JPH0429056Y2 - - Google Patents
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- JPH0429056Y2 JPH0429056Y2 JP1987022888U JP2288887U JPH0429056Y2 JP H0429056 Y2 JPH0429056 Y2 JP H0429056Y2 JP 1987022888 U JP1987022888 U JP 1987022888U JP 2288887 U JP2288887 U JP 2288887U JP H0429056 Y2 JPH0429056 Y2 JP H0429056Y2
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- Japan
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- air
- turbine
- intake
- blower
- cooling
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- 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.)
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 35
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- Supercharger (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は、ターボチヤージヤ付エンジンの給気
冷却装置に関する。
冷却装置に関する。
自動車用エンジンの燃費改善のために、排気圧
力で回転させられるタービンにより給気ブロアを
駆動して過給を行ない、これによつて吸気の充填
効率を高めて出力の向上をはかるようにしたター
ボチヤージヤ付エンジンが既に知られている。
力で回転させられるタービンにより給気ブロアを
駆動して過給を行ない、これによつて吸気の充填
効率を高めて出力の向上をはかるようにしたター
ボチヤージヤ付エンジンが既に知られている。
ところで、このようなターボチヤージヤ付エン
ジンにおいては、給気ブロアにより加圧された吸
気温度は通常120〜150℃程度に達し、この吸気温
度の上昇により吸気密度が低下することから、結
果的には充填効率がそれほど上昇せずおもうよう
には出力の向上がはかれないという問題があつ
た。
ジンにおいては、給気ブロアにより加圧された吸
気温度は通常120〜150℃程度に達し、この吸気温
度の上昇により吸気密度が低下することから、結
果的には充填効率がそれほど上昇せずおもうよう
には出力の向上がはかれないという問題があつ
た。
この対策として従来では、例えば空冷式インタ
ークーラ或いは水冷式インタークーラを給気ブロ
ア下流の吸気通路に設け、加圧された後の吸気を
冷却することにより、吸気密度を高めて過給効果
を充分に発揮させるようにしたものがある。
ークーラ或いは水冷式インタークーラを給気ブロ
ア下流の吸気通路に設け、加圧された後の吸気を
冷却することにより、吸気密度を高めて過給効果
を充分に発揮させるようにしたものがある。
ところが、このような従来の水冷及び空冷式の
インタークーラにあつては、水冷、空冷式を問わ
ず直接または間接的にエンジン冷水水あるいは車
両の走行によつて得られる車速風による冷却作用
を利用したものであるため、エンジン冷却水温以
下まで吸気温度を低下させることはできず、又空
冷式の場合、車速風以上の風量を得ることはでき
ず、その冷却効果が不充分である場合があつた。
また、ターボチヤージヤからの過給気温度を冷却
するため、その給気ブロアに下流側にタービンを
設け、このタービンによる膨張仕事によつて吸気
温度を冷却しようとした技術も知られている。し
かしながら、この場合タービン回転に伴う摩擦熱
の発生によつて回転軸が膨張し、その回転に支障
をきたす恐れがある。
インタークーラにあつては、水冷、空冷式を問わ
ず直接または間接的にエンジン冷水水あるいは車
両の走行によつて得られる車速風による冷却作用
