JPH07103821B2 - 排気タ−ボ過給機付内燃機関 - Google Patents
排気タ−ボ過給機付内燃機関Info
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- JPH07103821B2 JPH07103821B2 JP62213960A JP21396087A JPH07103821B2 JP H07103821 B2 JPH07103821 B2 JP H07103821B2 JP 62213960 A JP62213960 A JP 62213960A JP 21396087 A JP21396087 A JP 21396087A JP H07103821 B2 JPH07103821 B2 JP H07103821B2
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- air supply
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、特に超高出力ディーゼル機関に好適な補助燃
焼器を有する排気ターボ過給機付ディーゼル機関に関す
るものである。
焼器を有する排気ターボ過給機付ディーゼル機関に関す
るものである。
（従来技術及びその問題点） 従来から、この種の超高出力機関の分野では、機関運転
時にシリンダ内最高圧力が機関の設計上許容される限度
を大巾に越えることを防ぐため、圧縮比を低く設定する
必要があることが知られている。
時にシリンダ内最高圧力が機関の設計上許容される限度
を大巾に越えることを防ぐため、圧縮比を低く設定する
必要があることが知られている。
ところで、低圧縮比化された超高出力機関では始動及び
低負荷時の圧縮自己着火による運転が困難であり、着火
性を促進する為に、排気系に補助燃焼器を設けることが
知られている。しかしながら、給気系に補助燃焼器を設
ける技術は未だ知られていない。
低負荷時の圧縮自己着火による運転が困難であり、着火
性を促進する為に、排気系に補助燃焼器を設けることが
知られている。しかしながら、給気系に補助燃焼器を設
ける技術は未だ知られていない。
（発明の目的） 本発明は、給気系に補助燃焼器を設けて低圧縮比化され
た超高出力機関の着火性を改善できる排気ターボ過給機
付内燃機関を提供することを目的としている。
た超高出力機関の着火性を改善できる排気ターボ過給機
付内燃機関を提供することを目的としている。
（発明の構成） （１）技術的手段 本発明は、低圧縮比の機関本体と排気ターボ過給機とを
組合わせた排気ターボ過給機付内燃機関において、排気
ターボ過給機のブロワと給気マニホールドを繋ぐ給気通
路の途中に給気加熱手段を設け、給気マニホールドと排
気ターボ過給機のタービンとを繋ぐバイパス通路を設
け、機関本体の始動時の機関クランキング前に、給気マ
ニホールドに高温の給気を循環させるように切換える弁
機構を設けたことを特徴とする排気ターボ過給機付内燃
機関である。
組合わせた排気ターボ過給機付内燃機関において、排気
ターボ過給機のブロワと給気マニホールドを繋ぐ給気通
路の途中に給気加熱手段を設け、給気マニホールドと排
気ターボ過給機のタービンとを繋ぐバイパス通路を設
け、機関本体の始動時の機関クランキング前に、給気マ
ニホールドに高温の給気を循環させるように切換える弁
機構を設けたことを特徴とする排気ターボ過給機付内燃
機関である。
（２）作用 給気通路に設けられた給気加熱手段で効率良く給気を加
熱し、給気温度の上昇で着火性を改善する。
熱し、給気温度の上昇で着火性を改善する。
（実施例） （１）第１実施例 本発明を採用した２段過給機付ディーゼル機関を示す第
１図において、10は低圧縮比化された超高出力を発揮す
るディーゼル機関本体である。機関本体10には給気マニ
ホールド12、排気マニホールド14が設けられ、給気マニ
ホールド12の右端部には給気通路16が接続している。給
気通路16の左端部には高圧段給気冷却器18が介装してあ
