JPS63302152A - Turbine type brake - Google Patents
Turbine type brakeInfo
- Publication number
- JPS63302152A JPS63302152A JP13647587A JP13647587A JPS63302152A JP S63302152 A JPS63302152 A JP S63302152A JP 13647587 A JP13647587 A JP 13647587A JP 13647587 A JP13647587 A JP 13647587A JP S63302152 A JPS63302152 A JP S63302152A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- turbine
- air compressor
- crankshaft
- valve
- brake
- 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
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 4
- 230000003190 augmentative effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、タービン式ブレーキに係り、特に空気圧縮機
を減速ブレーキのために設けたタービン式ブレーキに関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a turbine type brake, and more particularly to a turbine type brake provided with an air compressor for deceleration braking.
[従来の技術]
−aに、大型バスやトラック等のように、摩擦ル1動に
よる熱変換量が大きい車両においては、主ブレーキの補
助となる装置(減速ブレーキ)が必要である。従来この
種の減速ブレーキは、入力側、即ち車輪の方から内燃機
関または回転抵抗体を駆動して、抵抗損失を生じさせ、
制動力を得るようになっていた。[Prior Art] -a. In vehicles such as large buses and trucks in which the amount of heat converted by a single movement of the friction lever is large, a device (deceleration brake) to assist the main brake is required. Conventionally, this type of deceleration brake drives an internal combustion engine or a rotating resistor from the input side, that is, from the wheel side, to generate resistance loss.
It was starting to gain braking power.
回転対抗体を利用する減速ブレーキのうちでは、流体式
および電気式リターダが広く知られ、実用化されている
。Among deceleration brakes that utilize rotating opposing bodies, hydraulic and electric retarders are widely known and have been put into practical use.
第4図に示すように、流体式リターダaは、内燃R閏す
と車輪Cとを連結する動力伝達軸dの途中に設けられ、
出力側に固定されたロータeと入力側に固定されたステ
ータfとの間に流体(水、オイル等)のうす流を起こさ
せて、吸収するエネルギを熱に変換するものである。こ
の流体は、流体タンクg内に備えられた熱交換器りによ
って冷却されながら循環される。また11動力の調整は
、流体の流量を弁iにより加減することにより行われる
。As shown in FIG. 4, the fluid type retarder a is provided in the middle of a power transmission shaft d that connects the internal combustion engine R and the wheels C.
A thin flow of fluid (water, oil, etc.) is caused between the rotor e fixed on the output side and the stator f fixed on the input side, and the absorbed energy is converted into heat. This fluid is circulated while being cooled by a heat exchanger provided in the fluid tank g. Further, adjustment of the power 11 is performed by adjusting the flow rate of the fluid using a valve i.
また、電気式リターダは、電磁石の間で上記と同様のロ
ータを回転させ、磁場内を金属が動くときに生ずるうず
電流(ツーコミ流)をオ−ム熱の形で発散させるように
なっている。In addition, electric retarders rotate a rotor similar to the one above between electromagnets, and dissipate the eddy current (tsukomi current) that occurs when metal moves in a magnetic field in the form of ohmic heat. .
[発明が解決しようとする問題点]
ところで上記リターダにおいては、出力側のトルクを最
終的には熱エネルギへ変換させ、その分が制動エネルギ
となるようにしているため、ブレーキ効率を上げるため
には、作動媒体(流体または回転抵抗体)の冷却のため
の装置が不可欠であり、スペース上およびコスト上の大
きな問題点となっていた。[Problems to be solved by the invention] By the way, in the above-mentioned retarder, the torque on the output side is ultimately converted into thermal energy, and that amount becomes braking energy, so in order to increase the braking efficiency, In this case, a device for cooling the working medium (fluid or rotating resistor) is essential, which poses a major problem in terms of space and cost.
一方、本発明者らは、排気を回収してこれを有効利用す
る「ターボコンパウンドエンジン」を開発中であった。Meanwhile, the present inventors were developing a "turbo compound engine" that recovers exhaust gas and makes effective use of it.