を利用したものであるため、エンジン冷却水温以
下まで吸気温度を低下させることはできず、又空
冷式の場合、車速風以上の風量を得ることはでき
ず、その冷却効果が不充分である場合があつた。
また、ターボチヤージヤからの過給気温度を冷却
するため、その給気ブロアに下流側にタービンを
設け、このタービンによる膨張仕事によつて吸気
温度を冷却しようとした技術も知られている。し
かしながら、この場合タービン回転に伴う摩擦熱
の発生によつて回転軸が膨張し、その回転に支障
をきたす恐れがある。
上記問題を解決するため、本考案によれば、エ
ンジン排気通路に介装した排気タービンにより吸
気通路に設けた第１の給気ブロアを駆動するよう
にしたターボチヤージヤと、該第１の給気ブロア
下流の吸気通路に吸気冷却のためのインタークー
ラとを備え、第１の給気ブロア下流の吸気通路に
上記ターボチヤージヤの過給気により駆動される
タービンを設けると共に上記インタークーラを冷
却するフアンを設け、この冷却フアンを上記ター
ビンの回転軸で駆動するようにしたターボチヤー
ジヤ付エンジンの給気冷却装置において、上記タ
ービン下流の吸気通路に、タービンの回転軸に取
り付けられてタービン通過後の給気を圧縮する第
２の給気ブロアを設けると共に、タービンと第２
の給気ブロアとの間の吸気通路部分を上記回転軸
に沿つて延在せしめたことを特徴とするターボチ
ヤージヤ付エンジンの給気冷却装置が提供され
る。
ンジン排気通路に介装した排気タービンにより吸
気通路に設けた第１の給気ブロアを駆動するよう
にしたターボチヤージヤと、該第１の給気ブロア
下流の吸気通路に吸気冷却のためのインタークー
ラとを備え、第１の給気ブロア下流の吸気通路に
上記ターボチヤージヤの過給気により駆動される
タービンを設けると共に上記インタークーラを冷
却するフアンを設け、この冷却フアンを上記ター
ビンの回転軸で駆動するようにしたターボチヤー
ジヤ付エンジンの給気冷却装置において、上記タ
ービン下流の吸気通路に、タービンの回転軸に取
り付けられてタービン通過後の給気を圧縮する第
２の給気ブロアを設けると共に、タービンと第２
の給気ブロアとの間の吸気通路部分を上記回転軸
に沿つて延在せしめたことを特徴とするターボチ
ヤージヤ付エンジンの給気冷却装置が提供され
る。
本考案は、ターボチヤージヤからの過給気によ
つてタービンを回転させ、このタービンが冷却フ
アンと第２の給気ブロアを回転する仕事（膨張仕
事）即ち、吸入空気の持つ熱量が仕事をすること
により吸気温度を低下させるものである。又、タ
ービン通過後の冷却した給気は回転軸に沿つて流
動し、回転軸を効果的に冷却する。
つてタービンを回転させ、このタービンが冷却フ
アンと第２の給気ブロアを回転する仕事（膨張仕
事）即ち、吸入空気の持つ熱量が仕事をすること
により吸気温度を低下させるものである。又、タ
ービン通過後の冷却した給気は回転軸に沿つて流
動し、回転軸を効果的に冷却する。
以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。
る。
第１図は本考案の給気冷却装置を備えたエンジ
ン全体を示す概略図であり、１はエンジン本体、
２は排気通路、３は吸気通路、４はエアクリーナ
を示し、ターボチヤージヤ５は排気通路２に介装
した排気タービン６と、エアクリーナ４下流の吸
気通路３に設けられた第１の給気ブロア（コンプ
レツサ）７とから構成され、エンジン本体１に新
気を過給する。又、８は吸気通路３内に設けられ
た空冷式インタークーラであり、インタークーラ
８下流の吸気通路３内には本考案によるタービン
９が設けられる。第２図に示すように、このター
ビン９の構造は一般的なターボチヤージヤのラジ
アルタービンと同様な構造を呈しており、給気ブ
ロア７からの過給気により駆動されて吸気を膨張
させる。又、本実施例によればこのタービン９の
回転軸１０は延長されて一端にはインタークーラ
８を冷却するための冷却フアン１１が、又他端に
はタービン９からの吸気をエンジン本体１に送る
ための第２の給気ブロア１２（以下、ブロア１２
と呼ぶ）が設けられ、タービン９の駆動に同期し
て冷却フアン１１、ブロア１２が回転される。更
に、タービン９とブロア１２との間に位置するこ