る。
１図において、10は低圧縮比化された超高出力を発揮す
るディーゼル機関本体である。機関本体10には給気マニ
ホールド12、排気マニホールド14が設けられ、給気マニ
ホールド12の右端部には給気通路16が接続している。給
気通路16の左端部には高圧段給気冷却器18が介装してあ
る。
排気マニホールド14、給気通路16には高圧段排気ターボ
過給機20a、低圧段排気ターボ過給機20bが設けられてい
る。タービン22aとタービン22bは通路24で連通し、ブロ
ワ26aとブロワ26bは通路28で連通している。通路28には
低圧段給気冷却器30が設けられ、バイパス弁32で切換わ
るバイパス通路34が低圧段給気冷却器30をバイパスして
いる。なお、本発明は高圧段排気ターボ過給機20a、低
圧段排気ターボ過給機20bを有する２段過給機付の場合
に限らず、１段過給機関にも適用できる。
過給機20a、低圧段排気ターボ過給機20bが設けられてい
る。タービン22aとタービン22bは通路24で連通し、ブロ
ワ26aとブロワ26bは通路28で連通している。通路28には
低圧段給気冷却器30が設けられ、バイパス弁32で切換わ
るバイパス通路34が低圧段給気冷却器30をバイパスして
いる。なお、本発明は高圧段排気ターボ過給機20a、低
圧段排気ターボ過給機20bを有する２段過給機付の場合
に限らず、１段過給機関にも適用できる。
前記給気通路16の途中には、バイパス弁35、36が介装さ
れており、バイパス弁36で切換わるバイパス通路37が高
圧段給気冷却器18をバイパスしている。ブロワ26aとバ
イパス弁35の間の給気通路16には補助バイパス通路38が
分岐しており、補助バイパス通路38はタービン22aに繋
がっている。補助バイパス通路38の途中には制御弁39、
熱交換器40（給気加熱手段）を介装してある。熱交換器
40は密閉形の燃焼器41およびバーナー42を有し、開度調
整自在な制御弁39で燃焼器41への空気流量を調整し、燃
焼器41の燃焼ガスをタービン22aに排出するようになっ
ている。
れており、バイパス弁36で切換わるバイパス通路37が高
圧段給気冷却器18をバイパスしている。ブロワ26aとバ
イパス弁35の間の給気通路16には補助バイパス通路38が
分岐しており、補助バイパス通路38はタービン22aに繋
がっている。補助バイパス通路38の途中には制御弁39、
熱交換器40（給気加熱手段）を介装してある。熱交換器
40は密閉形の燃焼器41およびバーナー42を有し、開度調
整自在な制御弁39で燃焼器41への空気流量を調整し、燃
焼器41の燃焼ガスをタービン22aに排出するようになっ
ている。
この燃焼器41を拡大して示す第1a図で、41aは空気入口
であり、空気入口41aから流入した空気をバーナー42で
燃焼して、第1b図の熱交換器41を囲む熱交換通路43を流
れる給気に熱交換する。
であり、空気入口41aから流入した空気をバーナー42で
燃焼して、第1b図の熱交換器41を囲む熱交換通路43を流
れる給気に熱交換する。
バイパス弁35には熱交換通路43が分岐し、熱交換通路43
は前記熱交換器40の周囲を通過してバイパス弁35より下
流側の給気通路16に接続している。また、給気マニホー
ルド12の左端部にはバイパス通路44が接続し、バイパス
通路44はタービン22aに繋がっている。バイパス通路44
の途中には開度調整自在な制御弁45が介装している。
は前記熱交換器40の周囲を通過してバイパス弁35より下
流側の給気通路16に接続している。また、給気マニホー
ルド12の左端部にはバイパス通路44が接続し、バイパス
通路44はタービン22aに繋がっている。バイパス通路44
の途中には開度調整自在な制御弁45が介装している。
給気マニホールド12には、機関本体10の運転状態を検出
する圧力計46が設けられており、圧力計46の検出信号46
aはアクチュエーターを有する制御装置48に入力してい
る。制御装置48は機関本体10の運転状態を判別し、前記
バイパス弁32、35、36を切換え、制御弁39、45の開度を