第5図に示すように、このシステムは、内燃機関jに備
えられた過給機にのタービン に、高温な排気を供給し
てその効率を高めると共に、その下流側にクランクシャ
フトmに連結されたパワータービンnを設け、この駆動
に要する力を制動力として、エンジンブレーキカを高め
ようとするものであった。As shown in Fig. 5, this system supplies high-temperature exhaust gas to the turbine of the supercharger installed in the internal combustion engine j to increase its efficiency, and also connects the turbocharger downstream of the turbocharger to the crankshaft m. The engine was designed to increase the engine braking force by installing a power turbine n and using the force required for this drive as a braking force.
この提案によると、冷却装置(g、h)は不要であるの
で、上記問題点は一応解決されることになる。ただしあ
くまでも排気を利用するタービンであるので、その制動
力にはおのずと11限がある。According to this proposal, since the cooling devices (g, h) are not required, the above-mentioned problem is solved to some extent. However, since it is a turbine that uses exhaust gas, its braking force naturally has a limit of 11.
そこで本発明は、上記事情に鑑み、冷却用装置が不要で
しかも所望の制動力が得られる減速ブレーキを提供すべ
く、タービン式ブレーキとして創案されたものである。In view of the above circumstances, the present invention was devised as a turbine brake in order to provide a deceleration brake that does not require a cooling device and can provide a desired braking force.
[問題点を解決するための手段]
本発明は、内燃機関のクランク軸に、空気圧縮機のター
ビンを連結し、その空気圧縮機の吸入口に上記タービン
を作動させるためのバルブを設けたものである。[Means for Solving the Problems] The present invention provides an engine in which a turbine of an air compressor is connected to the crankshaft of an internal combustion engine, and a valve for operating the turbine is provided at the intake port of the air compressor. It is.
[作用コ
クランク軸が回転して、空気圧縮機のタービンが駆動さ
れると、その特性に応じたエネルギが消費され、内燃機
関の運転を制動する力が発生し、減速ブレーキとして作
用する。[Operation] When the crankshaft rotates and drives the turbine of the air compressor, energy corresponding to its characteristics is consumed, and a force is generated to brake the operation of the internal combustion engine, acting as a deceleration brake.
吸入口に設けられたバルブは、この空気圧縮機への空気
供給または供給停止を行い、実質的に作動を制御する。A valve provided at the intake port supplies or stops supplying air to the air compressor, and substantially controls its operation.
[実施例] 以下1本発明の実施例を添付図面に従って説明する。[Example] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
第1図は、本発明に係るタービン式ブレーキの一実施例
を示したものであり、内燃機関1のクランク軸2に、主
ブレーキ(図示せず)を補助するための空気圧縮機3の
タービン4が連結され、タービン4を作動させるための
バルブ5が設けられて構成されている。FIG. 1 shows an embodiment of a turbine brake according to the present invention, in which a turbine of an air compressor 3 is attached to a crankshaft 2 of an internal combustion engine 1 to assist a main brake (not shown). 4 are connected to each other, and a valve 5 for operating the turbine 4 is provided.
クランク軸2の出力軸6は、車輪(図示せず)を駆動す
るための動力伝達軸7に連結していると共に、所定のギ
ア比に形成されたタービン式ブレーキ用増速ギア8を有
している。そして、タービン4の入力軸9は、この増速
ギア8の出力軸10と一体的に形成されており、ギア8
を介してクランク軸2と連結されていることになる。The output shaft 6 of the crankshaft 2 is connected to a power transmission shaft 7 for driving wheels (not shown), and has a speed increasing gear 8 for a turbine type brake formed at a predetermined gear ratio. ing. The input shaft 9 of the turbine 4 is integrally formed with the output shaft 10 of the speed increasing gear 8.
It is connected to the crankshaft 2 via.
第2図に示すように、空気圧縮機3は、羽根車11と、
これを収容するためのケーシング12とからなる。ケー
シング12には、入力軸9の軸方向外方に吸入口13が
、また羽根車11の径方向外方に吐出口14が形成され
ている。そしてバルブ5は、吸入口13を開放あるいは
開成するために、吸入口13に備えられた回動軸15の
軸廻りに回動自在な弁体として形成されている。即ち空
気の流入方向Bに対し平行あるいは横断して位置される
ようになっている。また本実施例にあっては、吐出口1
4にも同様のバルブ16が設けられ、その開口面積Aを
回動角度によって適宜変える(絞る)ことができるよう
になっている。As shown in FIG. 2, the air compressor 3 includes an impeller 11,
It consists of a casing 12 for accommodating this. A suction port 13 is formed in the casing 12 on the axially outer side of the input shaft 9, and a discharge port 14 is formed on the radially outer side of the impeller 11. The valve 5 is formed as a valve body that is rotatable around a rotation shaft 15 provided in the suction port 13 in order to open or open the suction port 13. That is, it is positioned parallel to or transverse to the air inflow direction B. In addition, in this embodiment, the discharge port 1
4 is also provided with a similar valve 16, and its opening area A can be changed (narrowed down) as appropriate by changing the rotation angle.
これらのバルブ5.16には、前出第1図に示したよう
に、駆動手段17が備えられている。駆動手段11は、
吸入口13が閑、および吐出口14が開となるように、
それぞれのバルブ5.16を適宜位置させておくような
付勢力を有したエアシリンダ18.19と、その付勢力
を車道る圧力を有する圧縮空気を収容するためのエアタ
ンク2oと、エアシリンダi8.19へ圧縮空気を供給
するための供給路21の途中に設けられた電磁弁22と
、電磁弁22を開■させるためのスイッチ23とにより
形成されている。These valves 5.16 are equipped with drive means 17, as shown in FIG. 1 above. The driving means 11 is
So that the suction port 13 is open and the discharge port 14 is open,
An air cylinder 18.19 having a biasing force to keep each valve 5.16 in an appropriate position, an air tank 2o for accommodating compressed air having a pressure that maintains the biasing force, and an air cylinder i8. It is formed by a solenoid valve 22 provided in the middle of a supply path 21 for supplying compressed air to 19, and a switch 23 for opening the solenoid valve 22.
スイッチ23は、ニュートラルスイッチ24と、クラッ
チスイッチ25と、タービン式ブレーキスイッチ26と
から成り、全てがrONJとなったときに電磁弁22が
開となるように、直列に接続されている。ニュートラル
スイッチ24は変速機(図示せず)がニュートラル位置
以外となっている時に、またクラッチスイッチ25は車
輪駆動を入断するクラッチ(図示せず)が入続されてい
る時にそれぞれ「ON」となるように形成されている。The switch 23 includes a neutral switch 24, a clutch switch 25, and a turbine brake switch 26, which are connected in series so that the solenoid valve 22 is opened when all of them are set to rONJ. The neutral switch 24 is turned on when the transmission (not shown) is in a position other than the neutral position, and the clutch switch 25 is turned on when a clutch (not shown) that turns on and off wheel drive is engaged. It is formed to be.
次に本実施例の作用を説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.
通常運転時にあって、内燃機関1のクランク軸2が回転
されると、増速ギア8により適宜回転数が増加されて、
タービン4が駆動される。During normal operation, when the crankshaft 2 of the internal combustion engine 1 is rotated, the speed increasing gear 8 increases the rotation speed appropriately.
Turbine 4 is driven.
このとき、電磁弁22のスイッチ23をrOFFJにし
ておくと、吸入口13のバルブは閉、吐出口14のバル
ブは開となり、空気に運動エネルギを与えることができ
ず、空気圧縮機3を駆動するための力、即ちタービン式
ブレーキの制動力は最小(ゼロ)となり、内燃機関1の
運転に影響を及ぼすことがない。At this time, if the switch 23 of the solenoid valve 22 is set to rOFFJ, the valve at the inlet 13 is closed and the valve at the outlet 14 is opened, and kinetic energy cannot be given to the air, which drives the air compressor 3. The force required to do this, that is, the braking force of the turbine brake, is minimal (zero) and does not affect the operation of the internal combustion engine 1.
