JPH0768909B2

JPH0768909B2 - 圧力波過給器を有する燃焼機関

Info

Publication number: JPH0768909B2
Application number: JP61148359A
Authority: JP
Inventors: フランソア・ジヨシ; フリツツ・シユピンラー; ラインハルト・フリート
Original assignee: コムプレクス・アクチェンゲゼルシャフト
Priority date: 1985-06-26
Filing date: 1986-06-26
Publication date: 1995-07-26
Anticipated expiration: 2010-07-26
Also published as: US4723525A; EP0205843A1; CH667696A5; EP0205843B1; JPS62635A; DE3660560D1; ATE36581T1

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は過給器として圧力波過給器を有する燃焼機関に
関する。

従来技術過給器として圧力波過給器を有する燃焼機関においては
始動弁又は始動フラツプが機関の始動に際して圧力波過
給器と機関の流入側との間の過給気導管を遮断する。何
故ならば圧力波プロセスは機関の始動後にはまだ正常に
経過しないからである。この場合には過給気はまだ多分
すぎる排ガスを含んでおり、機関はこのような空気／排
ガス混合物で充たされた場合には停動してしまうからで
ある。従つてこの時期においては機関は周囲から直接的
に吸込まれた空気によつて運転されなければならない。
このためには過給気フラツプと機関の吸気マニホルドと
の間の過給気導管には弱いばね力で荷負された、機関の
吸気圧によつて開く弁、いわゆる逃がし弁が設けられて
いる。圧力波過給器の隔室ロータの前の排ガス圧が機能
的な圧力波プロセスを維持するために十分に高くなる
と、過給気フラツプが開かれ、機関に圧力波過給器を用
いた運転のために生ぜしめられた過給気が供給される。
過給気通路を開くためにフラツプを旋回させることはピ
ストンを有するシリンダ又は排ガス圧と過給気圧との間
又は過給気圧と周囲の空気圧との間の圧力差によつて負
荷されかつ過給気フラツプと作用結合されたダイヤフラ
ムで行なわれる。

他の公知のピストンレスの構造においては、過給気フラ
ツプは過給気通路の中心軸に対して非対称的に支承され
ている。このフラツプは始動後に圧力波プロセスが開始
されると、過給気の堰止め圧若しくはフラツプの前後の
圧力差によつて、閉じられたロツクされた位置から急激
に動かされ、運転中は自由に旋回可能に過給気流内にと
どまる。この場合にはフラツプの旋回位置は過給気流の
堰止め圧に相応して調節される。機関を停止させるとき
にはフラツプは再び閉じられた、ロツクされた出発位置
に戻される。

過給気フラツプの前述の構成は燃焼機関により一定の伝
達比で強制的に、有利にはベルト装置で駆動される圧力
波過給器のために開発されたものである。この構成の欠
点は機関の全アイドリング範囲をフラツプを全開した状
態で十分にコントロールしようとしたときに空気及びガ
ス通路によつて形成された制御縁とポケツトとガス若し
くは空気ケーシングにおけるその他の通路と切欠きとの
所定の幾何学的な設計が要求される。しかしこの設計は
ベストのものではなく、特に上方の負荷範囲にとつては
最良ではない。排ガスターボ過給器に対する圧力波過給
器の利点は、この上方の負荷範囲における機関の迅速な
応働性にあるので、この構成は走行運転にとつて実地に
おいてもつとも重要であるこの範囲において妥協を強い
る。しかしながらこの上方の負荷範囲に合わせて設計さ
れた圧力波過給器はこの範囲に余裕をもたらす。この余
裕は所定の出力の機関により小さな圧力波過給器を使用
することを可能にするか又は所定の大きさの圧力波過給
器で機関の出力ポテンシャルをより良く活用することを
可能にする。

前述の公知の構造では過給気フラツプは機関の始動後に
長く閉じられ、機関出力が十分に達成されないか又はフ
ラツプが機関運転中に常に多かれ少なかれ開き、始動期
においてしか完全に閉じられない。従つてこのような構
成は自由回転する圧力波過給器では問題がある。何故な
らば自由回転する、排ガス流だけによつて回転する圧力
波過給器の場合にはその回転数は機関の始動直後はまだ
極めて小さく、従つて過給気フラツプが開いた状態で、
還流させられる排ガス量が極めて大きいので機関はすぐ
再び停動する。

