JPS63309726A - 排気タ−ボ過給機付内燃機関の排気ガス処理装置 - Google Patents

排気タ−ボ過給機付内燃機関の排気ガス処理装置

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JPS63309726A JP62145673A JP14567387A JPS63309726A JP S63309726 A JPS63309726 A JP S63309726A JP 62145673 A JP62145673 A JP 62145673A JP 14567387 A JP14567387 A JP 14567387A JP S63309726 A JPS63309726 A JP S63309726A
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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、２この高圧段排気ターボ化過給機と１個の低
圧段排気ターボ過給機とを有する排気ターボ過給機付内
燃機関の排気ガス処理装置に関するものである。
（従来技術及びその問題点） 従来から、多気筒内燃機関に２個の高圧段排気ターボ過
給機と、１個の低圧段排気ターボ過給機とを設けた２段
過給機付内燃機関が知られているが、排気ガス量が少な
い低速時には２個の高圧段タービンを十分に駆動し得る
だけの排気ガス量がなく、タービン効率が低く、過給圧
が不十分である。
また、低速時には燃焼状態が悪く、排気煙や排気臭を除
去することが要望されている。
（発明の目的） 本発明は、低速時の排気浄化と機関性能の向上を両立で
きる排気ターボ過給機付内燃機関の排気ガス処理装置を
提供することを目的としている。
（発明の構成） （１）技術的手段 本発明は、多気筒内燃機関に２個の高圧段排気ターボ過
給機と、１個の低圧段排気ターボ過給機とを設けた２段
過給機付内燃機関において、両高圧段排気ターボ過給機
のタービンの各々と内燃機関の排気マニホールドとを接
続する排気通路を個別に設け、両排気通路に分岐接続す
る接続配管を設け、一方の排気通路と接続通路との間に
切換自在な３方弁を介装し、他方の排気通路の途中に、
排気ガスに熱量を追加するアフターバーナー装置および
排気ガス浄化用の触媒を設け、排気ガス量の少ない時に
前記３方弁で排気ガスを他方の排気通路に繋がる高圧段
排気ターボ過給機だけに供給するようにしたことを特徴
とする排気ターボ過給機付内燃機関の排気ガス処理装置
である。
（２）作用 低速時には１個の高圧段排気ターボ過給機だけに排気ガ
スを供給して、少ないガス量でタービン効率を上げる。
（実施例） （１）第１実施例 本発明を採用した第１実施例のディーゼルエンジンを示
す第１図で、１０は例えば６気筒のディーゼルエンジン
である。ディーゼルエンジン１０は３気筒分づつに吸気
マニホールド１２ａ、１２ｂと排気マニホールド１４ａ
、１４ｂを有している。
このディーゼルエンジン１０には２個の高圧段排気ター
ボ過給機１６ａ、１６ｂと１個の低圧段排気ターボ過給
機２０が設けられている。高圧段過給機１６ａ、１６ｂ
はタービン１．８ａ、１８ｂ及びブロワ１９ａ、１９ｂ
を備えている。低圧段排気ターボ過給機２０はタービン
２１、ブロワ２２を備えている。排気マニホールド１．
４　ａとタービン１８ａは配管２４で接続され、配管２
４には３方弁２６、アフターバーナー装置２８、触媒３
０が介装されている。３方弁２６にはバイパス配管３２
が分岐接続し、バイパス配管３２はアフタ、（−ナー装
置２８、触媒３０をバイパスして触媒３０より下流の配
管２４に分岐接続している。
一方、排気マニホールド１４ｂとタービン１８ａは配管
３４で接続され、配管３４には３方弁３６が介装されて
いる。３方弁３６には配管２４と配管３４を繋ぐ接続配
管３８が分岐接続している。
タービン１８ａ、１８ｂには配管４０が接続し、配管４
０は前記低圧段排気ターボ過給機２０のタービン２］に
繋がっている。タービン２１から排気Ｅが排出されるよ
うになっている。また、ブロワ２２には吸気Ａが吸入さ
れている。
ブロワ２２には配管４２が接続しており、配管４２はイ
ンタークーラ４４を介して３方弁４６に繋カっている。
３方弁４６には配管４８．５０が接続し、配管４８は前
記高圧段過給機１６ａのブロワ１９ａに繋がり、配管５
０は過給機１６ｂのブロワ１９ｂに繋がっている。
ブロワ１９ａ、１９ｂにはそれぞれ配管５２．５４が接
続し、配管５２．５４はインタークーラ５６を介して吸
気マニホールド１２ａ、１２ｂに過給吸気を供給するよ
うになっている。
次に作用を説明する。第１図に示す例えばアイ−５＝ ドル時等の低速低負荷時には、ディーゼルエンジン１０
から排出される排気Ｅのガス量が少ないので、２個の高
圧段過給機１６ａ、１６ｂを駆動すると、タービン効率
が低下し、過給圧も低くなる。
そこで、３方弁３６を切換えて排気マニホールド１４ａ
、１４ｂの排気Ｅを接続配管３８から配管２４に集中し
、タービン１８ｂには排気Ｅを供給せず、過給機１６ｂ
を停止して高圧段過給機１６ａのタービン１８ａだけに
排気Ｅを供給する。
したがって、タービン１８ａに供給される排気Ｅのガス
量が増えてタービン１８ａのタービン効率がよくなる。
また、低速低負荷時にはディーゼルエンジン１０の燃焼
状態が悪く、排気Ｅの排気煙や排気臭が多いので、３方
弁２６を切換えてアフターバーナー装置２８で排気Ｅに
熱量を追加し、触媒３０による排気ガス処理を促進する
