JPS6339770B2 - - Google Patents

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JPS6339770B2
JPS6339770B2 JP55009328A JP932880A JPS6339770B2 JP S6339770 B2 JPS6339770 B2 JP S6339770B2 JP 55009328 A JP55009328 A JP 55009328A JP 932880 A JP932880 A JP 932880A JP S6339770 B2 JPS6339770 B2 JP S6339770B2
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JP
Japan
Prior art keywords
air
pressure
intake manifold
valve
bypass
Prior art date
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Expired
Application number
JP55009328A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS56107919A (en
Inventor
Hideo Furukawa
Ei Oorudofuiirudo Toomasu
Dei Sumisu Edowaado
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.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP932880A priority Critical patent/JPS56107919A/en
Publication of JPS56107919A publication Critical patent/JPS56107919A/en
Publication of JPS6339770B2 publication Critical patent/JPS6339770B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はターボチヤージヤ付デイーゼルエンジ
ン、特にデイーゼルエンジンの限界性能を得るた
めに、コンプレツサのブースト圧力比と空気流量
との関係がサージ限界線に出来る限り近ずくよう
にタービンの出力を調節することができる低圧縮
比(以下単にLCRと称す。)のデイーゼルエンジ
ンに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In order to obtain the limit performance of a diesel engine with a turbocharger, especially a diesel engine, the present invention aims to improve the turbine so that the relationship between the boost pressure ratio of the compressor and the air flow rate is as close as possible to the surge limit line. This invention relates to a low compression ratio (hereinafter simply referred to as LCR) diesel engine whose output can be adjusted.

従来のデイーゼルエンジンにおいて、ターボチ
ヤージヤは、所望のエンジン性能を得るために必
要とされるエンジンを通過する空気流量とコンプ
レツサーのブースト圧力比とに関して該エンジン
に適合するように設計されている。すなわち、タ
ーボチヤージヤは通常、エンジンの限界性能を得
るためにコンプレツサのサージ限界線にできる限
り接近して作動するように設計されるのである。
In conventional diesel engines, the turbocharger is designed to match the engine in terms of air flow through the engine and compressor boost pressure ratio required to obtain the desired engine performance. That is, turbochargers are typically designed to operate as close as possible to the compressor's surge limit line in order to achieve critical engine performance.

しかしながら、上記したような設計に関して、
エンジンがLCRエンジンである場合には、特別
な問題が惹起される。このようなLCRエンジン
は、一般に12:1以下の圧縮比を有するエンジン
に限定される。デイーゼルエンジンは、特に始動
時および暖機運転時に著しいところのシリンダ内
の燃焼開始のために最低限度のシリンダ圧力を要
求する。この要求は、LCRエンジンにおいては、
そもそも比較的低圧縮比であるが故に特別な問題
を提起するのである。ターボチヤージヤは通常、
エンジン・シリンダに供給される空気圧力を増大
するように設けられるのであるが、或るエンジン
速度時に要求される空気圧力は、勿論実際には違
うのであるが、コンプレツサがサージ状態で作動
することを要求する場合もある。LCRデイーゼ
ルエンジンは冷えているときには始動し難いの
で、始動に当つてしばしば吸入空気を予熱するよ
うに構成されている。
However, regarding the above-mentioned design,
Special problems are posed when the engine is an LCR engine. Such LCR engines are generally limited to engines with compression ratios of 12:1 or less. Diesel engines require a minimum cylinder pressure for the initiation of combustion in the cylinders, especially during startup and warm-up. In the LCR engine, this requirement is
The relatively low compression ratio in the first place poses special problems. Turbochargers are usually
The compressor is designed to increase the air pressure supplied to the engine cylinders, but the air pressure required at a given engine speed will, of course, be different in practice, to ensure that the compressor operates under surge conditions. In some cases, it may be requested. LCR diesel engines are difficult to start when cold, so they are often configured to preheat the intake air when starting.

本発明の目的は、始動時および軽負荷時におけ
る燃焼不良の問題を解消するための改良も含む
LCRデイーゼルエンジンを提供することである。
The object of the present invention also includes improvements to eliminate the problem of poor combustion during startup and light loads.
Our goal is to provide LCR diesel engines.

以下、本発明の一つの実施例を示すところの添
附の図面に従つて、本発明を更に詳細に説明す
る。
The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, which illustrate one embodiment of the invention.

