JPH05500259A - 一又は二段過給の場合に用いるための内燃機関用吸入装置 - 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】 −又は二段過給の場合に用いるための内燃機関用吸入袋！ ［技術分野］ 本発明は吸入された燃焼用空気を排気タービン過給機の圧縮機及び中間に配置し である過給気冷却器を経て内燃機関の給気集合ハウジングへかつ最後にそこから 内燃機関のシリンダヘッド給気路へ導く−又は二段過給内燃機関用吸入装置に関 する。

［背景技術］ この種の吸入装置はたとえばＤＥ−ＯＳ２０５９２２０から公知である。このＶ 字型２列配置シリンダの内燃機間では一段過給のため各シリンダ列に排気タービ ン過給機が従属させである。圧縮機により圧縮された燃焼用空気は内燃機間にそ っている、内部に過給気冷却器が組みこんである集合管に達する。いくつかのブ ロック型熱交換器要素を前後に並べることにより集合管の低い全高を達成しよう とする。しかしその内燃機間をできるだけ低い費用で二段過給内燃機関に変更し ようとするとき、どのようにして、排気タービン過給機、過給気冷却器及び集合 ハウジングを備えた吸入装置の場所を塞がない配置を構成するかは示されていな い。

［発明の開示］ 本発明には、相異なる部品の使用を少なくしながら一段過給用にも二段用にも適 用でき、よって論理的利点をもたらし、そのうえにエンジン変形の寸法及び吸入 袋！の組立を大幅に統一化することを可能としかつ流れの導き方についても有利 である吸入装置を示すという課題が根拠となっている。

この課題は請求の範囲１特徴の部記載の吸入装置の実施形式において達成される 。それによると、排気タービン過給機、過給気冷却機及び給気集合ハウジングな らびにシリンダヘッド吸気路への配管が一段過給の場合にも二段過給の場合にも 同一配置において用いられる。もちろん二段過給の場合には低圧過給気冷却器を 追加しなくてはならない。一段過給の場合に用いられる過給気冷却器の代わりに 、高圧過給気冷却器が設けである。また一段過給の場合に用いられる排気タービ ン過給機の代わりには高圧排気タービン過給機が設けである。一段過給の場合に 吸入漏斗つき吸入ハウジングを形成する流れハウジング及び二段過給の場合に低 圧過給気冷却器の冷却要素を収容しているハウジング（複数）は、−及び二段過 給の場合に同じ場所に取付けられる同一部品をもってその都度形成しである。こ の統一は対応コスト低下を伴う論理的利点へ導く１組立は簡易化され、据付容積 は−及び二段過給の場合同様となる。さらにこの吸入装置は流れの導き方からも 有利である。請求の範囲２記載のとくに好都合な実施形式において吸気集合ハウ ジングがＶ字型に配置されたシリンダ列の間・内燃機関にそって延びかつ給気集 合ハウジング上に装置部品を配置し得るときには、シリンダへの流れ配分の良い 最適の流れの導き方及びとくに小さい据付容積が得られる。一段過給の場合には 吸入漏斗及び過給気冷却器が給気集合ハウジング上に並列配置しである。二段過 給の場合には高圧−及び低圧過給気冷却器が給気集合ハウジング上に並列配置し である。請求の範囲３記載の給気気合ハウジングの狭い方の側面に排気タービン 過給機を取付けることは、下部が接続枝管をもってで直接に圧縮機吸入口と対向 することになり、さらに据付容積を小さくし、流れの導き方にとってとくに有利 である。請求の範囲４記載の吸入装置では、給気集合ハウジングの上壁限界が浴 槽状に形成してあって圧縮機吸入枝管と結合しである成形された接続枝管へ給気 が到達する前に経過する流動空間が形成される。し、　ジスタ（、Ｒｅｇｉｓｔ ｅｒ−）過給では通常各シリンダ列に１基の排気タービン過給機が、又は二段過 給の場合排気タービン過給機グループが従属させである０部分負荷の場合、利用 可能の排気量が少ないときには、双方のシリンダ列から排出される排気が一方の 過給機又は排気タービン過給機グループのみの駆動に用いられる。それゆえ対応 の排気タービン過給機のタービンへ導く排気管及び圧縮機へ導く吸気管は請求の 範囲５に従って閉鎖装置が設けてあり、これらは排気タービン過給機を切るため に操作される。一段過給の場合圧縮機側の閉鎖装置は有利に吸入漏斗入口に設け られる。そこではこれに保守作業のため手が届き易い、この閉鎖装置配置では吸 入漏斗内部の流路を分離しておかなくてはならない、それゆえ吸入漏斗内に隔壁 が設けてありこれが浴槽状に形成された下部内の横材とともに、圧縮機の両吸入 技管のための分離された吸入路を形成する、双方のシリンダ列に２グループの排 気タービン過給機が従属させてあり部分負荷の場合には一方の過給機グループを 切る二段過給では、請求の範囲６記載の中間冷却器内の吸入路を分離することが 同じく必要である。それゆえハウジング内の隔壁により分離された二つの個別の 熱交換要素が用いられる。この隔壁はその下方の浴槽型流動空間内の横材ととも に、その都度各シリンダ列に従属する排気タービン過給機用の個別の流路を形成 する。給気気合ハウジングに合わせて成形された・分離の流路用の横材を備えた 浴槽型流動空間はそれで−又は二段過給の場合もレジスタ過給の場合も変更なし に維持できる。据付容積を節減する構造のためにはそのほか、過給気冷却器ハウ ジングを給気集合ハウジウジング内へ、側面上部の入口を経て導入される。