調整し、バーナー42の燃料噴射量を制御する制御信号48
aを出力するようになっている。
する圧力計46が設けられており、圧力計46の検出信号46
aはアクチュエーターを有する制御装置48に入力してい
る。制御装置48は機関本体10の運転状態を判別し、前記
バイパス弁32、35、36を切換え、制御弁39、45の開度を
調整し、バーナー42の燃料噴射量を制御する制御信号48
aを出力するようになっている。
なお、機関本体10の運転状態を検出する手段は圧力計46
に限らず、通路16や排気マニホールド14の圧力を検出す
るようにしてもよいし、直接に機関本体10の回転数や機
関各部温度を検出することもできる等、機関本体10の運
転状態を検出し得る他の手段を採用できることは勿論で
ある。また、検出信号46aに基づいて直接に各制御対象
を調整することもできる。
に限らず、通路16や排気マニホールド14の圧力を検出す
るようにしてもよいし、直接に機関本体10の回転数や機
関各部温度を検出することもできる等、機関本体10の運
転状態を検出し得る他の手段を採用できることは勿論で
ある。また、検出信号46aに基づいて直接に各制御対象
を調整することもできる。
次に作用を説明する。以上の２段過給機付ディーゼル機
関では、機関本体10を始動する際に第２図に示すような
始動操作を行う。第２図で、バイパス弁32は給気をバイ
パス通路34へ流し、低圧段給気冷却器30をバイパスする
ように切換わり、バイパス弁35は熱交換通路43へ給気を
流すように切換わり、バイパス弁36はバイパス通路37へ
給気を流すように切換わり、燃焼器41に必要な空気量を
流すように制御弁39、45の開度を調整してある。
関では、機関本体10を始動する際に第２図に示すような
始動操作を行う。第２図で、バイパス弁32は給気をバイ
パス通路34へ流し、低圧段給気冷却器30をバイパスする
ように切換わり、バイパス弁35は熱交換通路43へ給気を
流すように切換わり、バイパス弁36はバイパス通路37へ
給気を流すように切換わり、燃焼器41に必要な空気量を
流すように制御弁39、45の開度を調整してある。
この状態で機関本体10をクランキングする前に、高圧段
過給機20aを始動する。始動方法は、高圧段過給機のロ
ーターにクラッチを介して断続自在な電動モーター等に
より始動してもよいし、或は高圧段過給機20aのブロワ2
6aのローター又はタービン22aのローターに高圧空気を
噴射して始動させても良い。この時、同時にバーナー42
に燃料を送って燃焼器41を燃焼して、高圧段過給機20a
及び低圧段過給機20bを駆動する。
過給機20aを始動する。始動方法は、高圧段過給機のロ
ーターにクラッチを介して断続自在な電動モーター等に
より始動してもよいし、或は高圧段過給機20aのブロワ2
6aのローター又はタービン22aのローターに高圧空気を
噴射して始動させても良い。この時、同時にバーナー42
に燃料を送って燃焼器41を燃焼して、高圧段過給機20a
及び低圧段過給機20bを駆動する。
ブロワ26bからの過給給気は低圧段給気冷却器30をバイ
パスしてバイパス通路34を通り、ブロワ26aからの過給
給気はバイパス弁35から熱交換通路43を通って熱交換器
40で加熱された後に、高圧段給気冷却器18をバイパスし
てバイパス通路37を通り、給気マニホールド12に流入す
る。機関本体10は未だクランキングしていないので、給
気マニホールド12の給気はバイパス通路44を通ってター
ビン22a、22bに供給され、再びブロワ26a、26bを駆動す
る運動エネルギとなって給気マニホールド12に循環す
る。
パスしてバイパス通路34を通り、ブロワ26aからの過給
給気はバイパス弁35から熱交換通路43を通って熱交換器
40で加熱された後に、高圧段給気冷却器18をバイパスし
てバイパス通路37を通り、給気マニホールド12に流入す
る。機関本体10は未だクランキングしていないので、給
気マニホールド12の給気はバイパス通路44を通ってター
