JPS6299634A - 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

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JPS6299634A
JPS6299634A JP60238381A JP23838185A JPS6299634A JP S6299634 A JPS6299634 A JP S6299634A JP 60238381 A JP60238381 A JP 60238381A JP 23838185 A JP23838185 A JP 23838185A JP S6299634 A JPS6299634 A JP S6299634A
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JP
Japan
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turbine
recovery turbine
valve
scroll
combustion engine
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Pending
Application number
JP60238381A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Kawamura
英男 河村
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.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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Priority to EP86113990A priority patent/EP0219772B1/en
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Priority to US06/920,457 priority patent/US4718235A/en
Priority to CA000521170A priority patent/CA1255508A/en
Priority to KR1019860008886A priority patent/KR870004229A/ko
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Pending legal-status Critical Current

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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
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • 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
    • F02B37/005—Exhaust driven pumps being combined with an exhaust driven auxiliary apparatus, e.g. a ventilator
    • 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
    • F02B37/22—Control 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
    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (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］ 本発明はターボコンパウンド内燃機関に関するしのであ
る。
（従来の技術］ 車両用内燃機関に喝えられたターボ過給機では、（幾関
の低回転数で排気流量が不足し、十分な性能が得られな
いのが一般的である。すなわち、第３図に示すように、
ターボ過給（幾への排気流量に対する入口圧Ｐ１と出口
圧Ｐ２は第３図の上側に示に大いに影響する。したがっ
て、排気流量の変化する範囲が広い車両用内燃機関では
、同一のタービンで排気エネルギを吸気過給に利用しま
たは動力としてクランク軸へ回収することは非常に困難
である。
従来、排気流量の変化に対して十分な吸気過給を得るた
めに、特開昭５８−７９６２２号公報に開示されるもの
がある。この従来技術では、回収タービン入口通路を２
分割し、一方の通路に制御弁を設け、喋関の排気流ｉが
少ない場合に、ターボ過給ＩＭの吸気圧により一１１陣
弁を閉じて片側の通路から回収タービンへ排気を供給す
るものであり、単にターボ過給機のタービン入口を絞っ
て排気流速を高くし、タービンの回転数を高めるだけに
止まり、ターボコンパウンド内燃機関に適用し難い。
ターボ過給機からの排気を回収タービンへ導入し、回収
タービンの回転を１関のクランク軸へ伝達するターボコ
ンパウンド内燃■関においては、ターボ過給ＩＩＩと回
収タービンの圧力比の選定が特に重要な要因となる。
この点について詳述すると、第３図に示すようにターボ
過給機において十分な圧力比を有する高角荷載Ａ点では
、回収タービンの圧力比もＢ点で示すように十分高く維
持することができる。しかし、排気流量が少ない場合は
、０点で示すようにターボ過給機の圧力比も低くなり、
回収タービンでＬＪ　Ｄ点で示すように圧力比が一層低
くなる。したがって、回収タービンの圧力比を上げるた
めには、回収タービン特性を第３図のＥ点まで移すこと
が重要である。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は上述の要求を満足させるために、回収タ
ービンのノズル通路面積を変化させることにより、回収
タービンの圧力比を上昇させ、機関の低回転数でも回収
タービンの効率を高め、機関のクランク軸へ動力を伝達
しくｑるターボコンパウンド内燃機関を提供することに
ある。
［問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の構成はターボ過給
機を通過した排気を導入する回収タービンのタービンス