さらに前述の構成では圧力波過給器のロータが破損した
場合の緊急運転が限られた状態でしか可能ではない。何
故ならばロータが停止している場合には閉鎖位置にある
過給気フラツプはフラツプの前の排ガスの堰止め圧に基
いてロツク位置から押し開かれる惧れがあり、排ガスが
機関の吸気管内に達することがあるからである。圧縮機
とタービンとが別々である排ガスターボ過給器とは異つ
て圧力波過給機の場合にはロータが停止している状態で
高圧ガス通路と高圧空気通路との間に短絡が生じる。こ
の結果、排ガスが吸気管に直接的に流入し、機関が停動
することになる。

発明の課題本発明は冒頭に述べた形式の燃焼機関を改良して申し分
のない圧力波プロセスと最高の機関出力を達成するため
に、過給気における還流する排ガス量が多過ぎる運転状
態が生じると常にかつこの運転状態が生じている間は過
給気導管が閉じられるようにすることである。

前述の運転状態には −機関の低温及び高温始動 −低温始動後の暖機運転期 −全アイドリング回転数範囲、特に抑制回転数範囲 −有効最高平均圧（P_memax）の10％と25％との間の下方
の部分負荷範囲 −ロータが停止している状態、例えばロータ破損又はベ
ルト裂断に起因する緊急運転状態が含まれる。

このような運転状態における排ガス還流度は圧力波過給
器の駆動形式若しくは回転数に関連する。

駆動形式としては現在では実地において強制駆動、有利
にはベルト装置による強制駆動と排ガス流による自由回
転するロータの駆動しか対象とならない。

過給気導管が閉じられた状態で機関は冒頭に述べたよう
に燃焼空気を過給気フラツプの後ろに配置されかつ空気
フイルタが前置された逃がし弁を介して周囲から吸込
む。

確実な運転はロータがロツクした状態で過給気フラツプ
が閉じられることを必要とする。これはロータが鉱物セ
ラミツクから成つている場合に特に当嵌まる。何故なら
ばこの場合には破損後にロータの破片が機関を損傷する
惧れがあるからである。さらにロータが停止した状態で
過給気フラツプが閉じることは、このような又はその他
の故障が発生したときに自力で吸込機関運転で帰宅走行
を可能にしなければならない緊密運転を保証する。

自由回転する、排ガス流だけで駆動された圧力波過給器
では、このような過給気フラツプは始動期においては、
堰止められた排ガス流が機関を停止状態から圧力波プロ
セスの機能にとつて十分な高い回転に加速する場合にロ
ータを排ガス還流なしで又は僅かな排ガス還流だけで加
速するまで閉じられていなければならない。

従つて前述の公知の構成に基づいて設定された課題には
極めて重要な条件が加えられなければならない。この条
件は圧力波プロセスに関連した圧力差が圧力波プロセス
の機能にとつて十分な大きさの値に達したときにはじめ
て作動装置がフラツプを開くようにすることである。こ
れによつてロータが停止している場合には圧力波プロセ
スが行なわれないので、特別な処置なしで緊急運転が可
能になる。

さらに本発明は簡単でかつ安価に製作できる過給気フラ
ツプとそれを作動しかつ制御するために過給気フラツプ
と協働する部材との構造を目的としている。さらにこの
場合には前記目的を達成するために使用される例えば機
関的寸法に関連する機械的な費用を避けるために作動装
置にはプロセス的な、つまり圧力波プロセスと関連する
寸法が使用されるようにしたい。さらにこの場合には故
障に際して機関に追従障害が発生することを回避したい
という要求がある。又、特別な実施態様では温度に関連
して制御された弁によつて過給気温度が高くなりすぎ、
これによつて機関が過熱されることを回避したい。過給
気温度が高くなりすぎる原因としては空気フイルタの目
詰り又は排気系の閉塞が考えられ、この結果として過給
気導管に排ガスが多量に還流させられすぎる。

