JPS6218667Y2 - - Google Patents
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- JPS6218667Y2 JPS6218667Y2 JP9613381U JP9613381U JPS6218667Y2 JP S6218667 Y2 JPS6218667 Y2 JP S6218667Y2 JP 9613381 U JP9613381 U JP 9613381U JP 9613381 U JP9613381 U JP 9613381U JP S6218667 Y2 JPS6218667 Y2 JP S6218667Y2
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- exhaust
- valve
- pressure
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- diaphragm
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
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- Supercharger (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は排気ブレーキ作動時の排気弁の開放を
排気バイパス装置によつて防止するようにした排
気ターボ過給機付内燃機関の排気ブレーキ力制御
装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an exhaust brake force control device for an internal combustion engine with an exhaust turbo supercharger, in which an exhaust bypass device prevents the opening of an exhaust valve when the exhaust brake is activated.
従来の内燃機関における排気ブレーキ装置は、
排気管の一部にバタフライ弁などの排気ブレーキ
弁を設け、排気行程中の排気ガスの流出をさまた
げることにより制動を行なう方式のものである
が、ピストンによつて排出された排気ガスは、排
気管で連通されている他のシリンダの排気弁の排
気弁ばねの取付荷重に押し勝つて逆流し、これに
よつて排気管内圧力はほぼ一定圧力に保たれるよ
うになつている。 Exhaust brake devices in conventional internal combustion engines are
An exhaust brake valve such as a butterfly valve is installed in a part of the exhaust pipe to provide braking by blocking the outflow of exhaust gas during the exhaust stroke, but the exhaust gas discharged by the piston is The backflow overcomes the mounting load of the exhaust valve springs of the exhaust valves of other cylinders that are communicated with each other through the pipe, and as a result, the pressure inside the exhaust pipe is maintained at a substantially constant pressure.
ところが、このように排気弁が押し開かれると
排気ガスの逆流による吸気管側への吹返し音が大
きくなる外、逆流終了時に排気弁が強く弁座に当
り、排気弁及びその動弁系に強い衝撃を与え排気
弁及びその動弁装置の信頼性上大きな問題となつ
ていた。 However, when the exhaust valve is pushed open in this way, not only does the backflow of exhaust gas cause a loud blowback sound toward the intake pipe, but when the backflow ends, the exhaust valve strongly hits the valve seat, causing damage to the exhaust valve and its valve train. This caused a strong impact and caused a major problem in terms of the reliability of the exhaust valve and its valve train.
この問題を解消するためには、排気弁の弁ばね
の取付荷重以上に排気管内圧力を上げなければ良
いわけである。 In order to solve this problem, the pressure inside the exhaust pipe must not be increased above the mounting load of the valve spring of the exhaust valve.
一方、排気ターボ過給機を装備した内燃機関に
おいては、過給機からの過給圧力:ブースト圧力
の上昇を防止するために過給機をタービンに流入
する排気ガスの一部をバイパスさせる排気バイパ
ス装置を設けることが知られている。 On the other hand, in an internal combustion engine equipped with an exhaust turbo supercharger, the boost pressure from the supercharger: the exhaust gas that bypasses part of the exhaust gas flowing into the turbine to prevent the boost pressure from increasing. It is known to provide bypass devices.
本考案の目的は、上記排気バイパス装置を排気
ブレーキ時の排気管内圧力抑制装置としても利用
するようにし、本来の排気バイパス装置としての
機能はもとより排気ブレーキ時の排気圧力抑制装
置としての機能をもたせて機関側への排気ガスの
逆流をなくすると共に、排気弁にかかる衝撃を防
止して、排気弁及びその動弁装置の信頼性を向上
し、且つ排気ブレーキ力を可能な限り向上せんと
するものである。 The purpose of the present invention is to use the above-mentioned exhaust bypass device as an exhaust pipe internal pressure suppressing device during exhaust braking, so that it not only functions as an exhaust bypass device but also functions as an exhaust pressure suppressing device during exhaust braking. This aims to eliminate the backflow of exhaust gas toward the engine side, prevent impact on the exhaust valve, improve the reliability of the exhaust valve and its valve train, and improve the exhaust braking force as much as possible. It is something.
