JPS6219572B2 - - Google Patents
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- JPS6219572B2 JPS6219572B2 JP56026930A JP2693081A JPS6219572B2 JP S6219572 B2 JPS6219572 B2 JP S6219572B2 JP 56026930 A JP56026930 A JP 56026930A JP 2693081 A JP2693081 A JP 2693081A JP S6219572 B2 JPS6219572 B2 JP S6219572B2
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- Japan
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- turbine
- flywheel
- engine
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は自動車エンジンに装着する排気ターボ
過給装置に関するものである。
過給装置に関するものである。
エンジンの排気ガスによつて作動する排気ター
ボ過給機と、作動回転領域を広範とする自動車エ
ンジンとのマツチングは難しく、通常はエンジン
の中間回転域においてマツチングさせている。
ボ過給機と、作動回転領域を広範とする自動車エ
ンジンとのマツチングは難しく、通常はエンジン
の中間回転域においてマツチングさせている。
このような事情から低速回転域においては排気
ガスエネルギーが小なるため、排気ターボ過給機
の性能不足を来たしトルク不足を生じる。
ガスエネルギーが小なるため、排気ターボ過給機
の性能不足を来たしトルク不足を生じる。
また、高速回転域では排気ガスエネルギーが大
なるため過給圧力を過大としエンジン爆発圧力を
上昇させる。
なるため過給圧力を過大としエンジン爆発圧力を
上昇させる。
本発明は排気ターボ過給とエンジンとのマツチ
ングを向上させ、特に可及的に燃費を犠牲にする
ことなくして低速トルク不足を改善せしめるもの
であり、さらに詳細には高速、高負荷時において
排気ガスエネルギーが大であるときにはこのエネ
ルギーの一部をフライホイールに回転エネルギー
として蓄積させておき、低速、高負荷時にはフラ
イホイールに蓄積した回転エネルギーをタービン
軸の回転に附加し加速させてコンプレツサー部に
よる過給圧力の増大をはかり、シリンダ内への空
気流量を大として低速トルクを向上させるもので
あつてタービン部とコンプレツサー部とに延在す
るタービン軸の回動に伴い回動するデイスクを有
するクラツチ機構と、前記デイスクと係脱自在か
つ空転自在なフライホイールとを具え、過給圧
力、タービン回転、フライホイール回転およびエ
ンジン回転を検出し、エンジン回転が設定値以上
であつて過給圧力あるいはタービン回転が設定値
より大であるとき、およびエンジン回転が設定値
以下であつてフライホイール回転がタービン回転
より大なるときに前記クラツチ機構を介し前記デ
イスクをフライホイールに係合させるようにした
ことを特徴とする排気ターボ過給装置である。
ングを向上させ、特に可及的に燃費を犠牲にする
ことなくして低速トルク不足を改善せしめるもの
であり、さらに詳細には高速、高負荷時において
排気ガスエネルギーが大であるときにはこのエネ
ルギーの一部をフライホイールに回転エネルギー
として蓄積させておき、低速、高負荷時にはフラ
イホイールに蓄積した回転エネルギーをタービン
軸の回転に附加し加速させてコンプレツサー部に
よる過給圧力の増大をはかり、シリンダ内への空
気流量を大として低速トルクを向上させるもので
あつてタービン部とコンプレツサー部とに延在す
るタービン軸の回動に伴い回動するデイスクを有
するクラツチ機構と、前記デイスクと係脱自在か
つ空転自在なフライホイールとを具え、過給圧
力、タービン回転、フライホイール回転およびエ
ンジン回転を検出し、エンジン回転が設定値以上
であつて過給圧力あるいはタービン回転が設定値
より大であるとき、およびエンジン回転が設定値
以下であつてフライホイール回転がタービン回転
より大なるときに前記クラツチ機構を介し前記デ
イスクをフライホイールに係合させるようにした
ことを特徴とする排気ターボ過給装置である。
本発明装置の実施例を図面について説明する。
第1図に要部断面図で示す本発明装置の第1実
施例に係る排気ターボ過給装置Aはタービン部1
とコンプレツサー部2と中間部3とからなり、タ
ービン部1から中間部3を通りコンプレツサー部
2に亘り延在するタービン軸4を設けてあり、タ
ービン部1の羽根車5と、コンプレツサー部2の
羽根車6とはタービン軸4を同軸として両端部に
取付けてある。
