JPS61261622A - 過給式内燃機関 - Google Patents

過給式内燃機関

Info

Publication number
JPS61261622A
JPS61261622A JP61087252A JP8725286A JPS61261622A JP S61261622 A JPS61261622 A JP S61261622A JP 61087252 A JP61087252 A JP 61087252A JP 8725286 A JP8725286 A JP 8725286A JP S61261622 A JPS61261622 A JP S61261622A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
charge air
air compressor
exhaust gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP61087252A
Other languages
English (en)
Inventor
ハンス・ディンガー
ヘルムート・クロッツ
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.)
Rolls Royce Solutions GmbH
Original Assignee
MTU Friedrichshafen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MTU Friedrichshafen GmbH filed Critical MTU Friedrichshafen GmbH
Publication of JPS61261622A publication Critical patent/JPS61261622A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F02B37/007Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in parallel, e.g. at least one pump supplying alternatively
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B33/00Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F02B33/44Passages conducting the charge from the pump to the engine inlet, e.g. reservoirs
    • F02B33/446Passages conducting the charge from the pump to the engine inlet, e.g. reservoirs having valves for admission of atmospheric air to engine, e.g. at starting
    • 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
    • F02B37/04Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/02Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
    • F02B39/08Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio
    • F02B39/10Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio electric
    • 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
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/22Control of the pumps by varying cross-section of exhaust passages or air passages, e.g. by throttling turbine inlets or outlets or by varying effective number of guide conduits
    • 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
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/22Control of the pumps by varying cross-section of exhaust passages or air passages, e.g. by throttling turbine inlets or outlets or by varying effective number of guide conduits
    • F02B37/225Control of the pumps by varying cross-section of exhaust passages or air passages, e.g. by throttling turbine inlets or outlets or by varying effective number of guide conduits air passages
    • 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
