JPS61108822A - タ−ボチヤ−ジヤ付エンジン - Google Patents
タ−ボチヤ−ジヤ付エンジンInfo
- Publication number
- JPS61108822A JPS61108822A JP59228908A JP22890884A JPS61108822A JP S61108822 A JPS61108822 A JP S61108822A JP 59228908 A JP59228908 A JP 59228908A JP 22890884 A JP22890884 A JP 22890884A JP S61108822 A JPS61108822 A JP S61108822A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- exhaust
- compressor
- passage
- pump
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/22—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
- F01N3/32—Arrangements for supply of additional air using air pump
-
- 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
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/16—Control of the pumps by bypassing charging air
- F02B37/164—Control of the pumps by bypassing charging air the bypassed air being used in an auxiliary apparatus, e.g. in an air turbine
-
- 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
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明はターボチャージ１？付エンジンに係わり、史
に詳細には排気タービン上流側に触媒装置を設けたター
ボチャージャ（ｑエンジンに関する。
に詳細には排気タービン上流側に触媒装置を設けたター
ボチャージャ（ｑエンジンに関する。
［従来技術］
従来のこの種のターボチャージャ付エンジンと ゛し
ては、例えば第３図に示すようなものがある。
ては、例えば第３図に示すようなものがある。
（実開昭５９−３４０３３号公報参照）これによると、
エンジン本体１０１に連結された吸気通路１０３には吸
気を圧送するコンプレッサ１０５が備えられ、このコン
プレッサ１０５を駆動させる排気タービン１０７が排気
通路１０９に１″ｌ−装されている。史に排気タービン
１０７の上流の排気通路１０９には触媒装置１１１が設
Ｃプられている。
エンジン本体１０１に連結された吸気通路１０３には吸
気を圧送するコンプレッサ１０５が備えられ、このコン
プレッサ１０５を駆動させる排気タービン１０７が排気
通路１０９に１″ｌ−装されている。史に排気タービン
１０７の上流の排気通路１０９には触媒装置１１１が設
Ｃプられている。
そして、コンプレッサ１０５により圧送された空気は吸
気管１０３を経てエンジン本体１０１に達する。一方、
エンジン本体１０１からのｕＦ気は、↑１１気通路１０
９を経て触ｔｓ装置１１１に迂し清浄化さ°れろ。この
とき、排気に含まれた０２、Ｃ０１ｌ−ＩＣ等との酸化
反応によって熱が生じるため、触媒装置１１１の出口側
排気温度は入口側排気温度に比べて上界する。
気管１０３を経てエンジン本体１０１に達する。一方、
エンジン本体１０１からのｕＦ気は、↑１１気通路１０
９を経て触ｔｓ装置１１１に迂し清浄化さ°れろ。この
とき、排気に含まれた０２、Ｃ０１ｌ−ＩＣ等との酸化
反応によって熱が生じるため、触媒装置１１１の出口側
排気温度は入口側排気温度に比べて上界する。
しかしながら、このような従来のターボチャージを句エ
ンジンは、排気温度の上界が一部の運転領域ではみられ
るものの、通常全開運転時には燃料がリッチの状態であ
ることから、排気中には殆どｏ２が含まれない状態と４
．す、このため全開加速時の排気タービン１０７０入ロ
温度の上昇は、はとんど見込めず、ターボラグの解澗す
なわら加速性の改善には寄与し１胃ないものであった。
ンジンは、排気温度の上界が一部の運転領域ではみられ