施例に係る排気ターボ過給装置Aはタービン部1
とコンプレツサー部2と中間部3とからなり、タ
ービン部1から中間部3を通りコンプレツサー部
2に亘り延在するタービン軸4を設けてあり、タ
ービン部1の羽根車5と、コンプレツサー部2の
羽根車6とはタービン軸4を同軸として両端部に
取付けてある。
前記タービン部1のケーシング7と、コンプレ
ツサー部2のケーシング8と中間部3のハウジン
グ9とを連結して一体状としケース10を形成し
てあり、このケース10内に各部材を組込んであ
る。
ツサー部2のケーシング8と中間部3のハウジン
グ9とを連結して一体状としケース10を形成し
てあり、このケース10内に各部材を組込んであ
る。
前記中間部3内にはタービン軸4に取付けたフ
ライホイール11と電磁クラツチ機構12とを配
設してあり、前記フライホイール11はボス部1
1aに固着したブツシユを介しタービン軸4に空
転自在に取付けるとともにタービン軸4の軸方向
には移動不能としてある。
ライホイール11と電磁クラツチ機構12とを配
設してあり、前記フライホイール11はボス部1
1aに固着したブツシユを介しタービン軸4に空
転自在に取付けるとともにタービン軸4の軸方向
には移動不能としてある。
前記電磁クラツチ機構12のデイスク13はタ
ービン軸4のスプライン部4aにデイスク13の
中央部に貫設したスプライン嵌合孔13aを嵌合
してデイスク13をタービン軸4とともに一体回
動するとともに軸方向移動自在に取付けてあり、
前記電磁クラツチ機構12を作動させデイスク1
3を軸方向に移動しフライホイール11の係合部
11bとデイスク13の係合部13bとを係合、
離脱自在としてある。
ービン軸4のスプライン部4aにデイスク13の
中央部に貫設したスプライン嵌合孔13aを嵌合
してデイスク13をタービン軸4とともに一体回
動するとともに軸方向移動自在に取付けてあり、
前記電磁クラツチ機構12を作動させデイスク1
3を軸方向に移動しフライホイール11の係合部
11bとデイスク13の係合部13bとを係合、
離脱自在としてある。
前記フライホイール11のボス部11a端面は
コンプレツサー部2のケーシング8における背壁
部端面8aに対し回転摺接し、フライホイール1
1の回転力はケーシング8に及ばないものとして
ある。
コンプレツサー部2のケーシング8における背壁
部端面8aに対し回転摺接し、フライホイール1
1の回転力はケーシング8に及ばないものとして
ある。
次に適宜部所に制御器14を配設し、エンジン
15の回転速度を検出するエンジン回転検出機構
16と制御器14とを線路を介して接続し、フラ
イホイール11の回転速度を検出するようハウジ
ング9壁に設けたフライホイール回転検出機構1
7と制御器14とを線路を介して接続し、ケーシ
ング8壁にそれぞれ設けた過給圧力検出機構18
およびタービン回転検出機構19を制御器14に
線路を介して接続し、さらに前記電磁クラツチ機
構12と制御器14とを線路を介して接続し、こ
れら回転検出機構16、フライホイール回転検出
機構17、過給圧力検出機構18およびタービン
回転検出機構19による検出信号を制御器14に
入力させるようにしてある。
15の回転速度を検出するエンジン回転検出機構
16と制御器14とを線路を介して接続し、フラ
イホイール11の回転速度を検出するようハウジ
ング9壁に設けたフライホイール回転検出機構1
7と制御器14とを線路を介して接続し、ケーシ
ング8壁にそれぞれ設けた過給圧力検出機構18
およびタービン回転検出機構19を制御器14に
線路を介して接続し、さらに前記電磁クラツチ機
構12と制御器14とを線路を介して接続し、こ
れら回転検出機構16、フライホイール回転検出
機構17、過給圧力検出機構18およびタービン
回転検出機構19による検出信号を制御器14に
入力させるようにしてある。
前記制御器14は第3図に示すようにエンジン
回転が設定値以上であつて過給圧力あるいはター
ビン回転が前記過給圧力設定値あるいはタービン
回転設定値より大なるときに電磁クラツチ機構1
2を作動させるよう信号を発する制御回路141
と、エンジン回転が設定値以下であつて回動して
いるフライホイール11の回転がタービン回転よ
り大であるときに電磁クラツチ機構12を作動さ
せるよう信号を発する制御回路142とを組込ん
であり、制御回路141はエンジン回転が設定値
以上であるとき閉路する開閉機構aと、過給圧力
あるいはタービン回転が過給圧力設定値あるいは
タービン回転設定値より大であるとき閉路する開
閉機構bとを直列に接続し、ダイオードS1を介し
て電磁クラツチ機構12に接続してなり、制御回
路142はエンジン回転が設定値以下であるとき
閉路する開閉機構Cと、AND回路dとを接続
し、フライホイール11の回転がタービン回転よ
りも大であるとき信号を発する比較回路eと