［図面の簡単な説明］ 本発明の実施例は図面に図示してあり、以下に詳細に記述する：図面中 第１図は内燃機関及び一段過給用吸入装置の側面図第２図は内燃機関及び一段過 給用吸入装置の上面図第３図は内燃機関及び二段過給用吸入装置の側面図第４図 は内燃機関及び二段過給用吸入装置の上面図第５図は第３図の切断線■−Ｖにそ った内燃機関の断面図を示す。

［発明を実施するための最良の形態コ 第１及び２図に側面図及び上面図において示しである吸入装置つき内燃機関１は 一段過給される。これでは７字形に配列しである双方のシリンダ列の各々に排気 タービン過給機２．２′がそれぞれ従属させてあり、それらのうちの一方には部 分負荷の場合に切るための閉鎖装置つきで形成しである。双方の過給機２，２′ の２台の圧縮機４，４′は給気集合ハウジング９に合わせて成形しである接続枝 管７．７′を経て燃焼用空気を採り入れる。

接続枝管７，７′は個別の流路と結合してあり、後者は同じく給気集合ハウジン グ９に合わせて成形しである浴槽状の下部とその上に載せである吸入漏斗１１と から形成しである。下部はもちろんこれまた個別の、給気集合ハウジング９に合 わせて成形してはない、しかし図示はしていない部品として製作しておくことが できようも、給気集合ハウジング９に載せられる。吸入漏斗１１内には隔壁１２ が延びており、これが浴槽形の下部内の横材１０とともに排気タービン過給機の 圧縮機用の分離された吸入路を形成する。双方の流路の一方は吸入漏斗１１吸入 口内の、ダンパーとして形成された閉鎖装置１３により閉鎖可能である。この構 造ではたとえば保守作業のためダンパーに容易に手が届く、吸入枝管を給気集合 ハウジング９に向けて圧縮機４．４′を直接に給気集合ハウジング９の狭い方の 側面に配置することは流路の短い最適の給気導入を保証する。圧縮された空気は 配管１４゜１４′を経て過給気冷却器１５に達し、後者のハウジング１６はその 下にある給気集合ハウジング９の蓋となる。

過給気冷却器１５のハウジング１６は直接に吸入漏斗１１のある吸入ハウジング と並列している。過給気は側面の開孔１７を経て過給気冷却器１５のハウジング １６内へ、また過給気冷却器１５の熱交換器要素を経て両シリンダ列に共通の給 気気合ハウジング９内へ流入する。

過給気集合ハウジング９は個別の接続枝管１８を経てシリンダヘッド１９の吸入 路と接続しである。このことは吸入装置全体を取外す必要なしにシリンダヘッド ９を取出し得る利点がある。そのほかシリンダヘッド１９のさまざまな流入−及 び接続条件（たとえば二又は四弁ヘッド）のための接続枝管１８は給気集合ハウ ジングの変更の必要なしに容易に変更できる。