るものの、通常全開運転時には燃料がリッチの状態であ
ることから、排気中には殆どｏ２が含まれない状態と４
．す、このため全開加速時の排気タービン１０７０入ロ
温度の上昇は、はとんど見込めず、ターボラグの解澗す
なわら加速性の改善には寄与し１胃ないものであった。
そこで、Ｌ記問題に対処するために、特願昭５９−１５
３９８２に記載のものが提案されている。
３９８２に記載のものが提案されている。
これは、排気タービン上流に設けられた触媒装置の上流
の排気通路に空気を供給する空気供給装置を設け、全開
加速時に空気を排気通路すなわち触媒装置に供給し排気
中のＧｏ、ＨＣを触媒装置で反応させ、タービン入口温
度を」：昇させて加速性能の向上を図ったものである。
の排気通路に空気を供給する空気供給装置を設け、全開
加速時に空気を排気通路すなわち触媒装置に供給し排気
中のＧｏ、ＨＣを触媒装置で反応させ、タービン入口温
度を」：昇させて加速性能の向上を図ったものである。
ところが、このようなターボチャージャ付エンジンにお
いては、例えば排気通路に供給する空気の通路をコンプ
レッサの上流の吸気通路に連通さ仕ると、この空気の通
路に設けたポンプのみにより空気を排気通路に圧送する
ことになるため、比較的大きな駆動力をもったポンプが
必要となってくる。
いては、例えば排気通路に供給する空気の通路をコンプ
レッサの上流の吸気通路に連通さ仕ると、この空気の通
路に設けたポンプのみにより空気を排気通路に圧送する
ことになるため、比較的大きな駆動力をもったポンプが
必要となってくる。
［発明の目的］
この発明は、このような問題点に鑑み創案されたもので
、排気通路に空気を圧送するポンプの駆動力を減少させ
ると共に、加速性能の向上を図ったターボチャージシト
１エンジンの提供を目的とする。
、排気通路に空気を圧送するポンプの駆動力を減少させ
ると共に、加速性能の向上を図ったターボチャージシト
１エンジンの提供を目的とする。
［発明の構成］
この目的を達成するためにこの発明は、排気タービン上
流側に設けた触媒装置の上流の排気通路と、前記排気タ
ービンにより駆動するコンプレッサ下流の吸気通路とを
連通しかつ排気通路に空気を圧送するポンプを備えた空
気導入通路を設けた構成とした。
流側に設けた触媒装置の上流の排気通路と、前記排気タ
ービンにより駆動するコンプレッサ下流の吸気通路とを
連通しかつ排気通路に空気を圧送するポンプを備えた空
気導入通路を設けた構成とした。
［実施例］
以下、図面に基づきこの発明の一実施例を詳細に説明す
る。
る。
第１図はターボチャージャ（＝ＪエンジンのＷλ略的な
全体構成図で、エンジン本体１に連結された吸気通路３
に１ユ、エアクリーナ５を通過した吸気を圧送するコン
プレッサ７が備えられている。コンプレッサ７とエンジ
ン本体１との間の吸気通路３には、エンジンへの吸気流
量を検知する吸気流量検知手段としてのエアフローメー
タ９と、この後流に絞り弁１１とが設けられている。
全体構成図で、エンジン本体１に連結された吸気通路３
に１ユ、エアクリーナ５を通過した吸気を圧送するコン
プレッサ７が備えられている。コンプレッサ７とエンジ
ン本体１との間の吸気通路３には、エンジンへの吸気流
量を検知する吸気流量検知手段としてのエアフローメー
タ９と、この後流に絞り弁１１とが設けられている。
一方、エンジン本体１に連結された排気通路１３には、
前記コンプレッサ７を駆動さＵるｎ１気タービン１５が
設（づられている。排気タービン１５とエンジン本体１
との間の排気通路１３には触媒装＠１７が装置されてい
る。
前記コンプレッサ７を駆動さＵるｎ１気タービン１５が
設（づられている。排気タービン１５とエンジン本体１
との間の排気通路１３には触媒装＠１７が装置されてい
る。
コンプレッサ７とエアフロ−メーク９との間の吸気通路
３と、触媒装Ｊ１７の上流側の排気通路１３とは、空気
導入通路１９により連通可能となっている。すなわら、
エアノロ−メータ９は吸気通路３と空気導入通路１９と
の分岐部２１より下流の吸気通路３に設けられることに
なる。空気尋人通路１９には、吸気通路３側の空気を排
気通路１３側へ圧送し、エンジンにより駆動りる上アポ
ンプ２３が配設されている。エアポンプ２３の下流側す
なわち排気通路１３側の空気導入通路１つには、流量調
整弁２５が設けられている。
３と、触媒装Ｊ１７の上流側の排気通路１３とは、空気
導入通路１９により連通可能となっている。すなわら、
エアノロ−メータ９は吸気通路３と空気導入通路１９と
の分岐部２１より下流の吸気通路３に設けられることに
なる。空気尋人通路１９には、吸気通路３側の空気を排