AND回路dとを接続し、ダイオードS2を介し
AND回路dを電磁クラツチ機構12に接続して
なる。
回転が設定値以上であつて過給圧力あるいはター
ビン回転が前記過給圧力設定値あるいはタービン
回転設定値より大なるときに電磁クラツチ機構1
2を作動させるよう信号を発する制御回路141
と、エンジン回転が設定値以下であつて回動して
いるフライホイール11の回転がタービン回転よ
り大であるときに電磁クラツチ機構12を作動さ
せるよう信号を発する制御回路142とを組込ん
であり、制御回路141はエンジン回転が設定値
以上であるとき閉路する開閉機構aと、過給圧力
あるいはタービン回転が過給圧力設定値あるいは
タービン回転設定値より大であるとき閉路する開
閉機構bとを直列に接続し、ダイオードS1を介し
て電磁クラツチ機構12に接続してなり、制御回
路142はエンジン回転が設定値以下であるとき
閉路する開閉機構Cと、AND回路dとを接続
し、フライホイール11の回転がタービン回転よ
りも大であるとき信号を発する比較回路eと
AND回路dとを接続し、ダイオードS2を介し
AND回路dを電磁クラツチ機構12に接続して
なる。
従つて、前記制御回路141,142を組込ん
だ制御器14からの信号により電磁クラツチ機構
12を作動させデイスク13をフライホイール1
1に係合させてフライホイール11を回動するよ
う形成してある。
だ制御器14からの信号により電磁クラツチ機構
12を作動させデイスク13をフライホイール1
1に係合させてフライホイール11を回動するよ
う形成してある。
本発明排気ターボ過給装置Aは前記のように構
成するから、エンジン15を作動させ、排気ガス
をタービン部1に導入し、羽根車5を回転させて
タービン軸4を回動させ、コンプレツサー部2の
羽根車6により吸気を圧縮しエンジン15の吸気
マニホルド(図示しない)に給気する。
成するから、エンジン15を作動させ、排気ガス
をタービン部1に導入し、羽根車5を回転させて
タービン軸4を回動させ、コンプレツサー部2の
羽根車6により吸気を圧縮しエンジン15の吸気
マニホルド(図示しない)に給気する。
やがて、エンジン回転が設定値以上であつて過
給圧力あるいはタービン回転速度が予め制御器1
4に入力してあるエンジン回転に応じて設定され
るべき過給圧力値とタービン回転速度値に比し大
となつたとき、即ち第4図のコンプレツサー性能
曲線において、エンジン回転がN以上で、タービ
ン回転速度(もしくは過給圧力)がTN(PB)以
上のXの範囲の場合には制御回路141が閉成さ
れて制御器14から信号を発し電磁クラツチ機構
12を作動させ、デイスク13をフライホイール
11に係合させて、フライホイール11を回転さ
せ、タービン軸4を介し排気ガスエネルギーの一
部をフライホイール11に回転エネルギーとして
蓄積させるとともにタービン軸4の回転速度を減
速させる。
給圧力あるいはタービン回転速度が予め制御器1
4に入力してあるエンジン回転に応じて設定され
るべき過給圧力値とタービン回転速度値に比し大
となつたとき、即ち第4図のコンプレツサー性能
曲線において、エンジン回転がN以上で、タービ
ン回転速度(もしくは過給圧力)がTN(PB)以
上のXの範囲の場合には制御回路141が閉成さ
れて制御器14から信号を発し電磁クラツチ機構
12を作動させ、デイスク13をフライホイール
11に係合させて、フライホイール11を回転さ
せ、タービン軸4を介し排気ガスエネルギーの一
部をフライホイール11に回転エネルギーとして
蓄積させるとともにタービン軸4の回転速度を減
速させる。
このようにしてフライホイール11が回転しエ
ネルギーを保有している間にエンジン回転が設定
値以下となりフライホイール回転がタービン回転
より大であるとき、即ち第4図のYの範囲の場合
にも制御回路142が閉成されて制御器14から
信号を発して電磁クラツチ機構12を作動させ、
デイスク13とフライホイール11とを係合させ
てタービン軸4の回転にフライホイール11の回
転エネルギーを附加しタービン軸4の回転速度を
増速させる。
ネルギーを保有している間にエンジン回転が設定
値以下となりフライホイール回転がタービン回転
より大であるとき、即ち第4図のYの範囲の場合
にも制御回路142が閉成されて制御器14から
信号を発して電磁クラツチ機構12を作動させ、
デイスク13とフライホイール11とを係合させ
てタービン軸4の回転にフライホイール11の回
転エネルギーを附加しタービン軸4の回転速度を
増速させる。
タービン軸4の減速は過給圧力を低下させ、タ
ービン軸4の増速は過給圧力を上昇させるもので
あり、エンジン回転が設定値以上となつた高速、
高負荷時における排気ガスエネルギーが大なると
きにこの排気ガスエネルギーの一部をフライホイ
ール11の回転エネルギーとして蓄積し、タービ
ン軸4を減速させ過給圧力を低下させて高速回転