前記目的を達成する本考案は、過給機のタービ
ンと排気ブレーキ弁を設けた排気通路に、そのタ
ービンと排気ブレーキを迂回するバイパス弁付き
のバイパス路を設け、前記バイパス弁に開弁側に
ブースト圧力が作用するダイヤフラムと閉弁側に
作用する弁ばねを設け、この弁ばねの取付荷重W
Eと排気弁が排気ブレーキ時の排気圧力により開
放される直前の排気圧力PEXを、WE=AD×PBX
+AB×PEO、PEX≧WE/AB(但し、PBX:バ
イパス弁を開弁するときのブースト圧力、PEO:
ブースト圧力PBXのときの排気圧力、AB:バイ
パス弁の受圧面積、AD:ダイヤフラムの受圧面
積)に設定したことを特徴とするものである。 The present invention achieves the above object by providing a bypass passage with a bypass valve that bypasses the turbine and the exhaust brake in the exhaust passage in which the turbine of the supercharger and the exhaust brake valve are provided, and in which the bypass valve is provided with a bypass valve on the opening side. A diaphragm to which boost pressure acts and a valve spring to act on the valve closing side are provided, and the mounting load W of this valve spring is
E and the exhaust pressure P EX just before the exhaust valve is opened by the exhaust pressure during the exhaust brake, W E = A D × P BX
+A B × P EO , P EX ≧ W E /A B (where, P BX : boost pressure when opening the bypass valve, P EO :
The exhaust pressure when the boost pressure is P BX , A B is the pressure receiving area of the bypass valve, and A D is the pressure receiving area of the diaphragm).
以下図面を参照して本考案の実施例を説明す
る。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1は内燃機関の排気によつて駆動されるタービ
ン、2はタービン1によつて駆動されるコンプレ
ツサであり、このタービン1とコンプレツサ2に
より排気ターボ過給機3が構成されている。4は
シリンダヘツドである。 1 is a turbine driven by the exhaust gas of the internal combustion engine; 2 is a compressor driven by the turbine 1; the turbine 1 and the compressor 2 constitute an exhaust turbo supercharger 3; 4 is a cylinder head.
このシリンダヘツド4の下部には、ピストン5
を上下に往復動させるシリンダライナ6が設けら
れており、一方、シリンダヘツド4内の排気ポー
ト7には、排気管8が取付けられ、また吸気ポー
ト9には吸気管10が取付けられている。また、
排気管8には排気ターボ過給機3のタービン1
が、吸気管10にはコンプレツサ2が取付けられ
ている。 A piston 5 is located at the bottom of the cylinder head 4.
A cylinder liner 6 is provided for reciprocating the cylinder head 4 up and down, while an exhaust pipe 8 is attached to an exhaust port 7 in the cylinder head 4, and an intake pipe 10 is attached to an intake port 9. Also,
The exhaust pipe 8 has a turbine 1 of an exhaust turbo supercharger 3.
However, a compressor 2 is attached to the intake pipe 10.
そして、吸気ポート9には吸気弁ばね11を有
する吸気弁12が設けられ、そして、排気ポート
7には排気弁ばね13を有する排気弁14が設け
られている。 The intake port 9 is provided with an intake valve 12 having an intake valve spring 11, and the exhaust port 7 is provided with an exhaust valve 14 having an exhaust valve spring 13.
更に、タービン1下流の排気管8には排気ブレ
ーキ弁15が設けられ、シリンダ16等適宜な手
段で開閉されうる排気ブレーキ装置が構成されて
いる。また、この排気管8にはタービン1の上流
と排気ブレーキ弁15の下流とをバイパスするバ
イパス路17が設けられている。このバイパス路
17は排気バイパス装置19により制御されるバ
イパス弁18により開閉されるようになつている
が、この排気バイパス装置19は、排気ターボ過
給機3のコンプレツサ2からの矢印PBで示すブ
ースト圧力が作用するダイヤフラム20及びこの
バイパス弁18を閉じるようにはたらく弁ばね2
1により構成されており、通常ダイヤフラム20
に作用するブースト圧力が弁ばね21の取付荷重
を上まわると、バイパス弁18が開き、排気ガス
の一部が矢印のごとくタービン1(および排気ブ
レーキ弁15)をバイパスしてバイパス路17経
由排出する。 Further, an exhaust brake valve 15 is provided in the exhaust pipe 8 downstream of the turbine 1, and constitutes an exhaust brake device that can be opened and closed by a cylinder 16 or other suitable means. Further, the exhaust pipe 8 is provided with a bypass passage 17 that bypasses the upstream side of the turbine 1 and the downstream side of the exhaust brake valve 15. This bypass passage 17 is opened and closed by a bypass valve 18 controlled by an exhaust bypass device 19, which is indicated by an arrow P B from the compressor 2 of the exhaust turbo supercharger 3. A diaphragm 20 on which the boost pressure acts and a valve spring 2 which acts to close this bypass valve 18.