第３乃至５図には内燃機関及び二段過給の場合の吸入装置の構造を側面図、上面 図及び断面図において示しである０周囲の空気は低圧排気タービン過給機３″、 ３″の低圧圧縮機６″、６″の吸入枝管を経て大気から吸入される。一方の排気 タービン過給機グループを切るために、一方の吸入枝管の入口に閉鎖装置が設け である。低圧圧縮機６″、６″により予圧された給気は配管２５゜２５′を経て 、一段過給の際に用いられる吸入漏斗１１の代わりに、給気気合ハウジング９に 合わせて成形された浴槽状の下部上に載せである低圧過給気冷却器２２に達する 。もちろん下部は、図示してはないが、ここでも給気集合ハウジング上に載せ得 る個別の部品として製作しておくことができよう、低圧過給気冷却器２２のハウ ジング２３には隔壁２４があり、これが浴槽状下部内の横材１０と結合されて個 別の流路を形成する。冷却器要素として二つの個別の熱変換要素が役立つ、双方 の排気タービン過給機グループ３．３″及び３′、３″用の個別の給気路は、一 方の排気タービン過給機グループのみ作動する場合に高圧システムと低圧システ ムとを分離しておくのに必要である。さもないと、停止中の過給機の高圧圧縮機 を経て低圧圧縮機に達する流れの短絡が生じる０本発明により、高圧排気タービ ン過給機３．３′の高圧圧縮機５．５′は、一段過給の場合の排気タービン過給 機２，２′の圧縮機４．４′と同じ場所にそれらの吸入枝管をおいて配置される 。それで圧縮機４．４′乃至高圧圧縮機５．５′の吸入枝管へ導く・給気集合ハ ウジング９に合わせて成形しである接続枝管７，７′ならびに過給気冷却器１５ へ導く配管１４．１４′及び接続部及び固定具は−及び二段過給の際に同じに製 作しかつ取付けておくことができる。とくに浴槽形下部つき給気集金ハウジング ９及びこれに合わせて成形しである接続枝管７．７′は−及び二段過給の際に変 更なしで使用できる。

高圧圧縮機５．５′により圧縮された過給気は、同じく一段過給の際と同様に配 置しである配管１４．１４’を経て、今では高圧過給気冷却器として役立つ過給 気冷却器１５に達する。過給気冷却器１５のハウジング１６は直接に低圧過給気 冷却器２２のハウジング２３と並列して給気集合ハウジング９上にある。従って 本発明による吸入装置を用いると、内燃機関は最少個数の各種部品に基づいて− 又は二段過給用に装備することができる、基本的には単に、吸入漏斗１１の代わ りに低圧過給気冷却器２２を、また予圧された過給気が中間冷却器２２の側面入 口開孔へ達するのに経由する送入配管２５゜２５′を備えた付加の排気タービン 過給機を備えつけなくてはならないにすぎない。その他の部品は高圧グループも 含めて、双方のエンジン変形において同一配置に組立てることができる。このこ とから、製作し準備しておかなくてはならない各種部品の個数が最少であるので 、コスト上の利点の生じることは明らかである。シリンダ列間の吸入装置の及び それらの上に載せである過給気冷却器の配！及び給気集合ハウジングの狭い方の 側面に接続する過給気冷却器の配置は、迂回の少ない短い配管接続に基づく最適 の流れの導き方及び個々のシリンダへの流れの良好な配分を保証する。

