JPH0828287A - ２段過給エンジン - Google Patents
２段過給エンジンInfo
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- JPH0828287A JPH0828287A JP6170859A JP17085994A JPH0828287A JP H0828287 A JPH0828287 A JP H0828287A JP 6170859 A JP6170859 A JP 6170859A JP 17085994 A JP17085994 A JP 17085994A JP H0828287 A JPH0828287 A JP H0828287A
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- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F02B37/002—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust using exhaust drives arranged in parallel the exhaust supply to one of the exhaust drives can be interrupted
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、２段過給エンジンにおいて、エン
ジンが低中速で高負荷域で運転する場合の給気圧力を上
昇し、燃焼性能を向上し排気濃度を低下し、出力の増加
を図る。 【構成】 低圧段過給機と高圧段過給機の２段の過給機
を有するエンジンにおいて、高圧段過給機Ｈのタービン
スクロールを、エンジンシリンダの排気を２群に分けた
ツインスクロール型とし、低圧段過給機には、容量の異
なる２台の過給機を併設し、エンジンの出力により小容
量過給機Ｌを運転する場合と、大容量過給機Ｍを運転す
る場合と、小容量過給機Ｌと大容量過給機Ｍを同時に運
転する場合とに切換可能とした。
ジンが低中速で高負荷域で運転する場合の給気圧力を上
昇し、燃焼性能を向上し排気濃度を低下し、出力の増加
を図る。 【構成】 低圧段過給機と高圧段過給機の２段の過給機
を有するエンジンにおいて、高圧段過給機Ｈのタービン
スクロールを、エンジンシリンダの排気を２群に分けた
ツインスクロール型とし、低圧段過給機には、容量の異
なる２台の過給機を併設し、エンジンの出力により小容
量過給機Ｌを運転する場合と、大容量過給機Ｍを運転す
る場合と、小容量過給機Ｌと大容量過給機Ｍを同時に運
転する場合とに切換可能とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２段過給エンジンにお
いて、エンジンが低中速で高負荷域で運転する場合の給
気圧力を上昇し、燃焼性能を向上し排気濃度を低下し、
出力の増加を図るものである。
いて、エンジンが低中速で高負荷域で運転する場合の給
気圧力を上昇し、燃焼性能を向上し排気濃度を低下し、
出力の増加を図るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、２段過給エンジンに関する技
術は公知とされているのである。例えば、実開昭６１−
１６７４２９号公報に記載の技術の如くである。上記実
開昭６１−１６７４２９号公報に記載の２段過給エンジ
ンの技術は、図４において従来技術として開示されてい
るが、次のような不具合があったのである。即ち、上記
従来技術は、低圧段に２個の過給機を有する２段過給エ
ンジンであるが、シーケンス制御による切換を行ってい
ないので、通常に２段過給エンジンと同様の特性しか発
揮できないのである。
術は公知とされているのである。例えば、実開昭６１−
１６７４２９号公報に記載の技術の如くである。上記実
開昭６１−１６７４２９号公報に記載の２段過給エンジ
ンの技術は、図４において従来技術として開示されてい
るが、次のような不具合があったのである。即ち、上記
従来技術は、低圧段に２個の過給機を有する２段過給エ
ンジンであるが、シーケンス制御による切換を行ってい
ないので、通常に２段過給エンジンと同様の特性しか発
揮できないのである。
【０００３】次に図４に記載の従来技術を詳細に説明す
る。該構成におていは、高圧過給機Ｆは１台のみであ
り、低圧過給機がＧとＪと２台が併設されている。故
に、６シリンダのエンジンＥからの排気は、すべて高圧
過給機Ｆのタービン３２に供給される。そして該タービ