ビン22a、22bに供給され、再びブロワ26a、26bを駆動す
る運動エネルギとなって給気マニホールド12に循環す
る。
やがて、給気マニホールド12の過給圧、給気温度が充分
に上り、低圧縮比の機関本体10でも自己着火可能な状態
になった後に、機関本体10をクランキングして機関本体
10を始動する。
に上り、低圧縮比の機関本体10でも自己着火可能な状態
になった後に、機関本体10をクランキングして機関本体
10を始動する。
この始動操作では、給気系の途中に配置された熱交換器
40で熱交換通路43から給気通路16へ流れる給気を加熱す
るので、排気系に加熱手段を配置する場合と比較して給
気を直接的に加熱することになり、加熱効率がよい。更
に、給気は高圧段給気冷却器18、低圧段給気冷却器30を
バイパスして流れるので、給気温度が下がることがな
い。
40で熱交換通路43から給気通路16へ流れる給気を加熱す
るので、排気系に加熱手段を配置する場合と比較して給
気を直接的に加熱することになり、加熱効率がよい。更
に、給気は高圧段給気冷却器18、低圧段給気冷却器30を
バイパスして流れるので、給気温度が下がることがな
い。
次に第３図の低負荷運転時には、第２図の状態から制御
弁39の開度を絞ってバーナー42の火炎を吹き消さないよ
うに空気を熱交換器40の燃焼器41へ供給する。制御弁45
は閉弁する。この低負荷時には機関本体10の燃焼が不安
定であるので、高圧段給気冷却器18、低圧段給気冷却器
30で給気を冷却せず、給気通路16から高温の給気を給気
マニホールド12へ供給して機関本体10の燃焼を改善す
る。
弁39の開度を絞ってバーナー42の火炎を吹き消さないよ
うに空気を熱交換器40の燃焼器41へ供給する。制御弁45
は閉弁する。この低負荷時には機関本体10の燃焼が不安
定であるので、高圧段給気冷却器18、低圧段給気冷却器
30で給気を冷却せず、給気通路16から高温の給気を給気
マニホールド12へ供給して機関本体10の燃焼を改善す
る。
最後に、第４図の高負荷運転時には、排気マニホールド
14の排気圧だけで高圧段排気ターボ過給機20a、低圧段
排気ターボ過給機20bの過給圧が充分に高くなるので、
燃焼器41の燃焼を停止し、制御弁39も閉弁する。また、
機関本体10の燃焼も安定するので、バイパス弁32、36を
切換えて、高圧段給気冷却器18、低圧段給気冷却器30で
給気を冷却し、機関本体10の出力を増大する。
14の排気圧だけで高圧段排気ターボ過給機20a、低圧段
排気ターボ過給機20bの過給圧が充分に高くなるので、
燃焼器41の燃焼を停止し、制御弁39も閉弁する。また、
機関本体10の燃焼も安定するので、バイパス弁32、36を
切換えて、高圧段給気冷却器18、低圧段給気冷却器30で
給気を冷却し、機関本体10の出力を増大する。
なお、この場合負荷変動に迅速に対応する為に、制御弁
39を小開度に制御してバーナー42の種火を燃焼し続ける
こともできる。
39を小開度に制御してバーナー42の種火を燃焼し続ける
こともできる。
例えば、高負荷運転状態から急激に負荷が減少し、再び
高負荷に変動した場合等に、バーナー42の種火を維持し
ておき、再び高負荷運転に戻る際に制御弁39の開度を大
きくし、燃焼器41を燃焼して、給気を加熱するととも
に、補助バイパス通路38からタービン22aに燃焼器41の
燃焼ガスを供給して、過給圧を上げ、機関本体10の出力
を短時間の間に高出力化することもできる。
高負荷に変動した場合等に、バーナー42の種火を維持し
ておき、再び高負荷運転に戻る際に制御弁39の開度を大
きくし、燃焼器41を燃焼して、給気を加熱するととも
に、補助バイパス通路38からタービン22aに燃焼器41の
燃焼ガスを供給して、過給圧を上げ、機関本体10の出力
を短時間の間に高出力化することもできる。
以上の第１実施例では、給気は熱交換器40による熱交換
で加熱されるので、給気中に燃焼器41の燃焼ガスが混入
せず、清浄な高温の過給給気を得る。
で加熱されるので、給気中に燃焼器41の燃焼ガスが混入