要　約 本発明は−又は二段過給内燃機関（１）用吸入装置に関する。この吸入装置はで きるだけ僅かな変更をもって一段過給にも二段にも使用可能とすべきである。こ の目的は、排気タービン過給機（２，２’乃至３．３’）、過給気冷却器（１５ ）及び給気集合ハウジング（９）ならびに装置部品間の配管（１４，１４’乃至 ７．７’）及びシリンダヘッド（１９）の吸気路への配管が一段過給の際にも二 段過給の際にも同一配置において用いられることによって達成される。その場合 二段過給の際には一段過給の際に用いられる過給気冷却器（１５）の代わりに高 圧過給気冷却器が設けである。一段過給の際に設けられる排気タービン過給機（ ２，２’）の代わりに、二段過給の際には高圧排気タービン過給機（３゜３′） がある、その他の有利な実施形式は給気気合ハウジング（９）上の過給気冷却器 （１５）の配置及び給気集合ハウジング（９）の狭い方が側面上の排気タービン 過給機（２゜２′乃至３，３′及び３″、３勺の配置によって達成される。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．１．一又は二段過給において用いるための内燃機関（１）用吸入装置であっ て １，１．少なくとも１基の排気タービン過給機（２，２′）、過給気冷却器（１ ５）及び給気集合ハウジング（９）ならびに装置部品間の及びシリンダヘッド給 気路への配管を備え ２．給気集合ハウジング（９）ならびに装置部品間の配管は二段過給の場合にも 一段過給の場合と同じ配置で用いられ ３．二段過給の場合には、一段過給の際に用いられる排気タービン過給機（２， ２′）の代わりに高圧排気タービン過給機（３，３′）が取付けであり３，１． 二段過給の場合には、低圧排気タービン過給機（３′′，３′′）が追加され ４，二段過給の場合には、一段過給の際に用いられる過給気冷却器（１５）の代 わりに高圧過給気冷却器が設けてあり ５．二段過給の場合には、低圧過給気冷却器（２２）が追加され ５，１．一段過給の際に吸入漏斗（１１）つき吸入ハウジングを形成する流れハ ウジング及び二段過給の際に低圧過給気冷却器（２２）の冷却要素を収容するハ ウジングはそれぞれ同一の下部を備えて形成しており ５，２．一段過給の場合には、吸入漏斗（１１）つきの上部が ５，３．一段過給の場合には、ハウジング内部の冷却要素へ過給気を導くための 接続口のある蓋がその上に載せられ得 ５，４．下部には排気タービン過給機（２，２′乃至３，３′）の圧縮機（４， ４′乃至５，５′）へ過給気を導くための接続枝管（７，７′）があり ５，５．下部は一及び二段過給の際に同一個所に取付けてある装置 ２．１．請求の範囲１記載の吸入装置であって２．給気集合ハウジング（９）は Ｖ字形に配列された二つのシリンダ死の間において内燃機関（１）にそって延び ３．給気集合ハウジング（９）上面上には一段過給の場合過給気冷却器（１５） と吸入漏斗（１１）つきの流れハウジングとが並列して ３，１．二段過給の場合過給気冷却器（１５及び２２）が並列して取付けてある 装置 ３．１．請求のの範囲２記載の吸入装置であって２．排気タービン過給機（２， ２′）乃至高圧排気タービン過給電（３，３′）は給気集合ハウジング（９）の 狭い方の側面に、また ３．吸入漏斗（１１）つき吸入ハウジングの乃至低圧過給気冷却器（２２）の下 部はその接続枝管（７，７′）をもって、直接に排気タービン過給機（２，２′ 乃至３，３′）の圧縮機（４，４′乃至５，５）の吸入口に対向して配置してあ る装置 ４．１．請求の範囲１，２又は３記載の吸入装置であって ２．吸入ハウジングを形成する流れハウジングの下部乃至低圧過給気冷却器（２ ２）のハウジングの下部は給気集合ハウジング（９）に合わせて成形してある装 置 ５．１．請求の範囲１乃至４の一つに記載の吸入装置であって ２．吸入漏斗（１１）を収容している吸入ハウジング上部には隔壁（１２）があ り、これが下部内の横材（１０）とともに、それぞれ各シリンダ列に従属させて ある排気タービン過給機（２，２′）用の個別の吸入路を形成し ２，１．一方の流路は吸入漏斗（１１）内に設けてある閉鎖装置（１３）によっ て閉鎖可能である装置６．１．請求の範囲１乃至４の一つに記載の吸入装置であ って ２．低圧過給気冷却器（２２）の上部には同じく隔壁（２４）があり ２，１．よって個別の冷却要素を収容するため二つの室が生じ ２，２．隔壁（２４）はハウジング下部内の横材（１０）とともにそれぞれ各シ リンダ列に従属させてある排気タービン過給機グループ（３，３′′，３′，３ ′′）用の個別の流路を形成する装置 ７．１．請求の範囲１乃至６の一つに記載の吸入装置であって ２．給気集合ハウジング（９）は過給気冷却器（１５）の範囲において上方開放 に形成してあり、過給気冷却器（１５）のハウジング（１６）が蓋となる装置８ ．１．請求の範囲１乃至７の一つに記載の吸入装置であって ２．過給気冷却器（１５）及び低圧過給気冷却器（２２）へは過給気がハウジン グ（１６，２２）側面上部にある入口（複数）を経て送入される装置 ９．１．請求の範囲１乃至８の一つに記載の吸入装置であって ２．給気集合ハウジング（９）は個別の吸入枝管（１８）を経てシリンダヘッド （１９）の吸気路と接続してある装置発明の詳細な説明