時における給気圧を適正にし、エンジン回転が設
定値以下となつた低速・高負荷時にフライホイー
ル11に蓄積した回転エネルギーをタービン軸4
の回転に附加し加速してタービン軸4を増速させ
過給圧力を上昇させれば低速高負荷時における給
気圧を高めて空気流量を大とし、多量の空気をシ
リンダー内に送給することができ低速トルクを向
上させることとなる。
ービン軸4の増速は過給圧力を上昇させるもので
あり、エンジン回転が設定値以上となつた高速、
高負荷時における排気ガスエネルギーが大なると
きにこの排気ガスエネルギーの一部をフライホイ
ール11の回転エネルギーとして蓄積し、タービ
ン軸4を減速させ過給圧力を低下させて高速回転
時における給気圧を適正にし、エンジン回転が設
定値以下となつた低速・高負荷時にフライホイー
ル11に蓄積した回転エネルギーをタービン軸4
の回転に附加し加速してタービン軸4を増速させ
過給圧力を上昇させれば低速高負荷時における給
気圧を高めて空気流量を大とし、多量の空気をシ
リンダー内に送給することができ低速トルクを向
上させることとなる。
第2図に要部断面図で示す本発明装置の第2実
施例に係る排気ターボ過給装置Bはタービン軸4
に歯車20を固定し、ハウジング9に附設したケ
ーシング21の軸受部22,22により両端を支
持するとともにタービン軸4と平行状とした回転
軸23を設け、この回転軸23に空転自在なフラ
イホイール11を取付けるとともに回転軸23と
一体回動し軸方向移動自在として電磁クラツチ機
構12のデイスク13を取付けてあり、さらに回
転軸23に前記歯車20と噛合う歯車24を固定
してある。
施例に係る排気ターボ過給装置Bはタービン軸4
に歯車20を固定し、ハウジング9に附設したケ
ーシング21の軸受部22,22により両端を支
持するとともにタービン軸4と平行状とした回転
軸23を設け、この回転軸23に空転自在なフラ
イホイール11を取付けるとともに回転軸23と
一体回動し軸方向移動自在として電磁クラツチ機
構12のデイスク13を取付けてあり、さらに回
転軸23に前記歯車20と噛合う歯車24を固定
してある。
第2図中において、第1図に示す第1実施例に
用いた符号と同じ符号は同一部材、同一部分を示
す。
用いた符号と同じ符号は同一部材、同一部分を示
す。
排気ターボ過給装置Bにおいては、タービン軸
4の回転により歯車20,24を介し回転軸23
を回動させ、この回動軸23と一体にデイスク1
3を回動させる。従つて第1実施例においてハウ
ジング9内に配したフライホイール11と電磁ク
ラツチ機構12とを第2実施例ではケーシング2
1内に配し、フライホイール11および電磁クラ
ツチ機構12のデイスク13を取付ける回転軸2
3をタービン軸4と別に設け、タービン軸4の回
転を歯車20,24を介して回転軸23に伝達す
るよう2軸形としたものであり、排気ターボ過給
装置Bはタービン軸4と回転軸23との回転伝達
に歯車20,24を介するが、電磁クラツチ機構
12およびフライホイール11の作用は第1実施
例におけると同様である。
4の回転により歯車20,24を介し回転軸23
を回動させ、この回動軸23と一体にデイスク1
3を回動させる。従つて第1実施例においてハウ
ジング9内に配したフライホイール11と電磁ク
ラツチ機構12とを第2実施例ではケーシング2
1内に配し、フライホイール11および電磁クラ
ツチ機構12のデイスク13を取付ける回転軸2
3をタービン軸4と別に設け、タービン軸4の回
転を歯車20,24を介して回転軸23に伝達す
るよう2軸形としたものであり、排気ターボ過給
装置Bはタービン軸4と回転軸23との回転伝達
に歯車20,24を介するが、電磁クラツチ機構
12およびフライホイール11の作用は第1実施
例におけると同様である。
本発明装置は可及的に燃費を犠牲にすることな
くして排気ターボ過給とエンジン回転とのマツチ
ングを向上させ、特に低速トルクを向上させて低
速高負荷時におけるトルク不足を改善することが
できる優れた効果を発揮する。
くして排気ターボ過給とエンジン回転とのマツチ
ングを向上させ、特に低速トルクを向上させて低
速高負荷時におけるトルク不足を改善することが
できる優れた効果を発揮する。
第1図は本発明装置の第1実施例の要部断面
図、第2図は同・第2実施例の要部断面図第3図
は制御器の回路機構説明図、第4図はコンプレツ
サーの性能曲線図である。 A,B……排気ターボ過給装置、1……タービ
ン部、2……コンプレツサー部、3……中間部、
4……タービン軸、5,6……羽根車、7,8…
…ケーシング、9……ハウジング、10……ケー
ス、11……フライホイール、11a……ボス
部、11b……係合部、12……電磁クラツチ機
構、13……デイスク、14……制御器、15…
…エンジン、16……エンジン回転検出機構、1
7……フライホイール回転検出機構、18……過