ン３２が回転することにより、高圧過給機Ｆのコンプレ
ッサ３１を回転する。前記高圧過給機Ｆのタービン３２
を通過した後の排気ガスは、２方向に分岐されて、２台
が併置された低圧過給機Ｇと低圧過給機Ｊに２分割され
る。そして、該低圧過給機Ｇと低圧過給機Ｊは、同じ条
件でタービン３４と３６が回転し、同じ条件で、コンプ
レッサ３３と３５が回転されるのである。該低圧過給機
Ｇと低圧過給機Ｊにより、給気が低圧圧縮され、次に高
圧過給機Ｆのコンプレッサに供給されて高圧圧縮され
る。該高圧圧縮された給気がアフタークーラ２１を通過
して、エンジンＥの１〜６のシリンダに供給されるので
ある。
る。該構成におていは、高圧過給機Ｆは１台のみであ
り、低圧過給機がＧとＪと２台が併設されている。故
に、６シリンダのエンジンＥからの排気は、すべて高圧
過給機Ｆのタービン３２に供給される。そして該タービ
ン３２が回転することにより、高圧過給機Ｆのコンプレ
ッサ３１を回転する。前記高圧過給機Ｆのタービン３２
を通過した後の排気ガスは、２方向に分岐されて、２台
が併置された低圧過給機Ｇと低圧過給機Ｊに２分割され
る。そして、該低圧過給機Ｇと低圧過給機Ｊは、同じ条
件でタービン３４と３６が回転し、同じ条件で、コンプ
レッサ３３と３５が回転されるのである。該低圧過給機
Ｇと低圧過給機Ｊにより、給気が低圧圧縮され、次に高
圧過給機Ｆのコンプレッサに供給されて高圧圧縮され
る。該高圧圧縮された給気がアフタークーラ２１を通過
して、エンジンＥの１〜６のシリンダに供給されるので
ある。
【０００４】また、図２に記載の従来技術においては、
通常の２段過給エンジンであり、低速と中速で高負荷時
において、給気圧が上昇せず、燃焼性能が悪いのであ
る。図２の従来技術について詳細に説明する。即ち、エ
ンジンＥは６気筒のエンジンを示している。そして、該
１〜６の各シリンダからの排気をまとめて、高圧過給機
Ａを構成するタービン３８に供給し、コンプレッサ３７
を回転している。該タービン３８を通過した後の排気ガ
スは低圧過給機Ｂのタービン４０に供給されて、タービ
ン４０を回転し、コンプレッサ３９を回転すべく構成し
ている。低圧過給機Ｂのコンプレッサ３９により給気を
まず１段過給し、次にインタークーラ２０を通過させ、
該インタークーラ２０を通過させた給気を、高圧過給機
Ａのコンプレッサ３７に供給し、更に高圧化して、アフ
タークーラ２１を通過させて、エンジンＥの１〜６のシ
リンダに供給している。
通常の２段過給エンジンであり、低速と中速で高負荷時
において、給気圧が上昇せず、燃焼性能が悪いのであ
る。図２の従来技術について詳細に説明する。即ち、エ
ンジンＥは６気筒のエンジンを示している。そして、該
１〜６の各シリンダからの排気をまとめて、高圧過給機
Ａを構成するタービン３８に供給し、コンプレッサ３７
を回転している。該タービン３８を通過した後の排気ガ
スは低圧過給機Ｂのタービン４０に供給されて、タービ
ン４０を回転し、コンプレッサ３９を回転すべく構成し
ている。低圧過給機Ｂのコンプレッサ３９により給気を
まず１段過給し、次にインタークーラ２０を通過させ、
該インタークーラ２０を通過させた給気を、高圧過給機
Ａのコンプレッサ３７に供給し、更に高圧化して、アフ
タークーラ２１を通過させて、エンジンＥの１〜６のシ
リンダに供給している。
【０００５】また図３に記載の従来技術においては、高
圧過給機として２段の過給機を有する２段シーケンシャ
ルエンジンであるが、切換弁８が高温高圧の排気ガスに
直接に触れる為に、切換弁８の耐久性が問題となるとい
う不具合があったのである。図３に記載の従来技術を詳
細に説明する。該従来技術においては、６気筒のエンジ
ンＥの１〜３のシリンダからの排気と、４〜６のシリン
ダの排気を２分している。そして、高圧過給機を２台併
設して、該分割した２群の排気ガスを高圧過給機Ｄと高
圧過給機Ｃに供給している。そして高圧過給機Ｃは使用
する場合と、使用しない場合とに、切換弁８による切換
が可能となっており、該切換弁８が閉鎖されると、４〜
６のシリンダの排気も、１〜３のシリンダの排気と合流
して、高圧過給機Ｄのタービン２８に供給されるべく構
成している。該タービン２８の回転により高圧過給機Ｄ
のコンプレッサ２７が回転される。
圧過給機として２段の過給機を有する２段シーケンシャ
ルエンジンであるが、切換弁８が高温高圧の排気ガスに
直接に触れる為に、切換弁８の耐久性が問題となるとい
う不具合があったのである。図３に記載の従来技術を詳
細に説明する。該従来技術においては、６気筒のエンジ