気通路１３側へ圧送し、エンジンにより駆動りる上アポ
ンプ２３が配設されている。エアポンプ２３の下流側す
なわち排気通路１３側の空気導入通路１つには、流量調
整弁２５が設けられている。
次に作用を説明する。
エアクリーナ５を通過した空気はコンプレッサ７で加圧
された後、分岐部２１で分岐する。この分岐した空気の
一方はエアフローメーク９を経てこの分岐後の空気に見
合った燃料と共にエンジン本体１に供給される。このと
き、エアフローメーク９は分岐部２１の下流に設けであ
るので、排気通路１３への空気の導入による空燃比に対
する影響はない。
された後、分岐部２１で分岐する。この分岐した空気の
一方はエアフローメーク９を経てこの分岐後の空気に見
合った燃料と共にエンジン本体１に供給される。このと
き、エアフローメーク９は分岐部２１の下流に設けであ
るので、排気通路１３への空気の導入による空燃比に対
する影響はない。
また、前記分岐部２１で抽気された空気は、空気導入通
路１つを介して絞弁全開スイッチ等の加速信号により、
駆動開始されるエアポンプ２３により流量調整弁２５の
開弁時に排気通路１３に圧送され、排気と一緒に触媒装
置１７に達する。このとき、ポンプ２３は、コンプレッ
サ７により加圧された空気を圧送づることになるので駆
動力が少なくて済む。尚、−口加圧した給気を抽気して
もコンプレッサは速度型であり、空気流量が多少変動し
ても圧力比はほとんど変らないので、機関の過給に関し
てはほと／υど影響はなく、ターボラグの解消について
は問題ない。
路１つを介して絞弁全開スイッチ等の加速信号により、
駆動開始されるエアポンプ２３により流量調整弁２５の
開弁時に排気通路１３に圧送され、排気と一緒に触媒装
置１７に達する。このとき、ポンプ２３は、コンプレッ
サ７により加圧された空気を圧送づることになるので駆
動力が少なくて済む。尚、−口加圧した給気を抽気して
もコンプレッサは速度型であり、空気流量が多少変動し
ても圧力比はほとんど変らないので、機関の過給に関し
てはほと／υど影響はなく、ターボラグの解消について
は問題ない。
空気導入通路１つより導入された空気と排気とが触媒装
置１７に達すると、この導入された空気中の０２と排気
中の０２との総和Φに対応、した阜のＣＯ、トＩＣが酸
化反応し、触媒装置１７の出口温度すなわち排気タービ
ン１５の入口温度が適宜上昇する。
置１７に達すると、この導入された空気中の０２と排気
中の０２との総和Φに対応、した阜のＣＯ、トＩＣが酸
化反応し、触媒装置１７の出口温度すなわち排気タービ
ン１５の入口温度が適宜上昇する。
このように排気タービン１３の入口温度が上昇すると、
排気タービン１３の入口圧力もこれに伴って上昇し、排
気タービン１３のコンプレッサ９に対する駆動力も増加
することとなり、過給圧が上界する。特に、全開加速時
には排気中の未燃Ｃ○は数％と増加するので酸化反応に
よる昇温は２００〜３００℃程度に達する。その結果、
この加速時には今一ボチャージャの回転数が急激に高ま
り、コンプレッサ７によるエンジンの充填率が向上し、
加速性も良好となる。なお、排気通路１３中に導入する
空気量は流量調整弁２５で調整するが、最大でエンジン
本体１への吸気流量の１０％程度である。
排気タービン１３の入口圧力もこれに伴って上昇し、排
気タービン１３のコンプレッサ９に対する駆動力も増加
することとなり、過給圧が上界する。特に、全開加速時
には排気中の未燃Ｃ○は数％と増加するので酸化反応に
よる昇温は２００〜３００℃程度に達する。その結果、
この加速時には今一ボチャージャの回転数が急激に高ま
り、コンプレッサ７によるエンジンの充填率が向上し、
加速性も良好となる。なお、排気通路１３中に導入する
空気量は流量調整弁２５で調整するが、最大でエンジン
本体１への吸気流量の１０％程度である。
また、この流量調整弁２５は触ｔ！ｉ、装置１７の出口
温度に応じて制御され、該出口温度が触媒の許容温度を
越えなによう、例えば温度が過上昇したときには空気量
を絞るように制御される。更に、エアポンプが駆動され
ない定常運転状態では全開とし、コンプレッサ７で加圧
された空気が排気通路１３に洩れないようにするか、あ
るいは若干開き積極的に空気を洩らし、排気ガス温度を
上昇させタービン１５の回転数を高く維持しコンプレッ
サ７の初期回転数を高くしておき、加速時の回転の立上
り時間の短縮をはかつてもよい。
温度に応じて制御され、該出口温度が触媒の許容温度を
越えなによう、例えば温度が過上昇したときには空気量
を絞るように制御される。更に、エアポンプが駆動され
ない定常運転状態では全開とし、コンプレッサ７で加圧