次に図面について本発明を説明する：第１図の線図は典型的な乗用車用の機関において申し分
のない圧力波プロセスと可能な限り大きい機関出力を達
成するために必要な冒頭に述べた条件を充たすために、
過給気フラツプがどのように機関の負荷と回転数とに関
連して制御させられなければならないかが示されてい
る。

曲線ａは機関シリンダにおける平均有効圧力pmeと全負
荷時の機関回転数n_motとの間の関係を表わしている。公
称の最高回転数100％n_motmaxに達成した後では曲線ａに
は直線ｂが続いている。この直線ｂは100％n_motmax´を
越えた後で機関を保護するために燃料の供給の絞り量、
つまり抑制制御の間のpmeの経過に相当する。曲線ｃは
過給気フラツプが閉じられていなければならない範囲Ｄ
を上方に向かつて制限している。これに対して曲線ｃと
ａとの間の範囲Ｅでは過給気フラツプは多かれ少なかれ
開いている。従つてこの線図からは過給気フラツプが過
給気導管を始動及び暖機期だけにおいて閉じた状態に保
つだけではなく、低いアイドリング回転数及び高いアイ
ドリング回転数の範囲と低い部分負荷範囲においても閉
じた状態に保つことが判る。これらの範囲においては機
関は既に述べたように空気を過給気フラツプの後ろで逃
がし弁を介して大気から空気を吸込む。

第２図においては圧力波過給気の隔室列の中間の高さを
通るシリンダ断面が展開されて示されている。この図面
を用いて過給気フラツプの制御にとつて重要な部材につ
いて以下の説明を行なう。

「サイクル」という言葉は前述の制御との関係で圧力波
プロセスを行なうために必要な主通路と補助通路との全
体を意味するものである。主通路には低圧空気通路１と
高圧空気通路２と高圧ガス通路３と低圧ガス通路４とが
含まれる。低圧空気通路１を通しては空気は大気から隔
室ロータ９の隔壁11によつて制限された隔室10に吸込ま
れる。高圧空気通路２は隔室10において機関から流出す
る高圧ガスによつて圧縮された過給気を機関に供給する
ので、短縮してただ過給通路と呼ぶことにする。高圧ガ
ス通路３によつては機関シリンダから吐出された高圧ガ
スが隔室10に達し、隔室10内にある空気が圧縮される。
低圧ガス通路４を介して隔室10内で弛緩された排ガスが
大気に逃がされる。

補助通路には圧縮ポケツト５、膨張ポケツト６、ガスポ
ケツト７と前ポケツト８が含まれる。圧縮ポケツト５、
膨張ポケツト６、ガスポケツト７は公知の形式で機関の
全運転範囲、すなわち通路１〜４が設けられている実地
において重要な運転範囲以外でも有効な圧力波プロセス
を得るために役立つ。前ポケツトの目的は本発明と関連
して後で説明する。

主通路１と２及び補助通路５と６は空気ケーシング12に
存在し、主通路３と４及び補助通路７と８はガスケーシ
ング13に存在する。両方のケーシングはロータ９を受容
する図示されていないロータケーシングの側方に接続さ
れ、空気ケーシング12は浮遊支承されたロータ９の図示
されていない支承部材をも受容する。ロータ９の回転方
向は黒の矢印で示されている。

過給気フラツプ14が閉じられている場合には機関は燃焼
空気を短絡吸込導管15とこれが過給通路２に開口すると
ころに配置された弱いばねで負荷された逃がし弁16を介
して直接的に大気から吸込む。

過給気フラツプ14はその軸線17に対して対称的で、過給
気通路２内に過給気の流れ方向で見て逃がし弁の前に支
承されている。冒頭に述べたように過給気フラツプ14の
仕事は過給気通路２を始動及び暖機期の間、ロータ隔室
10における排ガス圧が機能的な圧力波プロセスを生ぜし
めるために十分に高くなるまで遮断することである。こ
のためには過給気フラツプ14はピン18によつてフラツプ
14に枢着されたロツド19を介してダイヤフラムボツクス
20のダイヤフラム21と結合されている。ダイヤフラムボ
ツクス20におけるばね22はダイヤフラム21をフラツプ14
を閉鎖する方向に負荷する。