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/24Control of the pumps by using pumps or turbines with adjustable guide vanes
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)

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、空気フィルタ及び過給空気集合導管が、燃焼
空気用の多数の流れ分路によって相互に連結されており
、この場合、第一の流れ分路は、逆止め弁を有している
と共に少なくとも第二の流れ分路が給気圧縮機を有して
おり、給気圧縮機の吸引側は制御可能な遮断装置を有し
ており、給気圧縮機の駆動は内燃機関のエネルギーによ
って行われ、遮断装置は内燃機関の運内燃機関に関する
ものである。
この種類の内燃機関は、ドイツ公開特許第24 162
87号から公知となっている。この内燃機関の無負荷又
は低い部分負荷の下における運転の際には、排気タービ
ン式過給機は、できるだけ高回転数を維持しなければな
らない。給気圧縮機の空気の供給は、それ故、吸気管の
遮断により阻止され、一方、タービンは常に内燃機関の
全排気を含んでいる。内燃機関の空気供給に対しては、
給気圧縮機が遮断された場合には、う回導管が役立つよ
うになっている。内燃機関の加速過程においては、排ガ
スタービン式過給機の高回転数において貯蔵された駆動
エネルギーは、装入空気圧縮機の吸気管が急速に開放さ
れない時には、瞬間的な装入空気の衝撃が生じなければ
ならない。しかしながら、内燃機関の下方の無負荷領域
においては、排ガスタービン式過給機の中に貯蔵された
エネルギーは、有効な装入空気衝撃を保証するためには
、余りにも少な過ぎるこさが分かった。
しかも、今や、内燃機関の定められた運転条件の際にお
ける装入空気の供給が、補助エネルギー源から駆動可能
である追加の装入空気圧縮機が装置されることにより、
確実にされることが知られている。しかしながら、補助
エネルギーの準備は、必要とされるエネルギー生成設備
、又は、対応するエネルギー貯蔵のために、陸上交通機
械における制限された取付は空間の要求及び考慮される
べき重量の制限のために、従来不満足に解決されている
だけである。
それ故、本発明の課題は、過給内燃機関に対して、すべ
ての運転条件の下に、特に、補助エネルギーの内燃機関
の運転能力と一致しない加速過程に対して、燃焼空気の
最良の供給を作るということにあるものである。
この課題は、本発明によると、第二の流れ分路内の過給
空気圧縮機の駆動に対するエネルギーが、それ自体公知
の方法で、内燃機関の排気からの遮断不可能な排ガスタ
ービンによって得られることと、第三の流れ分路が吸入
側に配置された逆止め弁を設けられだ給気圧縮機を有し
ていることと、第三の流れ分路の中の給気圧縮機の運転
に対して永久磁石により励起される電気モータが配置さ
れることと、電気モータの給電のためのエネルギーを内
燃機関により駆動可能な永久磁石により励起される発電
機から供給することとにより解決される。
実施例 以下、本発明をその2実施例を示す略図に基づいて詳細
に説明をする。
り18.装入空気集合導管12、装入空気冷却器14、
燃料噴射ポンプ15、燃料噴射ポンプ15の上に作用を
する出力調整装置16及び好適には電気的に作動をする
調節装置35を装備されている。
第1図に示すように、空気フィルタ18及び装入空気集
合導管12は、燃焼空気に対する6個の異なった流れ分
路21.22.23によって連結されており、この場合
、流れ分路は装入空気冷却器14の前において集合して
いる。第一の流れ分路21は、流れ方向において装入空
気集合導管12の方へ開放する逆止め弁19を含んでい
る。流れ分路21は、内燃機関11が、いわゆる、吸入
機関式運転で作動をする時に、燃焼空気の供給に対して
役立つものである。
、 第二の流れ分路22の中には、装入空気圧縮機27
が配置されているが、この圧縮機27は、排ガスタービ
ン28と一諸に排ガスタービン式過給機を形成している
。装入空気圧縮機27の吸気管の中には、制御可能な遮
断装置20があるが、この装置20は、2個の切換え位
置を取ることができるようになっている。第一の切換え
位置においては、遮断装置20の通路の中に、流れ方向
において装入空気集合導管12の方へ開放する逆止め弁
36が作用をする。遮断装置20の第二の切換え位置に
おいては、通路は遮断される。第二の流れ分路22は、
内燃機関11が、排ガスの供給が、必要な予圧縮された
装入空気を排ガスタービン式過給機39、によって生成
するために十分である運転領域において作動をする時に
、遮断装置20の第一の切換え位置により、作動をする
。遮断装置20は、また、しかしながら、内燃機関11
の定められた運転状態において、加速過程に対して逆止
め弁66の機能が必要とされる時に、第一の切換え位置
にある。
第3図によると、変形遮断装置201においては、第二
の切換え位置が、調節可能な絞り38を有する通路37
を有しており、この絞り38により、装入空気圧縮機2
7の装入空気の量を制限するように調節可能となってい
る。それ故、必要の場合には、遮断された状態の間にお
ける装入空気圧縮機の内部冷却が達成される。
第三の流れ分路23は、装入空気圧縮機61を含んでい
るが、この圧縮機31は、永久磁石で励磁される電気モ
ータ32により駆動される。
装入空気圧縮機31の吸引側の上には逆止め弁26が配
置されており、この逆止め弁26は、流れ方向において
装入空気集合導管12へ開放される。電気モータ32の
駆動のためのエネルギーを、内燃機関11により駆動可
能な、永久磁石により励磁される発電機33が供給する
比較的に小さな内燃機関の回転数の際に、発電機33に
よって生成されるエネルギーは、電子的に制御される制
御装置34の中に含まれている周波数変換器により、一
定、又は、可変の変換比で、電気モータ32が装入空気
圧縮機31の駆動のために必要な高回転数が達成される