停止前あるいは長い下りの坂道等で、主ブレーキを補う
制動力が必要となった時は、電磁弁22のスイッチ23
をrONJにする。このとき、エンジンブレーキは働い
ている状悪になっている。電磁弁22が開になると、エ
アシリンダ18゜19は圧縮空気によって付勢力に抗し
てバルブ5゜16をそれぞれ回動させ、吸入口13を開
放して空気をケーシング12内に供給すると共に吐出口
14を所定の面積Aに絞る。これでクランク軸2に働く
力、即ち内燃機関1への制動力が発生し、減速される。When braking force to supplement the main brake is required before stopping or on a long downhill slope, press the switch 23 of the solenoid valve 22.
Make rONJ. At this time, the engine brake is not working properly. When the solenoid valve 22 is opened, the air cylinders 18 and 19 use compressed air to rotate the valves 5 and 16 against the urging force, opening the inlet port 13 and supplying air into the casing 12 and discharging it. The outlet 14 is narrowed to a predetermined area A. This generates a force acting on the crankshaft 2, that is, a braking force on the internal combustion engine 1, resulting in deceleration.
このように、作動媒体としての空気に運動エネルギを与
えることで、これに消費されるエネルギである制動力を
得るようにしたので、バルブを繰作するだけで所望の減
速ブレーキが得られる。In this way, by imparting kinetic energy to the air as the working medium, the braking force, which is the energy consumed by this, is obtained, so that the desired deceleration brake can be obtained simply by operating the valve.
本発明者らは、上記作用効果を確認する実験を、本実施
例の構成に則り、行っている。ユニでは、タービン式ブ
レーキにより得られる制動力Fと、バルブ5.16によ
って調節される開口(絞り)面積Aとの関係を求めてい
る。この結果を第3図に示す。図中、実線であられした
もの(C)は、吐出口14@を調節した場合、破線(D
)は吸入口13側である。同図に示したように、どちら
の場合も面積Aを拡大させるに従って制動力が増大し、
所望の制動力Fが予め設定できるが、特に吸入口13側
を閑(A=O)とした場合Eは、制動力Fが発生せず、
このバルブ5がタービン式ブレーキの作動を制御する機
能を果たしていることがわかる。The present inventors have conducted experiments to confirm the above-mentioned effects based on the configuration of this example. Uni calculates the relationship between the braking force F obtained by the turbine type brake and the aperture (aperture) area A adjusted by the valve 5.16. The results are shown in FIG. In the figure, the solid line (C) indicates the broken line (D) when the discharge port 14@ is adjusted.
) is the suction port 13 side. As shown in the figure, in both cases, as the area A increases, the braking force increases,
The desired braking force F can be set in advance, but especially when the intake port 13 side is left blank (A=O), the braking force F will not be generated.
It can be seen that this valve 5 functions to control the operation of the turbine brake.
[発明の効果]
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を
発揮する。[Effects of the Invention] In summary, according to the present invention, the following excellent effects are achieved.
(1)従来減速ブレーキとして使用されていなリターダ
に変えて、空気圧縮機のタービンをクランク軸に連結し
たので、作動媒体を冷却するための装置が不要となり、
減速ブレーキの省スペース、且つコスト低減が達成され
る。(1) Instead of using a retarder, which has not traditionally been used as a deceleration brake, the air compressor's turbine is connected to the crankshaft, eliminating the need for a device to cool the working medium.
Space saving and cost reduction of the deceleration brake are achieved.
(2)空気圧縮機の吸入口にバルブを設けたので、通常
運転時に制動力が発生せず、燃費の劣化が防止できる。(2) Since a valve is provided at the intake port of the air compressor, no braking force is generated during normal operation, and deterioration of fuel efficiency can be prevented.