ンＥの１〜３のシリンダからの排気と、４〜６のシリン
ダの排気を２分している。そして、高圧過給機を２台併
設して、該分割した２群の排気ガスを高圧過給機Ｄと高
圧過給機Ｃに供給している。そして高圧過給機Ｃは使用
する場合と、使用しない場合とに、切換弁８による切換
が可能となっており、該切換弁８が閉鎖されると、４〜
６のシリンダの排気も、１〜３のシリンダの排気と合流
して、高圧過給機Ｄのタービン２８に供給されるべく構
成している。該タービン２８の回転により高圧過給機Ｄ
のコンプレッサ２７が回転される。
【０００６】また、バルブが開いている場合には、４〜
６の排気は高圧過給機Ｃのタービン２６に供給されて、
該タービン２６の回転によりコンプレッサ２５が回転す
べく構成されている。該タービン２６を通過した後の排
気は、タービン２８からの排気と合流して、低圧過給機
Ｅのタービン３０に供給される。該タービン３０の回転
によりコンプレッサ２９が回転する。給気は、コンプレ
ッサ２９によりまず低圧圧縮され、次にコンプレッサ２
９からインタークーラ２０を経て、高圧過給機Ｃのコン
プレッサ２５と、高圧過給機Ｄのコンプレッサ２７の両
方に供給される。しかし、切換弁８が閉鎖されて、高圧
過給機Ｃのタービン２６が回転しない場合には、コンプ
レッサ２５も回転しないので、高圧過給機Ｃは閉鎖され
ていると同じ状態であり、高圧過給機Ｄのコンプレッサ
２７のみを通過して給気が高圧化される。そしてコンプ
レッサ２７により高圧化された給気は、コンプレッサ２
５に逆流しないように配置されたチェックバルブ９を通
過して、アフタークーラ２１に至る。該アフタークーラ
２１からエンジンＥの各１〜６のシリンダに供給され
る。
６の排気は高圧過給機Ｃのタービン２６に供給されて、
該タービン２６の回転によりコンプレッサ２５が回転す
べく構成されている。該タービン２６を通過した後の排
気は、タービン２８からの排気と合流して、低圧過給機
Ｅのタービン３０に供給される。該タービン３０の回転
によりコンプレッサ２９が回転する。給気は、コンプレ
ッサ２９によりまず低圧圧縮され、次にコンプレッサ２
９からインタークーラ２０を経て、高圧過給機Ｃのコン
プレッサ２５と、高圧過給機Ｄのコンプレッサ２７の両
方に供給される。しかし、切換弁８が閉鎖されて、高圧
過給機Ｃのタービン２６が回転しない場合には、コンプ
レッサ２５も回転しないので、高圧過給機Ｃは閉鎖され
ていると同じ状態であり、高圧過給機Ｄのコンプレッサ
２７のみを通過して給気が高圧化される。そしてコンプ
レッサ２７により高圧化された給気は、コンプレッサ２
５に逆流しないように配置されたチェックバルブ９を通
過して、アフタークーラ２１に至る。該アフタークーラ
２１からエンジンＥの各１〜６のシリンダに供給され
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の不具合を解消し、２段過給エンジンにおける、低速と
中速域の高負荷域の給気圧を上昇させて、燃焼性能を向
上し、エンジン出力の増加を図るものである。また、加
速性能の改善をも図るものである。
の不具合を解消し、２段過給エンジンにおける、低速と
中速域の高負荷域の給気圧を上昇させて、燃焼性能を向
上し、エンジン出力の増加を図るものである。また、加
速性能の改善をも図るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。低圧段過給機と高圧段過給機の２段
の過給機を有するエンジンにおいて、高圧段過給機Ｈの
タービンスクロールを、エンジンシリンダの排気を２群
に分けたツインスクロール型とし、低圧段過給機には、
容量の異なる２台の過給機を併設し、エンジンの出力に
より小容量過給機Ｌを運転する場合と、大容量過給機Ｍ
を運転する場合と、小容量過給機Ｌと大容量過給機Ｍを
同時に運転する場合とに切換可能としたものである。
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。低圧段過給機と高圧段過給機の２段
の過給機を有するエンジンにおいて、高圧段過給機Ｈの
タービンスクロールを、エンジンシリンダの排気を２群
に分けたツインスクロール型とし、低圧段過給機には、
容量の異なる２台の過給機を併設し、エンジンの出力に
より小容量過給機Ｌを運転する場合と、大容量過給機Ｍ
を運転する場合と、小容量過給機Ｌと大容量過給機Ｍを
同時に運転する場合とに切換可能としたものである。
【０００９】
【作用】次に作用を説明する。本発明によれば、２段過
給エンジンにおいて、低速と中速の高負荷域においても
