JPS59162320A - 排気タ−ボ過給機の潤滑装置 - 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】 本発明は排気ターボ過給機の潤滑装置に関する。

排気ターボ過給機付内燃機関の概略構成を第１図に示す
。図に幹いて、クランクケース１１にはシリンダヘッド
１２及びオイルｉ４ン１３が取付けられている。

シリンダヘッド１２から流出する排気は排気管１４によ
って排気ターボ過給機１５に流入した後。

大気へ放出される。排気ターボ過給機１５の潤滑はクラ
ンクケース１１に設けられた図示しないメインギヤラリ
−から潤滑油管１６を通して供給される潤滑油によって
行われ、その潤滑油はドレンパイグ１７を通ってオイル
パン１３に戻される。

排気ターボ過給機１５の内部構造を第２図に示す。ター
ビン−・クランク２１は■フランツ０２４によシベアリ
ングハウジング２２に取付けられ、コンブレッザカパー
２３も■クランプ２５によシペアリングノ・クランク２
２に取付けられている。排気タービン羽根３１は精密鋳
造でロータ軸３２に固定されており、スラストカラー３
３とコンプレッサ羽根３４はねじ３５によりロータ軸３
２に固定されている。ロータ軸３２は７０−テイングブ
７シータイプの軸受４１，４２と２つ割シのスラスト軸
受４３で支えられている。

図示区ない潤滑油管からの潤滑油は潤滑油人口５１から
供給され、ベアリングハウジング２２内に設けられた枝
管を通して軸受４１　、４２及びスラスト軸受４３に供
給される。さらに各軸受からの戻りの潤滑油はドレン出
口５２に集ま９第１図に示すドレンパイｆ１７に流入す
る。

なお排気管からの排気は排気人口６１からタービンケー
シング２１へ流入する。

作用について述べると１機関が最大出力で作動している
場合、第２図において、排気人口６１から流入する排気
の温度は６００〜７００℃の高温になる。この高温の排
気は排気タービン羽根３１を加熱し、その熱はロータ軸
３２を経由して軸受４、１　、４２及びスラス［軸受４
３に伝えられ、これらの温度を上昇させる。

このため、排気ターボ過給機では充分な量の潤滑油を軸
受４１　、４．２及びスラスト軸受４３に供給してこれ
らを冷却し、高温になって生じる軸受の焼付きあるいは
潤滑油の炭化を防止し正常な作動を確保している。

また、排気ターボ過給機に供給される潤滑油の温度は８
０℃でちシ、第３図に示すように動粘性係数νは２０　
ｃｓｔ　（センチストークス）程度−ｃｈるが、第２図
の軸受４１，４２及びスラスト軸受４３では、潤滑油は
前述のようにロータ軸３２がら伝えられる排気熱によっ
て１４０℃程度まで加熱される。

この結果、第３図に示すように、動粘性係数νは５　ｃ
ｓｔ程度まで低下し、ロータ軸３２の軸受４、１　、４
２及びスラスト軸受４３での摩擦損失を小さくシ２２機
械効率向上させている。

また、このときドレン出口５２に集まる潤滑油の温度は
１４０℃前後になっている。

しかし上記のものには次の欠点がある。

機関が低速になり部分負荷になると、排気温度が低下す
る。このためロータ軸３２を伝わって軸受４１，４２及
びスラスト軸受４３に達する熱量が少なくなる。

しかし、排気ターボ過給機に供給される潤滑油の圧力及
び温度は機関の最大出力時と同じである。

この結果、各軸受に流入する潤滑油量は最大出力時とほ
ぼ同じになり、軸受４１，４２及びスラスト軸受４３の
潤滑油温度は１００℃程度まで低下する。

そのため第３図に示すように、潤滑油の動粘性係数νが
１０　ｃｓｔ程度と最大出力時の２倍以上に増大し、軸
受４．１　、４２及びスラスト軸受４３の摩擦損失を増
大し１機械効率を悪化させる不具合を生じている。

また、このときドレン出口５２に集凍る潤滑油の温度は
１００℃前後になっている。

本発明の目的は上記の点に着目し１機関の部分負荷時に
排気ターボ過給機の機械効率を向上させることのできる
排気ターボ過給機の潤滑装置を提供することであシ、そ
の特徴とするところは、排気ターボ過給内燃機関におい
て２機関より排気ターボ過給機への潤滑油路に設けられ
上記排気ターボ過給機の排出ガスまたは蒸気と熱交換し
て潤滑油を加熱する潤滑油加熱器、上記ガスまたは蒸気
の通路に設けられ流量を制御する電気制御弁、潤滑油の
上記排気ターボ過給機出口の温度を検出する温度検出器
、同温度検出器の検出信号が入力され上記電気制御弁に
弁開度制御信号を伝達する制御器を備えたことである。

