、排気ガスタン
ク１６に接続された排気ガス圧力計３０、及び同様に排
気ガスタンク１６に通じる排気ガス温度計３１が、出力
表示器１７となるようにまとめられている。これらのセ
ンサは加速ペダル位置に関係して、燃料量調節並びに２
段に構成された少なくとも一つの補助排気タービン過給
器１８の追加接続をもたらす。
【００１７】内燃機関の運転開始の際には、前置圧縮器
１９がまず始動電動機２２により始動軸継手３２を介し
て、軸継手３３及び可変速伝動装置３４を介して前置圧
縮機１９と結合された小さい方のロータリピストン・デ
ィーゼルエンジン１１の中で、自己点火のために十分な
温度レベル及び圧力レベルが達成されるまで駆動される
。この始動期には、過給機２０のために存在する結合が
止め弁装置１２＋１３の一方の止め弁１２により遮断さ
れ、前置圧縮機用エンジン１１と給気タンク１４との間
に存在する結合が止め弁装置１２＋１３の他方の止め弁
１３により遮断されることにより、吸気フィルタ３５を
介して大気から取り入れられ前置圧縮機１９により圧縮
された空気が、迂回管路３６を経て前置圧縮機用エンジ
ン１１だけに供給される。止め弁装置１２＋１３が前置
圧縮機用エンジン１１の所定の回転速度への到達と共に
回転速度センサ２６からこれに関する切り換え信号を受
け取るときには、逆に迂回管路３６が遮断され給気の正
常通路が開放される。そのとき既に排気ガスが排気ガス
タンク１６と排気タービン１５とを経て消音器３７へ流
れている。
１９がまず始動電動機２２により始動軸継手３２を介し
て、軸継手３３及び可変速伝動装置３４を介して前置圧
縮機１９と結合された小さい方のロータリピストン・デ
ィーゼルエンジン１１の中で、自己点火のために十分な
温度レベル及び圧力レベルが達成されるまで駆動される
。この始動期には、過給機２０のために存在する結合が
止め弁装置１２＋１３の一方の止め弁１２により遮断さ
れ、前置圧縮機用エンジン１１と給気タンク１４との間
に存在する結合が止め弁装置１２＋１３の他方の止め弁
１３により遮断されることにより、吸気フィルタ３５を
介して大気から取り入れられ前置圧縮機１９により圧縮
された空気が、迂回管路３６を経て前置圧縮機用エンジ
ン１１だけに供給される。止め弁装置１２＋１３が前置
圧縮機用エンジン１１の所定の回転速度への到達と共に
回転速度センサ２６からこれに関する切り換え信号を受
け取るときには、逆に迂回管路３６が遮断され給気の正
常通路が開放される。そのとき既に排気ガスが排気ガス
タンク１６と排気タービン１５とを経て消音器３７へ流
れている。
【００１８】主エンジン１０は、前置圧縮機１９及びそ
のエンジン１１により運転準備完了される死点乗り越え
装置３８により、ほぼ加速ペダルの基本位置から死点乗
り越え装置３８を給気タンク１４に結合する二方弁３９
の開放により始動させられる。死点乗り越え装置３８は
圧縮空気に大きい力変換比で大きい作用面を提供し、主
エンジンに少なくとも最初の回転を与えなければならな
い。その後にこの装置は直ちに再び運転準備完了状態に
戻される。主エンジン１０が通常用いられるすべての補
助装置から切り離された後に、その全出力が専ら自動車
の加速のために利用される。自動車の停止と共に過給内
燃機関の主エンジン１０も停止し、そして再出発の際に
給気駆動式死点乗り越え装置３８により改めて始動しな
ければならない。
のエンジン１１により運転準備完了される死点乗り越え
装置３８により、ほぼ加速ペダルの基本位置から死点乗
り越え装置３８を給気タンク１４に結合する二方弁３９
の開放により始動させられる。死点乗り越え装置３８は
圧縮空気に大きい力変換比で大きい作用面を提供し、主
エンジンに少なくとも最初の回転を与えなければならな
い。その後にこの装置は直ちに再び運転準備完了状態に
戻される。主エンジン１０が通常用いられるすべての補
助装置から切り離された後に、その全出力が専ら自動車
の加速のために利用される。自動車の停止と共に過給内
燃機関の主エンジン１０も停止し、そして再出発の際に
給気駆動式死点乗り越え装置３８により改めて始動しな
ければならない。
【００１９】２段の補助排気タービン過給機１８は１段
の排気タービン過給機２１と消音器３７を共有し、固有
の吸気フィルタ４０を備え、排気側を第１の切換弁４１
を介して排気ガスタンク１６に接続され、給気側を第２
の切換弁４２を介して給気タンク１４に接続される。主
エンジン１０の出力の約５０％の際に出力表示器１７の
相応の信号に基づいて両切換弁４１、４２が開かれ、こ
のことは図中に破線の信号線で暗示されている。２段排
気タービン過給機１８の内部では排気ガスによりまず貫
流される排気タービンが後置圧縮機として働く過給機を
駆動し、排気ガスにより最後に貫流される排気タービン
が前置圧縮機として働く過給機を駆動する。
の排気タービン過給機２１と消音器３７を共有し、固有
の吸気フィルタ４０を備え、排気側を第１の切換弁４１
を介して排気ガスタンク１６に接続され、給気側を第２
の切換弁４２を介して給気タンク１４に接続される。主
エンジン１０の出力の約５０％の際に出力表示器１７の
相応の信号に基づいて両切換弁４１、４２が開かれ、こ
のことは図中に破線の信号線で暗示されている。２段排
気タービン過給機１８の内部では排気ガスによりまず貫
流される排気タービンが後置圧縮機として働く過給機を
駆動し、排気ガスにより最後に貫流される排気タービン
が前置圧縮機として働く過給機を駆動する。
【００２０】燃焼圧力を低下しそれにより部品保護又は
部品の一層の小形化及び軽量化を達成するために、前置
圧縮機用エンジン１１及び主エンジン１０はそれぞれ運
転時全体又は少なくとも暖機時において作動させられる
連続赤熱点火装置を備える。更に前置圧縮機用エンジン
１１及び主エンジン１０はそれぞれロータリピストンの
３６０°の回転角にわたり中断せずに働くディーゼル油
噴射装置を備えるので、著しく簡単化された噴射ポンプ
で間に合い、３６０°のクランク角にわたる実際上中断
の無いトルク発揮が達成され、絶対ピーク燃焼圧力及び
絶対ピーク温度がかなり下がる。
部品の一層の小形化及び軽量化を達成するために、前置
圧縮機用エンジン１１及び主エンジン１０はそれぞれ運