給気圧（正味平均有効圧）を上昇し、充分な燃焼性能を
得ることができ、また出力性能の向上を図ることが出来
るのである。またエンジンＥの加速性能の向上をも図る
ことが出来るのである。また、従来技術のシーケンシャ
ル技術の如く、エンジンＥからの排気を２段階に構成し
た高圧段過給機に切換えるのではなくて、高圧段過給機
Ｈはツインスクロール型に構成し、６気筒の全てを同じ
ツインスクロール型のタービンに供給すべく構成したの
で、高圧側の切換弁は必要なくなり、該切換弁の耐久性
が問題となることが無くなったのである。また、２群に
分割して２台の高圧段過給機に排気を供給しなくても、
ツインスクロール型であるので、排気の脈動を消すこと
が出来た。
給エンジンにおいて、低速と中速の高負荷域においても
給気圧（正味平均有効圧）を上昇し、充分な燃焼性能を
得ることができ、また出力性能の向上を図ることが出来
るのである。またエンジンＥの加速性能の向上をも図る
ことが出来るのである。また、従来技術のシーケンシャ
ル技術の如く、エンジンＥからの排気を２段階に構成し
た高圧段過給機に切換えるのではなくて、高圧段過給機
Ｈはツインスクロール型に構成し、６気筒の全てを同じ
ツインスクロール型のタービンに供給すべく構成したの
で、高圧側の切換弁は必要なくなり、該切換弁の耐久性
が問題となることが無くなったのである。また、２群に
分割して２台の高圧段過給機に排気を供給しなくても、
ツインスクロール型であるので、排気の脈動を消すこと
が出来た。
【００１０】
【実施例】次に実施例を説明する。図１は本発明の２段
過給エンジン機構のブロック回路図、図２は従来の通常
の２段過給エンジン機構のブロック回路図、図３は高圧
側に２段の過給機を具備して、切換弁８により切換可能
とした従来の２段過給エンジンのブロック回路図、図４
は低圧側に２段の過給機を具備した従来技術のブロック
回路図、図５は本発明の２段過給エンジンにおいて、低
圧小容量過給機Ｌのみを使用している状態のブロック回
路図、図６は本発明の２段過給エンジンにおいて、低圧
大容量過給機Ｍのみを使用している状態のブロック回路
図、図７は３段切換状態とした本発明の２段過給エンジ
ンの正味平均有効圧の状態を示す作用図、図８は２段切
換状態とした本発明の２段過給エンジンの正味平均有効
圧の状態を示す作用図である。
過給エンジン機構のブロック回路図、図２は従来の通常
の２段過給エンジン機構のブロック回路図、図３は高圧
側に２段の過給機を具備して、切換弁８により切換可能
とした従来の２段過給エンジンのブロック回路図、図４
は低圧側に２段の過給機を具備した従来技術のブロック
回路図、図５は本発明の２段過給エンジンにおいて、低
圧小容量過給機Ｌのみを使用している状態のブロック回
路図、図６は本発明の２段過給エンジンにおいて、低圧
大容量過給機Ｍのみを使用している状態のブロック回路
図、図７は３段切換状態とした本発明の２段過給エンジ
ンの正味平均有効圧の状態を示す作用図、図８は２段切
換状態とした本発明の２段過給エンジンの正味平均有効
圧の状態を示す作用図である。
【００１１】図１，図５・図６において、本発明の２段
過給エンジンの構成を説明する。本発明においては、高
圧段過給機Ｈとして、ツインスクロール型のタービン１
３を使用している。該ツインスクロール型のタービン１
３は、２方向からの排気が、タービンの出口部分で始め
て合流すべく構成しているのである。図１においては、
１〜３のシリンダの排気と、４〜６のシリンダからの排
気は、タービン１３の出口において始めて合流すべく構
成しているので、各シリンダ毎の排気が干渉しあうこと
が少なくなったのである。
過給エンジンの構成を説明する。本発明においては、高
圧段過給機Ｈとして、ツインスクロール型のタービン１
３を使用している。該ツインスクロール型のタービン１
３は、２方向からの排気が、タービンの出口部分で始め
て合流すべく構成しているのである。図１においては、
１〜３のシリンダの排気と、４〜６のシリンダからの排
気は、タービン１３の出口において始めて合流すべく構
成しているので、各シリンダ毎の排気が干渉しあうこと
が少なくなったのである。
【００１２】また該ツインスクロール型のタービン１３
が排気で回転すると、コンプレッサ１２が回転する。ま
たタービン１３を通過した排気は、切換弁１８におい
て、２方向に分岐または、低圧大容量過給機Ｍか又は低
圧小容量過給機Ｌの１方のみを使用すべく切換られる。
該切換弁１８の切換は、燃料噴射ポンプＰに設けたセン
サーＳ１と、エンジンＥのフライホイール１０の回転数