ように変換される。
永久磁石によって励磁される電気モータ32の小さな構
造寸法の下における高い出力は、装入空気圧縮機31の
静止からの回転数の迅速な高速運転が、はとんど遅延の
無い装入空気供給加速の可能性が達成される。
調節装置35には、内燃機関11の定められた運転量に
対する種々のセンサが接続されている。この場合、例え
ば、センサ41は、出力調節機構16を介する出力条件
の値に対する信号を、また、センサ42は、燃料噴射弁
15の調節棒17の瞬間的な位置の実際値に対する信号
を、それぞれ、供給する。センサ44により、内燃機関
11の実際回転数が、センサ50により排ガスタービン
式過給機39の実際回転数が。
センサ43によって、装入空気集合導管12内の瞬間的
な圧力が、それぞれ1把握される。内燃機関11の運転
状態の完全な表示のために、他の、部分的に図示されて
いないセンサが、調節装置35に接続されている。
調節装置35の種々の命令出力を介し、内燃機関11の
運転が影響される。この場合、命令導線46により、遮
断装置20ないしは201が作動され、命令導線47に
より、調節棒17の移動行程の制限のための移動自在な
止めが制御され、命令導線40により、電子的制御装置
34が働かされる。
加速過程の経過は、内燃機関11の運転状態及び関与す
る部材の運転状況に関係する。第1図に示す実施例に対
して、それらから、次に説明する2個の異なった加速過
程が生ずる。
内燃機関11が出力調節機構16の瞬間的な位置に対応
し、下方の無負荷過程の範囲内において、より低い部分
負荷に至るまで作動をし、第一の加速過程が生ずる。こ
の場合、内燃機関11の排ガスの供給は、非常にわずか
である。
遮断装置20.21’は、第一の切換え位置にあり、排
ガスタービン式過給機39は、瞬間的な排ガス供給から
生ずる低回転数で回転をする。その場合、装入空気導管
12の中に与えられる圧力に応じ、すべての3個の流れ
分路21,22.23の逆止め弁19,26及び36か
、又は、単に、流れ分路22の中の逆止め弁36だけか
が開放される。
今や、出力調整機構16を介して、内燃機関11の高出
力範囲への切換えが指示される。排ガスタービン式過給
機39の依然として小さな回転数のために、回転数セン
サ50の信号は、調節装置35を介して5電子的制御装
置64の能動化及び電気モータ32のオンを生じさせる
第三の流れ分路23内の第三の装入空気圧縮機31の供
給は、それ故、衝撃的に行われる。装入空気導管12内
の上昇された圧力は、流れ分路21及び22の中におい
て逆止め弁19及び36の閉塞を生じさせ、これにより
、この場合には、何らの燃焼空気も漏れることができな
いようになる。燃焼空気の供給は、装入空気圧縮機61
の運転により、非常に速やかに増加する。
同じように、内燃機関11の排ガスの供給も増加する。
それ故、排ガスタービン式過給機39の回転数は、次第
に増大する。装入空気圧縮機31の同時に増加する吐出
しは、装入空気圧縮機31によって形成された装入空気
圧縮機27の吸引側の上の圧力を漸次減少させるが、こ
の圧縮機27は、逆止め弁36を、差し当たり閉塞した
ままとする。一層の圧力の形成の後に、ついに行われた
逆止め弁36の開放は、フィーラ51の中に、調節装置
35を信号導線40及び電子的制御装置34を介して電
気モータ32の停止を生じさせる信号を生成する。内燃
機関11の一層の加速過程の間に、装入空気の供給は、
もっばら排ガスタービン式過給機69によって行われる
。この際、今や、装入空気圧縮機27により装入空気導
管12内に形成された圧力は、逆止め弁19及び26の
閉塞を生じさせる。
前述の加速過程に対する限界として、2個の判定基準が
重要である。一つの判定基準は、電気的に駆動可能な装
入空気圧縮機31の特性から生ずるが、これは、その構
造上の理由から、内燃機関の回転数のある制限された範
囲内においてだけ、有効に装入可能である。第二の限界
の判定基準は、内燃機関11の排ガス供給と、排ガスタ
ービン式過給機39の構造に関係する容量との間におけ
る。装入空気圧縮機27が遮断された際における最大回
転数を達成するための容量との間の関係から生ずる。
それ故、第1図の配置から生ずる第二の加速過程は、内
燃機関11が出力調整機構16の瞬間的な位置に対応し
て、中間回転数から高回転数において吸引機関式運転に
おいて作動する運転状態から出発する。
加速過程の待望においては、調節装置35は、内燃機関
11の影響される運転量により、遮断装置20ないしは
20′を命令導線46を介して第二の切換え位置に移す
ことを引き起こす。
吸引機関式運転の際における装入空気導管12内のわず
かな圧力のために、流れ分路21及び26の中の逆止め
弁19及び26は、完全に開放される。内燃機関11に
よって吸引される燃焼空気の主な量は、小さな流れ抵抗
のために、第一の流れ分路21を介して流れる。なぜな
らば、第三の流れ分路23の中においては、静止してい
る装入空気圧縮機61が、大量の流量を著しく制限する
流れ制動を形成するからである。
すなわち、装入空気圧縮機31は、自由回転をする流れ
によって引きずられる回転を、電気モータ32により妨
げられる。
装入空気圧縮機31の羽根車において吸引された空気に
よって生成された各回転運動量は。
電気モータ32における永久磁石による励磁のために、
固定子巻線の中における起電力の自己誘導の結果となる
が、この自己誘導は、装入空気圧縮機31の回転に制動
を掛けて反対作用をする。
内燃機関11からの排ガスは、排ガスタービン28に供
給される。その出力の受領は、遮断された装入空気圧縮
機27のために減少される。
それ故、排ガスタービン式過給機39には、この運転状
態における内燃機関11の排ガスの供給及び装入空気圧
縮機27が運転状態にあるために生ずるよりも、より高
い回転数が生ずる。
今や、出力調節機構16を介して、内燃機関11の高い
出力範囲への切換えが開始される。