第1図は、本発明の態様を含むエンジンを描い
たものである。このようなエンジンは通常、複数
のエンジン・シリンダと該シリンダに対応する複
数の往復動ピストンを含んでおり、そのうちの一
つのシリンダ10とそのピストン11とが第1図
に概略的に示されている。このエンジンは更に、
駆動軸14によつて互いに連結されているコンプ
レツサ12およびタービン13を含むターボチヤ
ージヤ9を備えている。前記駆動軸14は、その
両端において、コンプレツサ12およびタービン
13の各々のローターとそれぞれ連結している。
吸気マニホルド16がコンプレツサ12の空気吐
出口17とシリンダ10の吸気口18とを連通せ
しめ、一方では排気マニホルド19がシリンダ1
0の排気口21とタービン13の空気取入口また
は吸気口22とを連通せしめている。当該技術者
には良く知られているように、エンジンの作動
中、排気はエンジンシリンダの外に流れ、排気マ
ニホルド19を通過してタービン13を駆動す
る。このタービン13がコンプレツサ12を駆動
し、そして該コンプレツサがブースト圧力を有す
る吸気を吸気マニホルド16に供給する。
FIG. 1 depicts an engine incorporating aspects of the present invention. Such engines typically include a plurality of engine cylinders and a plurality of associated reciprocating pistons, one cylinder 10 and its piston 11 being shown schematically in FIG. There is. This engine also
A turbocharger 9 includes a compressor 12 and a turbine 13, which are connected to each other by a drive shaft 14. The drive shaft 14 is connected at both ends to rotors of the compressor 12 and the turbine 13, respectively.
An intake manifold 16 communicates the air outlet 17 of the compressor 12 with an intake port 18 of the cylinder 10, while an exhaust manifold 19 connects the air outlet 17 of the compressor 12 with the intake port 18 of the cylinder 10.
The exhaust port 21 of the turbine 13 and the air intake port 22 of the turbine 13 are communicated with each other. As is well known to those skilled in the art, during engine operation, exhaust gas flows out of the engine cylinders and passes through the exhaust manifold 19 to drive the turbine 13. The turbine 13 drives a compressor 12 which supplies intake air at boost pressure to an intake manifold 16.

前記エンジンは更に、バイアス管路26を備
え、その吸気口27が吸気マニホルド16に開口
し、吐出口28が排気マニホルド19に開口して
いる。前記両口27および28の間のバイパス管
路26には、第2図において詳しく示されている
流量制御またはサージ制御バルブ29と空気エゼ
クタ31とが連結されている。このエゼクタ31
は、排気マニホルド方向に向いており、管路26
の下流方向に空気のジエツトまたは流れを放射す
るように方向づけられている空気ノズル32を含
んでいる。このノズル32は管路33を介して圧
縮空気供給装置34と連結されており、また管路
33には、符号36および37で示され、後に詳
述される二つの制御バルブが設けられている。こ
れにより、これら二つのバルブ36および37が
ともに開いたときには、空気の流れまたはジエツ
トがノズル32を介して放出され、管路26を通
つて排気マニホルド26に向かう空気の流れが発
生する。常態では、管路26を通過する空気はバ
ルブ29を通るのであるが、バルブ29が閉塞さ
れたときには、図示されていない装置が、エゼク
タ31を通る空気の流れを可能にするように、管
路26におけるノズル32の上流に設けられる。
The engine further includes a bias line 26 with an inlet 27 opening into the intake manifold 16 and an outlet 28 opening into the exhaust manifold 19. Connected to the bypass line 26 between the ports 27 and 28 is a flow control or surge control valve 29 and an air ejector 31, which are shown in more detail in FIG. This ejector 31
is facing toward the exhaust manifold, and the pipe line 26
It includes an air nozzle 32 oriented to emit a jet or flow of air in a direction downstream of the air. This nozzle 32 is connected via a line 33 to a compressed air supply 34, which is also provided with two control valves, designated 36 and 37 and described in more detail below. . Thus, when these two valves 36 and 37 are both open, a stream or jet of air is ejected through the nozzle 32, creating a stream of air through the line 26 and towards the exhaust manifold 26. Normally, air passing through conduit 26 passes through valve 29, but when valve 29 is occluded, a device (not shown) closes the conduit to allow air flow through ejector 31. 26 upstream of the nozzle 32.

前記流量制御バルブ29は、バイパス空気量を
加減するためにバルブ29を調整するところの、
第1図および第2図に図示の制御機構41に作動
的に連結している。この制御機構41は後に説明
するようにコンプレツサ12の出力に応答するよ
うに構成されている。
The flow rate control valve 29 adjusts the valve 29 to adjust the amount of bypass air.
It is operatively connected to a control mechanism 41 shown in FIGS. 1 and 2. The control mechanism 41 is configured to respond to the output of the compressor 12, as will be explained later.