された空気が排気通路１３に洩れないようにするか、あ
るいは若干開き積極的に空気を洩らし、排気ガス温度を
上昇させタービン１５の回転数を高く維持しコンプレッ
サ７の初期回転数を高くしておき、加速時の回転の立上
り時間の短縮をはかつてもよい。
第２図はこの発明の他の実施例を示している。
なお、ここでは前述の実施例と同一構成要素には同一符
号をイ」シて説明を簡略化する。この実施例は、空気導
入通路１つに設けた電動のエアポンプ２アと流量調整弁
２５との間に、エフポンプ２７側から順に流量調整弁２
５側に向ってのみ空気が流れる一方向弁２９および蓄圧
器３１が配設されている。
号をイ」シて説明を簡略化する。この実施例は、空気導
入通路１つに設けた電動のエアポンプ２アと流量調整弁
２５との間に、エフポンプ２７側から順に流量調整弁２
５側に向ってのみ空気が流れる一方向弁２９および蓄圧
器３１が配設されている。
このように構成されたものは、エアポンプ２７で加圧し
た空気を一方向弁２つを通して蓄圧器３１に一旦蓄圧し
ておき、必要なときく加速時〉に適宜方法により流量調
整弁２５を聞いて排気通路１３に空気を導入する。この
ため、エアポンプ２７は空気を蓄圧器３１に蓄圧できれ
ばよいので、小流量形にすることができ、また加速時め
一定時間（２〜３秒）に流量調整弁２５を開き、この間
に蓄圧器の容量分の空気を効率良く排気通路１３に導入
することができる。
た空気を一方向弁２つを通して蓄圧器３１に一旦蓄圧し
ておき、必要なときく加速時〉に適宜方法により流量調
整弁２５を聞いて排気通路１３に空気を導入する。この
ため、エアポンプ２７は空気を蓄圧器３１に蓄圧できれ
ばよいので、小流量形にすることができ、また加速時め
一定時間（２〜３秒）に流量調整弁２５を開き、この間
に蓄圧器の容量分の空気を効率良く排気通路１３に導入
することができる。
［発明の効果１
以上のようにこの発明によれば、排気タービン上流に設
けた触媒装置上流の排気通路と、ｎｉｆ記排気タービン
により駆動するコンブレラ（〕“下流の吸気通路とを連
通しかつ排気通路に空気を圧送するポンプを備えた空気
導入通路を設け、エンジンの低回転域からの全開加速時
にコンプレッサ出口側の空気を排気通路づなわら触媒装
置に）２人して排気中のＣｏ、ＨＣを酸化反応させ排気
タービン入口温度を１Ｈさせるようにしたため、加速性
能の向上が図れると共に、コンプレッサ圧の作用により
ポンプの駆動力を減少させることができる。
けた触媒装置上流の排気通路と、ｎｉｆ記排気タービン
により駆動するコンブレラ（〕“下流の吸気通路とを連
通しかつ排気通路に空気を圧送するポンプを備えた空気
導入通路を設け、エンジンの低回転域からの全開加速時
にコンプレッサ出口側の空気を排気通路づなわら触媒装
置に）２人して排気中のＣｏ、ＨＣを酸化反応させ排気
タービン入口温度を１Ｈさせるようにしたため、加速性
能の向上が図れると共に、コンプレッサ圧の作用により
ポンプの駆動力を減少させることができる。
第１図はこの発明の一実施例を示ツターボチ１？−ジを
何エンジンの概略的な全体構成図、第２図は他の実施例
の第１図に相当する全体構成図、第３図は従来のターボ
チャージャ（ｑエンジンの全体構成図である。 （図面の主要部を表わす符号の説明） ３・・・吸気通路 ７・・・コンプレッサ９・・
・エアフローメータ（吸気流量検知手段）１３・・・排
気通路 １５・・・排気タービン１７・・・触媒装
置 ２１・・・分岐部２３・・・エアポンプ 特許出願人 日産自動車株式会社第１図 第２図
何エンジンの概略的な全体構成図、第２図は他の実施例
の第１図に相当する全体構成図、第３図は従来のターボ
チャージャ（ｑエンジンの全体構成図である。 （図面の主要部を表わす符号の説明） ３・・・吸気通路 ７・・・コンプレッサ９・・
・エアフローメータ（吸気流量検知手段）１３・・・排
気通路 １５・・・排気タービン１７・・・触媒装
置 ２１・・・分岐部２３・・・エアポンプ 特許出願人 日産自動車株式会社第１図 第２図
Claims (2)
- （１）吸気通路に吸気を圧送するコンプレッサを備え、
このコンプレッサを作動させる排気タービン上流に触媒
装置を設けたターボチャージャ付エンジンにおいて、前
記触媒装置の上流の排気通路と、コンプレッサ下流の吸
気通路とを連通しかつ排気通路に空気を圧送するポンプ
を備えた空気導入通路を設けたことを特徴とするターボ
チャージャ付エンジン。 - （２）吸気通路と空気導入通路との分岐部より下流の吸
気通路にエンジンへの吸気流量を検知する吸気流量検知