排ガスタービン式過給機39における回転数比のために
、調節装置35から、直ちに、遮断装置20ないしは2
0’の第一の切換え位置への切換えが発せられる。排ガ
スタービン式過給機69の過上昇された回転数において
蓄積されたエネルギーによって、装入空気圧縮機27は
、要求により、短い時間間隔の間に、装入空気推力を渡
されることができる。内燃機関11は、一層の加速過程
を他の助は無しに終るために、十分に予圧縮された燃焼
空気を含む、装入空気圧縮機27の供給により、装入空
気導管12の中には、逆止め弁19及び26の閉塞を生
じさせる圧力が形成される。
第2図に示す実施例は、第1図に示す実施例と相違し、
追加して、第四の流れ分路24を有している。第1図に
対して説明された装置の特徴は、第2図による実施例に
おいても、また、同じ配置で存在する。一致する部材に
対しては、それ故、詳細な説明が繰返されること無しに
、同じ名称及び参照数字が使用されている。
第四の流れ分路24は、吸入側に逆止め弁25を有して
いる装入空気圧縮機29を含んでいる。
装入空気圧縮機29の駆動は、排ガスタービン30によ
って行われる。排ガスタービン30への排ガス供給管の
中には遮断装置48が配置されているが、これは、命令
導線53を介して調節装置35によって影響を受ける。
装入空気圧縮機29及び排ガスタービン30は、排ガス
タービン式過給機49を形成しているが、これは、排ガ
スタービン式過給機39と一諸に、内燃機関11の最大
の装入空気及び排ガスの大量の流れに対して設計されて
いる。内燃機関11が低負荷においてわずかな装入空気
及び排ガスの大量の流れで作動される時は、排ガスター
ビン式過給機49は、遮断装置48の閉塞により遮断さ
れている。その時には、排ガスタービン式過給機39の
排ガスタービン28は、全部の排ガスの大量の流れを含
み、従って、より良好な効率で作動をする。
内燃機関11の下方の無負荷運転からの加速過程におい
ては、装入空気圧縮機31による電気モータ32の附勢
に至るまでの経過は、第1図に示す実施例と一致してい
る。装入空気圧縮機31による装入空気の供給により起
こされる内燃機関11の向上された排ガスの供給は、し
かしながら、差し当たり、遮断装置48が開放により、
両方の排ガスタービン28及び3oに均等に供給される
。排ガスタービン式過給機69及び49は、それ故、よ
り高い回転数に加速される。この場合、逆止め弁19,
25.56は、依然として、装入空気導管12内の装入
空気圧縮機31によって生成された装入空気圧力の作用
の下に閉塞されている。装入空気圧縮機27及び29は
、この運転状態においては、依然として、装入空気の供
給に対しては、何らの寄与をもしていない。排ガスター
ビン式過給機49の予定された回転数の達成の後(これ
を回転数フィーラ52が信号する)、調節装置35は、
遮断装置48の閉塞位置への切換えを起こさせる。
それ故、排ガスタービン式過給機49は、排ガスの供給
を遮断され、より高い無負荷回転数で更に回転をする。
内燃機関11によって生成される排ガスは、今や、全部
、排ガスタービン式過給機39の排ガスタービン28に
到達するが。
それ故、その回転数は、更に増加する。装入空気圧縮機
27の同時に増加する供給は、装入空気圧縮機31によ
って形成された、装入空気圧縮機27の吸引側の上の圧
力の漸進的な減少を生じさせ、圧縮機27は、逆止め弁
36を、差し当たり、依然として閉塞したままとする。
一層の圧力の形成の後、逆止め弁66の最終的に行わ−
れた開放は、フィーラ51の中に信号を生成するが、こ
の信号は、調節装置35を信号導線40及び電子的制御
装置34を介して、電気モータ32の停止を生じさせる
。遮断装置48の開放による排ガスタービン式過給機4
9の新たな運転は、内燃機関11の加速過程のその後の
経過において、内燃機関11の排ガスの供給が、排ガス
タービン28の吸収能力及び装入空気圧縮機27の供給
能力を超過する時に、行われる。
内燃機関11の全体の加速過程は、数秒内に生ずる。そ
れ故、排ガスタービン30の運転に至るまでに、前述の
短いオン位相において達成された排ガスタービン式過給
機49の回転数は、単に、わずか低下するだけである。
排ガスタービン式過給機49の停止に至るまでの遅延時
間は、適当な負荷の際に数分間継続する。排ガスタービ
ン式過給機30の新たな運転の際に、それ故、その回転
数の一層の増加は、非常に高い回転数水準において開始
し、従って、装入空気圧縮機29の供給への挿入は、非
常に速やかに達成される。
第2図による配置において、内燃機関11の吸引機関式
運転における中位の回転数から高い回転数までにおける
他の加速過程に対して、第1図による実施例に対して述
べられたのと同じ制限が当てはまる。加速過程の開始の
前後の経過は、それ故1.以下のように生ずる。
加速過程を予期の際には、調節装置35は、内燃機関1
1の影響される運転量により、遮断装置20ないしは2
0’を、命令導線46を介して、第二の切換え位置に移
動させるようにする。
それ故、装入空気圧縮機27の供給は、遮断装置20の
場合には完全に、あるいは、遮断装置201の場合には
、調節自在な絞り38のために、はとんど完全に阻止さ
れる。
吸引機関式の運転の際に、装入空気導管12内の小さな
圧力のために、流れ分路21,25゜24内の逆止め弁
19,25.26は、完全に開放される。内燃機関11
によって吸引される燃焼空気の主要量は、小さな流れ抵
抗のために、流れ分路21及び24を介して流れる。な
ぜならば、第三の流れ分路23の中においては、静止し
ている装入空気圧縮機31は、第1図による実施例の場
合に、既に、説明したように、大量の輸送を著しく制限
する流れに対するブレーキを形成するからである。
排ガスタービン28が、内燃機関11からの排ガスを、
もっばら供給される。その出力の受領は、遮断された装
入空気圧縮機27のために、減少される。排ガスタービ
ン式過給機39には、それ故、さもなければ、この運転