せず、清浄な高温の過給給気を得る。
通常の外部燃焼器では、燃焼器の熱による損傷を防止す
る為、２次空気を燃焼器の下部に導入しているが、熱交
換器40の燃焼器41は給気を熱交換で加熱するので、冷却
用の２次空気が不要である。
る為、２次空気を燃焼器の下部に導入しているが、熱交
換器40の燃焼器41は給気を熱交換で加熱するので、冷却
用の２次空気が不要である。
更に、排気系の途中に燃焼器を設ける場合と比較して、
排気マニホールド14の排気パルスによる悪影響を受けな
い。
排気マニホールド14の排気パルスによる悪影響を受けな
い。
（２）第２実施例 本発明の第２実施例を示す第５図において、第１図と同
一の符号で示した部分は同一または相当部分を示す。
一の符号で示した部分は同一または相当部分を示す。
第５図では、高圧段給気冷却器18と給気マニホールド12
の間に補助燃焼器50（給気加熱手段）を設け、補助燃焼
器50の内筒51内にバーナー52を備えてある。内筒51には
給気通路16から分岐した１次空気通路16aが連通し、２
次空気通路16bは補助燃焼器50の外筒53に連通してい
る。２次空気通路16bの途中には開度調整自在な制御弁5
4が介装してある。
の間に補助燃焼器50（給気加熱手段）を設け、補助燃焼
器50の内筒51内にバーナー52を備えてある。内筒51には
給気通路16から分岐した１次空気通路16aが連通し、２
次空気通路16bは補助燃焼器50の外筒53に連通してい
る。２次空気通路16bの途中には開度調整自在な制御弁5
4が介装してある。
これらの制御弁54、バーナー52も第１図の場合と同様に
制御装置48（第１図）で制御可能である。
制御装置48（第１図）で制御可能である。
第５図では制御弁45は、３気筒分づつ纒められた排気マ
ニホールド14の一方のタービン22a近傍に接続してい
る。タービン22aの入口ノズル23は２分割されている。
ニホールド14の一方のタービン22a近傍に接続してい
る。タービン22aの入口ノズル23は２分割されている。
以上の第２実施例では、クランキング前の始動時に第６
図のように制御弁54を開弁して補助燃焼器50を燃焼し、
燃焼ガスをバイパス通路44から高圧段排気ターボ過給機
20a、低圧段排気ターボ過給機20bに供給して、給気マニ
ホールド12の過給圧、給気温度を上げる。
図のように制御弁54を開弁して補助燃焼器50を燃焼し、
燃焼ガスをバイパス通路44から高圧段排気ターボ過給機
20a、低圧段排気ターボ過給機20bに供給して、給気マニ
ホールド12の過給圧、給気温度を上げる。
次に第７図の低負荷運転時には、制御弁45を閉弁し、補
助燃焼器50を燃焼し続ける。この時、補助燃焼器50で給
気マニホールド12に流れる給気中の酸素を一部消費する
が、低負荷時には機関本体10に必要な酸素量の数倍の酸
素が給気中に含まれているので、機関本体10の運転には
全く問題がない。
助燃焼器50を燃焼し続ける。この時、補助燃焼器50で給
気マニホールド12に流れる給気中の酸素を一部消費する
が、低負荷時には機関本体10に必要な酸素量の数倍の酸
素が給気中に含まれているので、機関本体10の運転には
全く問題がない。
最後に、第８図の高負荷運転時には補助燃焼器50の燃焼
を停止し、制御弁54を開弁して、１次空気通路16a、２
次空気通路16bの双方から過給給気を給気マニホールド1
2へ流す。なお、バイパス弁32、36を低圧段給気冷却器3
0、高圧段給気冷却器18へ過給給気を流すように切換え
る。
を停止し、制御弁54を開弁して、１次空気通路16a、２
次空気通路16bの双方から過給給気を給気マニホールド1
2へ流す。なお、バイパス弁32、36を低圧段給気冷却器3
0、高圧段給気冷却器18へ過給給気を流すように切換え
る。
補助燃焼器50は第５図のような構造に限らず、第９図に
示すように１次空気通路16aに制御弁56を設けて１次空
気通路16aの給気流量を制御するようにしてもよい。
示すように１次空気通路16aに制御弁56を設けて１次空
