JPS61112720A - 過給機付エンジン - Google Patents

過給機付エンジン

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Publication number
JPS61112720A
JPS61112720A JP59232431A JP23243184A JPS61112720A JP S61112720 A JPS61112720 A JP S61112720A JP 59232431 A JP59232431 A JP 59232431A JP 23243184 A JP23243184 A JP 23243184A JP S61112720 A JPS61112720 A JP S61112720A
Authority
JP
Japan
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engine
exhaust
air
pressure
supply device
Prior art date
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Pending
Application number
JP59232431A
Other languages
English (en)
Inventor
Osatoshi Handa
半田 統敏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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Publication of JPS61112720A publication Critical patent/JPS61112720A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust 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
    • F01N3/24Exhaust 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
    • F01N3/30Arrangements for supply of additional air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • 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

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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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は過給様付エンジンの加速性の改善に関する。
〔従来技術〕
従来の過給機付エンジンとしては、例えば、実願昭57
−129099@(実開昭59−34033号公報)に
示すようなものがある。
これは、エンジンの吸気路に設けたコンプレッサを、エ
ンジンの排気路に設けたタービンによって駆動するよう
にし、かつ、そのタービン上流の排気路に触媒を設けた
ものである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このような従来の過給機付エンジンにあ
っては、上記触媒反応に必要な酸素(空気)の供給を充
分に行なうよう配慮していないlζめ、エンジンの加速
性はそれほど改善できるものではなかった。
即ち、従来のものは、排気中の余剰酸素により未燃成分
を触媒で反応させるに過ぎず、それによる排温上昇はエ
ンジンの加速性に必要なタービンの回転数を得るには不
充分なものであった。
このため、本出願人は、加速時にエンジンより触媒上流
に空気を供給し、これにより排温を上背させてエンジン
加速性を改善する提案(特願昭59−153982号参
照)をしたが、その場合でもアイドリンクを含めエンジ
ンの低速低負荷からエアポンプを作動させるとエアポン
プ駆動による燃費増加の問題があり、そこでエアポンプ
の作動開始点を上げると、エンジン低速からの加速性が
不充分となるおそれがあった。
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、エンジンの加速性、特に、アイドリングを含
めエンジンの低速低負荷からの加速性の向上を図るため
、リード弁式空気供給装置を用いて2次空気を導入する
と共に、該装置による2次空気導入ができない排圧の高
い領域では、エアポンプを用いることにより上記問題点
を解決することを目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は上記目的を達成するため、エンジンの吸気路
に設けたコンプレッサをエンジンの排気路に設けたター
ビンで駆動するようにし、かつ、前記タービンの上流の
排気路に触媒を設けた過給灘付エンジンにおいて、触媒
の上流の排気路に、リード弁式空気供給装置と、エアポ
ンプ式空気供給装置を設けると共に、前記リード弁式空
気供給装置の作動に関連してエアポンプ式空気供給装置
の作動を開始する制御手段を設けたものである。
〔作用〕
アイドリンク等の低速低負荷時には、排気に脈動負圧が
あるため、リード弁式空気供給装置により、大気圧で常
時2次空気が排気中に導入する。
従って、排気中の未燃成分は触媒により導入空気中の酸