状態及び装入空気圧縮機27の運転により、内燃機関1
1の排ガスの提供のために生ずるよりも、より高い回転
数が生ずる。
今や、装入空気調節機構16を介して、内燃機関11の
高い出力領域への切り換えが導入される。排ガスタービ
ン式過給機39における回転数比のために、調節装置3
5により、直ちに、遮断装置20ないしは201の第一
の切換え位置への切換えが行われる。一段高くされた回
転数において貯蔵されたエネルギーにより、装入空気圧
縮機27は、短い時間間隔の間に供給を始められ、装入
空気の衝撃を与えられることができる。内燃機関11は
、その後、装入空気圧縮機27から、増大して予圧縮さ
れた燃焼空気を供給される。内燃機関11の回転数及び
装入圧力、ないしは、同義語である排ガスタービン式過
給機39の回転数は、増加する。内燃機関11の排ガス
の提供が、排ガスタービン28の吸収能力及び装入空気
圧縮機27の供給能力を超過する時には、調節装置35
から命令導線53を介し、遮断装置48の貫流位置への
切換えが行われる。それ故、排ガスタービン式過給機4
9は、運転され、装入空気圧縮機30と共に内燃機関1
1の装入空気の供給に益々関与する。
排ガスタービン28及び30は、また、移動自在な羽根
車を装備されることもできる。それ故、これらの羽根車
は、内燃機関11のその都度の排ガスの提供に最善に適
合可能である。第2図による実施例の場合には、調節自
在な羽根車は、排ガスタービン30においては、その他
に、追加して、遮断装置48の機能をも引受け、それ故
、遮断装置48は省略される。排ガスタービン28及び
30のこの形態においては、加速過程の経過は原理的に
変化は無い。
発電機36及び電気モータ32における稀土類コバルト
形式の永久磁石の使用は、特に小形の構成形態を可能と
し、高い効率を生じさせる。
これらの磁石材料は、残電流機械の場合に現われる高磁
界強さの逆磁化に耐え、この場合、永久磁石の磁束は、
一時、ゼロになることがあり得る。なぜならば、逆磁化
の取り戻しにより、元来の磁束が、完全な大きさで再び
存在するからである。
対応して大きな空気及び排ガスの大量の流れを有してい
る大きな出力の内燃機関の場合、又は、より小さな構造
大きさの排ガスタービン式過給機の使用の際には、第二
及び第四の流れ分路の中に、それぞれ、対応する、並列
に作動をする2個の排ガスタービン式過給機が配置され
ることができる。
上述の両方の実施例において、電気的に駆動される装入
空気圧縮機31の装備は、その空気力学的構造のために
、内燃機関11の制限された回転数範囲に限られる。装
入空気圧縮機31における調節自在なディフューザの配
置は、装入領域を拡大するための第一の手段である。
内燃機関11の加速の間における装入空気併合のための
、永久磁石励磁の発電機から供給される電気的エネルギ
ーの増加された装入に対する他の可能性は、2個の電気
的に駆動される装入空気圧縮機の配置にある。装入空気
圧縮機は、異なった大きさの装入空気の大量の流れに対
して形成されることができ、この場合、加速過程の間に
おける内燃機関の回転数の第一の領域内においては、単
に、一つの装入空気圧縮機だけが電気駆動により運転さ
れ、また、それに引続く回転数領域、又は、重なり合っ
ている領域内においては、これらの装入空気圧縮機の内
の他方だけが、電気駆動に運転される。
電気駆動装置を有している両方の装入空気圧縮機は、し
かしながら、同じ構造大きさを有することもでき、この
場合、その時には、まず、一つが運転され、確立された
運転状態から第二の装入空気圧縮機が運転される。
両方の電気駆動される装入空気圧縮機の最善化は、両方
が調節自在なディフューザを装備される時に生ずる。
内燃機関11の、装入空気圧縮機27の運転休止が行わ
れる回転数範囲内の運転においては、内燃機関11の燃
料の多量の消費が生ずる。この多量の消費は、内燃機関
11の向上された負荷の交換作業から生ずる。装入空気
圧縮機27から装入空気供給の無いために、内燃機関1
1のピストンは、燃焼空気の吸引のために、装入空気圧
縮機27の運転の場合におけるよりも、より多くの仕事
を遂行しなければならない。その上、より高い回転数で
回転する排ガスタービン28は、内燃機関11の排気仕
事の増加を生じさせる。何らの迅速な加速過程が期待さ
れない内燃機関11の運転時間においては、上述の燃料
の多量の使用は回避される。そのために、命令導線46
の中には、手動操作のスイッチ55が配置されており、
このスイッチ55は、また、出力調節機構16と組合わ
されることもできる。
スイッチ55の開放の際には、命令導線46は遮断され
、遮断装置20ないしは20’は、第一の切換え位置に
あり、この位置においては、逆止め弁36が作用をして
いる。迅速な加速過程が期待される内燃機関11の運転
時間に対しては、スイッチ55が閉じられ、これにより
、加速過程の際におけるすべての前述の経過が可能とな
る。
発明の効果 本発明によって得られる利点は、特に、種々の臨界的な
運転条件に適合された燃焼空気に対する流れ分路のため
に、内燃機関の最良の加速状態が全部の運転範囲におい
て生ずること、電気モータの運転のためのエネルギーが
、内燃機関1こ対する燃料が持ち合わせている量と同じ
量を州立てること、電気モータ及び発電機の永久磁石l
こよる励起により、特に小形な構造形態が生じ、それ故
、第三の流れ分路の実現のための構造容積ないしは重量
が、重要で無い役割りを演すること、第三の流れ分路の
給気圧縮機に対する電気的駆動により、加速過程の際に
、低い回転数から内燃機関の特別良好な給気の供給が達
成されることなどにあるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、燃焼空気に対して3個の異なった流れ分路を
有している過給式内燃機関を示す略図、第2図は、燃焼
空気に対して4個の異なった流れ分路を有している過給
式内燃機関を示す略図、第3図は、圧縮機の吸入導管の
中における遮断装置の形成に対する変形を示す図である