1, usually a diaphragm 20
When the boost pressure acting on the valve spring 21 exceeds the mounting load of the valve spring 21, the bypass valve 18 opens, and part of the exhaust gas bypasses the turbine 1 (and the exhaust brake valve 15) as shown by the arrow and is discharged via the bypass passage 17. do.
また、排気ブレーキ装置が作動した時には、排
気ブレーキ弁15が排気管8を閉鎖し、排気管8
内の圧力PEが上昇して、その圧力PEが排気弁1
4の排気弁ばね13の取付荷重WVを上まわろう
とすると、バイパス弁18に作用する排気管8内
の圧力PEによつて弁ばね21に抗してバイパス
弁18が開かれ、排気ガスを排気ブレーキ弁15
の下流にバイパスさせるようになつている。 Further, when the exhaust brake device is activated, the exhaust brake valve 15 closes the exhaust pipe 8, and the exhaust brake valve 15 closes the exhaust pipe 8.
The pressure inside the exhaust valve 1 increases, and the pressure inside the exhaust valve 1 increases.
When an attempt is made to exceed the mounting load W V of the exhaust valve spring 13 of No. 4, the bypass valve 18 is opened against the valve spring 21 by the pressure P E in the exhaust pipe 8 acting on the bypass valve 18, and the exhaust gas The exhaust brake valve 15
It is designed to be bypassed downstream.
即ち、バイパス弁18を開放する時のブースト
圧力をPBX、前記ブースト圧力PBXが生ずる時の
排気圧力をPEO、排気ブレーキ時に排気圧力が排
気弁14を開放する直前の排気圧力をPEXとし、
更に、バイパス弁18の受圧面積をAB、ダイヤ
フラム20の受圧面積をAD、弁ばね21の取付
荷重をWEとすると、
WE=AD×PBX+AB×PEOが成立し、且つ
PEX≧WE/ABが成立するように各々の仕様を
設定してある。 That is, P BX is the boost pressure when the bypass valve 18 is opened, P EO is the exhaust pressure when the boost pressure P BX is generated, and P EX is the exhaust pressure immediately before the exhaust pressure opens the exhaust valve 14 during exhaust braking. year,
Furthermore, if the pressure-receiving area of the bypass valve 18 is A B , the pressure-receiving area of the diaphragm 20 is A D , and the mounting load of the valve spring 21 is W E , then W E =A D ×P BX +A B ×P EO holds true, In addition, each specification is set so that P EX ≧W E /A B holds true.
即ち、排気ターボ過給機3の作動状態における
所定のブースト圧力状態と、排気ブレーキ弁15
閉鎖時の排気ブレーキ作動時において排気弁14
が開かれる限界排気圧力よりもわずかに小さい排
気圧力状態においてバイパス弁18が開放するよ
うに設定してある。 That is, the predetermined boost pressure state in the operating state of the exhaust turbo supercharger 3 and the exhaust brake valve 15
When the exhaust brake is activated when closed, the exhaust valve 14
The bypass valve 18 is set to open when the exhaust pressure is slightly lower than the limit exhaust pressure at which the bypass valve 18 is opened.
上記の式のように各々の仕様を設定することに
よつて、通常時は従来と同様に過給機作動時の排
気バイパス装置とに作用し、排気ブレーキ装置の
作動時には排気弁14が開く直前において排気を
バイパスさせる。その結果、ブースト圧力の過上
昇を防止できるので機関の耐久性を向上するとと
もにまた従来のような排気弁の開放が防止できる
から排気弁が弁座に強く当ることにより発生する
排気弁及びその動弁装置の損傷がなくなり、それ
らの信頼性が向上すると共に、逆流による吸気側
への吹返し音の問題も解消するという利点があ
る。しかも上記のごとく機関設計時に考慮をはら
うだけで、何ら部品点数の増加なしに本考案を適
用し、その効果が得られることになる。 By setting each specification as in the above formula, the exhaust bypass device acts on the exhaust bypass device during normal operation of the supercharger in the same way as before, and when the exhaust brake device is activated, it acts on the exhaust valve 14 immediately before it opens. bypass the exhaust gas. As a result, it is possible to prevent an excessive rise in boost pressure, which improves the durability of the engine, and it also prevents the exhaust valve from opening, which is the case in the past, and prevents the exhaust valve and its movement, which occurs when the exhaust valve strongly hits the valve seat. This has the advantage that damage to the valve devices is eliminated, their reliability is improved, and the problem of blowback noise to the intake side due to backflow is also eliminated. Moreover, by simply taking into account the above considerations during engine design, the present invention can be applied and its effects can be obtained without any increase in the number of parts.