転時全体又は少なくとも暖機時において作動させられる
連続赤熱点火装置を備える。更に前置圧縮機用エンジン
１１及び主エンジン１０はそれぞれロータリピストンの
３６０°の回転角にわたり中断せずに働くディーゼル油
噴射装置を備えるので、著しく簡単化された噴射ポンプ
で間に合い、３６０°のクランク角にわたる実際上中断
の無いトルク発揮が達成され、絶対ピーク燃焼圧力及び
絶対ピーク温度がかなり下がる。
【図１】この発明に基づく過給内燃機関の一実施例の回
路図である。
路図である。
１０ 主エンジン
１１ 前置圧縮機用エンジン
１２、１３ 止め弁
１４ 給気タンク
１５ 排気タービン
１６ 排気タンク
１７ 出力表示器
１８ ２段排気タービン過給機
１９ 前置圧縮機
２０ 過給機
２２ 始動電動機
２３ 出力調節器
２４ 給気圧力計
２５ 給気温度計
３８ 死点乗り越え装置
Claims (9)
- 【請求項１】 給気側で補助エンジン（１１）により
駆動される前置圧縮機（１９）が、排気タービン（１５
）により駆動される過給機（２０）に直列に前置接続さ
れ、下流に向かって最後の過給機（２０）の後ろに、給
気圧力計（２４）が給気量の調節のために設けられてい
る過給内燃機関において、前置圧縮機（１９）のための
補助エンジン（１１）及び主エンジン（１０）として、
それぞれ低い圧縮比を有するロータリピストン・ディー
ゼルエンジンが用いられ、主エンジン（１０）と比較的
小形の前置圧縮機用エンジン（１１）との出力選択が著
しく異なり、前置圧縮機（１９）が高い始動給気圧力の
ための容積式圧縮機として構成され、この圧縮機のエン
ジン（１１）に加えて始動電動機（２２）を有し、前置
圧縮機（１９）の空気出口と前置圧縮機用エンジン（１
１）の給気入口との間に、前置圧縮機用エンジン（１１
）の初期の単独給気のための止め弁装置（１２＋１３）
が設けられ、主エンジン（１０）にはそれぞれの最初の
回転のために、前置圧縮機（１９）及びそのエンジン（
１１）により運転準備完了される給気作動式死点乗り越
え装置（３８）が設けられ、給気圧力計（２４）がそば
に配置された給気温度計（２５）と共に、高い始動給気
圧力に比べて低い主エンジン（１０）の運転給気圧力を
、温度に関係して前置圧縮機用エンジン（１１）の出力
調節器（２３）により調節するために用いられることを
特徴とする過給内燃機関。 - 【請求項２】 前置圧縮機用エンジン（１１）が止め
弁装置（１２＋１３）による初期の制約を伴って、主エ
ンジン（１０）と共通の給気タンク（１４）に接続され
ていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関。 - 【請求項３】 主エンジン（１０）及び前置圧縮機用
エンジン（１１）がそれぞれ二つ以上のロータリピスト
ンを備えることを特徴とする請求項１又は２記載の内燃
機関。 - 【請求項４】 主エンジン（１０）及び前置圧縮機用
エンジン（１１）の幾何学的圧縮比が一致していること
を特徴とする請求項１ないし３の一つに記載の内燃機関
。 - 【請求項５】 前置圧縮機用エンジン（１１）及び主
エンジン（１０）が排気タービンに通じる共通の排気タ
ンク（１６）に接続されていることを特徴とする請求項
１ないし４の一つに記載の内燃機関。 - 【請求項６】 主エンジン（１０）の出力表示器（１
７）により少なくとも一つの２段排気タービン過給機（
１８）が、前置圧縮機（１９）と排気タービン（１５）
により駆動される過給機（２０）との直列接続に並列に
追加接続されることを特徴とする請求項１ないし５の一
つに記載の内燃機関。 - 【請求項７】 主エンジン（１０）が変速歯車を中間
接続することなく自動車の駆動のために用いられること
を特徴とする請求項１ないし６の一つに記載の内燃機関
。 - 【請求項８】 前置圧縮機用エンジン（１１）及び主
エンジン（１０）がそれぞれその運転時全体又は少なく
とも暖機時に作動させられる連続赤熱点火装置を備える
ことを特徴とする請求項１ないし７の一つに記載の内燃
機関。 - 【請求項９】 前置圧縮機用エンジン（１１）及び主
エンジン（１０）がそれぞれロータリピストンの３６０
°の回転角にわたり中断せずに作動するディーゼル油噴
射装置を備えることを特徴とする請求項１ないし８の一
つに記載の内燃機関。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4040939.2 | 1990-12-20 | ||
| DE4040939A DE4040939C1 (ja) | 1990-12-20 | 1990-12-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04287833A true JPH04287833A (ja) | 1992-10-13 |
Family
ID=6420885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3352087A Pending JPH04287833A (ja) | 1990-12-20 | 1991-12-13 | 過給内燃機関 |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0492272A1 (ja) |
| JP (1) | JPH04287833A (ja) |
| KR (1) | KR920012713A (ja) |
| AU (1) | AU8973391A (ja) |
| BR (1) | BR9105486A (ja) |
| CA (1) | CA2058121A1 (ja) |
| CS (1) | CS388291A3 (ja) |
| DE (1) | DE4040939C1 (ja) |
| DK (1) | DK0492272T3 (ja) |
| FI (1) | FI915925A (ja) |
| HU (1) | HUT59738A (ja) |
| MX (1) | MX9102717A (ja) |
