JPS6293431A - タ−ボコンパウンド内燃機関 - Google Patents
タ−ボコンパウンド内燃機関Info
- Publication number
- JPS6293431A JPS6293431A JP60235030A JP23503085A JPS6293431A JP S6293431 A JPS6293431 A JP S6293431A JP 60235030 A JP60235030 A JP 60235030A JP 23503085 A JP23503085 A JP 23503085A JP S6293431 A JPS6293431 A JP S6293431A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- gear
- revolution
- internal combustion
- combustion engine
- 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
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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
- F02B41/00—Engines characterised by special means for improving conversion of heat or pressure energy into mechanical power
- F02B41/02—Engines with prolonged expansion
- F02B41/10—Engines with prolonged expansion in exhaust turbines
-
- 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)
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。
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］
本発明はターボコンパウンド内燃機関に関するものであ
る。
る。
［従来の技術］
内燃ｖｓ関では燃料の有する熱エネルギの約１／３が排
気として捨てられているので、この排気によりターボ過
給機を駆動して機関の吸気過給を行うとともに、さらに
ターボ過給機を通過した排気をパワータービンへ導入し
、このパワータービンの回転を歯車減速機を経て機関の
クランク軸へ伝達する、いわゆるターボコンパウンド内
燃機関は例えば実願昭６０−６８４０号公報に開示され
ている。
気として捨てられているので、この排気によりターボ過
給機を駆動して機関の吸気過給を行うとともに、さらに
ターボ過給機を通過した排気をパワータービンへ導入し
、このパワータービンの回転を歯車減速機を経て機関の
クランク軸へ伝達する、いわゆるターボコンパウンド内
燃機関は例えば実願昭６０−６８４０号公報に開示され
ている。
この従来技術では、パワータービンの軸にビニオンを結
合し、これをアイドル歯車を介して流体継手に接続し、
この流体継手の出力軸を歯車減速機を介して機関のクラ
ンク軸に連結している。これは構成が比較的簡単である
ので、製造コストが安価である反面、減速のための歯車
の段数を多くしなければならず、このことは高回転数部
分が多く、それだけ摩擦損失も大きく伝達効率が良くな
い。
合し、これをアイドル歯車を介して流体継手に接続し、
この流体継手の出力軸を歯車減速機を介して機関のクラ
ンク軸に連結している。これは構成が比較的簡単である
ので、製造コストが安価である反面、減速のための歯車
の段数を多くしなければならず、このことは高回転数部
分が多く、それだけ摩擦損失も大きく伝達効率が良くな
い。
つまり、第３図に示すように、ターボ過給機７は内燃機
関２の排気ボート４から排気をタービン９へ導入し、こ
の軸８に結合したブロア６を駆動して、吸気をインタク
ーラ５を経て内燃機関２の吸気ボート３へ供給し、吸気
量の増加に見合った燃料を供給することにより、内燃機