ダイヤフラムボツクス20のフラツプ側の室23は過給気通
路２の壁における壁の孔24を介して過給気通路２と連通
されているのでフラツプ14の前の圧力で負荷される。ダ
イヤフラムボツクスのばね側の室25は制御導管26を介し
て圧力波過給器のロータ室に、しかも空気ケーシング12
のウエブ27の範囲において接続されている。このウエブ
は空気ケーシングのロータ側の制限の一部であり、低圧
空気通路１と圧縮ポケツト５との間を延びている。

過給気フラツプのための制御装置のこの実施例の作用形
式は過給器の運転中にダイヤフラム21の上に作用する圧
力差に関係する。始動後に機関は過給気フラツプ14がば
ね22で閉じられた状態で、必要な燃焼空気を逃がし弁16
を介して大気から吸込むことでまず吸込機関として働
く。始動後にダイヤフラムボツクス20のばね側の室25に
フラツプ側の室23と同じ圧力が生じている状態では過給
気フラツプは、圧力波プロセスがロータ９の回転数が小
さくかつ又は機関負荷が小さいためにまだ十分に発生し
ない間は閉じられる。すなわち、この場合には高圧ガス
は細い流動矢印で示すように通路３から一部分は２つの
隔室10を介して過給空気通路２に流入しかつ他の部分は
漏れに基づいて前ポケツト８と３つの隔室10と圧縮ポケ
ツト５とを介して制御導管26に流入するので、ダイヤフ
ラム21の両側には同じ圧力が調節される。この場合、過
給空気フラツプ14はばね22によつて閉鎖位置に保たれ
る。

しかしながらロータ９がより高い回転数で回転させられ
るようになると、圧力波プロセスが始まるので、空気が
既に圧縮されかつ過給気通路２における圧力が上昇させ
られる。これに対してウエブ27においては第８図の曲線
ｄで示すように圧力が低下するので、過給圧はダイヤフ
ラム21をばね22の力とばね側の室23の圧力とに抗して移
動させ、ロツド19を介して過給気フラツプ14を多かれ少
なかれ開放する。過給気流が機関の運転にとって十分に
なると、逃がし弁16が過給気圧によつて閉じられる。

前ポケツト８の存在は緊急運転を行なうための前提条件
である。前述のごとくロータがロツクされている場合に
は過給気導管における過給気フラツプの前の圧力は過給
気通路の前のウエブの範囲における圧力と等しくなる。
従つてばね22はフラツプ14を閉じた状態に保ち、例えば
破損したロータの破片が機関に達することがない。

前述の実施例の変化実施例は第２図に一点鎖線で示され
ている。この場合には制御圧力導管28は圧縮ポケツト５
から分岐し、前ポケツト８は一点鎖線29によつて示すよ
うに無用である。点鎖線29は前ポケツトの代りにこの変
化実施例ではガスケーシングを制限している。過給気フ
ラツプ14が閉じた運転状態及び緊急運転の場合には排ガ
スは高圧ガス通路３から隔室10を介して前ポケツトを介
して迂回することなしに直接的に圧縮ポケツト５に達
し、さらに制御導管28に達する。これに対して過給気導
管２における排ガス路は前ポケツトを有する変化実施例
の場合と同じである。いずれの変化実施例においても隔
室に関しては、隔室の幅が通路２と３と圧縮ポケツト５
と前ポケツト８との開口横断面よりも周方面で測つて小
さいものでなければならない。これはこれらの通路がロ
ータ室へ開口する開口の前の隔室を通過するときに十分
な大きさの横断面積の自由な流路が常にガス若しくは空
気ケーシングの当該の主及び補助通路2,3,5,8の間に生
じることを保証する。

排ガス側の前ポケツト８が存在しない場合に高圧排ガス
が通路３から制御圧力導管26内へ流れ込むことがどのよ
うにして保証されるかは第３図と第４図から明らかであ
る。主及び補助通路の構成は前述のサイクルの圧縮ポケ
ツト５と低圧空気通路１との間のウエブ27における制御
導管26の接続を含めて第２の構成に相応している。第３
図に記入された断面線IV-IV線に沿つた空気ケーシング1
2の通路の断面から判るように制御圧通路26の開口30は
圧縮ポケツト５に幅の狭まい連通路31と接続されてい
る。この結果、要求されるように緊急運転が保証され
る。

実地において有利である１つの構成ユニットを成すダイ
ヤフラムボツクスと過給気フラツプは第５図と第６図に
示されている。第５図の断面図は第６図に記入された断
面線Ｖ−Ｖに沿つたもので、この断面図にはダイヤフラ
ムボツクス32が公知の構造のものであることが示されて
いる。ダイヤフラムケーシング33とフラツプケーシング
34との間にはばね皿36によつて支えられたダイヤフラム
35の縁が締込まれている。ばね37は上方に向かつてばね
押圧板38に支えられている。カウンタナツト40を有する
調節ねじ39はばねのプレロードを圧力波過給器の圧力比
に合わせることを可能にする。ダイヤフラムボツクスの
ばね側の室25は前述の制御圧力導管26又は28の１つを介
して第２図に基づいて説明したウエブ27若しくは圧縮ポ
ケツト５と接続されているのに対し、フラツプ側の室23
は孔41を介して過給気通路２と接続されている。この過
給気通路２内には過給気フラツプ42がフラツプケーシン
グ34における軸43を中心として中央に支承されている。
ロツド44はフラツプ42にピン45で枢着されており、ダイ
ヤフラム35に加硫結合されている。ダイヤフラム35の弾
性はフラツプ42が旋回する場合に生じるロツド44の側方
偏位を可能にする。

第７図に概略的に示された実施例ではこれまで記述した
実施例に比較して改良された特性が上方のアイドリング
範囲において達成される。この範囲においてこの制御装
置は過給気フラツプをダイヤフラムボツクスにおける第
２のダイヤフラムのために、１つのダイヤフラムしか有
していないダイヤフラムボツクスよりも高い回転数まで
閉じた状態に保つ。この第２のダイヤフラムによつては
フラツプ14の制御のために別のプロセスに典型的な圧力
を使用することが可能になる。このためには過給気フラ
ツプ14を上方のアイドリング範囲で機関シリンダにおけ
る最大平均有効圧の25％まで閉じられた状態に保つ膨張
ポケツト６における圧力が適している。

ダブルダイヤフラムボツクス46はプロセスに典型的であ
る圧力によつて負荷された３つの室を有している。一次
ダイヤフラム47は、運転中に過給圧が生じるフラツプ側
の室48をばね側の室49から仕切つている。このばね側の
室49は一次制御導管50を介して第２図のシングルダイヤ
フラムの場合のように前述のサイクルの圧縮ポケツト５
と低圧空気通路１との間のウエブ27と接続されるか又は
第２図の実施例のように第２図に一点鎖線で記入された
導管を介して圧縮ポケツト５と接続されていることが可
能である。ばね51は一次ダイヤフラム47と二次ダイヤフ
ラム52との間に締込まれている。二次ダイヤフラム52は
ダブルダイヤフラムボツクス46のカバー53との間にカバ
ー側の室54を制限している。このカバー側の室54は二次
ダイヤフラム52とばね51とのために円筒形の凹所によつ
て形成されたストツパ55を有している。カバー側の室55
は二次側の制御導管56によつて膨張ポケツト６と接続さ
れている。

ダブルダイヤフラムボツクス46の作用形式は下方の回転
数範囲ではシングルダイヤフラムボツクスと同じであ
る。何故ならばこの場合には前述のサイクルの圧縮ポケ
ツト５と低圧空気通路１との間のウエブ27における圧力
が膨張ポケツト６における圧力よりも大きいからであ
る。従つて低い回転数ではばね側の室49におけるウエブ
27又は圧縮ポケツト５の圧力はカバー側の室54における
膨張ポケツト６の圧力を上回るので、室49における圧力
とばね51の力は二次ダイヤフラム52をストツパ55に向か
つて圧着する。二次制御圧導管が存在しないとしたら、
フラツプ14はアイドリング回転数が高い場合にはウエブ
又は圧縮ポケツトにおける上昇する過給圧と減少する圧
力とによつて多かれ少なかれ開かれる。これに抗しては
膨張ポケツト６における圧力が作用する。何故ならば膨
張ポケツト６の圧力は回転数が増大するにつれて上昇し
かつ最終的には室49における圧力とばね51の力とから成
る対抗圧力を上回り、ばね51を緊縮し、過給気フラツプ
14を閉じた状態に保つ。このような形式でより高いアイ
ドリング回転数範囲に第１図から判る曲線ｃの経過が得
られる。第２図から第６図までのシングルダイヤフラム
では曲線ｃの経過、ひいては過給気フラツプが閉じられ
た運転状態の有効性は少ない。したがつてダブルダイヤ
フラムは本発明の目的とする効果をシングル構造に較べ
て、より高いアイドリング回転数範囲において高める。

第８図の線図には前述の変形実施例の制御のために使用
されたプロセスに典型的な圧力の経過がロータ回転数の
函数としてそれぞれ大気圧に対する正圧としてプロツト
されて示されている。曲線ｄはウエブ27若しくは圧縮ポ
ケツト５における前記圧力の経過を示し、曲線ｅは過給
圧の経過を示し、曲線ｆは膨張ポケツト６における圧力
の経過を示すものである。この圧力経過に基いてばね51
のばね定数が判つている場合には第１図の曲線ｃを求め
ることができる。この閉鎖特性はばね51の選択だけでな
く、両方のダイヤフラム47と52の面積比によつて影響を
及ぼすこともできる。ばねとダイヤフラムとの選択はも
ちろんシングルダイヤフラムボツクスを有する実施例で
も行なうことができる。

第９図には１つの構成ユニツトを成すダブルダイヤフラ
ムボツクス57と過給気フラツプ58との実地において有利
な構成が示されている。前述の実施例の場合のようにフ
ラツプ58は軸60でフラツプケーシング59内に旋回可能に
支承されており、ピン61とロツド62とによつて一次ダイ
ヤフラム63と結合されこの一次ダイヤフラム63はばね65
の下方のばね受けとして役立つ下方のばね皿64の上に支
えられている。ばね65の上方のばね受けはコップ形のス
リーブ66の外縁によつて形成されている。このスリーブ
66の底は中央の円筒形の凹所67を有している。底の外縁
はこれによつてリング状のストツパ面68を形成し、この
ストツパ面68は二次ダイヤフラム69の行程を下方に向か
つて制限しており、フラツプ58の開放運動のためのスト
ツパとして役立つ。二次ダイヤフラムの上方の行程制限
部材は上方の支持プレート70により形成されている。こ
の支持プレート70と下方の支持プレート71との間に二次
ダイヤフラム69が締込まれている。下方の支持プレート
71は中央にボス状の部分72を有し、このボス状の部分72
は案内ブツシユ73を有し、この案内ブツシユ73は案内ピ
ン74の上に摺動可能に位置し、これと共に二次ダイヤフ
ラム69の中央の案内を行なう。下方の支持プレート71、
ひいては二次ダイヤフラム69にはコツプ状のスリーブ66
が固定されている。案内ピン74はダブルダイヤフラムボ
ツクス57の閉鎖カバー75に固定されている。一次制御導
管50と二次制御導管56は同じ符号の付けられた接続ニツ
プルでダイヤフラムボツクス57の対応する圧力室と接続
されている。