以下図面を参照して本発明による実施例につき説明する
。

第４図は本発明にょる１実施例の潤滑装置を示す説明図
である。

図において２図示しないメインギヤラリ−からの潤滑油
管１６の途中に潤滑油加熱器７１を設け。

そこから保温油管７２で排気ターボ派給機１５へ潤滑油
を供給する。

潤滑油加熱器７１は排気ターボ・過給機１５から排出さ
れる排気ガスの一部を電気制御弁８１を通して流入させ
、その排気ガスの熱で潤滑油を加熱する。即ち、電°気
制御弁８１は排気ターボ過給機１５Ｊ：り潤滑油加熱器
７１への排気ガス通路に設けられ排気ガスの流量を制御
し、潤滑油加熱器７１では排気ガスとの熱交換で潤滑油
が加熱される。

さらに排気ターボ過給機１５からのドレンパイプ１７の
入口、即ち排気ターボ過給機の出口に温度検出器８２を
設置し、その検出信号８３を制御器８４に伝える。

制御器８４は弁開度制御信号８５によシミ気制御弁８１
の開度を制御する。

なお、この装置とは異なり潤滑油加熱器７１にパイ・ぐ
ス路を設け、そのパイノ４ス路に電気制御弁を設け、排
気系の電気制御弁を廃止することも考えられる。

上記構成の場合の作用について述べる。

機関が最大出力で作動している場合、排気ターボ過給機
１５のドレンパイプ１７人口の潤滑油の温度は１４０℃
程度になり、その値が温度検出器８２によシ検出され、
その検出信号８３が制御器８５が電気制御弁８１に伝え
られ電気制御弁８１は全閉する。そのため潤滑油加熱器
７１を流れる排気ガスは無くなシ、潤滑油管１６の潤滑
油は加熱されることなく８０℃のまま保温油管７２を通
シ排気ターボ過給機１５に供給される。

機関が低速にな多部分負荷になると、排気温度は低下す
るので、ドレンパイプ１７人口の潤滑油の温度は１００
℃前後に低下する。

このとき、この１００℃の検出信号８３が制御器８４に
伝えられるので、制御器８４から弁を開らく弁開度制御
信号８５が電気制御弁８１に伝えられる結果、排気ガス
の一部が潤滑油加熱器７１を流れはじめる。

このため潤滑油管１６の潤滑油は、８０℃以上に加熱さ
れ保温油管７２を通り、排気ターボ過給機１５に供給さ
れる。その結果、・ドレンパイプ１７人口の潤滑油の温
度は上昇する。これにより。

ドレンパイプ１７人口の潤滑油の温度は機関の回転速度
、負荷によらずほぼ一定の１４０℃前後に保たれる。従
って、第２図に示した排気ターボ過給機１５内の軸受４
１．４２及びスラスト軸受４３の潤滑油の温度は機関の
最大出力時と同じ１４０℃に保たれる。

上述の場合には次の効果がある。

機関が最大出力で作動している場合２本発明による装置
では従来の装置と同様８０℃の潤滑油が排気ターボ過給
機１５に供給されるので、従来と同じ機能が得られる。

さらに機関が低速になり部分負荷になると１本発明によ
る装置では、８０℃以上に加熱された潤滑油が排気ター
ボ過給機１５に供給され、第２図の軸受４．１　、４．
２及びスラスト軸受４３の潤滑油の温度は１４０℃に保
たれるので、動粘性係数は５　ｃｓｔ程度まで低下し、
摩擦損失を低減し１機械効率が向上する。

なお、大型の船や工場で使用される排気ターボ過給機用
の場合には潤滑油の加熱に排気ガスの代りに船あるいは
工場内の蒸気を利用する。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来の排気ターボ過給機関の概略構成を示す説
明図、第２図は排気ターボ過給機を示す断面図、第３図
は動粘性係数の変化状態を示す線図、第４図は本発明に
よる１実施例の排気ターボ過給機の潤滑装置を示す説明
図である。 １５・・・排気ターボ過給機、１６・・・潤滑油管。 １７・・・ドレンパイプ、８１・・・電気制御弁、８２
・・・温度検出器、８４・・・制御器。 ｊノシＬ“ 牙１図 Ｔｏ　　　　’Ｃ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、排気ターボ過給内燃機関において２機関よシ排気タ
   ーボ過給機への潤滑油路に設けられ上記排気ターボ過給
   機の排出ガスまたは蒸気と熱交換して潤滑油を加熱する
   潤滑油加熱器、上記ガスまたは蒸気の通路に設けられ流
   量を制御する電気制御弁、潤滑油の上記排気ターボ過給
   機出口の温度を検出する温度検出器、同温度検出器の検
   出信号が入力され上記電気制御弁に弁開度制御信号を伝
   達する制御器を備えたことを特徴とする排気ターボ過給
   機の潤滑装置。