。 11・・内燃機関;20・・遮断装置;2”1,22゜
25.24・・流れ分路; 25,26.36・・逆止
め弁; 27,29.31・・空気圧縮機; 28jO
・・排ガスタービン;32・・電気モータ;65・・調
節装置; 39,49・・排ガスタービ2式%式%

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、空気フィルタ及び装入空気集合導管が燃焼空気用の
    多数の流れ分路によって相互に連結されており、この場
    合、第一の流れ分路が逆止め弁を有していると共に少な
    くとも1個の第二の流れ分路が装入空気圧縮機を有して
    おり、この場合、装入空気圧縮機の吸込み側の上には制
    御自在な遮断装置が配置されており、また、装入空気圧
    縮機の駆動が内燃機関のエネルギーにより行われ、この
    場合、遮断装置は、内燃機関の運転の大きさにより影響
    される調節装置によって制御されるようになっている駆
    動設備用の過給式内燃機関において、第二の流れ分路(
    22)の中の装入空気圧縮機(2フ)の駆動のためのエ
    ネルギーが、それ自体公知の様式で、遮断不可能な排ガ
    スタービン(28)により内燃機関(11)の排ガスか
    ら得られることと、第三の流れ分路(23)が、吸込み
    側に配置された逆止め弁(26)を有している装入空気
    圧縮機(31)を有していることと、第三の流れ分路(
    23)の中の装入空気圧縮機(31)の駆動のために、
    永久磁石により励磁される電気モータ(32)が配置さ
    れていることと、電気モータ(32)の給電のためのエ
    ネルギーを、内燃機関(11)によって駆動可能な永久
    磁石により励磁される発電機(33)が供給するように
    なっていることとを特徴とする過給式内燃機関。 2、第四の流れ分路(24)の中に、遮断可能な排ガス
    タービン(30)による駆動装置を有している装入空気
    圧縮機(29)が配置されている特許請求の範囲第1項
    記載の過給式内燃機関。 3、第四の流れ分路(24)内の装入空気圧縮機(29
    )の吸込み側の上に、逆止め弁(25)が配置されてい
    る特許請求の範囲第2項記載の過給式内燃機関。 4、第二の流れ分路(22)の制御可能な遮断装置(2
    0)が、追加して、逆止め弁(36)を有している特許
    請求の範囲第1又は2項記載の過給式内燃機関。 5、排ガスタービン(30)の停止が、排ガス導管内に
    配置された制御可能な遮断装置(48)によって行われ
    るようになっている特許請求の範囲第2項記載の過給式
    内燃機関。 6、排ガスタービン(30)の遮断装置が、移動可能な
    羽根車によって形成されている特許請求の範囲第2項記
    載の過給式内燃機関。 7、調節装置(35)が、あらかじめ与えられた運転の
    大きさに関係して、電気モータ(32)又は遮断可能な
    排ガスタービン(30)を附勢するようにする特許請求
    の範囲第1又は2項記載の過給式内燃機関。 8、あらかじめ与えられた運転の大きさが、内燃機関(
    11)の、吸引機関式の駆動から装入駆動への移行に対
    応する運転領域を際立たせるようにする特許請求の範囲
    第7項記載の過給式内燃機関。 9、発電機(33)及び電気モータ(32)が、稀土類
    −コバルト形式の永久磁石を含んでいる特許請求の範囲
    第1項記載の過給式内燃機関。 10、第二及び第四の流れ分路(22、24)が、それ
    ぞれ、少なくとも、対応する、並列に作動をする排ガス
    タービン式過給機(39、49)を有している特許請求
    の範囲第1又は2項記載の過給式内燃機関。 11、電気モータ(32)と発電機(33)との間の電
    気導体(54)の中に、電子的制御装置(34)が配置
    されており、それが周波数変換器を含んでいる特許請求
    の範囲第1項記載の過給式内燃機関。 12、電気的に駆動される装入空気圧縮機(31)が、
    調節自在なディフューザを有している特許請求の範囲第
    1又は2項記載の過給式内燃機関。 13、第三の流れ分路の中に、少なくとも2個の電気的
    に駆動される装入空気圧縮機が配置されている特許請求
    の範囲第1又は2項記載の過給式内燃機関。 14、装入空気圧縮機が、異なった大きさの装入空気の
    流れのために形成されている特許請求の範囲第13項記
    載の過給式内燃機関。 15、装入空気圧縮機が、同じ大きさに形成されている
    特許請求の範囲第13項記載の過給式内燃機関。 16、両方の装入空気圧縮機が、それぞれ、調節自在な
    ディフューザを有している特許請求の範囲第14又は1
    5項記載の過給式内燃機関。
JP61087252A 1985-05-15 1986-04-17 過給式内燃機関 Pending JPS61261622A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3517549 1985-05-15
DE3517549.4 1985-05-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61261622A true JPS61261622A (ja) 1986-11-19

Family

ID=6270828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61087252A Pending JPS61261622A (ja) 1985-05-15 1986-04-17 過給式内燃機関

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4669269A (ja)