前記排気マニホルド19には、タービン13を
駆動する加熱空気の追加量を供給するために、排
気マニホルド19内で燃料を燃焼せしめるように
設計されているところの排気マニホルドバーナ4
2が設けられている。この排気マニホルドバーナ
42は、燃料供給装置47から燃料供給量制御ユ
ニツト46(以下単に燃料制御ユニツトと称す)
および燃料管路44を通つて燃料を受けるところ
の燃料噴射ノズル43を含んでいる。一本のスパ
ークプラグ48が排気マニホルドバーナ内に設け
られていて、ノズル43によつてバーナ燃焼室内
に噴射される燃料を着火するようになつている。
このスパークプラグ48は、これに電気的エネル
ギを与えるところのエキサイタ49に連結されて
いる。
The exhaust manifold 19 is provided with an exhaust manifold burner 4 which is designed to burn fuel within the exhaust manifold 19 in order to provide an additional amount of heated air to drive the turbine 13.
2 is provided. This exhaust manifold burner 42 is connected to a fuel supply amount control unit 46 (hereinafter simply referred to as a fuel control unit) from a fuel supply device 47.
and a fuel injection nozzle 43 that receives fuel through a fuel line 44. A spark plug 48 is provided within the exhaust manifold burner and is adapted to ignite the fuel injected into the burner combustion chamber by the nozzle 43.
This spark plug 48 is connected to an exciter 49 which provides it with electrical energy.

また、前記エンジンは次のようなエンジン性能
を向上させるための各装置を備えることが可能で
ある。すなわち、たとえば、吸気マニホルド16
内におけるシリンダ10の吸気口18の前方に設
けられる空気アフタクーラ51のようなものであ
る。更に、吸気マニホルドバーナ52が燃焼性能
向上のために働くように前記アフタクーラ51と
シリンダの吸気口18との間に装備される。ま
た、吸気マニホルドバーナ52に対する燃料供給
量を加減するために前記燃料供給装置47と吸気
マニホルドバーナ52との間にもう一つの燃料制
御装置53が設けられている。
Further, the engine can be equipped with the following devices for improving engine performance. That is, for example, the intake manifold 16
It is like an air aftercooler 51 provided in front of the intake port 18 of the cylinder 10 within the cylinder 10. Further, an intake manifold burner 52 is installed between the aftercooler 51 and the cylinder intake port 18 to improve combustion performance. Further, another fuel control device 53 is provided between the fuel supply device 47 and the intake manifold burner 52 in order to adjust the amount of fuel supplied to the intake manifold burner 52.

前記エンジンは更にまた、各構成装置の作動を
調整し、また各装置を損傷から保護するための多
くの制御装置を備えている。例えば、エンジンの
潤滑系の一部を構成する系統61がターボチヤー
ジヤ駆動軸14が潤滑するように連結されてお
り、そして前記バルブ36の開閉を制御するため
に前記潤滑系統61内の潤滑圧力の存在を感知す
るように制御系統62が配備されている。この制
御系統62は、潤滑圧力を感知して潤滑系統61
内に潤滑圧力があるときのみバルブ36を開放せ
しめるところの制御スイツチ63を備えている。
この制御装置は、始動時にエンジンが回転し、し
かも駆動軸14が潤滑されるまで前記エジエクタ
31が作動することを防ぐ。前記圧搾空気供給管
路33内に設けられている前記バルブ37は、吸
気マニホルド16および排気マニホルド19の各
内圧に応答し、吸気マニホルド16内の圧力が排
気マニホルド19内の圧力より低いときにのみ該
バルブ37を開放せしめるところの空気差圧応答
バルブである。吸気マニホルド16の圧力が排気
マニホルド19の圧力よりも高い場合、この差圧
によつてバイパス管路26を通つて排気マニホル
ドに向かう空気流が発生するので、エゼクタ31
の作動は通常必要とされない。前記燃料制御ユニ
ツト46は、空気供給管路33内における前記バ
ルブ36の下流の圧力と、そして前記アフタクー
ラ51内の空気圧力とを感知し、それによつて排
気マニホルドバーナ42の燃料噴射ノズル43へ
の燃料供給量を制御する。一方、前記制御機構4
1は管路33に連通する管路66を介して高圧空
気を受け、該管路66に設けられるバルブ67は
配管68によつて、コンプレツサ12の吐出圧力
に応答する。
The engine also includes a number of controls for coordinating the operation of the components and protecting them from damage. For example, a system 61 constituting a part of the engine's lubrication system is connected to the turbocharger drive shaft 14 for lubrication, and the presence of lubrication pressure in the lubrication system 61 to control the opening and closing of the valve 36. A control system 62 is arranged to sense. This control system 62 senses the lubrication pressure and controls the lubrication system 61.
A control switch 63 is provided which causes the valve 36 to open only when there is lubricating pressure therein.
This control device prevents the ejector 31 from operating until the engine is rotating during startup and the drive shaft 14 is lubricated. The valve 37 provided in the compressed air supply line 33 is responsive to the respective internal pressures of the intake manifold 16 and the exhaust manifold 19 and is activated only when the pressure in the intake manifold 16 is lower than the pressure in the exhaust manifold 19. This is an air differential pressure responsive valve that opens the valve 37. When the pressure in the intake manifold 16 is higher than the pressure in the exhaust manifold 19, this pressure difference creates an air flow through the bypass line 26 toward the exhaust manifold, so that the ejector 31
activation is normally not required. The fuel control unit 46 senses the pressure in the air supply line 33 downstream of the valve 36 and the air pressure in the aftercooler 51, thereby increasing the pressure to the fuel injection nozzles 43 of the exhaust manifold burner 42. Controls fuel supply amount. On the other hand, the control mechanism 4
1 receives high pressure air via a line 66 communicating with line 33, and a valve 67 provided in line 66 responds to the discharge pressure of compressor 12 via line 68.

