JPS5924824Y2 - 排気タ−ボチヤ−ジヤ付エンジンのサ−ジング防止装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は排気ターボチャージャを備えたエンジンにおい
て、吸気コンプレッサのサージングを防止する装置に関
する。

排気ターボチャージャ付エンジンにおいては、エンジン
回転低速域でも充分高い過給圧が得られるようサージラ
イン（サージング発生領域との境界線）に接近した領域
で作動する排気ターボチャージャを取り付けた場合には
どうしてもサージングを発生し易くなる。

かかるサージングを発生すると過給圧が脈動しこの状態
が継続するとエンジン回転が著しく不調となるため運転
を中止する必要がある。

このため従来ではサージングの発生を確実に防止できる
ようサージラインから相当外れた領域で作動する吸気コ
ンプレッサを備えた排気ターボチャージャを使用する必
要があったが、この場合低速域での過給性能従ってエン
ジン出力低下が劣ることは否めなかった。

本考案はかかる従来の実情に鑑み為されたもので、排気
タービンをバイパスする排気バイパス通路を設け、サー
ジング発生に伴なう過給圧の脈動を検出して前記常閉の
排気バイパス通路を開通させる構成として万一サージン
グが発生しても速やかにこれを停止でき、もってサージ
ラインに接近した領域で作動する高い過給性能をもつ排
気ターボチャージャの取り付けを可能にしたサージング
防止装置を提供するものである。

以下に本考案を図示した実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第１図において、エンジン本体１に接続された排気通路
２及び吸気通路３には夫々途中に排気ターボチャージャ
４の排気タービン４Ａ及びこれに軸結する吸気コンプレ
ッサ４Ｂが介装されている。

５はエアクリーナ、６はマフラである。かかる構成にお
いて、排気通路２に排気タービン４Ａをバイパスする排
気バイパス通路７を設け、該排気バイパス通路７に常閉
の開閉弁８を介装する。

そして、前記開閉弁８を下記の制御機構によって開閉制
御する。

即ち、開閉弁８の支軸端部に一端を軸着したレバー９の
他端にエアシリンダ１０のロッド１１を軸支する。

該エアシリンダ１０のピストン１２で画成された一方の
第１圧力作動室１３は逆止弁１４及びこれと並列接続し
たオリフィス１５からなる第１過給圧導入通路１６を介
して、又、他方の第２圧力作動室１７は逆止弁１８及び
こｆＬと犯列接続したオリフィス１９からなる第２過給
圧導入通路２０を介して夫々吸気コンプレッサ４Ｂ下流
の吸気通路３′に接続する。

ここで、前記逆止弁１４は吸気通路３′内の過給圧が第
１圧力作動室１３内の圧力を所定値以上超えた時に開弁
じ、逆止弁１８は第２圧力作動室１７内の圧力が吸気通
路３内の過給圧を所定値以上超えた時に開弁するよう開
弁方向を互いに逆向きにして取り付けられている。

又、第２圧力作動室１７内にはピストン１２をロッド１
１の伸長ストローク方向に付勢するスプリング２１が嵌
挿されている。

次に作用について説明する。

排気ターボチャージャ４の吸気コンプレッサ４Ｂが正常
に作動し過給圧が脈動を呈しないときにはエアシリンダ
の面圧力作動室１３．１７にはオリフィス１５．１９を
介して同一の吸気過給圧が導かれているため、スプリン
グ２１によって付勢されたピストン１２を介してロッド
１１が伸長ストロークしており、この状態でレバー９を
介して開閉弁８は閉状態に保持されている。

一方、吸気コンプレッサ４Ｂにサージングが発生し、吸
気過給圧が脈動し始めると、該脈動の圧力上昇行程時に
は過給圧と第１圧力作動室１３内圧力との差圧が急激に
増大するため逆止弁１４が開弁し、一方、この反対の関
係にある逆止弁１８は閉弁する。

この結果オリフィス１５のみを介して吸気通路３′に通
じる第２圧力作動室１７に比べ、開弁された逆止弁１８
を介して吸気通路３′に通じる第１圧力作動室１３の方
が過給圧の影響を強く受けるため、ピストン１２を図で
右行させロッド１１を短縮ストロークさせる力か゛作用
する。

又、過給圧の脈動の圧力降下時には前記とは逆の関係に
なり逆止弁１４は閉じ逆止弁１８は開いて、第１圧力作
動室１３に比べて第２圧力作動室１７の圧力が低下する
ため、やはりピストン１２を図で右行させる力が作用す
る。

第２図に過給圧の脈動Ａによる第１及び第２圧力作動室
１３．１７内の圧力Ｂ、Ｃの様子を示す。

従ってかかる脈動の繰り返しにより、ピストン１２は図
で右行し、ロッド１１が短縮ストロークして開閉弁８が
開弁する。

このため、排気は排気タービン４Ａをバイパスし、開通
された排気バイパス通路７を経由して流通されるため、
排気タービン４Ａ及びこれに連結する吸気コンプレッサ
４Ｂの回転が急激に減速し吸気コンプレッサ４Ｂのサー
ジングを速やかに停止できる。

以上説明したように本考案によれば万一吸気コンプレッ
サーにサージングが発生してもこれを迅速に停止できる
結果サージラインに接近した領域で作動する吸気コンプ
レッサの過給特性を有した排気ターボチャージャの使用
が可能となり、この結果エンジン性能、特に低速域での
エンジン出力を大幅に向上できるのである。

又上記エアシリンダでエアバルブ等を作動させ、圧縮エ
ア、バキューム等のエネルギを利用し間接的にバイパス
バルブを作動させることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す全体構成図、第２図は
同上実施例においてサージング発生当初第１圧力作動室
と第２圧力作動室に生じる圧力変化を示すグラフである
。 １・・・・・・エンジン本体、２・・・・・・排気通路
、３・・・・・・吸気通路、３′・・・・・・吸気通路
（吸気コンプレッサ下流側）、４・・・・・・排気ター
ボチャージャ、４Ａ・・・・・・排気タービン、４Ｂ・
・・・・・吸気コンプレッサ、７・・・・・・排気バイ
パス通路、８・・・・・・開閉弁、１０・・・・・・エ
アシリンダ、１２・・・・・・ピストン、１３・・・・
・・第１圧力作動室、１４．１８・・・・・・逆止弁、
１５．１９・・・・・・オリフィス、１６・・・・・・
第１過給圧導入通路、２０・・・・・・第２過給圧導入
通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気ターボチャージャを備えたエンジンにおいて、常閉
   の開閉弁を介装した排気バイパス通路を排気タービンを
   バイパスさせて排気通路に並列接続する一方、前記開閉
   弁作動用エアシリンダのピストンで画成された２つの圧
   力作動室を夫々逆止弁とこれに並列接続したオリフィス
   を介装した２系統の空気通路を介して吸気コンプレッサ
   下流の吸気通路に接続し、かつ前記各空気通路途中の逆
   止弁を相互に逆向きの開弁方向に取り付け、吸気過給圧
   に脈動発生時前記２つの圧力作動室に生じる差圧により
   エアシリンダがストロークして前記開閉弁を開弁するよ
   うに構成したことを特徴とする排気ターボチャージャ付
   エンジンのサージング防止装置。