| NO (1) | NO915040L (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003529715A (ja) * | 2000-03-31 | 2003-10-07 | イノジー パブリック リミテッド カンパニー | エンジン |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2294729B (en) * | 1994-11-04 | 1999-02-24 | Gec Alsthom Diesels Ltd | A turbocharger assembly |
| GB9800282D0 (en) * | 1998-01-08 | 1998-03-04 | Rolls Royce Cars Limited | Turbocharger system |
| DE10235701B3 (de) * | 2002-08-03 | 2004-04-15 | UDO MAILäNDER GMBH | Aufgeladene Brennkraftmaschine |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE350801B (ja) * | 1971-04-23 | 1972-11-06 | Goetaverken Ab | |
| DE2350784C2 (de) * | 1973-10-10 | 1975-08-21 | Maschinenfabrik Augsburg-Nuernberg Ag, 8900 Augsburg | Aufgeladene Brennkraftmaschine |
| DE2809202A1 (de) * | 1978-03-03 | 1979-09-06 | Kuehnle Kopp Kausch Ag | Aufladesystem fuer einen mehrzylinder- verbrennungsmotor |
| JPS55109727A (en) * | 1979-02-17 | 1980-08-23 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Two-stage supercharging type diesel engine equipped with auxiliary blower |
| JPS55109728A (en) * | 1980-01-07 | 1980-08-23 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Two-stage supercharging type diesel engine |
| DE3002701A1 (de) * | 1980-01-25 | 1981-07-30 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8900 Augsburg | Aufladesystem fuer eine brennkraftmaschine |
| DE3100732C2 (de) * | 1981-01-13 | 1983-08-18 | Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh, 7990 Friedrichshafen | Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader |
| ES8701301A1 (es) * | 1985-05-15 | 1986-12-01 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Maquina motriz de combustion sobrealimentada |
-
1990
- 1990-12-20 DE DE4040939A patent/DE4040939C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-11-20 HU HU913621A patent/HUT59738A/hu unknown
- 1991-12-05 KR KR1019910022187A patent/KR920012713A/ko not_active Application Discontinuation
- 1991-12-11 EP EP91121206A patent/EP0492272A1/de not_active Withdrawn
- 1991-12-11 DK DK91121206.6T patent/DK0492272T3/da active
- 1991-12-13 JP JP3352087A patent/JPH04287833A/ja active Pending
- 1991-12-16 AU AU89733/91A patent/AU8973391A/en not_active Abandoned
- 1991-12-17 FI FI915925A patent/FI915925A/fi not_active Application Discontinuation
- 1991-12-18 BR BR919105486A patent/BR9105486A/pt unknown
- 1991-12-18 CS CS913882A patent/CS388291A3/cs unknown
- 1991-12-19 MX MX9102717A patent/MX9102717A/es not_active Application Discontinuation
- 1991-12-19 NO NO91915040A patent/NO915040L/no unknown
- 1991-12-19 CA CA002058121A patent/CA2058121A1/en not_active Abandoned
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CS388291A3 (en) | 1992-07-15 |
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