。
タービン１８ａを駆動した後の排気Ｅはタービン２１を
駆動し、タービン２１はブロワ２２を駆動し、吸気Ａを
圧縮して配管４２．４８からプロワ１９ａで更に圧縮し
、配管５２から吸気マニホールド１２ａ、１２ｂへ過給
吸気を供給する。なお、図中で太線は排気Ｅ又は吸気Ａ
が流れている配管を示している。
第２図の低速高負荷時には、アフターバーナー装置２８
を作動させつつ排気Ｅのガス量が増えるので、触媒３０
による排気Ｅの流通抵抗が増加し、ディーゼルエンジン
１０の燃費等の性能に悪影響がある。そこで、３方弁２
６を切換えて、排気Ｅを配管２４、バイパス配管３２の
両者に流し、バイパス配管３２を通る排気Ｅの分だけタ
ービン１８ａの過給能力を上げる。
第３図の高速低負荷時には、排気ガス量が増しディーゼ
ルエンジン１０の燃焼状態が良好になり、アフターバー
ナー装置２８、触媒３０を作動させる必要がなくなるの
で、３方弁２６を切換えてバイパス配管３２だけに排気
Ｅを流し、タービン１８ａに排気Ｅを送る。
更に第４図の中速高負荷、高速高負荷時には、３方弁３
６を切換えて、配管２４．３４の両者からタービン１８
ａ、１８ｂに排気Ｅを流し、両高圧段過給機１．６ａ、
１６ｂを駆動する。この状態では、排気Ｅのガス量が多
いので、タービン１８ａ、１８ｂのタービン効率が高く
、過給圧も十分に上がる。
（２）第２実施例 第５図に示す第２実施例では、３方弁２６、アフターバ
ーナー装置２８、触媒３０を、タービン１８ａとタービ
ン２１を繋く配管４０ａの途中に介装しである。タービ
ン１８ｂとタービン２１は配管４０ｂで接続している。
なお、第５図において、第１図と同一の符号で示した部
分は同一または相当部分を示す。
この場合では、タービン１８ａに排気マニホールド１４
ａ、１４ｂからの排気Ｅが直接に流れるので、タービン
１８ａの動圧過給効果を損なうことなく流入することに
なり、高圧段過給機１６ａの過給性能が高い。
この第２実施例でも同様に、低速、低負荷時には第５図
のように３方弁２６．３６を切換え、高圧段過給機１６
ａだけを作動して過給機１．６　ｂを停止する。
また、同様に低速高負荷時には第６図のように３方弁２
６を切換え、高速低負荷時には第７図のように３方弁２
６．３６を切換え、最後に高速高負荷時には第８図のよ
うに３方弁２６．３６を切換える。
（発明の効果） 以上説明したように本発明による排気ターボ過給機付内
燃機関の排気ガス処理装置では、両高圧段排気ターボ過
給機１６ａ、１６ｂのタービン１８ａ、１８ｂと内燃機
関の排気マニホールド１４ａｓ１．４ｂとを接続する排
気通路２４．３４を個別に設け、両排気通路２４．３４
に分岐接続する接続配管３８を設け、一方の排気通路３
４と接続通路３８との間に切換自在な３方弁３６を介装
し、他方の排気通路２４の途中に、排気ガスに熱量を追
加するアフターバーナー装置２８および排気ガス浄化用
の触媒３０を設け、排気ガス量の少ない時に前記３方弁
３６で排気ガスを他方の排気通路２４に繋がる高圧段排
気ターボ過給機１６ａだけに供給するようにしたので、
排気ガス量は少なく、かつディーゼルエンジン１０の燃
焼状態が悪い低速低負荷時には、アフターバーナー装置
２８、触媒３０で排気ガスを浄化しながら、３方弁３６
を切換えて排気ガスを高圧段過給機１６ａのタービン１
８ａに集中させることができ、排気ガス量が少ないと効
率が低下するタービン１８ａへの排気ガス供給量を増や
して、タービン１８ａのタービン効率を向上でき、ディ
ーゼルエンジン１０の出力を増大することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１実施例の低速低負荷時を示す構造
略図、第２図、第３図、第４図はそれぞれ別の作動状態
を示す第１実施例の構造略図、第５図は第２実施例の低
速低負荷時を示す構造略図、第６図、第７図、第８図は
それぞれ別の作動状態を示す第２実施例の構造略図であ
る。１０・・・ディーゼルエンジン、１６ａ、１６ｂ・
・・高圧段排気ターボ過給機、２０・・・低圧段排気タ
ーボ過給機、２６．３６・・・３方弁、２８・・・アフ
ターバーナー装置、３０・・・触媒 特許出願人　ヤンマーディーゼル株式会社第２図 第４図 第５図 イら１Ａへ貞奏Ｉ寺　（アイドル含） 第Ｃ図 仏速高１ｊ＠詩 第図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 多気筒内燃機関に２個の高圧段排気ターボ過給機と、１
    個の低圧段排気ターボ過給機とを設けた２段過給機付内
    燃機関において、両高圧段排気ターボ過給機のタービン
    の各々と内燃機関の排気マニホールドとを接続する排気
    通路を個別に設け、両排気通路に分岐接続する接続配管
    を設け、一方の排気通路と接続通路との間に切換自在な
    ３方弁を介装し、他方の排気通路の途中に、排気ガスに
    熱量を追加するアフターバーナー装置および排気ガス浄
    化用の触媒を設け、排気ガス量の少ない時に前記３方弁
    で排気ガスを他方の排気通路に繋がる高圧段排気ターボ
    過給機だけに供給するようにしたことを特徴とする排気
    ターボ過給機付内燃機関の排気ガス処理装置。
JP62145673A 1987-06-10 1987-06-10 排気タ−ボ過給機付内燃機関の排気ガス処理装置 Expired - Lifetime JPH0647932B2 (ja)

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