JPS6339380Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はインタークーラ付水冷ターボチヤージ
ヤに関する。

〔従来の技術〕

ターボチヤージヤ付エンジンにおいては、過給
により吸気圧が高められ、その結果、ターボチヤ
ージヤを通つた吸入空気の温度が上昇する。温度
が上昇すると、吸入空気が膨張して、燃焼室に送
られる吸入空気量が相対的に減少する。従つて、
吸入空気量を増大させる目的で、ターボチヤージ
ヤより下流側において吸気通路にインタークーラ
を取りつけ、吸入空気を冷却することが知られて
いる。例えば、特開昭52−148741号公報や特開昭
57−5514号公報はインタークーラを取りつけると
ともに、エンジン冷却水循環系とは独立にインタ
ークーラ専用の冷却水循環系を構成した水冷イン
タークーラを開示している。一方、ターボチヤー
ジヤに水ジヤケツトを設けてターボチヤージヤを
水冷することは、特開昭53−68309号公報や実開
昭54−21708号公報等に開示されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

水冷ターボチヤージヤはエンジン冷却水循環系
から冷却水を循環されているために、ターボチヤ
ージヤに供給される冷却水の温度が比較的高温と
なり、ターボチヤージヤの冷却効果を高めるため
には冷却水循環量を増大させる必要があつた。
又、冷却水温度が相当高いために沸点までの余裕
が小さく、しばしば沸騰することがあり、ラジエ
ータに付いているリザーバタンクに冷却水が流出
するため、このリザーバタンクの容量を大きくす
る必要があり、しかもエンジン停止後にターボチ
ヤージヤが過熱にさらされるという問題点があつ
た。

本考案は上記の問題点を解決するためになされ
たもので、冷却効果に優れ且つ性能の優れたエン
ジンを得ることのできるインタークーラ付水冷タ
ーボチヤージヤを得ることを目的とするものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本考案によるインタークーラ付水冷ターボチヤ
ージヤは、ターボチヤージヤより下流側において
吸気通路にインタークーラを取りつけ、ターボチ
ヤージヤに水ジヤケツトを設けて、エンジン冷却
水循環系とは独立にインタークーラ及びターボチ
ヤージヤのために専用の冷却水循環系を設け、該
専用の冷却水循環系が専用のラジエータと専用の
フイードポンプを含み、インタークーラからター
ボチヤージヤの順に冷却水を循環させるよう構成
したことを特徴とするものである。

〔実施例〕

以下本考案の実施例について図面を参照して説
明する。

第１図は本考案を適用したエンジンの図解的略
図であり、１はエンジンの１気筒、２はインテー
クマニホルド、３はエキゾーストマニホルドであ
り、インテークマニホルド２には気筒１の燃焼室
近くでインジエクタ４が臨んでいる。

インテークマニホルド２はその上流側で吸気管
５に接続され、吸気管５はエアクリーナ６に接続
される。吸気管５にはエアフローメータ７及びス
ロツトル弁８が周知の構成により配置され、スロ
ツトル弁８の下流側に吸入空気を冷却するためイ
ンタークーラ付９が取付けられる。

ターボチヤージヤ１０はエキゾーストマニホル
ド３に接続された排気管１１と吸気管５との間に
配置される。ターボチヤージヤ１０は周知のよう
に、排気管１１を通る排気により回転力を受ける
タービン１２及びタービンハウジング１３と、タ
ービン１２の回転により空気を圧縮するインペラ
１４及びコンプレツサハウジング１５と、タービ
ン１２及びインペラ１４を結合するタービンシヤ
フト及びタービンシヤフトを支承する軸受を収容
した軸受ハウジング１６とからなつている。過給
圧を制御するために、排気管１１にウエストゲー
トバルブ１７が設けられてタービン１２に向かう
排気の量を制御する。ウエストゲートバルブ１７
は吸気管５の吸気圧により作動されるアクチユエ
ータ１８により駆動される。

第２図にはターボチヤージヤ１０の軸受ハウジ
ング１６部の縦断面の拡大詳細図が示されてい
る。２０はタービンシヤフトであり軸受２１によ
つて軸受ハウジング１６に支承される。軸受ハウ
ジング１６には軸受２１の潤滑用オイル孔２２が
形成され、その入口は示されていないが概ねハウ
ジングの上方に設けられ、その出口は下方に設け
られる。軸受ハウジング１６にはオイル孔２２と
重複しないような位置にできるだけ広範囲に水ジ
ヤケツト２３が形成される。水ジヤケツト２３の
入口と出口は示されていないが、ハウジング内の
水の流動抵抗が小さくなるように、例えば、横方
向の対向位置又は上下方向の関係を有する位置に
設けられる。