前記制御機構41と流量制御バルブ29との作
動原理は次の事柄の発見に基ずいている。すなわ
ち、後において詳述するところの第3図に示され
る典型的なコンプレツサ作動特性図におけるサー
ジ限界線に関して、作動点がそのサージ限界線に
沿つて、接近して、そして並行して動かされるよ
うなときに、通路98における空気全圧中の空気
動圧に対する通路96の空気静圧の比率は一定に
近ずくという現象の発見である。この発見原理を
用いる完成されるべき目的は、コンプレツサを限
界性能近くの状態において、かつ、非サージ領域
内において作動せしめることである。
The operating principle of the control mechanism 41 and the flow rate control valve 29 is based on the following discovery. That is, with respect to the surge limit line in the typical compressor operating characteristic diagram shown in FIG. This is the discovery of a phenomenon in which the ratio of the aerostatic pressure in the passage 96 to the air dynamic pressure in the total air pressure in the passage 98 approaches a constant value. The goal to be achieved using this heuristic is to operate the compressor near its performance limits and within the non-surge region.

第2図は、前記制御機構41と流量制御バルブ
29とを拡大して詳細に示している。制御機構4
1は、ハウジング76とカバー77とを含むスプ
ールバルブ装置を備えており、これらハウジング
76とカバー77との間にダイヤフラム室78が
形成されている。また、柔軟なダイヤフラム79
がハウジング76とカバー77との間にダイヤフ
ラム室78を横切つて伸びるように装備されてい
る。このダイヤフラム79はハウジング76とカ
バー77との間に気密連結を形成する。このダイ
ヤフラム79の上方にはバネキヤツプ81が配備
され、このバネキヤツプ81の上側と前記カバー
77の下側との間に圧縮バネ82が弾発状態に挿
入されている。すなわち、キヤツプ81とバネ8
2とはダイヤフラム室78内に収容されている。
ダイヤフラム79およびキヤツプ81の中心部に
は共通の穴があけられ、その穴を貫通してスプー
ル83のネジ付き上端部が伸び、ナツト84によ
つてダイヤフラム79およびバネキヤツプ81に
締め付けられている。好適には、ダイヤフラム7
9の下側とスプール83の前記上端部に形成され
る段部86との間に平坦な圧力板85が設置され
る。
FIG. 2 shows the control mechanism 41 and flow control valve 29 in detail in an enlarged manner. Control mechanism 4
1 includes a spool valve device including a housing 76 and a cover 77, and a diaphragm chamber 78 is formed between the housing 76 and the cover 77. In addition, a flexible diaphragm 79
is provided extending across diaphragm chamber 78 between housing 76 and cover 77 . This diaphragm 79 forms a gas-tight connection between the housing 76 and the cover 77. A spring cap 81 is provided above the diaphragm 79, and a compression spring 82 is inserted between the upper side of the spring cap 81 and the lower side of the cover 77 in a resilient state. That is, the cap 81 and the spring 8
2 is accommodated in the diaphragm chamber 78.
A common hole is drilled in the center of diaphragm 79 and cap 81 through which the threaded upper end of spool 83 extends and is tightened to diaphragm 79 and spring cap 81 by nut 84. Preferably, the diaphragm 7
A flat pressure plate 85 is installed between the lower side of the spool 83 and a step 86 formed at the upper end of the spool 83.

