JPS6165016A - 過給機付エンジンの吸気装置 - Google Patents

過給機付エンジンの吸気装置

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JPS6165016A
JPS6165016A JP59187188A JP18718884A JPS6165016A JP S6165016 A JPS6165016 A JP S6165016A JP 59187188 A JP59187188 A JP 59187188A JP 18718884 A JP18718884 A JP 18718884A JP S6165016 A JPS6165016 A JP S6165016A
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JP
Japan
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refrigerant
temperature
air
cooling
cooler
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JP59187188A
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Inventor
Junichi Funamoto
船本 準一
Yukio Yamamoto
幸男 山本
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0412Multiple heat exchangers arranged in parallel or in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0437Liquid cooled heat exchangers
    • F02B29/0443Layout of the coolant or refrigerant circuit
    • 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
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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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] 本発明は、過給機下流の吸気通路に水冷式の吸気冷却器
を設けた過給機付エンジンの吸気装置に関するものであ
る。
[従来技術1 従来より、ターボ過給機等の過給機を吸気通路に設け、
吸気を加圧してエンジンに供給し、充填効率をアップし
てエンジンの出力性能を向上するようにした過給機付エ
ンジンはよく知られており、実際に汎用されている。
ところで、過給機では、吸気が断熱圧縮されるため、過
給吸気は高温となり、密度が低下することから、過給圧
の上昇はどには、実質的な充填効率の向上を期待するこ
とができないという問題がある。
このため、過給機下流の吸気通路に水冷式の吸気冷却器
(インタークーラ)を設けた過給機付エンジンが提案さ
れている(実開昭58−25625号公報)。
しかしながら、この種の水冷式や空冷式のインータクー
ラは、理想的に冷却が行なわれたとしても、過給気を外
気温以下には低下させることかできず、冷却能力か不足
するといった問題がある。
コノ点、冷凍袋Eのエバポレータを吸気通路に設置して
過給気を積極的に冷却するようにした過給機付エンジン
か提案されている(特開昭55=1 =12932号公
報参照)。
冷凍装置のエバポレータで過給気を冷却する方式は、過
給気を外気温以下に冷却することができるのて、充1n
効率を実質的に向上することがてきろill 点かある
が、エバポレータに流入する」b≠a気の人、QLiは
、エンジンの1更転状fy1.:応して大幅に変化し、
エバポレータの冷却能力の設定か困錐て、低速運転域で
は過給気が過冷却されたり、高速運転域では過給気温の
上昇にとしなって逆に冷媒か高温化され、冷媒の劣化か
問題となる。よく知ら(しているように、冷媒としては
、通常フロンカスか使用されており、このフロンガスは
120〜15 (+ ’Cてへ分岐し劣化4る。 方、
過給気温は、1・、1“1速・1111負+::i運転
域ては、過給気圧の上yl!にとらなって100℃以上
の高温となり、エバポレータの出口flll+にお1す
る冷媒が上記のような高温にまで昇温されると、冷凍装
置のコンプレッサによる断熱庫縮によってさらに昇温さ
れるのて冷媒がその劣化温度に達して劣化し、冷凍装置