素と反応し排温を高め、タービン入口温度を上昇する。
次に排圧の高くなる回転域では、制御手段、例えば、絞
弁下流の圧力スイッチにより排圧を間接的に感知してエ
アポンプの作動を開始させるので、リード弁からの空気
の供給停止にかかわらず、連続して2次空気の供給が行
なわれ排温を高める。
従って、定常運転では常時、排温が高められ、タービン
が高回転しているので、加速時には、過給機の回転の立
上りを早め、エンジンの加速性を向上する。
また、アイドリンク等においては、リード弁により大気
圧の2次空気を排気中に自然導入するので、エアポンプ
の駆動からエンジンを開放し、燃費の低減を図ることが
できる。
〔実施例〕
以下、この発明の詳細な説明する。
第1図は、この発明の一実施例を示す図である。
まず構成を説明すると、エンジン1は吸気路19に設け
たコンプレッサ5を排気路2に設けたタービン4にて駆
動するようにし、このタービン4のバイパス弁6の上流
の排気路2に、酸化又は3充用触媒3を設ける。この触
媒3の上流の排気路2には2次空気導入用管7の一端が
開放し、その他端は2股に分れ、上方に伸びる管10と
右方に伸びる管13に接続する。
管1Qはリード弁式空気供給装置23に接続しこれは逆
止弁9、リード弁8などよりなる。
負圧下25内にはばね20を設け、吸気路19の負圧を
導入して弁体21を上昇させ、大気口26を開いてリー
ド弁8を大気に連通しておき、吸気路(インテークマニ
ホルド)1つの圧力上昇時(エンジン負荷上昇時)は、
ばね20により弁体21が下降し大気口26を閉じるよ
うにする。
また、この吸気圧力通路27には後述する圧力スイッチ
22を設ける。
次に管13はエアポンプ式空気供給装置24に接続し、
これは、逆止弁16、流量調節弁15、リリーフ弁14
、エアポンプ12などよりなる。
エアポンプ12はエンジンプーリにより駆動されるNl
aクラッチ11を備え、これは前述の圧力スイッチ22
のオンにより電磁的に作動し、エアポンプ12を回転駆
動せしめる。流量調節弁15は絞り弁28の開度信号(
又は1及びエンジン回転数信号)及び媒体3の下流の温
度センサ17の温度信号を入力するコントローラ18に
より作動し、絞弁間e、(エンジン回転Fりにより設定
された空気流量になるよう徐々に、又は段階的に開いて
2次空気を排気中に圧送するようにし、又、触媒3の下
流ガス温度(排温)が設定温度を越すと、閉じるよう構
成する。
以上に述べた圧力スイッチ22、電磁クラッチ11及び
流量調節弁15等はリード弁式空気供給装置23の作動
に関連してエアポンプ式空気供給装置24を作動開始す
る制御手段2つを構成する。
次に作用を説明する。過給機付エンジンは通常のエンジ
ンに較べてタービンの部分の流路抵抗(即ちエンジン背
圧)が大きくなるため、エンジンの全運転(全回転数)
域においてリード弁による2次空気の導入はできない。
そこで、この、実施例では、エアポンプによりその運転
域をカバーし、適量の空気をu1気中に混入させること
によって未燃成分を触媒燃焼させ、タービン入口温度を
高くし、その温度上昇分に見合ったエンタルピ上昇分だ
け、タービンコンプレッサ系の回転数を高く保つことが
できるものである。
即ち、エンジンがアイドリング等の低速、低負荷時は、
吸気管19の負圧が通路27により負圧室25に及び、
弁体21がばね20に抗して上昇し大気026を開く。
一方、排気路2は排気中の脈動負圧があるため逆止弁9
を介してリード弁8を開き、大気口26より2次空気を
導入する。このようにして、低速時はリード弁式空気供
給装置23により空気を排気に供給するのでエンジン1
はエアポンプ12の駆動から解放され懲費低減に寄与す
ると共にエンジン回転の安定化が図られる。
次に、エンジン負荷又は回転数の増大により、エンジン
1の背圧が大きくなると、リード弁8による空気導入量
が減少するので、圧力スイッチ22は吸気管19の圧力
検出により事前にこれをキャッチしオンとなり電磁クラ
ッチ11を接続作動する。従って、エアポンプ12が回
転して空気を排気中に圧送する。このとき、流量調節弁
15はコントローラ18の指令により、絞弁28の開度
(又はエンジン回転数)により設定された空気流量を流
すように徐々に、又は段階的に開く。この様にエアポン
プ式空気供給装置24はリード弁式空気供給装置23の
空気導入作動の終了前から作動を開始し、排気中に2次
空気を連続して供給するので、タービンはその入口温度
上昇により常時、高回転しており、従って加速のため、
絞弁22を開くと、タービンの回転上昇を速め、過給の
立上りを良好にする。
排温が設定温度を越すと、温度センサ17がこれを検出
しコントローラ18に出力するので、コン1−ローラ1
8は流量調節弁15に指令し、弁を閉じさせるので、触
媒燃焼温度の過上昇による触媒3やタービン4の損傷を
防止する。
なお、2次空気の供給が不要の場合は、逆止弁9及び1
6により排気の逆流を防止し、リード弁等の焼損、又は
大気への排気漏洩を防ぐ。
リード弁式空気供給装置23は、この実施例では非作動
時、はね20により大気026を閉じるようにしている
ので、前述の逆止弁9を廃止しても差支えない。
第2図には、他の実施例を示す。この実施例は第1図の
圧力スイッチ22を吸気路1つではなく、排気路2の圧
力を検出するスイッチ22aに置換えたもので、従って
、リード弁8は大気口26を常時開口するよう構成した
ものである。
即ち、リード弁8からの2次空気導入が排圧上昇のため
減少し適mの空気流量が確保されなくなる前に、圧力ス
イッチ22aはその圧力上昇を直接検知し電磁クラッチ
11に通電しエアポンプ12を作動する。