気通路16aの給気流量を制御するようにしてもよい。
以上の第２実施例では、給気マニホールド12に補助燃焼
器50の燃焼ガスが直接に供給されるので、第１図の場合
よりも一層給気の加熱効率がよくなり、始動時のクラン
キング前に給気マニホールド12に流れ込む給気温度が更
に高くなり、低圧縮比化された超高出力を発揮する機関
本体10の始動性が向上する。
器50の燃焼ガスが直接に供給されるので、第１図の場合
よりも一層給気の加熱効率がよくなり、始動時のクラン
キング前に給気マニホールド12に流れ込む給気温度が更
に高くなり、低圧縮比化された超高出力を発揮する機関
本体10の始動性が向上する。
また、補助燃焼器50の給気加熱効率がよいので、補助燃
焼器50を排気系に配置する場合と比較して補助燃焼器50
の小形化が可能で、補助燃焼器50は構造が簡単な安価な
もので良く、必要な燃料も少ない。
焼器50を排気系に配置する場合と比較して補助燃焼器50
の小形化が可能で、補助燃焼器50は構造が簡単な安価な
もので良く、必要な燃料も少ない。
第６図の始動時クランキング前には、バイパス通路44か
らタービン22aに補助燃焼器50の燃焼ガスを供給する
が、タービン22aの入口ノズル23は２分割型であり、バ
イパス通路44は一方の入口ノズル23aにだけ燃焼ガスを
流す。したがって、この時使用していない入口ノズル側
通路を弁等で閉じれば、タービン22aのノズル面積が半
減し、小さなタービンを使用していることになり、より
少ない燃料で所定の給気圧力を得る。
らタービン22aに補助燃焼器50の燃焼ガスを供給する
が、タービン22aの入口ノズル23は２分割型であり、バ
イパス通路44は一方の入口ノズル23aにだけ燃焼ガスを
流す。したがって、この時使用していない入口ノズル側
通路を弁等で閉じれば、タービン22aのノズル面積が半
減し、小さなタービンを使用していることになり、より
少ない燃料で所定の給気圧力を得る。
（３）第３実施例 第10図は、更に補助燃焼器を簡素化した第３実施例を示
す。
す。
第10図において、第１図と同一の符号で示した部分は同
一または相当部分を示し、補助燃焼器60（給気加熱手
段）は室62に配置されており、室62は高圧段給気冷却器
18と給気マニホールド12の間の給気通路16に形成されて
いる。補助燃焼器60は給気通路16を流れる給気の一部を
取り入れて、直接に燃焼するような燃焼器である。
一または相当部分を示し、補助燃焼器60（給気加熱手
段）は室62に配置されており、室62は高圧段給気冷却器
18と給気マニホールド12の間の給気通路16に形成されて
いる。補助燃焼器60は給気通路16を流れる給気の一部を
取り入れて、直接に燃焼するような燃焼器である。
この実施例でも、制御装置48（第１図）で始動時のクラ
ンキング前には第11図のように各弁を制御し、補助燃焼
器60を燃焼する。低負荷時には第12図のように制御弁45
を閉弁し、補助燃焼器60の燃焼を続ける。高負荷時には
第13図のように補助燃焼器60の燃焼を停止するが、機関
本体10の運転状態の変動に備えて、補助燃焼器60の種火
だけを燃焼し続けることは勿論可能である。
ンキング前には第11図のように各弁を制御し、補助燃焼
器60を燃焼する。低負荷時には第12図のように制御弁45
を閉弁し、補助燃焼器60の燃焼を続ける。高負荷時には
第13図のように補助燃焼器60の燃焼を停止するが、機関
本体10の運転状態の変動に備えて、補助燃焼器60の種火
だけを燃焼し続けることは勿論可能である。
（発明の効果） 以上説明したように本発明による排気ターボ過給機付内
燃機関では、例えば第１図に示すように、高圧段排気タ
ーボ過給機20aのブロワ26aと給気マニホールド12を繋ぐ
給気通路16の途中に熱交換器40（給気加熱手段）を設
け、給気マニホールド12と排気ターボ過給機20aのター
ビン22aとを繋ぐバイパス通路44を設け、機関本体10の
始動時の機関クランキング前に、給気マニホールド12に
高温の給気を循環させるように切換えるバイパス弁35お