過給気温度の上限に対する冒頭に述べた要求は温度制御
されたバイメタル弁76（第10図）で充たすことができ
る。過給気温度が過給気フラツプの開かれた状態で許容
値を越えると、バイメタルストリツプ77は閉鎖部材78が
弁座から持上がり、短絡導管79を介してダイヤフラムボ
ツクス20のばね側の室25がフラツプ側の室23と短絡され
るように変形する。するとダイヤフラム21の両側にほぼ
同じ圧力が生ぜしめられるのでばね22はフラツプ14を閉
鎖位置に押す。この結果、機関は過給気温度が再び許容
最高値を下回るまで燃焼空気を逃がし弁16から吸込むこ
とによつて吸込機関として運転される。バイメタル弁は
次いで短絡導管79を閉鎖し、機関は再び圧力波過給気で
圧縮された過給気で運転される。ダイヤフラム21の両側
にほぼ等圧を得るためには制御導管28に絞り80が設けら
れている。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の複数の実施例を示すものであつて、第１
図は運転状態と過給気フラツプとの間の関係を示す線
図、第２図は第１実施例たる制御装置を有する本発明の
圧力波過給器を示す概略図、第３図は第２図の制御装置
の変化実施例を有する圧力波過給器の概略図、第４図は
第３図のIV-IV線に沿つた空気ケーシングの側面図、第
５図は過給気フラツプの調節装置の横断面図、第６図は
第５図の調節装置の部分的に断面した側面図、第７図は
制御装置の別の実施例を有する圧力波過給器の概略図、
第８図は制御装置に使用可能である圧力波プロセスの圧
力差の典型的な経過を示す線図、第９図は第７図の制御
装置の過給気フラツプの調節装置を示した図、第10図は
過給気温度を制限するためのサーモ弁を有する第２図に
示された制御装置を示す図である。１……低圧空気通路、２……高圧空気通路、３……高圧
ガス通路、４……低圧ガス通路、５……圧縮ポケツト、
６……膨張ポケツト、７……ガスポケツト、８……前ポ
ケツト、９……隔室ロータ、10……ロータ隔室、11……
隔室壁、12……空気ケーシング、13……ガスケーシン
グ、14……過給空気フラツプ、15……短絡導管、16……
逃がし弁、17……軸、18……ピン、19……ロツド、20…
…ダイヤフラムボツクス、21……ダイヤフラム、22……
ばね、23……プラツプ側の室、24……孔、25……ばね側
の室、26……制御圧力導管、27……ウエブ、28……制御
圧力導管、29……ガスケーシングの制限壁、30……開
口、31……連通路、32……ダイヤフラムボツクス、33…
…ダイヤフラムケーシング、34……フラツプケーシン
グ、35……ダイヤフラム、36……ばね皿、37……ばね、
38……ばね押圧板、39……調節ねじ、40……カウンタナ
ツト、41……孔、42……過給気フラツプ、43……フラツ
プ軸、44……ロツド、45……ピン、46……ダブルダイヤ
フラムボツクス、47……一次ダイヤフラム、48……フラ
ツプ側の室、49……ばね側の室、50……一次制御圧力導
管、51……ばね、52……二次ダイヤフラム、53……カバ
ー、54……カバー側の室、55……ストツパ、56……二次
制御圧力導管、57……ダブルダイヤフラムボツクス、58
……過給気フラツプ、59……フラツプケーシング、60…
…フラツプ軸、61……ピン、62……ロツド、63……一次
ダイヤフラム、64……ばね皿、65……ばね、66……コツ
プ形スリーブ、67……円筒形の凹所、68……ストツパ、
69……二次ダイヤフラム、70……上方の支持板、71……
下方の支持板、72……ボス状の部分、73……案内ブツシ
ユ、74……案内ピン、75……閉鎖カバー、76……バイメ
タル弁、77……バイメタルストリツプ、78……閉鎖部
材、79……短絡導管、80……絞り