の冷却能力が←鈎I;に損なわれてしまう。
「発明の目的」 本発明は、冷媒の劣化を生ずるおそれなしに、冷凍装置
の冷却能力をフルに発押さ什ることかでき、過給気を外
気温以下の所望の温度にまで冷却すること力\てさろ過
給機付エンジンの吸気装置ざl゛を堤供することである
[発明の構成コ 本発明は、かかる目的を達成するため、過給機下流の吸
気通路に設ける水冷式の吸気冷却器に対して、冷凍装置
のエバポレータを設け、水冷式吸気冷却器に供給する冷
却水をエバポレータによって冷却するように構成したし
のである。
かかる(+■成ては、吸気冷却器にお()ろ過給気との
熱交換によって冷却水自体か高rAA化さ41.7二と
しても、冷却水は100℃を越えて上昇することはなく
、したかって、エバポレータに流入する冷却水の温度は
100℃を越えるおそれかない。
また、冷却水自体をエバポレータによって十分に冷却す
るようにすれば、冷却水温を外気温以下に低下さH“る
ことかてき、過給気温を外気温以下の所望の温度にまで
低下させることができる。
[発明の効果] 本発明によれば、冷媒の熱劣化を生ずるおそれなしに、
過給気を所望の温度に確実に冷却することかでき、過給
を実効あるものとすることができる。
また、本発明によれば、水冷式の吸気冷却器に流入する
冷却水をエバポレータによって十分に冷却することかで
きるので、過給気温を外気温以下に低下させることが可
能となり、水冷式吸気冷却器の容量そのものら小さくす
ることができ、小型化が可能となる。
[実施例] 以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施例を詳細に説
明する。
第1図に示すように、エンジンIは、吸気通路2と排気
通路3とに跨って設置したターボ過給機4を備えている
。このターボ過給機4は、よく知られているように、排
気弁5によって開閉される排気ボート6から排気通路3
に排出される排気ガスによってタービン7が高速駆動さ
れると、タルビン出力軸8に結合されたブロア9を高速
駆動し、ブロア9によってエアクリーナlOを通して吸
入l′石吸気を昇圧して、吸気弁11によって吸気ボー
ト12が開かれたときに、昇圧した吸気即し過給気を燃
焼室13に供給゛4”る。
上記ブロア9下流の吸気通路2には、水冷式のインター
クーラ(吸気冷却器用4か設置され、このインタークー
ラ■4のさらに下流には、エンツノ運転状聾に対応した
燃料を噴射するように制御される燃料噴射ノズル15お
よびエンノ/負荷に応じて開度が設定されろスロットル
バルブ16が設置されている。
上記インタークーラ14には、冷却水循環路17に介設
したつす一タボンプ1B (例えば、エンジン出力軸に
よって駆動される。)から冷却水が送給され、インター
クーラ14内で過給気との熱交換により、昇温された冷
却水は、冷却水循環路17に介設した冷凍装置のエバポ
レータ19からなる熱交換器20によって冷却されるよ
うになっている。
上記冷凍装置は、自動車のクーラに使用するしのと同様
、”Ifmクラノヂ21によってエンジン出力軸(図示
せず。)に対し入切されろ冷媒1XIE節用コノー!し
l什22と、11盲!i、jlノー冷媒を液1ヒa”ろ
コツプ:、J23と、コツプ>J゛23によ−・て液化
J4t/ン’5媒ヲll’i’Ii;’] 4−% ’
、1 キット9 ノア 21 )=、上記エバポレータ
I9とが冷媒?古環路25によ−て一連に連通された盾
本溝成を宵し、エバポレータ19の冷媒の流入full
の冷媒循環路25には、エバポレータ19内の冷媒、A
εε通合制御する冷媒制御弁26か設置されている。
この冷媒11.+1υ11弁26は、コノプレノザ22
の電磁ケラノヂ2Iとと乙に、制御回路27によって駆
動制山1さhる。この制山1回路27は、上記イノター
クーラド1下流の吸気通路2に設置した吸気1誌セッサ
28の出力を人力として以下の制御を実行上ろ。
なお、第「図中、29はターボ過給F!A4のターヒノ
7をバイパスさdて設(またウェストゲート通路、30
はウェストケート通路29を開閉するウェストケートバ
ルブ、31はインタ−クーラ14下品乙の吸気通路2の
過給気圧を作動源とずろダイアフラム式のケートバルブ
・アクチュエータであって、エンジノ1にIIIX給さ
、イーろ過給気圧がFめ設定しf二最メH)i過給1f
を越えてに昇しょつとすると、ケートバルブ・アクチュ
エータ31η\ウエストゲ−)、ハル730を開作動し
、ウェストゲ−hml路29を通して排気ガスの一部を
バイパスさせ、ターヒノ7の出力を抑m11シて、過給
圧を最高過給圧に制御する。
上記制御回路27は、第2図に21七ずように、吸 “
気温セッサ2Bの出力を又1チで、インタークーラド1
下流の吸気通路2を流−トPる過給気の温度を検出する
吸気温検出回路32と、この吸気温検出回路32の出ツ