よび制御弁45等からなる弁機構を設けたので、機関本体
10の始動時にクランキングに先立って給気マニホールド
12に流れる給気を熱交換器40の燃焼器41で加熱すること
ができ、給気をタービン22a、22bで加圧するとともに、
熱交換器40で加熱して、機関本体10の自己着火性を給気
の温度で向上することができる。したがって、給気加圧
だけで着火性を確保する場合と比較して、低いブースト
圧で始動できる。
燃機関では、例えば第１図に示すように、高圧段排気タ
ーボ過給機20aのブロワ26aと給気マニホールド12を繋ぐ
給気通路16の途中に熱交換器40（給気加熱手段）を設
け、給気マニホールド12と排気ターボ過給機20aのター
ビン22aとを繋ぐバイパス通路44を設け、機関本体10の
始動時の機関クランキング前に、給気マニホールド12に
高温の給気を循環させるように切換えるバイパス弁35お
よび制御弁45等からなる弁機構を設けたので、機関本体
10の始動時にクランキングに先立って給気マニホールド
12に流れる給気を熱交換器40の燃焼器41で加熱すること
ができ、給気をタービン22a、22bで加圧するとともに、
熱交換器40で加熱して、機関本体10の自己着火性を給気
の温度で向上することができる。したがって、給気加圧
だけで着火性を確保する場合と比較して、低いブースト
圧で始動できる。
熱交換器40による給気加熱は、排気系に加熱手段を配置
している場合と比較して、直接的に給気を加熱でき、加
熱効率を向上でき、熱交換器40の小形化が可能である。
また、排気ガスの動的パルスの影響を受けないので、そ
の対策を熱交換器40に施す必要もなくなる。
している場合と比較して、直接的に給気を加熱でき、加
熱効率を向上でき、熱交換器40の小形化が可能である。
また、排気ガスの動的パルスの影響を受けないので、そ
の対策を熱交換器40に施す必要もなくなる。
第１図は本発明の第１実施例を示す構造略図、第1a図は
熱交換器の拡大図、第1b図は第1a図のｂ−ｂ断面図、第
２図、第３図、第４図はそれぞれ別の運転状態を示す第
１実施例の構造略図、第５図は第２実施例の構造略図、
第６図、第７図、第８図はそれぞれ別の運転状態を示す
第２実施例の構造略図、第９図は補助燃焼器の別の実施
例を示す構造略図、第10図は第３実施例の構造略図、第
11図、第12図、第13図はそれぞれ別の運転状態を示す第
３実施例の構造略図である。10…機関本体、12…給気マ
ニホールド、14…排気マニホールド、16…給気通路、20
a…高圧段排気ターボ過給機、20b…低圧段排気ターボ過
給機、32、35、36…バイパス弁、39、45…制御弁、40…
熱交換器、41…燃焼器、44…バイパス通路、50、60…補
助燃焼器
熱交換器の拡大図、第1b図は第1a図のｂ−ｂ断面図、第
２図、第３図、第４図はそれぞれ別の運転状態を示す第
１実施例の構造略図、第５図は第２実施例の構造略図、
第６図、第７図、第８図はそれぞれ別の運転状態を示す
第２実施例の構造略図、第９図は補助燃焼器の別の実施
例を示す構造略図、第10図は第３実施例の構造略図、第
11図、第12図、第13図はそれぞれ別の運転状態を示す第
３実施例の構造略図である。10…機関本体、12…給気マ
ニホールド、14…排気マニホールド、16…給気通路、20
a…高圧段排気ターボ過給機、20b…低圧段排気ターボ過
給機、32、35、36…バイパス弁、39、45…制御弁、40…
熱交換器、41…燃焼器、44…バイパス通路、50、60…補
助燃焼器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 31/06 Ｆ０２Ｎ 17/04 Ａ
Claims (3)
- 【請求項１】低圧縮比の機関本体と排気ターボ過給機と
を組合わせた排気ターボ過給機付内燃機関において、排
気ターボ過給機のブロワと給気マニホールドを繋ぐ給気
通路の途中に給気加熱手段を設け、給気マニホールドと
排気ターボ過給機のタービンとを繋ぐバイパス通路を設