を検出するセンサーＳ２により制御されて、回転数が、
低速域か中速域か高速域か、または負荷が大か小か等を
判断して、ＣＰＵ１１が直接に判断して、切換アクチュ
エータ１９に指令信号を出すことにより、自動的に切換
アクチュエータ１９を作動させて、切換弁１８を切換可
能としている。
が排気で回転すると、コンプレッサ１２が回転する。ま
たタービン１３を通過した排気は、切換弁１８におい
て、２方向に分岐または、低圧大容量過給機Ｍか又は低
圧小容量過給機Ｌの１方のみを使用すべく切換られる。
該切換弁１８の切換は、燃料噴射ポンプＰに設けたセン
サーＳ１と、エンジンＥのフライホイール１０の回転数
を検出するセンサーＳ２により制御されて、回転数が、
低速域か中速域か高速域か、または負荷が大か小か等を
判断して、ＣＰＵ１１が直接に判断して、切換アクチュ
エータ１９に指令信号を出すことにより、自動的に切換
アクチュエータ１９を作動させて、切換弁１８を切換可
能としている。
【００１３】そして、該切換弁１８により、低圧小容量
過給機Ｌと低圧大容量過給機Ｍの何方かを給気の低圧圧
縮に使用する場合と、どちらも使用する場合とに使い分
けることができる。低圧大容量過給機Ｍはタービン１５
とコンプレッサ１４により構成されており、また、低圧
小容量過給機Ｌはタービン１７とコンプレッサ１６によ
り構成されている。そして、低圧小容量過給機Ｌと低圧
大容量過給機Ｍの間のそれぞれの側に、チェックバルブ
２４・２３が介装されている。該チェックバルブ２４・
２３は、低圧小容量過給機Ｌと低圧大容量過給機Ｍの非
使用側に、低圧給気が逆流しないように構成している。
過給機Ｌと低圧大容量過給機Ｍの何方かを給気の低圧圧
縮に使用する場合と、どちらも使用する場合とに使い分
けることができる。低圧大容量過給機Ｍはタービン１５
とコンプレッサ１４により構成されており、また、低圧
小容量過給機Ｌはタービン１７とコンプレッサ１６によ
り構成されている。そして、低圧小容量過給機Ｌと低圧
大容量過給機Ｍの間のそれぞれの側に、チェックバルブ
２４・２３が介装されている。該チェックバルブ２４・
２３は、低圧小容量過給機Ｌと低圧大容量過給機Ｍの非
使用側に、低圧給気が逆流しないように構成している。
【００１４】該チェックバルブ２４・２３を押し上げた
低圧圧縮給気は、インタークーラ２０を通過して、高圧
段過給機Ｈのコンプレッサ１２に供給されている。該高
圧段過給機Ｈのコンプレッサ１２において、高圧圧縮さ
れて、アフタークーラ２１からエンジンＥのシリンダの
給気側に供給される。該ＣＰＵ１１における切換アクチ
ュエータ１９を操作する切換の判断は、回転数のみ、ま
たは回転数と燃料噴射ポンプＰのポンプラック目盛りに
より負荷を検出して判断する。
低圧圧縮給気は、インタークーラ２０を通過して、高圧
段過給機Ｈのコンプレッサ１２に供給されている。該高
圧段過給機Ｈのコンプレッサ１２において、高圧圧縮さ
れて、アフタークーラ２１からエンジンＥのシリンダの
給気側に供給される。該ＣＰＵ１１における切換アクチ
ュエータ１９を操作する切換の判断は、回転数のみ、ま
たは回転数と燃料噴射ポンプＰのポンプラック目盛りに
より負荷を検出して判断する。
【００１５】そして図７と図８に示す如く、作用する。
図７においては、水平軸にエンジン回転数と負荷率を座
標としており、縦軸の座標には、正味平均有効圧を取っ
ている。そして、機関回転数が低く負荷も低い場合に
は、図７の３段切換方式の場合には、ａ域に示す如く、
低圧小容量過給機Ｌと高圧段過給機Ｈを作動させた、図
５の作用状態とする。これにより、低速回転で低負荷の
場合には、充分の正味平均有効圧が得られる曲線域とな
るのである。
図７においては、水平軸にエンジン回転数と負荷率を座
標としており、縦軸の座標には、正味平均有効圧を取っ
ている。そして、機関回転数が低く負荷も低い場合に
は、図７の３段切換方式の場合には、ａ域に示す如く、
低圧小容量過給機Ｌと高圧段過給機Ｈを作動させた、図
５の作用状態とする。これにより、低速回転で低負荷の
場合には、充分の正味平均有効圧が得られる曲線域とな
るのである。
【００１６】また機関回転数が上昇し、負荷率が５０％
を越えると、図６に示す如く、低圧大容量過給機Ｍと高
圧段過給機Ｈを作用させた状態としたｂ域の状態とする
のである。これにより、充分の正味平均有効圧を得るこ
とが出来るのである。また、負荷率が８０％を越える
と、低圧小容量過給機Ｌと低圧大容量過給機Ｍと高圧段
過給機Ｈの３者の全てを作用させた図１の作用状態にし
て、ｃ域の如く、充分な正味平均有効圧を得ることが出