とになるタービン下流の吸気通路部分３ａは、そ
の同軸配置のために回転軸１０に沿つて延びて形
成される。又、ブロア１２下流の吸気通路３内に
は吸入空気量検出のためのエアフロメータ１３と
スロツトル弁１４が設けられる。尚、本図におい
て、１５は吸気マニホールド、１６は排気マニホ
ールドである。
ン全体を示す概略図であり、１はエンジン本体、
２は排気通路、３は吸気通路、４はエアクリーナ
を示し、ターボチヤージヤ５は排気通路２に介装
した排気タービン６と、エアクリーナ４下流の吸
気通路３に設けられた第１の給気ブロア（コンプ
レツサ）７とから構成され、エンジン本体１に新
気を過給する。又、８は吸気通路３内に設けられ
た空冷式インタークーラであり、インタークーラ
８下流の吸気通路３内には本考案によるタービン
９が設けられる。第２図に示すように、このター
ビン９の構造は一般的なターボチヤージヤのラジ
アルタービンと同様な構造を呈しており、給気ブ
ロア７からの過給気により駆動されて吸気を膨張
させる。又、本実施例によればこのタービン９の
回転軸１０は延長されて一端にはインタークーラ
８を冷却するための冷却フアン１１が、又他端に
はタービン９からの吸気をエンジン本体１に送る
ための第２の給気ブロア１２（以下、ブロア１２
と呼ぶ）が設けられ、タービン９の駆動に同期し
て冷却フアン１１、ブロア１２が回転される。更
に、タービン９とブロア１２との間に位置するこ
とになるタービン下流の吸気通路部分３ａは、そ
の同軸配置のために回転軸１０に沿つて延びて形
成される。又、ブロア１２下流の吸気通路３内に
は吸入空気量検出のためのエアフロメータ１３と
スロツトル弁１４が設けられる。尚、本図におい
て、１５は吸気マニホールド、１６は排気マニホ
ールドである。
以下、第１図及び第２図に示す装置の作動及び
作用を説明する。尚、図中実線矢印は吸気及び排
気の流れを示し、点線矢印はエンジンルーム内空
気の流れを示す。エアクリーナ４を経て吸気通路
３に導入された新気はターボチヤージヤ５の給気
ブロア７によつて圧縮され、圧力も温度も高まつ
てインタークーラ８に入る。インタークーラ８は
エンジンルーム内に取り込まれた空気によつて吸
気温度を低下させる型式であつて、冷却された空
気はタービン９内で膨張しブロア１２から冷却空
気となつてエアフロメータ１３に入ることにな
る。タービン９は負荷となる冷却フアン１１とブ
ロア１２を駆動しているのでここで動力が吸収さ
れ空気の温度は低下したままとなる。タービン９
の駆動負荷としての冷却フアン１１はエンジンル
ーム内空気を点線矢印の方向に流動してインター
クーラ８の冷却効果を高め、ブロア１２はタービ
ン９の負荷と、冷却された空気をエンジン本体１
へと送り込む送風機としての機能とを兼ねたもの
でありこのブロア１２による過給圧は、吸気を送
風可能な程度であつて、1kg／cm2以下の空気ポン
プが好ましい。
作用を説明する。尚、図中実線矢印は吸気及び排
気の流れを示し、点線矢印はエンジンルーム内空
気の流れを示す。エアクリーナ４を経て吸気通路
３に導入された新気はターボチヤージヤ５の給気
ブロア７によつて圧縮され、圧力も温度も高まつ
てインタークーラ８に入る。インタークーラ８は
エンジンルーム内に取り込まれた空気によつて吸
気温度を低下させる型式であつて、冷却された空
気はタービン９内で膨張しブロア１２から冷却空
気となつてエアフロメータ１３に入ることにな
る。タービン９は負荷となる冷却フアン１１とブ
ロア１２を駆動しているのでここで動力が吸収さ
れ空気の温度は低下したままとなる。タービン９
の駆動負荷としての冷却フアン１１はエンジンル
ーム内空気を点線矢印の方向に流動してインター
クーラ８の冷却効果を高め、ブロア１２はタービ
ン９の負荷と、冷却された空気をエンジン本体１
へと送り込む送風機としての機能とを兼ねたもの
でありこのブロア１２による過給圧は、吸気を送
風可能な程度であつて、1kg／cm2以下の空気ポン
プが好ましい。
尚、本考案の給気冷却装置におけるエアフロメ
ータ１３の取付位置は、最終的な吸気流量を検出
する必要上、ブロア１２下流の吸気通路３内に設
けられる。
ータ１３の取付位置は、最終的な吸気流量を検出
する必要上、ブロア１２下流の吸気通路３内に設
けられる。
ところで、例えばエンジンが低回転であつて、