け、機関本体の始動時の機関クランキング前に、給気マ
ニホールドに高温の給気を循環させるように切換える弁
機構を設けたことを特徴とする排気ターボ過給機付内燃
機関。 - 【請求項２】給気加熱手段を密閉形燃焼器付きの熱交換
器で構成し、給気通路とタービンを繋ぐ補助バイパス通
路の途中に前記熱交換器を設け、給気通路の途中にバイ
パス弁を介装し、このバイパス弁から分岐し、熱交換器
を経てバイパス弁より下流側の部位で給気通路に接続す
る熱交換通路を設け、前記バイパス通路及び補助バイパ
ス通路の途中に制御弁を介装している特許請求の範囲第
１項記載の排気ターボ過給機付内燃機関。 - 【請求項３】給気加熱手段を給気の一部を燃焼させる補
助燃焼器で構成し、補助燃焼器を給気通路の途中に配置
し、補助燃焼器に繋がる給気通路を１次空気通路と２次
空気通路に分割し、１次空気通路を補助燃焼器の上流部
分に接続し、２次空気通路を補助燃焼器の下流部分に接
続し、この２次空気通路の途中に制御弁を介装している
特許請求の範囲第１項記載の排気ターボ過給機付内燃機
関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62213960A JPH07103821B2 (ja) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | 排気タ−ボ過給機付内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62213960A JPH07103821B2 (ja) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | 排気タ−ボ過給機付内燃機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6456920A JPS6456920A (en) | 1989-03-03 |
| JPH07103821B2 true JPH07103821B2 (ja) | 1995-11-08 |
Family
ID=16647913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62213960A Expired - Fee Related JPH07103821B2 (ja) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | 排気タ−ボ過給機付内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07103821B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100422682B1 (ko) * | 1996-12-30 | 2004-06-16 | 현대자동차주식회사 | 터보챠져를 이용한 엔진흡기온도조절장치 |
| TR199902424T1 (xx) | 1998-02-02 | 2000-09-21 | Nkk Corporation | Hadde makinesindeki çok kısımlı çubukları doğrultma/kesme sistemi |
| US8141360B1 (en) * | 2005-10-18 | 2012-03-27 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Hybrid gas turbine and internal combustion engine |
-
1987
- 1987-08-27 JP JP62213960A patent/JPH07103821B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6456920A (en) | 1989-03-03 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |