JPS6075722A - 静圧過給デイ−ゼル機関の過給装置 - Google Patents

静圧過給デイ−ゼル機関の過給装置

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JPS6075722A
JPS6075722A JP58182805A JP18280583A JPS6075722A JP S6075722 A JPS6075722 A JP S6075722A JP 58182805 A JP58182805 A JP 58182805A JP 18280583 A JP18280583 A JP 18280583A JP S6075722 A JPS6075722 A JP S6075722A
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blower
valve
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
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    • F01N13/08Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • F01N13/107More than one exhaust manifold or exhaust collector
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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、−1!数の過給機を並列に装備した静圧過給
ディーゼル機関の過給装置に関するものである。
従来からディーゼル機関の過給機は、最大出力で最適性
能を出すように作られている。従って部分負荷では、特
に静圧過給ディーゼル機関の場合、掃気圧が上昇せず、
機関の性能が悪い欠点があった。そこで複数の過給機の
うちの一部を遮断できる機構を付加して運転すると、部
分負荷での性能が大幅に改善されることが知られている
このため、複数の過給機のうちの一部のものに、排ガス
入口および空気出口に遮断弁を設け、機関出力に応じて
これらの遮断弁を開閉し、過給機の一部を作動させたり
或いは遮断したりすることが行なわれている。しかしな
がら、機関運転中に遮断弁を開閉する場合には、過給機
にサージングが発生する欠点があった。
そこで遮断弁開閉時に発生するサージングを防止するだ
め、実公昭57−12177号公報記載のような考案も
提案されているが、この考案は出力噌犬時、すなわち過
給砲の作動台数を増す場合もブロワ−からの吐出空気を
大気に放出するので、(借間の負荷追従が悪いという欠
点を有している。
本発明は」二連した従来の欠点を改善し、機関の加速性
向上、部分負荷の低燃費化を図ると共に、複数の過給機
のうちの一部を順次作動したり遮断したりする場合に、
サージングが発生しないようにすることを目的とするも
ので、過給旨排気タービンの排気通路に排気通路開閉弁
を設け、過給(幾ブロワ−の給気通路にはブロワ−への
孕気逆流を阻止する逆止弁を設け、排気通路開閉弁の損
気タービン側とブ(止弁のブロワ−側との間をバイパス
開閉弁e崩するバイパス管炉接続し、ブロワ−出口側の
空気を加圧し・くイバス管を介してtel−気タービン
入口に供給する機構を設けた静圧過給ディーゼル杭間の
巻給装置に係るものである。
以下本発明の実施列を図面を参照して説明する。
(IB)、(1T)はそれぞれそのブロワ−及び抽気タ
ービン、(2)は第2過給機であって、(2B)、 (
2T)はそれぞれそのブロワ−及び損気タービン、(3
)は第3過給機であって、(5B)、 (3T)はそれ
ぞれそのブロワ−及び排気タービン、(4)はンリ/ダ
、(5)は掃気用の空気溜、(6)は排気溜である。
排気溜(6)と第1過給機(1)の排気タービン(1T
)入口とを接続する排気通路(7)の途中には排気通路
開閉弁(8)が設けられており、壕だ排気溜(6)と第
2過給機(2)の排気タービン(2T)入口とを接続す
る排気通路(9)の途中にも排気通路開閉弁00が設け
られている。これに対して第3過給機(3)の排気ター
ビン(5T)入口と排気溜(6)とを接続する排気通路
0])IIこは排気通路開閉弁は設けられておらず、機
関運転中は排気溜(6)の排気は常時第6過給機(3)
の排気タービン(6T)を通ってこれを回転させ、ブロ
ワ−(3B) l−J、常時1駆動されることにkる。
第1過給機(1)のブロワ−(1B)出口を空気溜(5
)に接続する給気通路Q功の途中には空気冷却器Ql及
び逆止弁a4)が設けられており、第2過給tQ (2
)のブロワ〜(2B)出口を空気溜(5)に接続する給
気通路(鵡の途中にも空気冷却器C10及び逆止弁(1
力が設′けられている。逆止弁a4)、αηは、それぞ
れ第1’IA+’l 、j)、S>機(1)、第2過給
機(2)が停止中に、空気溜(5)内にある掃気用の高
午空気がブロワ−(IB)。
(2B)に逆流するのを阻止するだめのものである。
第5過給機(3)のブロワ−(3B)出口を空気溜(5
)にぼ)続する給気通路([8)には空気冷却器θつの
みが設けられていて、逆止弁は設けられていない。
これは前述したように機関運転中はブロワ−(3[t 
)は常に、駆l1iJ+されていて、給気通路(13)
から空気溜(5)への空気の供給が停止することがない
ためである。
舗はバイパス管であって、第1過給機(1)の給気通路
0力における逆止弁α4)のブロワ−(1B)側と、4
J1.気a t< (71における排気通路開閉弁(8
)の排・気タービン(1T)側との間を接続するもので
ある。
バイパス管炉うの途中には、ブロワ−(つ3)出口側の
空気を加圧して排気タービン(1T)入口に供給する雷
、動ブロワ−fa1)とバイパス開閉弁(々)とが設け
られている。
@11モバイパス管であって、第2過給機(2) (D
 給気通路00における逆止弁0ηのブロワ−(2B)
側と、排気通路(9)における排気通路開閉弁Klの排
気タービン(2T)側との間を接続するものである。
そしてこのバイパス管(ハ)にも途中に、ブロワ−(2
B)出口側の空気を加圧して排気タービン(2T)入口
に供給する生動ブロワー匈・とバイバフ、l;i’l閉
弁(社)とが設けられている。
次に第1図に示しだ過給装置の作動について説明する。
機関の起動時には、S1過給校p <1) 、第2過給
′a(2)は停止し、第6過給椋(3)のみを使用する
すなわち、バイパス開閉弁い−1い・、排気通路開閉弁
(8)、 (IGを閉じ、゛w動ジブロワー!2+)、
 ’2・りを停止した状態で機関を起動する。これは第
2図の9荷上昇時の作動説明図において、時点tOであ
る。機関起動後、負荷の上昇につれて第3過給イ壱(3
)の回転it&(3NT)が第2図に示すように上昇し
て一定回転数に達した時点t1において、第1過給機(
1)のバイパス開閉弁(2)を開いて電動ブロワ−Qυ
を回転する。これによって第1過給機(1)のブロワ−
(IB)出口から吸い込まれた空気は加圧されて排気タ
ービン(1T)に供給され、第1過給枦(1)が回転し
始めることになる。
第1過給機(1)の回転数(11′JT )が成る程度
上昇した第2図の時点t2において、排気通路開閉弁(
8)を徐々に開いて第1過1恰機(1)の回転数(IN
T)を更に上昇させると、第6過給機(3)の回転数(
3NT) &′i徐々に低下するようになる。そして第
1過給機(1)の回転数(INT)と第3過給(幾(3
)の回転数(3NT)とが一致した時点t6で電動ブロ
ワ−QI)を停止させると共にバイパス開閉弁(2)を
全閉にする。機関の起動時点toから回転数(INT)
(3NT)が一致する時点t3!!では逆止弁(14が
閉じているので、空気溜(5)内の高圧空気はブロワ−
(13)に逆流しないため、第1過給機(1)でサージ
ングは発生しない。
時点t3からは第1過給機(1)の回転数(jNT)と
第6過給機(3)の回転数(3NT)とは機関の負荷の
上昇につれて共に上昇する。そして回転数(1ト丁)。
(3NT)が一定回転数に達した時点t4において第2
過給機(2)のバイパス開閉弁(ハ)を開いて電動ブロ
ワ−(ハ)を回転する。これによって第2過給機(2)
のブロワ−(2B)出口から吸い込まれた空気は加圧さ
れて排気タービン(2T)に供給され、第2過給機(2
)が回転し始めることになる。第2過給機(2)の回転
数(2NT)が成る程度上昇した時点t5において、排
気通路開閉弁o6を徐々に開いて第2過給機(2)の回
転数(2NT)を更に上昇させると、第1過給機(])
、第6過給機(3)ノ回転数(iN′r)。
(3NT)は徐々に低下するようになる。そして第1過
給機(1)、第3過給機(3)の回転数(INT)。
(3NT)と第2過給機(2)の回転数(2NT)とが
一致した時点t6で電動ブロワ−(財)を停止させると
共にバイパス開閉弁(ホ)を全閉にする。この時点t6
までは逆止弁θηが閉じているので、空気溜(5)内の
高圧空気はブロワ−(2B)に逆流しないため、第2過
給機(2)でサージングは発生しない。時点t6からは
全ての過給! (1)、 (2)、 (3)の回転数は
機関の最大負荷まで、共に上昇する。
次に機関の負荷が減少する場合の作動を第3図によって
説明すると、時点10/において最大0荷で運転してい
た機関が時点t11から負荷が城少し始めると、第1過
給機(1)、第2過給<<! (2)、第6過給機(3
)(第1図参照)の回転数(I NT) 。
(21NTL (3NT)は共に低下し始める。これら
の回転数(rrr)、 (2rr)、 (3NT)が或
程度まで低下した時点t 2′において、第2過給機(
2)の排気通路IL1閉弁(IQを閉じると共にバイパ
ス開閉弁(ハ)をIに1き、ルー動ブロワ−(財)は停
止した捷まにしておくと、第2過給磯(2)の回転数(
2NT)はさらに低−ドし、第1過給機(1)、第6過
給機(3)の回転数(1NT)、 (3NT)は逆に上