第１図に示すように、サブラジエータ２６が、
エンジン冷却水循環用ラジエータ（図示せず）と
は独立して設けられる。このサブラジエータ２６
は導管２７、サブタンク２８、導管２９を介して
インタークーラ９に接続される。インタークーラ
９は導管３０、フイードポンプ３１、導管３２を
介してターボチヤージヤ１０の水ジヤケツト２３
に接続され、そこから導管３３を介してサブラジ
エータ２６に接続される。ターボチヤージヤ１０
とサブラジエータ２６とを結ぶ導管３３には水温
センサー３４がターボチヤージヤ１０に近接して
配置される。水温センサー３４はバツテリー３５
からイグニツシヨンキー３６を介してリレー３７
に接続され、リレー３７からフイードポンプ３１
に電気的に接続されている。

エンジンが始動された直後には、ターボチヤー
ジヤ１０の温度（導管３３の水温）が低いため、
すぐにはフイードポンプ３１は作動しない。従つ
て、冷却水循環は行われず、ターボチヤージヤ１
０は他の水冷式のものと比べると温度上昇が早く
なり、これはエミツシヨンコントロールその他に
良い影響を与える。一方、この間に吸気管５に送
られる吸入空気はターボチヤージヤ１０により圧
縮されてその温度が高くなるが、エンジン始動直
後においてはインタークーラ９に冷却水が満たさ
れており且つ吸気管管壁が冷えているために伝導
によりある程度の放熱が行われる。

然る後に水温センサー３４がターボチヤージヤ
１０の温度上昇を検出すると、リレー３７をして
フイードポンプ３１に通電せしめ、フイードポン
プ３１が作動する。フイードポンプ３１が作動す
ると、サブラジエータ２６から矢印によつて示さ
れる方向に、サブタンク２８、インタークーラ
９、ターボチヤージヤ１０、サブラジエータ２６
に至る冷却水の循環が行われる。

この冷却水循環系の第１の特徴は、エンジン冷
却水循環系とは別系統となつているためにターボ
チヤージヤ１０に入る冷却水の温度が低いことで
ある。これは圧縮された吸入空気を冷却するため
の熱量がエンジン冷却のための熱量より非常に小
さいことから明らかである。このことから鑑みて
サブラジエータ２６の容量は当然小さいものでよ
く、且つターボチヤージヤ１０の冷却効果は高め
られることが明らかである。第２に、この冷却水
循環系の冷却水配管が単一ループとして形成され
るために、例えばインタークーラ９のみを別系統
の冷却水循環系として形成した場合に比べても構
成部品を実質的に増加させることなく簡単なシス
テムとして構成することができることである。第
３に、サブタンク２８はもし必要なものだとして
も非常に小さい容量のものでよく、一方、エンジ
ン冷却水循環系にターボチヤージヤ１０を接続し
た場合にはターボチヤージヤ１０に入る冷却水温
度が70〜80℃でありそこで再加熱されて沸騰状態
にあると考えられ、ラジエータに通常備えられて
いるリザーブタンクの容量が大きなものとならざ
るを得ない。第４に、インタークーラ９を備えて
いるために吸入空気が冷却され、エンジン燃焼室
に送られる実質的な空気量が増大し、エンジンの
出力向上を図ることができる。又、フイードポン
プ３１はターボチヤージヤ１０の上流側に有りそ
してサブタンク２８が設けてあれば、もしターボ
チヤージヤにより冷却水が沸点近くまで上昇して
も、発生した蒸気をフイードポンプ３１が吸うこ
とはなく、サブラジエータ自体の構造も簡単なも
のとすることが可能である。

エンジンが停止されるとフイードポンプ３１が
停止し、インタークーラ９及びターボチヤージヤ
１０への冷却水循環が止る。このときに、ターボ
チヤージヤ１０内及び導管３２内にある冷却水温
度は相対的に低いために、エンジン停止以後のタ
ーボチヤージヤの過熱をある程度防止することが
できる。これにより、エンジン停止後の沸騰によ
る冷却水オーバーフロー量を減少させ、且つ軸受
２１への悪影響を防止することができる。又、エ
ンジン冷却水系とは独立の冷却水系を構成してお
り、このフイードポンプ３１の負荷は比較的小さ
いために、タイマーを設けてエンジン停止以後の
ある時間冷却水循環を継続することも可能とな
る。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば簡単な構
成で効果的なターボチヤージヤの冷却及び過給さ
れた吸入空気の冷却を行うことができ、性能の優
れたエンジンを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を適用したエンジンの図解的略
図、第２図はターボチヤージヤ軸受ハウジングの
縦断面図である。 １……気筒、２……インテークマニホルド、５
……吸気管、８……スロツトル弁、９……インタ
ークーラ、１０……ターボチヤージヤ、２３……
水ジヤケツト、２６……サブラジエータ、２７，
２９，３０，３２，３３……導管、２８……サブ
タンク、３１……フイードポンプ、３４……水温
センサー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ターボチヤージヤより下流側において吸気通路
   にインタークーラを取りつけ、ターボチヤージヤ
   に水ジヤケツトを設けて、エンジン冷却水循環系
   とは独立にインタークーラ及びターボチヤージヤ
   のために専用の冷却水循環系を設け、該専用の冷
   却水循環系が専用のラジエータと専用のフイード
   ポンプを含み、インタークーラからターボチヤー
   ジヤの順に冷却水を循環させるよう構成したイン
   タークーラ付水冷ターボチヤージヤ。