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】過給器として圧力波過給器を有する燃焼機
関であつて、圧力波過給器がロータケーシングを有し、
このロータケーシングの両端が空気ケーシング（12）若
しくはガスケーシング（13）で閉鎖されており、空気ケ
ーシング（12）内に支承された隔室ロータ（９）を受容
しており、空気ケーシング（12）がサイクルあたり１つ
の低圧空気通路（１）と高圧空気通路（２）とロータ
（９）の回転方向で見て高圧空気通路（２）の前に配置
された１つの圧縮ポケツト（５）と次のサイクルの高圧
空気通路（２）と低圧空気通路（１）との間に設けられ
た膨張ポケツト（６）とを有し、ガスケーシング（13）
がサイクルあたり１つの高圧ガス通路（３）と１つの低
圧ガス通路（４）と高圧ガス通路（３）と低圧ガス通路
（４）との間にある１つのガスポケツト（７）を有し、
さらに高圧空気通路（２）内に過給気フラツプ（14）の
位置を負荷に関連して制御するための制御装置を有する
対称的に支承された過給気フラツプ（14）と、この過給
気フラツプ（14）とモータとの間に配置された逃がし弁
（15）が設けられており、前記制御装置が少なくとも１
つのダイヤフラム（21;35;47;63）を有するダイヤフラ
ムボツクス（20;32;46;57）を有し、このダイヤフラム
の片側が高圧空気導管（２）と連通させられた室（23;4
8）の一部を制限している形式のものにおいて、ダイヤ
フラム（21;35;47;63）の他方の側が制御圧導管（26;2
8;50）と連通する室（25;49）の１部の制限を成してお
り、この室（25;49）がこの制御圧導管（26;28;50）を
介して１個所（ウエブ27;5の間の間隙）で隔室ロータ
（９）の空気ケーシング側の端面と空気ケーシング（1
2）との間の室と連通しており、この室（25;49）が隔室
ロータ（９）の回転方向で見て高圧空気通路（２）の前
に位置しており、ダイヤフラム（21;35;4;63）がばね
（22;37;51;65）によつて過給気フラツプ（14;42;58）
を閉鎖する方向で負荷されており、高圧ガス通路（３）
がガスケーシング（13）に関してロータ室における制御
圧導管（26;28;50）の開口に対し適当に配置され、ロー
タ周方向での高圧ガス通路（３）の寸法とロータ隔室
（10）の幅が適当に選択され、高圧ガス通路（３）とロ
ータ隔室（10）と制御圧導管（26;28;50）との間に自由
な流路が形成されていることを特徴とする、圧力波過給
器を有する燃焼機関。
【請求項２】圧力波過給器のガスケーシング（13）が隔
室ロータ（９）の回転方向で見て高圧ガス導管（３）の
前にある前ポケツト（８）を有し、この前ポケツト
（８）が高圧ガス通路（３）と制御圧導管の開口（30）
とに関し適当に配置されかつ適当に設計されて高圧ガス
導管（３）と前ポケツト（８）とロータ隔室（10）と制
御圧導管（26;28;50）との間に自由な流路が形成されて
いる特許請求の範囲第１項記載の燃焼機関。
【請求項３】ロータ室における制御圧導管（26）の開口
（30）が低圧空気通路（１）と圧縮ポケツト（５）との
間のウエブ（27）に位置し、開口（30）が圧縮ポケツト
（５）と連通路（31）を介して連通している、特許請求
の範囲第１項記載の燃焼機関。
【請求項４】制御圧導管（28）が圧縮導管（28）に開口
している、特許請求の範囲第１項記載の燃焼機関。
【請求項５】ダブルダイヤフラムボツクス（46,57）を
有し、このダブルダイヤフラムボツクス（46,57）がば
ね（51;65）によつて過給気フラツプ（14;58）を閉鎖す
る方向に負荷された一次ダイヤフラム（47;63）を有
し、この一次ダイヤフラム（47;63）の両側が特許請求
の範囲第１項で規定した室を介して過給気圧によつて若
しくは一次制御導管（50）を介して圧力波プロセスにと
つて典型的な圧力で負荷可能であり、二次ダイヤフラム
（52;69）が設けられ、この二次ダイヤフラム（52;69）
の一方の、一次ダイヤフラム（47;63）に向いた側が同
じ圧力波プロセスにとつて典型的な圧力によつて負荷さ
れており、二次ダイヤフラム（47;63）のこの側及び反
対側が１つの室（54）を制限しており、この室（54）が
二次制御導管（56）を介して膨張ポケツト（６）と連通
させられており、ばね（51;65）が一次ダイヤフラムと
二次ダイヤフラムとの間に締込まれている、特許請求の
範囲第１項記載の燃焼機関。
【請求項６】制御導管（26;28）又は一次制御導管（5
0）と連通するダイヤフラムボツクス（20;32;46;57）の
室（25若しくは49）が短絡導管（79）を介してダイヤフ
ラムボツクスのフラツプ側の室（23）と接続されてお
り、室（23）における短絡導管（79）の開口に温度制御
された弁（76）が設けられており、この弁（76）が最高
許容過給気温を越えた場合にダイヤフラムボツクス（2
0;32;46;57）の前記室（25;49）を室（23）と短絡す
る、特許請求の範囲第１項記載の燃焼機関。
【請求項７】ダイヤフラムボツクスにばね（22;37;51;6
5）のプレロードを変える部材が設けられており、これ
によつて機関の負荷状態に関連して所望の過給気圧経過
が調節できるようになつている、特許請求の範囲第１項
記載の燃焼機関。