前記ハウジング76はスプール孔91と複数個
の空気流通路をその中に有している。スプール孔
91は、該スプール孔内に嵌着せしめられ、スプ
ール83を滑動自在に受け入れるスリーブ92を
有している。第一の空気流通路93がその一側で
圧縮空気供給装置34に連通する前記管路66
(第1図参照)に連結され、もう一つの空気流通
路94がその一側で吸気マニホルド16に連通す
る前記通路96と連結し、更にもう一つの空気流
通路97がその一側で同じく吸気マニホルド16
に連通する通路98と連結している。前記空気流
通路94の他側はダイヤフラム79の上方に形成
されているダイヤフラム室78に開口し、また前
記空気流通路97の他側はダイヤフラム79の下
方に形成されているダイヤフラム室78に開口し
ている。
The housing 76 has a spool hole 91 and a plurality of airflow passageways therein. The spool hole 91 has a sleeve 92 that is fitted into the spool hole and slidably receives the spool 83. Said conduit 66 through which the first air flow passage 93 communicates on one side with the compressed air supply device 34
(see FIG. 1), another air flow passage 94 is connected on one side to said passage 96 which communicates with the intake manifold 16, and yet another air flow passage 97 is connected on one side to said passage 96 which also communicates with the intake manifold 16. Manifold 16
It is connected to a passage 98 that communicates with the. The other side of the air flow passage 94 opens into a diaphragm chamber 78 formed above the diaphragm 79, and the other side of the air flow passage 97 opens into a diaphragm chamber 78 formed below the diaphragm 79. ing.

スプール孔91の下端には、該下端が大気に開
放または連通するように中央部に貫通孔101を
有するネジ付きキヤツプ99が螺合されている。
このキヤツプ99とスプール83の下端との間に
は、スプール83を上方へ付勢するように圧縮バ
ネ102が弾発状態に介装されている。それで
も、ダイヤフラム室78内に設けられている前記
圧縮バネ82はダイヤフラム79とスプール83
を下方へ付勢する傾向にあることは勿論である。
前記ハウジング76内に形成される前記の各空気
流通路に加えて、もう二つの空気流通路103と
104とがハウジング76中に形成され、それら
の各一側は、流量制御バルブ29のシリンダ室に
連通する二つの通路106および107にそれぞ
れ連結し、またそれらの各他側は、スプール孔9
1に開口している。
A threaded cap 99 having a through hole 101 in the center is screwed onto the lower end of the spool hole 91 so that the lower end is open to or communicates with the atmosphere.
A compression spring 102 is interposed between the cap 99 and the lower end of the spool 83 in a resilient manner so as to bias the spool 83 upward. Nevertheless, the compression spring 82 provided in the diaphragm chamber 78 is connected to the diaphragm 79 and the spool 83.
It goes without saying that there is a tendency to urge downward.
In addition to each of the aforementioned air flow passages formed in the housing 76, two more air flow passages 103 and 104 are formed in the housing 76, each one side of which is connected to the cylinder chamber of the flow control valve 29. are connected to two passages 106 and 107, respectively, which communicate with the spool hole 9.
It opens at 1.