クロール通路を分割し、一方の通路に開閉弁を設け、排
気流量の少ない機関回転数で前記開閉弁を閉鎖する手段
を備えたものである。
［作用］ 機関の低回転数では排気流量が少ないので、仕切板６に
より分割されるスクロール通路の一方を開閉弁７により
閉じる。これにより入口圧が高くなり、圧力比が大きく
なり、回収タービン２の回転数が大幅に増加するので、
効率も高くなり、回収タービン２により（９られた軸１
８の回転が機関のクランク軸へ伝達される。
［発明の実施例］ 本発明を実施例に基づいて説明する。第１図に示すよう
に、内燃ｉ関１７の排気管３にはターボ過給ｎ１が接続
され、このターボ過給機１へ供給された排気によりター
ビンが回転され、これによりブロアが駆動されて、吸気
過給が行われる。そして、ターボ過給機１から排出され
た排気はタービンスクロール４を経て回収タービン２の
スクロール室１３ａ、１３ｂへ入り、タービンブレード
１２に当り、この軸１８を回転して排気管１９へ放出さ
れる。
本発明によれば、タービンスクロール４は仕切板６によ
りスクロール通路ａとスクロール通路すに２分割され、
一方のスクロール通路ａに開閉弁７が配設される。この
間開弁７の軸２１にレバー１０が結合され、電磁アクチ
ュエータ９により駆動される。そして、タービンスクロ
ール４の入口に設けた圧力センサ８の電気信号が電子制
御装置１１へ入力され、この圧ノコが所定値以下になっ
た時、電子制御装置１１の出力により電磁アクチュエー
タ９が励磁されると、このロッド９ａが延出され、開閉
弁７によりスクロール通路ａが閉じられる。
回収タービン２の軸１８には発電機１４が取り付けられ
る。すなわち、軸１Ｂに回転子１５が結合される一方、
この周囲に固定子１６が配設される。そして、この発電
機の発生電力が機関のクランク軸に連結した伝導機へ供
給されるように構成される。しかし、発電機を設ける代
りに、歯巾伝導機構を介して、回収タービン２の軸１８
の回転を機関のクランク軸へ伝達するように構成しても
よい。また、排気管３に回収タービン３を接続し、この
回収タービン２の出口側にターボ過給機１を接続するよ
うにしてもよい。
機関回転数が高くなると、排気流量も増加し、圧力セン
サ８により検出された圧力が所定値を越えると、電磁ア
クチュエータ９のロッド９ａが図示してないばねの復元
力により戻され、レバー１０が第２図において反時計方
向に回動されて開閉弁７が開く。したがって、スクロー
ル通路ａ、　ｂの両方からスクロール室１３ａ、１３ｂ
へ排気が流入し、タービンブレード１２の回転数および
トルクが増大する。この時、回収タービン２の入口圧が
高くなり、圧力比Ｐ４　／Ｐ３が増大し、回収タービン
２は第３図に示すＢ点に近くなる。
回収タービン２の圧力比が上昇すると、ターボ過給機の
タービンの排圧が上昇する。すなわち、圧力比がＰ４　
／Ｐ３からＰ　４′／Ｐ　３′に上昇し、回収タービン
２の入口圧はＰＩ　＝　（Ｐｉ　／Ｐ２　）ｘｐ　４”
となり、排圧上昇分だけ機関の排気行程仕事が増加プる
。この仕事量の増加と回収タービン２の効率向上は相反
関係にある。したがって、ターボ過給機のタービンにつ
いても回収タービン２と同様の構造とすることができる
。
［発明の効果］ 本発明は上述のように、回収タービンの入口側すなわち
タービンスクロールに仕切板によりスクロール通路を２
分割し、一方のスクロール通路に人口圧の高低変化に対
応して開閉する開閉弁を備えたものであるから、機関回
転数が低く排気流量が少ない場合には、開閉弁を閉じて
片側のスクロール通路から回収タービンへ排気を導入す
ることにより入口圧を高め、回収タービンの回転数を高
めて効率の低下を抑えることがでさるとともに、機関回
転数が＾く排気ＦＲ量が多い場合には、開閉弁を開いて
両方のスクロール通路から回収タービンへ排気を導入す
ることにより、排気エネルギを完全に吸収することがで
きる。そして、回収タービン２に連結した発電機の電力
が機関のクランク軸に結合した伝導機へ供給される。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係るターボコンパウンド内燃様関の概
略構成図、第２図は同ターボコンパウンド内燃機関にお
ける回収タービンを破断して示す側面図、第３図は同タ
ーボコンパウンド内燃機関の作用を説明する線図である
。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ターボ過給機を通過した排気を導入する回収タービンの
    タービンスクロール通路を分割し、一方の通路に開閉弁
    を設け、排気流量の少ない機関回転数で前記開閉弁を閉
    鎖する手段を備えたことを特徴とするターボコンパウン
    ド内燃機関。
JP60238381A 1985-10-24 1985-10-24 タ−ボコンパウンド内燃機関 Pending JPS6299634A (ja)

Priority Applications (6)

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JP60238381A JPS6299634A (ja) 1985-10-24 1985-10-24 タ−ボコンパウンド内燃機関
EP86113990A EP0219772B1 (en) 1985-10-24 1986-10-09 Turbo compound internal combustion engine
DE8686113990T DE3668944D1 (de) 1985-10-24 1986-10-09 Aufgeladene brennkraftmaschine.
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CA000521170A CA1255508A (en) 1985-10-24 1986-10-22 Turbo compound internal combustion engine
KR1019860008886A KR870004229A (ko) 1985-10-24 1986-10-23 터어보 콤파운드(turbo compound)내연기관

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EP0219772A3 (en) 1988-01-13
EP0219772A2 (en) 1987-04-29
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