かつスロツトル弁１４開度が全開の（即ち、フル
スロツトル）の際には排気通路２内を流れる排気
の圧力が低下し、ターボチヤージヤ５の出力が低
下してタービン９駆動のための吸気圧力が確保さ
れにくいことが考えされる。第３図はかかる問題
対策としてターボチヤージヤ５とエアクリーナ４
との間の吸気通路３に並行してエアーポンプ１７
を設けた図であつて、吸気通路３内には、上述し
た機関状態の際閉じその他の状態では常に開くよ
うに設定される制御弁１８が設けられ低負荷フル
スロツトル時エアポンプ１７により吸気を圧送す
ることでターボチヤージヤ５の給気ブロア７を回
転させタービン９駆動のための圧力を確保してい
る。
かつスロツトル弁１４開度が全開の（即ち、フル
スロツトル）の際には排気通路２内を流れる排気
の圧力が低下し、ターボチヤージヤ５の出力が低
下してタービン９駆動のための吸気圧力が確保さ
れにくいことが考えされる。第３図はかかる問題
対策としてターボチヤージヤ５とエアクリーナ４
との間の吸気通路３に並行してエアーポンプ１７
を設けた図であつて、吸気通路３内には、上述し
た機関状態の際閉じその他の状態では常に開くよ
うに設定される制御弁１８が設けられ低負荷フル
スロツトル時エアポンプ１７により吸気を圧送す
ることでターボチヤージヤ５の給気ブロア７を回
転させタービン９駆動のための圧力を確保してい
る。
ところで、タービン９の慣性的な回転により、
給気ブロア７、タービン９間の吸気圧力が減少
し、その結果膨張仕事が減少し、冷却効果が減ず
ることが考えられる。第４図はこの対策として、
例えばタービン所定回転以上ではその回転を制動
するようなブレーキ機構１９を負荷として設けた
ものである。
給気ブロア７、タービン９間の吸気圧力が減少
し、その結果膨張仕事が減少し、冷却効果が減ず
ることが考えられる。第４図はこの対策として、
例えばタービン所定回転以上ではその回転を制動
するようなブレーキ機構１９を負荷として設けた
ものである。
尚、第２図、第３図の機構は、タービン９での
膨張仕事による冷却作用を確実にするために設け
られたものであつて、ターボチヤージヤ５の能力
やタービン９による膨張度合等に応じて適宜に選
択され得るものである。
膨張仕事による冷却作用を確実にするために設け
られたものであつて、ターボチヤージヤ５の能力
やタービン９による膨張度合等に応じて適宜に選
択され得るものである。
以上、説明したように本考案によれば、ターボ
チヤージヤによつて過給された吸気の膨張仕事に
より吸気冷却が行なわれ、又タービン負荷として
インタークーラ冷却用のフアンを駆動することに
より、従来のインタークーラ付ターボチヤージヤ
エンジンよりも吸気温度がさらに低下し、従つて
充填効率が上昇し、出力の向上がはかれる。更に
本発明によれば、タービン下流側の吸気通路部分
はその回転軸に沿つて延びるため、タービンによ
つて冷却された給気は効果的にこの回転軸を冷却
することになり、タービン回転に伴つて発生する
摩擦熱に起因するタービン本体や第２の給気ブロ
ア本体の温度上昇を抑制することができる。又、
吸気温度の低下はノツキング防止対策としても有
効であり、加えて排気温度の低下が達成され、従
来触媒の冷却に使用されていた燃料も低減され、
エンジン燃費の低減が可能となる。
チヤージヤによつて過給された吸気の膨張仕事に
より吸気冷却が行なわれ、又タービン負荷として
インタークーラ冷却用のフアンを駆動することに
より、従来のインタークーラ付ターボチヤージヤ
エンジンよりも吸気温度がさらに低下し、従つて
充填効率が上昇し、出力の向上がはかれる。更に
本発明によれば、タービン下流側の吸気通路部分
はその回転軸に沿つて延びるため、タービンによ
つて冷却された給気は効果的にこの回転軸を冷却
することになり、タービン回転に伴つて発生する
摩擦熱に起因するタービン本体や第２の給気ブロ
ア本体の温度上昇を抑制することができる。又、
吸気温度の低下はノツキング防止対策としても有
効であり、加えて排気温度の低下が達成され、従
来触媒の冷却に使用されていた燃料も低減され、
エンジン燃費の低減が可能となる。
第１図は本考案による給気冷却装置を示すエン
ジン概略図；第２図は給気冷却装置の詳細な断面
図；第３図は第１図に示した実施例をさらに展開