前記スリーブは、その半径方向一側に前記空気
流通路93の他側をスプール孔91の内部空間に
連通せしめる連通孔111を有し、またその半径
方向他側に前記二つの空気流通路103および1
04の各他側を同じくスプール孔91の内部空間
にそれぞれ連通せしめる連通孔112および11
3を有している。スプール83にはその軸方向中
央部の外周に環状溝114が形成されており、該
環状溝114の軸方向の長さは前記二つの連通孔
の軸方向の間隔よりもやや短かくなつている。斯
くして、第2図に見られるようにスプール83が
その中立位置にあるときは、前記環状溝114は
二つの連通孔112および113のいずれとも連
通しない。一方、もう一つの前記連通孔111
は、第2図に見られる本発明の実施例では、前記
他側の二つの連通孔112と113との略中間部
に位置するように設けられているので、スプール
83の前記環状溝114と常に連通することを許
されている。第2図から明らかなとおり、スプー
ル83が上方に移動すると、環状溝114は連通
孔113と連通するようになり、斯くして、空気
流通路93と空気流通路104とは環状溝114
を介して連通状態に置かれる。一方、スプール8
3が下方に移動すると、前記環状溝114は連通
孔112と連通するようになり、従つて、空気流
通路93と空気流通路103とが環状溝114を
介して連通状態に置かれる。前述したように環状
溝114は一度に二つの連通孔112と113に
連通することはできず、スプール83の移動に伴
い、どちらか一方の連通孔だけと連通することに
なる。
The sleeve has a communication hole 111 on one side in the radial direction that communicates the other side of the air flow passage 93 with the internal space of the spool hole 91, and the two air flow passages 103 and 111 on the other side in the radial direction. 1
Communication holes 112 and 11 connect the other sides of 04 to the internal space of the spool hole 91, respectively.
It has 3. An annular groove 114 is formed on the outer periphery of the spool 83 at its axial center, and the axial length of the annular groove 114 is slightly shorter than the axial distance between the two communicating holes. . Thus, when the spool 83 is in its neutral position as seen in FIG. 2, the annular groove 114 does not communicate with either of the two communicating holes 112 and 113. On the other hand, the other communication hole 111
In the embodiment of the present invention shown in FIG. 2, the annular groove 114 of the spool 83 and allowed to communicate at all times. As is clear from FIG. 2, when the spool 83 moves upward, the annular groove 114 comes into communication with the communication hole 113, and thus the air flow passage 93 and the air flow passage 104 are connected to the annular groove 114.
placed in communication via. On the other hand, spool 8
3 moves downward, the annular groove 114 comes into communication with the communication hole 112, and thus the air flow passage 93 and the air flow passage 103 are placed in communication via the annular groove 114. As described above, the annular groove 114 cannot communicate with the two communication holes 112 and 113 at once, and as the spool 83 moves, it communicates with only one of the communication holes.

前記スプール83には、その半径方向中心部に
軸方向に伸びる開放孔116が形成されており、
該開放孔116の下端はスプール孔内に開口し、
大気に連通する慣通孔101に通じている。この
開放孔116は更に、前記環状溝114から隔た
つた上側および下側において、それぞれスプール
83の外周囲に形成される二つの細環状溝117
および118に連通する。上側の細環状溝117
は、スプール83が下方に移動され、環状溝11
4が連通孔112が連通するとき、同時に該細環
状溝117と連通孔113とが互に連通するよう
に配置されている。また逆に、スプール83が上
方に移動され、環状溝114が連通孔113と連
通するとき、下側の細環状溝が連通孔112と連
通するように、該下側の細環状溝は配置されてい
る。以上の構成において、スプール83が第2図
の位置から下方へ移動されているとき前記管路6
6が圧縮空気供給装置34から高圧空気を受ける
と、空気流通路103もまた高圧空気を受け、一
方、空気流通路104はスプール83内の細環状
溝117および開放孔116を介して大気に連通
される。反対に、スプール83が上方へ移動され
ているときは、空気流通路104が管路66、連
通孔111、環状溝114および連通孔112を
順次介して圧縮空気供給装置34からの高圧空気
を受ける。
The spool 83 has an open hole 116 formed in its radial center and extending in the axial direction.
The lower end of the open hole 116 opens into the spool hole,
It communicates with a common hole 101 that communicates with the atmosphere. This open hole 116 further includes two narrow annular grooves 117 formed around the outer periphery of the spool 83 on the upper and lower sides separated from the annular groove 114.
and communicates with 118. Upper narrow annular groove 117
, the spool 83 is moved downward and the annular groove 11
4 is arranged so that when the communication hole 112 communicates, the narrow annular groove 117 and the communication hole 113 communicate with each other at the same time. Conversely, when the spool 83 is moved upward and the annular groove 114 communicates with the communication hole 113, the lower narrow annular groove is arranged so that the lower narrow annular groove communicates with the communication hole 112. ing. In the above configuration, when the spool 83 is moved downward from the position shown in FIG.
6 receives high pressure air from the compressed air supply device 34, the air flow passage 103 also receives high pressure air, while the air flow passage 104 communicates with the atmosphere via the narrow annular groove 117 and the open hole 116 in the spool 83. be done. On the other hand, when the spool 83 is moved upward, the air flow passage 104 receives high pressure air from the compressed air supply device 34 through the pipe line 66, the communication hole 111, the annular groove 114, and the communication hole 112 in this order. .