昇するようになる。第2過給楼(2)の回転数(2NT
)の低下により、給気通路052の圧力が下降するため
、逆止弁(を力は閉じて空気溜(5)内の高圧空気がブ
ロワ−(2B)に逆流しないようになり、第2過給枦(
2)ではサージングは発生しない。
u、li点t 31になるど第2過給L′ミ(2)はト
つ・止するの゛C1一旦開いていたバイパス開閉弁に)
を閉じてしまう。この時点t 3/においては、第1過
給機(1)、第5過給機(3)の回転数(INTi、 
(3NT)は一定回転数まで」二昇し、機関は若干減少
した軽負荷状態で運転が継続される。
時点t 4′に至って機関の負荷がさらに減少し始める
と、第1過給機(1)、第5過給機(3)の回転数(+
1=JT)、 (3NT)は低下し始める。これらの回
転数(INT)、 (3NT)が成程度まで低下した時
点t5’において、第1過給轡(1)の排気通路開閉弁
(8)を閉じると共にバイパス開閉弁(2)を開き、型
動ブロワーシυは停止したままにしておくと、第1過給
機(1)の回転数(INT)はさらに低下し、第6過給
機(3)の回転数は上昇するようになる。第1過給機(
1)の回転数(INT)の低下により、給気通路θオの
圧力が下降するため、逆止弁α4)ハ閉じて空気溜(5
)内の高圧空気がブロワ−(1B)に逆流しないように
なり、第1過給i (1)ではザージングは発生しない
時点t6’になると第1過給機(1)は停止するので、
−耳間いたバイパス開閉弁(イ)を閉じてし捷う。
この時点t6’においては、第6過給機(3)の回転数
(3NT)は一定回転数まで一]二昇し、機関はさらに
少ない部分負荷で運転が継続される。時点t 77がら
機関の負荷が低下すると、第6過給機(3)の回転数(
3r11’)も低下し始め、時点t 87において機関
も第6過給機(3)も停止する。
軍1図の実施例においては、ブロワ−出口側の空気を加
田し、バイパス管を介して排気タービン入口に供給する
機構として、電動ブロワ−を使用しているが、電動ブロ
ワ−と高圧圧縮空気とを91用したり、あるいは電動ブ
ロワ−に代えて高圧蒸気を使用することも出来る。
これを第1過給機(1)に適用した実施例を説明すると
、第4図はブロワ−(IB)に高圧圧縮空気を噴出する
空気ノズル(ハ)を取付けて、N動ブロワ−+211に
高圧空気が送られるようにしだものである。また第5図
はバイパス管軸にはバイパス開閉弁(イ)のみを設け、
排気タービン(1T)入口に高圧蒸気ノズル翰を数層け
て、4ノ[気タービン(IT)に高圧蒸気を噴出するよ
うにしたものであって、ブロワ−(1B)出口側の空気
d、バイパス管軸を通って吸引され、高圧蒸気と共に囲
気タービン(1T)の入口に供給される。
本発明は負荷に応じて作動する過給(幾の台数を自動的
に変化させ、過給機を高効率の状態で使うことができる
また部分負荷での低燃費化が可能であり、過給遼のザー
ジングが発生せず、;錨給機のブロワ−からの吐出空気
を大気に放出しないので機関の負荷追従性がよくなる効
果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の系統図、第2図は負荷上昇
時の作動説明図、第3図は負荷減少時の動作説明図、第
4図、第5図は本発明の他の実施例の部分的な系統図で
ある。 (1)は第1過給機、(IB)、 (2B)はブロワ−
1(IT)、 (2T)は排気タービン、(2)は第2
過給機、(4)はシリンダ、(5)は空気溜、(6)は
排気溜、(7)、 (9)は排気通路、(8)、 11
(11は排気通路開閉弁、(イ)、(10は給気通路、
α4)、 (+71は逆止弁、鋼、翰はバイパス管@j
jj。 争iは′出動ブ0ワー、(財)、(ハ)はバイパス開閉
弁、(転)は空気ノズル、いノー高圧蒸気ノズルを示す
。 特許出願人 石川島播磨重工業株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)機関の排気溜に排気通路を介して入口が接続された
    排気タービンと該排気タービンによって駆動され出口が
    給気通路を介して機関の空気溜に接続されたブロワ−と
    を有する過給ぜ・5の複数を並列に装fitfi Lだ
    ディーゼル機関において、前記排気通路に排気通路開閉
    弁を設け、前記給気通路にはブロワ−への空気逆流を阻
    止する逆止弁を設け、前記排気通路開閉弁の排気タービ
    ン側と前記逆止弁のブロワ−側との間をバイパス開閉弁
    を有するバイパス管で接続し、前記ブロワ−出口側の空
    気を加用[ッ前記バイパス管を介して前記排気タービン
    入口にlt給する機構を設けたことを特徴とする静圧過
    給ディーゼル機関の過給装置。
JP58182805A 1983-09-30 1983-09-30 静圧過給デイ−ゼル機関の過給装置 Granted JPS6075722A (ja)

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