手段を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のターボチャージャ付エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59228908A JPS61108822A (ja) | 1984-11-01 | 1984-11-01 | タ−ボチヤ−ジヤ付エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59228908A JPS61108822A (ja) | 1984-11-01 | 1984-11-01 | タ−ボチヤ−ジヤ付エンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61108822A true JPS61108822A (ja) | 1986-05-27 |
Family
ID=16883736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59228908A Pending JPS61108822A (ja) | 1984-11-01 | 1984-11-01 | タ−ボチヤ−ジヤ付エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61108822A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4881369A (en) * | 1986-05-27 | 1989-11-21 | Nissan Motor Company, Limited | Exhaust gas purifying apparatus |
| WO1994004804A1 (en) * | 1992-08-13 | 1994-03-03 | Man B&W Diesel A/S | A method of controlling a large two-stroke turbocharged internal combustion engine and an engine for use in this method |
| WO2005045208A1 (de) * | 2003-10-29 | 2005-05-19 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine |
| WO2011159325A1 (en) * | 2010-06-15 | 2011-12-22 | General Electric Company | Method and system for controlling engine performance |
-
1984
- 1984-11-01 JP JP59228908A patent/JPS61108822A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4881369A (en) * | 1986-05-27 | 1989-11-21 | Nissan Motor Company, Limited | Exhaust gas purifying apparatus |
| WO1994004804A1 (en) * | 1992-08-13 | 1994-03-03 | Man B&W Diesel A/S | A method of controlling a large two-stroke turbocharged internal combustion engine and an engine for use in this method |
| WO2005045208A1 (de) * | 2003-10-29 | 2005-05-19 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine |
| WO2011159325A1 (en) * | 2010-06-15 | 2011-12-22 | General Electric Company | Method and system for controlling engine performance |
| US10343757B2 (en) | 2010-06-15 | 2019-07-09 | Ge Global Sourcing Llc | Method and system for controlling engine performance |
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