ノを受けて、過給気温と設定電圧発生回路33によって
予め1役定された設定温度とを比較する比較回路34と
、二の比較回路34がらの出力によって、過給気温が設
定温度を越えたときに電磁クラッチ2Iをオンして冷凍
装置のコノプレノサ22を起動する電磁クラッチ駆動回
路35とを備えている。
また、上記制御回路27には、吸気温検出回路32から
の出力を受tfて、冷媒循環路25に設けた冷媒制御弁
26を駆動潴制御する冷媒制御弁駆動回路36が設けら
れ、インタークーラ14下流の過給気温かほぼ一定とな
るようエバポレータ19を循環する冷媒量を$制御する
いま、制御回路27による制御をエンジノ1の運転状帳
との関係で説明する。まず、エンジン1か始動され、ウ
ォータポツプI8が駆動され、冷却水はインタークーラ
目を通して冷却水循環路I7内を循環される。しかしな
がら、エンジン1のアイトリノブ運転や低速運転域では
、排気ガス量か少なく、ターボ過給機4による吸気の加
圧は実際的には行なイっれす、吸気温は上昇しない。こ
のため、冷凍装置はこの段階では駆動されない。
一方、エンツノ1の排気ガスmが増加し、ターボ過給機
4(こよる過給か行なわれる運転領域では、ブロア9に
よる断熱圧縮の結果、過給気温が上界し、イノタークー
ラI =4による冷却のみては十分な冷却か17なイつ
れなくなる。つまり、インタークーラド1下流の過給気
温がJ−5n、この過給気温のJ−1,1は吸気温セッ
サ28によって検出される結果、制御回路27は1i磁
クラツチ21をイノし、さらに冷媒制御弁26を開作動
して、インタークーラI4に供給する冷却水の冷却を開
始する。
そして、以後は、過給気温か所望の温度となるよう、吸
気温セッサ28の出力をフィードバック信号として、エ
バポレータ19を循環する冷媒量を制御する。
なお、上記冷媒制御弁26に関する制御は、第1図に点
線で示すように、エバポレーク1つの冷媒出口側の冷媒
循環路25にエーテルを内封した従来公知の@覆筒36
を設け、この感温筒36によって冷媒制御弁26 (こ
れは、従来のこの種冷凍装置に用いられている膨張弁を
用いてもよい。)の開度を調整制御するようにしてらよ
い。
また、上記の実施例では、過給機としてターボ過給機を
用いたが、その池容積型へ一ノボノブ等を用いることか
できろことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示すエンジノのノステム構成
図、下2図は第1図の制御回路の構成を小」ブ[ノノタ
説明図てユ5るっ 1 エンノノ、     2 吸気通路、1・1 イン
ターケーラ、17 冷却水循環路、18 ウA=ンボノ
プ、 19 エバポレータ(20熱交換2;)。 特 許 出 願 人  マツダ株式会社代 理 人 弁
理± 1!を山 龍ほか2名第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 過給機下流の吸気通路に水冷式の吸気冷却器を
    設けた過給機付エンジンにおいて、 上記吸気冷却器に導く冷却水を冷凍装置のエバポレータ
    により冷却する熱交換器を設けたことを特徴とする過給
    機付エンジンの吸気装置。
JP59187188A 1984-09-05 1984-09-05 過給機付エンジンの吸気装置 Pending JPS6165016A (ja)

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JPS6165016A true JPS6165016A (ja) 1986-04-03

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ID=16201644

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Cited By (6)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6883315B2 (en) * 2003-04-11 2005-04-26 Westinghouse Air Brake Technologies Corporation Inlet manifold temperature control system for an internal combustion engine
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CN102562259A (zh) * 2012-02-14 2012-07-11 潍柴动力股份有限公司 一种发动机进气温控系统
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