関２の出力の増大を図るものである。同時に、タービン
９を通過した排気をパワータービン１０へ導入して軸１
１を駆動し、この軸１１に結合した歯車１２に減速機２
６を構成する歯車１３へ−噛み合わせ、この軸１４と歯
車１６の軸１５どを流体継手２５を４）って連結し、歯
車１６を減速１ｍ２７を構成づる軸１８の山中１７に噛
み合わせ、軸１８の同転を歯車１９を粁て減速１１１２
８を構成４るクランク軸２１の山中２０へ伝達するしの
（−ある１゜ところて゛、機関の回転数に比べてパワー
タービン１０の回転数は５−１０ ’７ｉ ｒ、ｌＩＪ
、に７するから、この回転を機関２のクランク軸２１へ
伝ｔ−ｕる１、、：めには、２０〜４０ ： １に減速
する必曹がある１゜ところが、上記従来技術で・は、甲
（ｉ山中減速１庖使用しているので、減速段数〈図示の
例−（： Ｇ；、１３段）を多くしなければ４ｆらず、
このことは高回転数部分が多く、この部分における摩擦
損失により伝達効率が悪くなる。また、歯車拌が非常に
人きく、歯ｉ数も多くなり、この結宋Φ艶の増加や機関
への取付スペースが人さくなるなどの問題かある３、１
発明が解決しＪ、うどづる問題点］ 本発明の目的１．Ｊ上述の問題に鑑み、比較的小型軽量
で、しかも減速機の高回転数部分か少なく イＪｉ達効
率の侵れｆ、’Ｊ−ボー１ンバウンド内燃四閏を１ｈｉ
供穫ることにある、１ １問題を解決４るための一１段］ −に八［シ［−１的を達成４−るｆ−めし二、本発明の
構成はＩＩＦ気によって作ｉＩＪするバリータービンの
軸を遊星歯車減速機の太陽山中に連結するととｂ（、−
１前記乃ン１歯小減速機のリング歯車を支持する出力軸
の回転を流体継−Ｘ＝を斤して機関の′）ランタ軸に伝
達するＪ、うにしたしのて゛ある、。
関２の排気ボート４から排気をタービン９へ導入し、こ
の軸８に結合したブロア６を駆動して、吸気をインタク
ーラ５を経て内燃機関２の吸気ボート３へ供給し、吸気
量の増加に見合った燃料を供給することにより、内燃機
関２の出力の増大を図るものである。同時に、タービン
９を通過した排気をパワータービン１０へ導入して軸１
１を駆動し、この軸１１に結合した歯車１２に減速機２
６を構成する歯車１３へ−噛み合わせ、この軸１４と歯
車１６の軸１５どを流体継手２５を４）って連結し、歯
車１６を減速１ｍ２７を構成づる軸１８の山中１７に噛
み合わせ、軸１８の同転を歯車１９を粁て減速１１１２
８を構成４るクランク軸２１の山中２０へ伝達するしの
（−ある１゜ところて゛、機関の回転数に比べてパワー
タービン１０の回転数は５−１０ ’７ｉ ｒ、ｌＩＪ
、に７するから、この回転を機関２のクランク軸２１へ
伝ｔ−ｕる１、、：めには、２０〜４０ ： １に減速
する必曹がある１゜ところが、上記従来技術で・は、甲
（ｉ山中減速１庖使用しているので、減速段数〈図示の
例−（： Ｇ；、１３段）を多くしなければ４ｆらず、
このことは高回転数部分が多く、この部分における摩擦
損失により伝達効率が悪くなる。また、歯車拌が非常に
人きく、歯ｉ数も多くなり、この結宋Φ艶の増加や機関
への取付スペースが人さくなるなどの問題かある３、１
発明が解決しＪ、うどづる問題点］ 本発明の目的１．Ｊ上述の問題に鑑み、比較的小型軽量
で、しかも減速機の高回転数部分か少なく イＪｉ達効
率の侵れｆ、’Ｊ−ボー１ンバウンド内燃四閏を１ｈｉ
供穫ることにある、１ １問題を解決４るための一１段］ −に八［シ［−１的を達成４−るｆ−めし二、本発明の
構成はＩＩＦ気によって作ｉＩＪするバリータービンの
軸を遊星歯車減速機の太陽山中に連結するととｂ（、−
１前記乃ン１歯小減速機のリング歯車を支持する出力軸
の回転を流体継−Ｘ＝を斤して機関の′）ランタ軸に伝
達するＪ、うにしたしのて゛ある、。
ト作用Ｉ
遊星歯車減速機４０がバリ−タービン・１０の＠１１１
（５−直結されるの（゛、小へ゛（で変速段数か少なく
最初の減速段階（回転数を大幅に落Ｊｔ ｃとがＣ＼さ
、高回転数−（＠みごう部り）か少なくなり、Ｌ、 ／
、＝か−）Ｃ伝達効率が向１される。
（５−直結されるの（゛、小へ゛（で変速段数か少なく
最初の減速段階（回転数を大幅に落Ｊｔ ｃとがＣ＼さ
、高回転数−（＠みごう部り）か少なくなり、Ｌ、 ／
、＝か−）Ｃ伝達効率が向１される。
Ｅ発明の実施例］