JP (1) JPS61261622A (ja)
CN (1) CN86100237A (ja)
ES (1) ES8701301A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016200017A (ja) * 2015-04-07 2016-12-01 トヨタ自動車株式会社 内燃機関用過給システム
CN115596549A (zh) * 2022-12-08 2023-01-13 常州柯林电子科技技术有限公司(Cn) 一种天然气燃烧混合变频电机组件及其工作方法

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01100319A (ja) * 1987-10-14 1989-04-18 Sanden Corp 機械式過給機
DE3817246A1 (de) * 1988-05-20 1989-11-23 Audi Ag Mehrzylinder-brennkraftmaschine
EP0369189A1 (de) * 1988-11-02 1990-05-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Antriebssystem für Fahrzeuge, insbesondere Personenkraftfahrzeuge
DE4040939C1 (ja) * 1990-12-20 1992-04-09 J.G. Mailaender Gmbh & Co, 7120 Bietigheim-Bissingen, De
US6029452A (en) * 1995-11-15 2000-02-29 Turbodyne Systems, Inc. Charge air systems for four-cycle internal combustion engines
GB9800282D0 (en) * 1998-01-08 1998-03-04 Rolls Royce Cars Limited Turbocharger system
DE19934606A1 (de) * 1999-07-23 2001-01-25 Steyr Nutzfahrzeuge Ag Steyr Vorrichtung und Verfahren zur Leistungssteigerung einer mittels Abgasturbolader aufgeladenen Brennkraftmaschine eines Fahrzeuges
DE10023022A1 (de) * 2000-05-11 2001-11-22 Borgwarner Inc Aufgeladene Brennkraftmaschine
US6938420B2 (en) * 2002-08-20 2005-09-06 Nissan Motor Co., Ltd. Supercharger for internal combustion engine
DE102007019060A1 (de) * 2007-04-23 2008-11-20 Audi Ag Brennkraftmaschine mit kombinierter Aufladung durch Abgasturbolader und mechanischer Lader
DE102011105917A1 (de) * 2011-06-21 2012-12-27 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Verdichtervorrichtung für den Turbolader eines Kolbenmotors, insbesondere für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug, und Verfahren zu dessen Betrieb
KR101448777B1 (ko) * 2013-02-27 2014-10-13 현대자동차 주식회사 차량용 브레이크 부압장치
US9599013B2 (en) 2013-04-15 2017-03-21 Ford Global Technologies, Llc Direct manifold boost assist device with throttle body manifold volume isolation
US9359940B2 (en) * 2013-04-15 2016-06-07 Ford Global Technologies, Llc Direct manifold boost assist device with throttle body manifold volume isolation
JP6128081B2 (ja) * 2014-09-02 2017-05-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関システム
CN104533660B (zh) * 2014-12-24 2016-12-28 深圳智慧能源技术有限公司 废气透平发电机组
US9989020B2 (en) 2015-05-15 2018-06-05 Ford Global Technologies, Llc Auto-ignition internal combustion engine with exhaust-gas turbocharging and exhaust-gas recirculation
JP6248993B2 (ja) * 2015-07-31 2017-12-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP6898346B2 (ja) * 2015-12-07 2021-07-07 アカーテース パワー,インク. 高負荷対向ピストンエンジンの空気処理