来るのである。負荷率の５０％と８０％の点が切換弁１
８の切換点となっている。
を越えると、図６に示す如く、低圧大容量過給機Ｍと高
圧段過給機Ｈを作用させた状態としたｂ域の状態とする
のである。これにより、充分の正味平均有効圧を得るこ
とが出来るのである。また、負荷率が８０％を越える
と、低圧小容量過給機Ｌと低圧大容量過給機Ｍと高圧段
過給機Ｈの３者の全てを作用させた図１の作用状態にし
て、ｃ域の如く、充分な正味平均有効圧を得ることが出
来るのである。負荷率の５０％と８０％の点が切換弁１
８の切換点となっている。
【００１７】図８の２段切換の場合には、負荷率の切換
点が７０％の点のみとなっている。そして、負荷率が７
０％以下の場合には、ｄ域の如く、低圧小容量過給機Ｌ
と高圧段過給機Ｈを駆動する図５の状態とし、７０％を
越えた場合には、低圧大容量過給機Ｍと高圧段過給機Ｈ
を作用する図６の状態としたｅ域とするのである。この
ようにｄ域と、ｅ域で充分に正味平均有効圧を得ること
が出来るのである。
点が７０％の点のみとなっている。そして、負荷率が７
０％以下の場合には、ｄ域の如く、低圧小容量過給機Ｌ
と高圧段過給機Ｈを駆動する図５の状態とし、７０％を
越えた場合には、低圧大容量過給機Ｍと高圧段過給機Ｈ
を作用する図６の状態としたｅ域とするのである。この
ようにｄ域と、ｅ域で充分に正味平均有効圧を得ること
が出来るのである。
【００１８】
【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するのである。第１に、２段過給エンジ
ンにおいて、低速と中速の高負荷域においても給気圧
（正味平均有効圧）を上昇し、充分な燃焼性能を得るこ
とができ、また出力性能の向上を図ることが出来るので
ある。またエンジンＥの加速性能の向上をも図ることが
出来るのである。第２に、従来技術のシーケンシャル技
術の如く、エンジンＥからの排気を２段階に構成した高
圧段過給機に切換えるのではなくて、高圧段過給機Ｈは
ツインスクロール型に構成し、６気筒の全てを同じツイ
ンスクロール型のタービンに供給すべく構成したので、
高圧側の切換弁は必要なくなり、該切換弁の耐久性が問
題となることが無くなったのである。また、２群に分割
して２台の高圧段過給機に排気を供給しなくても、ツイ
ンスクロール型であるので、排気の脈動を消すことが出
来たのである。
ような効果を奏するのである。第１に、２段過給エンジ
ンにおいて、低速と中速の高負荷域においても給気圧
（正味平均有効圧）を上昇し、充分な燃焼性能を得るこ
とができ、また出力性能の向上を図ることが出来るので
ある。またエンジンＥの加速性能の向上をも図ることが
出来るのである。第２に、従来技術のシーケンシャル技
術の如く、エンジンＥからの排気を２段階に構成した高
圧段過給機に切換えるのではなくて、高圧段過給機Ｈは
ツインスクロール型に構成し、６気筒の全てを同じツイ
ンスクロール型のタービンに供給すべく構成したので、
高圧側の切換弁は必要なくなり、該切換弁の耐久性が問
題となることが無くなったのである。また、２群に分割
して２台の高圧段過給機に排気を供給しなくても、ツイ
ンスクロール型であるので、排気の脈動を消すことが出
来たのである。
【図１】本発明の２段過給エンジン機構のブロック回路
図。
図。
【図２】従来の通常の２段過給エンジン機構のブロック
回路図。
回路図。
【図３】高圧側に２段の過給機を具備して、切換弁８に
より切換可能とした従来の２段過給エンジンのブロック
回路図。
より切換可能とした従来の２段過給エンジンのブロック
回路図。
【図４】低圧側に２段の過給機を具備した従来技術のブ
ロック回路図。
ロック回路図。
【図５】本発明の２段過給エンジンにおいて、低圧小容
量過給機Ｌのみを使用している状態のブロック回路図。
量過給機Ｌのみを使用している状態のブロック回路図。
【図６】本発明の２段過給エンジンにおいて、低圧大容
量過給機Ｍのみを使用している状態のブロック回路図。
量過給機Ｍのみを使用している状態のブロック回路図。
【図７】３段切換状態とした本発明の２段過給エンジン
の正味平均有効圧の状態を示す作用図。
の正味平均有効圧の状態を示す作用図。
【図８】２段切換状態とした本発明の２段過給エンジン
の正味平均有効圧の状態を示す作用図。
の正味平均有効圧の状態を示す作用図。
Ｈ 高圧段過給機 Ｌ 低圧小容量過給機 Ｍ 低圧大容量過給機 １１ ＣＰＵ １８ 切換弁 １９ 切換アクチュエータ １２，１４，１６ コンプレッサ １３，１５，１７ タービン