本発明を実施例に閃づい〔説ｐ、ｊｉ−４１−る４、第
１図（、示１こ）に、内燃機関２ｉＪ対し゛（−排気を
÷り川［−２だターボ過給機７か１１ンリイ・１けられ
るのは、従来例と同様（゛ある。
１図（、示１こ）に、内燃機関２ｉＪ対し゛（−排気を
÷り川［−２だターボ過給機７か１１ンリイ・１けられ
るのは、従来例と同様（゛ある。
本発明によれば、ターボ過給機７のターじン９を出た排
気をパワータービン１０に導く時、Ｊの軸１１を遊星歯
車減速機／ＩＯに」：り減速して出力軸３６を山中３８
の軸３７と流体継−１２５庖介して結合し、山中３８は
軸１８に支持したアイドル山中１９８を介してクランク
軸２１の歯車２０へ伝達するようにしＩＪものである。
気をパワータービン１０に導く時、Ｊの軸１１を遊星歯
車減速機／ＩＯに」：り減速して出力軸３６を山中３８
の軸３７と流体継−１２５庖介して結合し、山中３８は
軸１８に支持したアイドル山中１９８を介してクランク
軸２１の歯車２０へ伝達するようにしＩＪものである。
遊星歯車減速機４０は軸１１に結合した太陽山中３１と
リング歯車３３との間に複数個の’ｉｌｉ 馬ｉｅ山中
３２を噛み合わせ、このリング歯車３３Ｊ３よひ遊ガ４
山中３２庖遊回転可能に支持する軸３４を支持づる１１
３５に出力軸３６が結合される、。
リング歯車３３との間に複数個の’ｉｌｉ 馬ｉｅ山中
３２を噛み合わせ、このリング歯車３３Ｊ３よひ遊ガ４
山中３２庖遊回転可能に支持する軸３４を支持づる１１
３５に出力軸３６が結合される、。
第２図は′ｌ／１星歯申減速機４０の具体的な構成を示
す側面断面図である。パワーターじン１０の一方の端壁
２２と一体的に遊ψ６ｋｉｒｔｌ減速１１４０の端壁３
０が結合され、パワ−タービン１０の軸１１が端壁３０
を貫通して、軸受装置２／１に☆持される。遊星歯車減
速機７１０はケース２３の他りの端壁２９を流体継手２
５と結合され、端壁が共通化される。そして、この端壁
２９に出力軸：、３Ｇが支Ｍｕｈ、 ＺＨ，ｌＺｌ卆３
５が結Ａ ａ １’Ｌ ６ 、、 ）席’ｌ ３ Ｑ
Ｌは軸３４が固定され、これに遊回転１ｉＴ １′＋ｔ
に支持した遊星歯車３２がパワータービン１００軸１１
の太陽山中３１（こ噛み合わされるとどしに、リング歯
車３３と噛み合わされる。このリング歯車３３は枠３５
と一体に構成される３、 次に、本発明によるターボ−１シバランド内！！！機関
の作動につい−Ｃ説明づ−る３、内燃機関２の燃焼１５
スは排気＝ｊミーｔ−４からターｌでン９へ供給され、
（−〇軸８を回転駆動し、バリ−タービン１（−）・＼
ｉＸられる。軸１１の回転は太陽山中３１に噛み含）逅
ψ山中３２の自転と公転と４伴つ−（リング歯車〔３３
に伝達され、これを支持りる出力軸３３６の回←１が減
速される。出力軸３Ｇの回転（ま流体継手２−３を介し
・−ｒ軸３７に伝達され、この同転は山中３Ｂからｊ′
イ］ヘル歯山中０８を粁（山中２０へ伝達されてり一ノ
ンク軸２１！Ｐａ動づ−る。
す側面断面図である。パワーターじン１０の一方の端壁
２２と一体的に遊ψ６ｋｉｒｔｌ減速１１４０の端壁３
０が結合され、パワ−タービン１０の軸１１が端壁３０
を貫通して、軸受装置２／１に☆持される。遊星歯車減
速機７１０はケース２３の他りの端壁２９を流体継手２
５と結合され、端壁が共通化される。そして、この端壁
２９に出力軸：、３Ｇが支Ｍｕｈ、 ＺＨ，ｌＺｌ卆３
５が結Ａ ａ １’Ｌ ６ 、、 ）席’ｌ ３ Ｑ
Ｌは軸３４が固定され、これに遊回転１ｉＴ １′＋ｔ
に支持した遊星歯車３２がパワータービン１００軸１１
の太陽山中３１（こ噛み合わされるとどしに、リング歯
車３３と噛み合わされる。このリング歯車３３は枠３５
と一体に構成される３、 次に、本発明によるターボ−１シバランド内！！！機関
の作動につい−Ｃ説明づ−る３、内燃機関２の燃焼１５
スは排気＝ｊミーｔ−４からターｌでン９へ供給され、
（−〇軸８を回転駆動し、バリ−タービン１（−）・＼
ｉＸられる。軸１１の回転は太陽山中３１に噛み含）逅
ψ山中３２の自転と公転と４伴つ−（リング歯車〔３３
に伝達され、これを支持りる出力軸３３６の回←１が減
速される。出力軸３Ｇの回転（ま流体継手２−３を介し
・−ｒ軸３７に伝達され、この同転は山中３Ｂからｊ′
イ］ヘル歯山中０８を粁（山中２０へ伝達されてり一ノ