なお、前記実施例においては排気ブレーキ時に
排気圧力により排気弁が開かれる直前にバイパス
弁が開放されるように設定したが、安全性を優先
するならばこれ以下の圧力で開かれるように各仕
様を設定してもよいものである。 In the above embodiment, the bypass valve was set to open immediately before the exhaust valve was opened by exhaust pressure during exhaust braking, but if safety is a priority, each specification may be set so that it opens at a pressure lower than this. may be set.
図面は本考案の実施例における排気ターボ過給
機付内燃機関のシリンダヘツド周辺要部を示す縦
断面図である。
1……タービン、2……コンプレツサ、3……
排気ターボ過給機、7……排気ポート、8……排
気管、14……排気弁、15……排気ブレーキ
弁、17……バイパス路、18……バイパス弁、
19……排気バイパス装置、20……ダイヤフラ
ム、21……弁ばね、PB……過給圧力。
The drawing is a longitudinal sectional view showing the main parts around the cylinder head of an internal combustion engine with an exhaust turbo supercharger according to an embodiment of the present invention. 1... Turbine, 2... Compressor, 3...
Exhaust turbo supercharger, 7...Exhaust port, 8...Exhaust pipe, 14...Exhaust valve, 15...Exhaust brake valve, 17...Bypass path, 18...Bypass valve,
19... Exhaust bypass device, 20... Diaphragm, 21... Valve spring, P B ... Boost pressure.
Claims (1)
気通路に、そのタービンと排気ブレーキを迂回す
るバイパス弁付きのバイパス路を設け、前記バイ
パス弁に開弁側にブースト圧力が作用するダイヤ
フラムと閉弁側に作用する弁ばねを設け、この弁
ばねの取付荷重WEと排気弁が排気ブレーキ時の
排気圧力により開放される直前の排気圧力PEX
を、WE=AD×PBX+AB×PEO、PEX≧WE/A
B(但し、PBX:バイパス弁を開弁するときのブ
ースト圧力、PEO:ブースト圧力PBXのときの排
気圧力、AB:バイパス弁の受圧面積、AD:ダイ
ヤフラムの受圧面積)に設定した排気ターボ過給
機付内燃機関の排気ブレーキ制御装置。 A bypass passage with a bypass valve that bypasses the turbine and the exhaust brake is provided in the exhaust passage where the turbocharger turbine and exhaust brake valve are provided, and a diaphragm and a diaphragm on which boost pressure acts on the valve opening side of the bypass valve and the valve closing side are provided. A valve spring acting on the side is provided, and the mounting load of this valve spring W E and the exhaust pressure P EX just before the exhaust valve is opened by the exhaust pressure during exhaust braking.
, W E = A D × P BX + A B × P EO , P EX ≧ W E /A
Set to B (where P BX : boost pressure when opening the bypass valve, P EO : exhaust pressure when boost pressure is P BX , A B : pressure receiving area of the bypass valve, A D : pressure receiving area of the diaphragm) Exhaust brake control device for internal combustion engine with exhaust turbo supercharger.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9613381U JPS582333U (en) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | Exhaust brake force control device for internal combustion engine with exhaust turbocharger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9613381U JPS582333U (en) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | Exhaust brake force control device for internal combustion engine with exhaust turbocharger |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS582333U JPS582333U (en) | 1983-01-08 |
JPS6218667Y2 true JPS6218667Y2 (en) | 1987-05-13 |
Family
ID=29891014
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9613381U Granted JPS582333U (en) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | Exhaust brake force control device for internal combustion engine with exhaust turbocharger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS582333U (en) |
-
1981
- 1981-06-30 JP JP9613381U patent/JPS582333U/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS582333U (en) | 1983-01-08 |
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