第1図において概略すでに説明したように、二
つの通路96および98がエンジンの吸気マニホ
ルド16に連通している。通路96の方は、コン
プレツサ12の吐出口17における吸気マニホル
ド16内の空気静圧に応答するように設けられて
おり、一方、通路98の方は、吐出口17におけ
る吸気マニホルド16内の空気全圧に応答するよ
うに設けられている。
Two passages 96 and 98 communicate with the engine's intake manifold 16, as generally described above in FIG. Passage 96 is provided to respond to static air pressure within intake manifold 16 at outlet 17 of compressor 12, while passageway 98 is provided to respond to static air pressure within intake manifold 16 at outlet 17 of compressor 12. arranged to respond to pressure.

前記流量制御バルブ29はシリンダ室122を
有する空圧シリンダを備えている。シリンダ室1
22内にはピストン123が滑動自在に収容され
ており、ピストンロツド124がピストン123
と連結し、かつシリンダ121の底を貫いて伸び
ている。シリンダ室122の上端に開口する連通
孔126と前記空気流通路104とを連結するよ
うに管路107が設けられ、また、シリンダ室1
22の下部に開口する連通孔127と前記空気流
通路103とを連結するように管路106が設け
られている。斯くして、管路106と107とは
ピストン123の両側でそれぞれシリンダ室12
2と連通することになる。ピストン123の外周
面にはピストンを通つて空気が流通しないように
シール128が設けられている。
The flow control valve 29 includes a pneumatic cylinder having a cylinder chamber 122. Cylinder chamber 1
A piston 123 is slidably housed in the piston 22, and a piston rod 124 is attached to the piston 123.
and extends through the bottom of the cylinder 121. A pipe line 107 is provided to connect the communication hole 126 opened at the upper end of the cylinder chamber 122 and the air flow passage 104.
A conduit 106 is provided to connect a communication hole 127 that opens at the bottom of the air flow passage 22 and the airflow passage 103 . Thus, conduits 106 and 107 are connected to cylinder chamber 12 on either side of piston 123, respectively.
It will communicate with 2. A seal 128 is provided on the outer peripheral surface of the piston 123 to prevent air from flowing through the piston.

ピストンロツド124はシリンダ底部の気密孔
131を通つてシリンダ121の外に突出し、そ
の下端においてバイパス管路26を開閉するとこ
ろのバイパスバルブと連結している。このバイパ
スバルブとピストンロツドとの連結は“から動
き”を為す連結方法によつて連結されている。こ
の“から動き”連結を詳しく説明すれば、ピスト
ン123およびピストンロツド124はバルブ部
材132に下方に向かう力を付与するが、バルブ
部材132に上方に向かう力を付与しないように
構成されているということである。すなわち、こ
の連結部にはピストンロツド124の下端部に取
り付けられるスリーブ133が備えられ、該スリ
ーブはバルブ部材132の内部に形成される円筒
孔134内に滑動自在に位置せしめられている。
このスリーブの下端は、円筒孔134の下端に形
成されている段部136と当接することができ
る。斯くして、ピストンロツド124とスリーブ
133との下向きの動きが、スリーブ133をバ
ルブ部材132の段部136に当接せしめ、そし
てバルブ部材132を下方に押す。しかし一方、
ピストンロツド124とスリーブ133との上向
きの動きは、バルブ部材132に上向きの力を与
えることなく、単に、スリーブ133を前記円筒
孔134内で上向きに滑動せしめるだけである。
The piston rod 124 projects out of the cylinder 121 through an airtight hole 131 at the bottom of the cylinder, and is connected at its lower end to a bypass valve that opens and closes the bypass line 26. The bypass valve and the piston rod are connected by a "knock-off" connection method. To explain this "from-motion" connection in detail, the piston 123 and piston rod 124 are configured to apply a downward force to the valve member 132, but not to apply an upward force to the valve member 132. It is. That is, this connection is provided with a sleeve 133 attached to the lower end of the piston rod 124, and the sleeve is slidably positioned within a cylindrical hole 134 formed inside the valve member 132.
The lower end of this sleeve can abut against a step 136 formed at the lower end of the cylindrical hole 134. The downward movement of piston rod 124 and sleeve 133 thus causes sleeve 133 to abut step 136 of valve member 132 and pushes valve member 132 downwardly. But on the other hand,
The upward movement of piston rod 124 and sleeve 133 simply causes sleeve 133 to slide upwardly within said cylindrical bore 134 without applying an upward force to valve member 132.