ンク軸２１！Ｐａ動づ−る。
このようにし・で、機関の排気丁ンル１゛））＼べ゛ツ
ーターじン１０に」、り回転１オル１゛と１．、、、
’−Ｃ回収され、この軸１］の回転トル々がｌｈ！歯中
塵中変速機４歯車３８．２０からなる減速機を経てクラ
ンク軸２１へ伝達される。流体継手２５はクランク軸２
１の回転振動が軸１１へ伝達されるのを緩和しつつ、パ
ワータービン１０の軸１１の回転をクランク軸２１へ伝
達するようにし、これにより遊星歯車減速機４０の歯車
の噛合い部にＪ３ ！、ノる衝撃が解消される。
ーターじン１０に」、り回転１オル１゛と１．、、、
’−Ｃ回収され、この軸１］の回転トル々がｌｈ！歯中
塵中変速機４歯車３８．２０からなる減速機を経てクラ
ンク軸２１へ伝達される。流体継手２５はクランク軸２
１の回転振動が軸１１へ伝達されるのを緩和しつつ、パ
ワータービン１０の軸１１の回転をクランク軸２１へ伝
達するようにし、これにより遊星歯車減速機４０の歯車
の噛合い部にＪ３ ！、ノる衝撃が解消される。
パワータービン１０の軸１１を遊星歯車減速機４０に直
結したことにより、−気に減速比を１０以上にまで減速
することができ、遊星歯車減速機４０の伝達効率自体が
高いことと、従来例に比べて高回転数での噛合い部分が
少なくなるので、全体としての伝達効率が非常に向上さ
れる。
結したことにより、−気に減速比を１０以上にまで減速
することができ、遊星歯車減速機４０の伝達効率自体が
高いことと、従来例に比べて高回転数での噛合い部分が
少なくなるので、全体としての伝達効率が非常に向上さ
れる。
なお、アイドル歯車１９１）はパワータービン１０の軸
１１とクランク軸２１との配列の関係で取り付けられる
もので、歯巾３８を直接クランク軸２１の歯車２０に噛
み合わせるにうにしてもよい。
１１とクランク軸２１との配列の関係で取り付けられる
もので、歯巾３８を直接クランク軸２１の歯車２０に噛
み合わせるにうにしてもよい。
［発明の効果］
本発明は上述のように、パワークービンの回転を遊星歯
車減速機ににり減速し、この出力軸の同転を流体継手を
介してクランク軸へ伝達するものであるから、パワータ
ービンの軸が遊星歯巾減速機に直結されて、最初の段階
で回転数を大幅に減じることができ、高回転数部分が少
なくなり、これにより噛合い部分の摩擦損失が低減され
る（回転部分の摩擦損失は高速になるほど摩擦も増大す
る）。したがって、パワータービンからクランク軸に至
る回転の伝達効率が向上される。
車減速機ににり減速し、この出力軸の同転を流体継手を
介してクランク軸へ伝達するものであるから、パワータ
ービンの軸が遊星歯巾減速機に直結されて、最初の段階
で回転数を大幅に減じることができ、高回転数部分が少
なくなり、これにより噛合い部分の摩擦損失が低減され
る（回転部分の摩擦損失は高速になるほど摩擦も増大す
る）。したがって、パワータービンからクランク軸に至
る回転の伝達効率が向上される。
第１図は本発明に係るターボコンパウンド内燃機関の概
略構成図、第２図は同ターボコンパウンド内燃機関にお
【ノる遊す歯車減速機の側面断面図、第３図は従来のタ
ーボコンパウンド内燃機関の概略構成図である。 ２：内燃機関 ’Ｉ：ｌＪ）気ボート ７：ターボ過給
機 ９：夕一ごン １０：パワークービン １１：軸
１９ａ：アイドル歯車 ２０：歯巾 ２１：クランク軸
２５：流体継手 ３１：太陽歯車３２：遊犀南中 ３
２：リング歯車 ３８：歯ｒ１１４０：遊星歯車減速機
略構成図、第２図は同ターボコンパウンド内燃機関にお
【ノる遊す歯車減速機の側面断面図、第３図は従来のタ
ーボコンパウンド内燃機関の概略構成図である。 ２：内燃機関 ’Ｉ：ｌＪ）気ボート ７：ターボ過給
機 ９：夕一ごン １０：パワークービン １１：軸
１９ａ：アイドル歯車 ２０：歯巾 ２１：クランク軸
２５：流体継手 ３１：太陽歯車３２：遊犀南中 ３
２：リング歯車 ３８：歯ｒ１１４０：遊星歯車減速機
Claims (1)
- 排気によつて作動するパワータービンの軸を遊星歯車減
速機の太陽歯車に連結するとともに、前記遊星歯車減速
機のリング歯車を支持する出力軸の回転を流体継手を介
して機関のクランク軸に伝達することを特徴とするター