KR20210014837A (ko) * 2019-07-30 2021-02-10 현대자동차주식회사 다중 슈퍼차저 시스템의 제어밸브
CN110500174A (zh) * 2019-08-06 2019-11-26 东风商用车有限公司 一种并联式电动增压系统及其控制方法
CN112031925A (zh) * 2020-08-31 2020-12-04 东风商用车有限公司 发动机用电动增压前置的多级混合增压系统
CN112031929B (zh) * 2020-08-31 2022-06-28 东风商用车有限公司 发动机用双电压的多级增压系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA606244A (en) * 1960-10-04 D. Napier And Son Limited Supercharging of internal combustion engines
GB267149A (en) * 1926-03-08 1927-08-18 Alfred Buchi Improvements in means for supplying the charge in internal combustion engines
CH160008A (de) * 1931-08-17 1933-02-15 Buechi Alfred Brennkraftmaschinenanlage, insbesondere mit Zweitaktmaschine.
US2296268A (en) * 1939-03-28 1942-09-22 Buchi Alfred Charging device for internal combustion engines
GB1181488A (en) * 1968-03-30 1970-02-18 Tsadok Zakon Method of and System for Supercharging the Main Diesel Engine of a Ship.
DE3100732C2 (de) * 1981-01-13 1983-08-18 Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh, 7990 Friedrichshafen Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016200017A (ja) * 2015-04-07 2016-12-01 トヨタ自動車株式会社 内燃機関用過給システム
CN115596549A (zh) * 2022-12-08 2023-01-13 常州柯林电子科技技术有限公司(Cn) 一种天然气燃烧混合变频电机组件及其工作方法

Also Published As

Publication number Publication date
ES8701301A1 (es) 1986-12-01
US4669269A (en) 1987-06-02
CN86100237A (zh) 1986-11-12
ES550087A0 (es) 1986-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS61261622A (ja) 過給式内燃機関
KR101429846B1 (ko) 자기 구동 공기충전장치
KR900007787B1 (ko) 과급기가 달린 내연기관의 제어장치
US7628015B2 (en) Control for electrically driven supercharger
US10563572B2 (en) Charging device for an internal combustion engine and operating method for the charging device
EP0159146A1 (en) Turbocharger for internal combustion engines
JP6401305B2 (ja) 過給システム及び過給システム用制御装置並びに過給システムの運転方法
GB2090913A (en) Turbocharged ic engine with an auxiliary charge compressor
JPH0123655B2 (ja)
CN107939513B (zh) 电辅助离合式动力涡轮复合增压器
JP5734420B2 (ja) 内燃機関用スーパーチャージャ
KR101429848B1 (ko) 자기 구동 확장공기충전장치
CN101171409A (zh) 用于内燃机的增压控制
US5307632A (en) Engine and method for turbo boosted operation of a mechanically assisted turbocharger in a two cycle engine
CN101000013B (zh) 电辅助涡轮增压器
JPS63265798A (ja) 船舶用の多重エンジン設備
US20070000481A1 (en) Device for compressing combustion air
EP3199819A1 (en) Electric supercharging apparatus and electric supercharging system
US11053841B2 (en) Methods and systems for a comprex charger
US20200378297A1 (en) Methods and systems for a comprex charger
JPS5915626A (ja) 内燃機関の機械式過給装置
JP2019183842A (ja) 内燃機関のための過給装置
JPH0337328A (ja) ターボチャージャの制御装置
JPS614826A (ja) 過給機付エンジンの吸気制御装置
JPS593116A (ja) タ−ボ過給機付き機関