第1図は本発明に係るタービン式ブレーキの一実施例を
示した構成図、第2図はその空気圧縮機を示した側断面
図、第3図はその作用を説明するための絞り面積−制動
力関係図、第4図は従来の減速ブレーキである流体式リ
ターダを示した構成図、第5図はターボコンパウンドエ
ンジンのシステム図である。
図中、1は内燃機関、2はクランク軸、3は空気圧縮機
、4はそのタービン、5はバルブ、13は吸入口である
。Fig. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a turbine type brake according to the present invention, Fig. 2 is a side sectional view showing an air compressor thereof, and Fig. 3 is a diagram showing the aperture area for explaining its operation. FIG. 4 is a configuration diagram showing a hydraulic retarder, which is a conventional deceleration brake, and FIG. 5 is a system diagram of a turbo compound engine. In the figure, 1 is an internal combustion engine, 2 is a crankshaft, 3 is an air compressor, 4 is its turbine, 5 is a valve, and 13 is an intake port.
Claims (2)
を連結し、該空気圧縮機の吸入口に上記タービンを作動
させるためのバルブを設けたことを特徴とするタービン
式ブレーキ。(1) A turbine brake, characterized in that a turbine of an air compressor is connected to the crankshaft of an internal combustion engine, and a valve for operating the turbine is provided at the intake port of the air compressor.
上記特許請求の範囲第1項に記載のタービン式ブレーキ
。(2) The turbine brake according to claim 1, wherein the air compressor is provided with a constriction portion at its discharge port.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13647587A JPS63302152A (en) | 1987-05-30 | 1987-05-30 | Turbine type brake |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13647587A JPS63302152A (en) | 1987-05-30 | 1987-05-30 | Turbine type brake |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63302152A true JPS63302152A (en) | 1988-12-09 |
Family
ID=15175994
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13647587A Pending JPS63302152A (en) | 1987-05-30 | 1987-05-30 | Turbine type brake |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63302152A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01116259A (en) * | 1987-10-29 | 1989-05-09 | Isuzu Motors Ltd | Turbine type brake |
JPH03182651A (en) * | 1989-12-11 | 1991-08-08 | Isuzu Motors Ltd | Turbo retarder with antiskid control device |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3050932A (en) * | 1958-01-18 | 1962-08-28 | Daimler Benz Ag | Auxiliary turbine drive arrangement for supercharged internal combustion engines |
-
1987
- 1987-05-30 JP JP13647587A patent/JPS63302152A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3050932A (en) * | 1958-01-18 | 1962-08-28 | Daimler Benz Ag | Auxiliary turbine drive arrangement for supercharged internal combustion engines |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01116259A (en) * | 1987-10-29 | 1989-05-09 | Isuzu Motors Ltd | Turbine type brake |
JPH03182651A (en) * | 1989-12-11 | 1991-08-08 | Isuzu Motors Ltd | Turbo retarder with antiskid control device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4882906A (en) | Engine braking system | |
US5657838A (en) | Drive unit and method for operating a drive unit | |
US6886337B2 (en) | Drive unit with an internal combustion engine and an exhaust gas turbocharger | |
JP4325783B2 (en) | Gas turbine, automobile including the gas turbine, and engine brake method for gas turbine | |
JP2009535547A (en) | Exhaust gas turbocharger in internal combustion engine | |
EP0301547A2 (en) | Turbo compound engine | |
JP3326615B2 (en) | Internal combustion engine turbocharger system | |
WO2013169253A1 (en) | Modulating bypass valve | |
CA1146031A (en) | Compression relief retarders for supercharged internal combustion engines | |
JP5696433B2 (en) | Engine brake system for internal combustion engine and control method thereof | |
JP2007515585A (en) | Exhaust energy utilization type power transmission system and control method thereof | |
JPS63302152A (en) | Turbine type brake | |
JPS61215417A (en) | Cooling system of vehicle | |
JPH08319839A (en) | Supercharger | |
JP5742178B2 (en) | Engine brake system for internal combustion engine and control method thereof | |
EP0920580A1 (en) | Internal combustion engine with exhaust with gas recirculation | |
JPS63302155A (en) | Turbine type brake | |
JPS63302153A (en) | Turbine type brake | |
JPS63302151A (en) | Turbine type brake | |
JPS63302156A (en) | Turbine type brake | |
US5007509A (en) | Brake system | |
JPH01116259A (en) | Turbine type brake | |
JPH01117948A (en) | Turbine brake | |
JP2556001B2 (en) | Vehicle cooling system | |
EP0293783B1 (en) | Turbine brake device |