給圧力検出機構、19……タービン回転検出機
構、20,24……歯車、21……ケーシング、
23……回転軸。
図、第2図は同・第2実施例の要部断面図第3図
は制御器の回路機構説明図、第4図はコンプレツ
サーの性能曲線図である。 A,B……排気ターボ過給装置、1……タービ
ン部、2……コンプレツサー部、3……中間部、
4……タービン軸、5,6……羽根車、7,8…
…ケーシング、9……ハウジング、10……ケー
ス、11……フライホイール、11a……ボス
部、11b……係合部、12……電磁クラツチ機
構、13……デイスク、14……制御器、15…
…エンジン、16……エンジン回転検出機構、1
7……フライホイール回転検出機構、18……過
給圧力検出機構、19……タービン回転検出機
構、20,24……歯車、21……ケーシング、
23……回転軸。
Claims (1)
- 1 タービン部とコンプレツサー部とに延在する
タービン軸の回動に伴い回動するデイスクを有す
るクラツチ機構と、前記デイスクと係脱自在かつ
空転自在なフライホイールとを具え、過給圧力、
タービン回転、フライホイール回転およびエンジ
ン回転を検出し、エンジン回転が設定値以上であ
つて過給圧力あるいはタービン回転が設定値より
大であるとき、およびエンジン回転が設定値以下
であつてフライホイール回転がタービン回転より
大なるときに前記クラツチ機構を介し前記デイス
クをフライホイールに係合させるようにしたこと
を特徴とする排気ターボ過給装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56026930A JPS57143127A (en) | 1981-02-27 | 1981-02-27 | Turbocharger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56026930A JPS57143127A (en) | 1981-02-27 | 1981-02-27 | Turbocharger |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS57143127A JPS57143127A (en) | 1982-09-04 |
JPS6219572B2 true JPS6219572B2 (ja) | 1987-04-30 |
Family
ID=12206873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56026930A Granted JPS57143127A (en) | 1981-02-27 | 1981-02-27 | Turbocharger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS57143127A (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1988000283A1 (en) * | 1986-07-09 | 1988-01-14 | Engine Technology Limited | Turbo-charger incorporating energy storage means |
DE102004026796A1 (de) * | 2004-06-02 | 2005-12-29 | Daimlerchrysler Ag | Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betrieb eines Abgasturboladers |
DE102009060181A1 (de) | 2009-12-23 | 2011-06-30 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH, 80809 | Abgasturbolader für eine Verbrennungskraftmaschine mit einer Frischgasversorgungsvorrichtung und eine entsprechende Anordnung |
US9038383B2 (en) * | 2012-07-24 | 2015-05-26 | Caterpillar Inc. | Flywheel assembly for a turbocharger |
-
1981
- 1981-02-27 JP JP56026930A patent/JPS57143127A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS57143127A (en) | 1982-09-04 |
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