この方法は、高温排気の圧力検知という問題はあるが、
排気路2の平均圧を直接フィードバックするため応答の
正確さの点で前実施例と異なった利点がある。
エアポンプ12の作動開始は、以上述べた実施例では圧
力スイッチにより直接電磁クラッチ11に通電して行う
ようにしたが、これを、コントローラ18で行うように
しても良く、その場合は、流量調節弁15の弁が開作動
する前に、電磁クラッチ11に通電するようにする。
又、エンジン回転数がインタセプト点を過ぎると、ター
ビンによる過給効果が大きくなり、逆に、未燃成分の燃
焼による触媒下流の温度も大きくなって過上昇を招くの
で、温度センサ17の出力とは別に、エンジン回転数又
は圧力の検出装置により、これらを検知し、設定値を越
えたら電磁クラッチ11をオフとするようコントローラ
18から指令したり、又は、流In1節弁15を閉じる
ようにしてもよい。
更に、流量調節弁15は、加速時には、これを定常走行
時よりも開いて空気流ωを増すようにして加速時の応答
性増加に対処するようにしてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明してきたように、この発明によれば、その構成
をタービンの上流に触媒を設け、その触媒上流の排気路
に、リード弁式及びエアポンプ式空気供給装置を設け、
後者を前者の作動に関連して作動開始させる制御手段を
設ける構成としたため、以下のような効果が得られる。
(1)アイドリングを含め定常運転時はタービン入口温
度を常時高く保持できるので、タービンの回転が高い値
に維持され、従って、加速時は過給の立上りが早くなり
、加速性が向上する。
(2)エンジンの低速又は低負荷域ではエアポンプ駆動
の負荷からエンジンを開放するので、エアポンプ駆動に
よる燃費の低減及びエンジン回転の安定化が図れる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す全体図、第2図は他
の実施例を示す全体図である。 図面に現わした符号の説明 1:エンジン、 2:排気路、 3:触媒、4:タービ
ン、 5:コンプレッサ、 6:バイパス弁、 8:リ
ード弁、9.16:逆止弁、11:電磁クラッチ、 1
2:エアポンプ、 14:リリーフ弁、15:流量調節
弁、 17:温度センサ、 18:コントローラ、 1
9:吸気路、 20:ばね、 21:弁体 22:圧力
スイッチ23:リード弁式空気供給装置、 24:エア
ポンプ式空気供給装置、28:絞弁、29:制御手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. エンジンの吸気路に設けたコンプレッサをエンジンの排
    気路に設けたタービンで駆動するようにし、かつ、前記
    タービンの上流の排気路に触媒を設けた過給機付エンジ
    ンにおいて、触媒の上流の排気路に、リード弁式空気供
    給装置と、エアポンプ式空気供給装置を設けると共に、
    前記リード弁式空気供給装置の作動に関連してエアポン
    プ式空気供給装置の作動を開始する制御手段を設けたこ
    とを特徴とする過給機付エンジン。
JP59232431A 1984-11-06 1984-11-06 過給機付エンジン Pending JPS61112720A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59232431A JPS61112720A (ja) 1984-11-06 1984-11-06 過給機付エンジン

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JP59232431A JPS61112720A (ja) 1984-11-06 1984-11-06 過給機付エンジン

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JPS61112720A true JPS61112720A (ja) 1986-05-30

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ID=16939155

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JP59232431A Pending JPS61112720A (ja) 1984-11-06 1984-11-06 過給機付エンジン

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JP (1) JPS61112720A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3122211A1 (fr) * 2021-04-27 2022-10-28 Psa Automobiles Sa Motorisation de vehicule automobile avec un raccord a deux voies de passage d’air

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3122211A1 (fr) * 2021-04-27 2022-10-28 Psa Automobiles Sa Motorisation de vehicule automobile avec un raccord a deux voies de passage d’air

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