させた部分的吸気系を示す図；第４図は第３図同
様発展させた給気冷却装置を示す図。 ２……排気通路、３……吸気通路、５……ター
ボチヤージヤ、７……給気ブロア、８……インタ
ークーラ、９……タービン、１０……回転軸、１
１……冷却フアン。
ジン概略図；第２図は給気冷却装置の詳細な断面
図；第３図は第１図に示した実施例をさらに展開
させた部分的吸気系を示す図；第４図は第３図同
様発展させた給気冷却装置を示す図。 ２……排気通路、３……吸気通路、５……ター
ボチヤージヤ、７……給気ブロア、８……インタ
ークーラ、９……タービン、１０……回転軸、１
１……冷却フアン。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 エンジン排気通路に介装した排気タービンによ
り吸気通路に設けた第１の給気ブロアを駆動する
ようにしたターボチヤージヤと、該第１の給気ブ
ロア下流の吸気通路に吸気冷却のためのインター
クーラとを備え、第１の給気ブロア下流の吸気通
路に上記ターボチヤージヤの過給気により駆動さ
れるタービンを設けると共に上記インタークーラ
を冷却する冷却フアンを設け、この冷却フアンを
上記タービンの回転軸で駆動するようにしたター
ボチヤージヤ付エンジンの給気冷却装置におい
て、 上記タービン下流の吸気通路に、タービンの回
転軸に取り付けられてタービン通過後の給気を圧
縮する第２の給気ブロアを設けると共に、タービ
ンと第２の給気ブロアとの間の吸気通路部分を上
記回転軸に沿つて延在せしめたことを特徴とする
ターボチヤージヤ付エンジンの給気冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987022888U JPH0429056Y2 (ja) | 1987-02-20 | 1987-02-20 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987022888U JPH0429056Y2 (ja) | 1987-02-20 | 1987-02-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63130630U JPS63130630U (ja) | 1988-08-26 |
| JPH0429056Y2 true JPH0429056Y2 (ja) | 1992-07-15 |
Family
ID=30820699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987022888U Expired JPH0429056Y2 (ja) | 1987-02-20 | 1987-02-20 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0429056Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017223212A (ja) * | 2016-06-16 | 2017-12-21 | 早川 秀樹 | エンジンと多目的ファンモーターターボ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5612016A (en) * | 1979-07-12 | 1981-02-05 | Mitsuwa Seiki Co Ltd | Intercooler for supercharger |
-
1987
- 1987-02-20 JP JP1987022888U patent/JPH0429056Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5612016A (en) * | 1979-07-12 | 1981-02-05 | Mitsuwa Seiki Co Ltd | Intercooler for supercharger |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63130630U (ja) | 1988-08-26 |
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