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 Ｆ０２Ｂ 37/02 Ｈ 39/00 Ｅ
Claims (1)
- 【請求項１】 低圧段過給機と高圧段過給機の２段の過
給機を有するエンジンにおいて、高圧段過給機Ｈのター
ビンスクロールを、エンジンシリンダの排気を２群に分
けたツインスクロール型とし、低圧段過給機には、容量
の異なる２台の過給機を併設し、エンジンの出力により
小容量過給機Ｌを運転する場合と、大容量過給機Ｍを運
転する場合と、小容量過給機Ｌと大容量過給機Ｍを同時
に運転する場合とに切換可能としたことを特徴とする２
段過給エンジン。
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|---|---|---|---|
| JP17085994A JP3311866B2 (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | ２段過給エンジン |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17085994A JP3311866B2 (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | ２段過給エンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0828287A true JPH0828287A (ja) | 1996-01-30 |
| JP3311866B2 JP3311866B2 (ja) | 2002-08-05 |
Family
ID=15912645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17085994A Expired - Fee Related JP3311866B2 (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | ２段過給エンジン |
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|---|---|
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| JP2014240624A (ja) * | 2013-06-11 | 2014-12-25 | ヤンマー株式会社 | エンジン |
| US9181867B2 (en) | 2012-10-12 | 2015-11-10 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Carrier housing for a turbocharger arrangement |
| WO2016139009A1 (de) * | 2015-03-02 | 2016-09-09 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Zweistufige abgasturbo-aufladevorrichtung für eine brennkraftmaschine |
| US10047664B2 (en) | 2013-06-11 | 2018-08-14 | Yanmar Co., Ltd. | Engine |
| DE102008052170B4 (de) | 2008-10-17 | 2023-01-26 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Zweistufige Abgasturboaufladung für eine Brennkraftmaschine |
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|---|---|---|---|---|
| CN109339938A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-02-15 | 哈尔滨工程大学 | 三状态两级相继增压系统及其控制方法 |
-
1994
- 1994-07-22 JP JP17085994A patent/JP3311866B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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