ボコンパウンド内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60235030A JPS6293431A (ja) | 1985-10-21 | 1985-10-21 | タ−ボコンパウンド内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60235030A JPS6293431A (ja) | 1985-10-21 | 1985-10-21 | タ−ボコンパウンド内燃機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6293431A true JPS6293431A (ja) | 1987-04-28 |
Family
ID=16980039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60235030A Pending JPS6293431A (ja) | 1985-10-21 | 1985-10-21 | タ−ボコンパウンド内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6293431A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62199929A (ja) * | 1986-02-27 | 1987-09-03 | Hino Motors Ltd | タ−ボコンパウンドエンジン |
| EP0301547A2 (en) * | 1987-07-30 | 1989-02-01 | Isuzu Motors Limited | Turbo compound engine |
| US7987673B2 (en) * | 2005-01-28 | 2011-08-02 | Voith Turbo Gmbh & Co. Kg | Turbo-compound system |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5856341U (ja) * | 1981-10-10 | 1983-04-16 | 松田 正道 | 未記録部検出装置 |
| JPS60204924A (ja) * | 1984-03-29 | 1985-10-16 | Isamu Nemoto | パワ−タ−ビン動力伝達機構、並びにタ−ボコンパウンド・システム |
| JPS6189129A (ja) * | 1984-10-05 | 1986-05-07 | Ikegai Corp | 複合機関 |
-
1985
- 1985-10-21 JP JP60235030A patent/JPS6293431A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5856341U (ja) * | 1981-10-10 | 1983-04-16 | 松田 正道 | 未記録部検出装置 |
| JPS60204924A (ja) * | 1984-03-29 | 1985-10-16 | Isamu Nemoto | パワ−タ−ビン動力伝達機構、並びにタ−ボコンパウンド・システム |
| JPS6189129A (ja) * | 1984-10-05 | 1986-05-07 | Ikegai Corp | 複合機関 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62199929A (ja) * | 1986-02-27 | 1987-09-03 | Hino Motors Ltd | タ−ボコンパウンドエンジン |
| EP0301547A2 (en) * | 1987-07-30 | 1989-02-01 | Isuzu Motors Limited | Turbo compound engine |
| US7987673B2 (en) * | 2005-01-28 | 2011-08-02 | Voith Turbo Gmbh & Co. Kg | Turbo-compound system |
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