一つの圧縮バネ137が、その一側でバルブ部
材132の外周面に形成された段部138に当接
し、他側でバルブハウジングの内壁面139に当
接し、しかもバルブ部材132の周囲に位置する
ように圧縮状態で配備されている。バルブ部材1
32には更に、前記円筒孔134の下端とバイパ
ス管路26の内部とを連通せしめ、しかも前記ス
リーブ133が円筒孔134内を上下方向に動く
ときに、円筒孔134の下端の内外に空気の流通
を許すための通気孔となる細通路141が形成さ
れている。
One compression spring 137 contacts a step 138 formed on the outer peripheral surface of the valve member 132 on one side, contacts an inner wall surface 139 of the valve housing on the other side, and is located around the valve member 132. It is deployed in a compressed state. Valve member 1
32 further communicates the lower end of the cylindrical hole 134 with the inside of the bypass conduit 26, and when the sleeve 133 moves up and down within the cylindrical hole 134, air flows inside and outside the lower end of the cylindrical hole 134. A narrow passage 141 serving as a ventilation hole for allowing circulation is formed.

前記バルブ部材132は、壁142によつて形
成されるところのバイパス管路の一部である空気
通路内に配置されている。この空気通路内にはバ
ルブ部材132の下端に形成される弁座と当接す
る弁座143が形成されている。バルブ部材13
2が、第2図に点線で示されている位置まで下方
に押されると、弁座面143は弁座144に密着
し、バイパス管路26への空気の流通を阻止す
る。しかし、バルブ部材132が第2図に実線で
示されているように上方に移動させられていると
きは、バイパス空気はバルブ部材を通過し、バイ
パス管路26を通つて流される。弁座144は、
好ましくは、バイパス管路壁面147に接近して
伸びる略円筒案内突起146を有しているほうが
良い。そして、この案内突起146の装備がバイ
パスバルブの作動を安定化せしめることも判明し
ている。ピストン123およびスリーブ133が
上方位置にあるとき、前記バネ137がバルブ部
材132を弁座143上に保持せしめている。し
かしながら、吸気マニホルド16と排気マニホル
ド19との間にバネ137の弾発力に充分打ち勝
つ程の圧力差が存在するときには、バルブ部材1
32はチエツク弁として作用し、吸気マニホルド
16から排気マニホルド19への空気の流れを許
すように開く。このチエツクバルブ装置は逆方向
の空気の流れを阻止する。
The valve member 132 is located within an air passageway that is part of a bypass line defined by a wall 142. A valve seat 143 is formed in this air passage and comes into contact with a valve seat formed at the lower end of the valve member 132. Valve member 13
2 is pushed downward to the position shown in dotted lines in FIG. However, when the valve member 132 is moved upwardly, as shown in solid lines in FIG. 2, bypass air is forced past the valve member and through the bypass line 26. The valve seat 144 is
Preferably, a substantially cylindrical guide protrusion 146 extending close to the bypass pipe wall surface 147 is provided. It has also been found that the provision of this guide protrusion 146 stabilizes the operation of the bypass valve. The spring 137 holds the valve member 132 on the valve seat 143 when the piston 123 and sleeve 133 are in the upper position. However, when a pressure difference exists between the intake manifold 16 and the exhaust manifold 19 that is sufficient to overcome the elastic force of the spring 137, the valve member 1
32 acts as a check valve and opens to allow air flow from intake manifold 16 to exhaust manifold 19. This check valve device prevents air flow in the opposite direction.

再び第1図に戻つて、前記通路96と98とは
前述のように吸気マニホルド16に連結されてお
り、制御機構41は、コンプレツサ12の吐出口
17における吸気マニホルド内の空気静圧および
空気全圧にそれぞれ応答するわけであるが、それ
だけでなく、静圧および全圧の二つの圧力信号を
増強せしめるために、好ましくは絞り部151に
よつて形成されるベンチユリが装備される。斯く
して、空気静圧通路96は、ベンチユリの絞り部
151に開口する通路152に連結し、一方、全
圧通路98は絞り部151の直ぐ下流に置かれ
て、一端を上流方向に開口する管153に連結し
ている。ベンチユリの絞り部151における空気
静圧は通路152および96内に導かれ、空気全
圧は管153および通路98内に導かれることに
なる。この空気全圧は空気静圧にベンチユリを通
るコンプレツサの吐出空気によつて生じる空気動
圧を加算した圧力に等しくなる。
Returning again to FIG. 1, the passages 96 and 98 are connected to the intake manifold 16 as described above, and the control mechanism 41 controls the static air pressure and total air pressure in the intake manifold at the outlet 17 of the compressor 12. A vent lily, preferably formed by a constriction 151, is provided to intensify the two pressure signals, respectively responsive to pressure, but also static pressure and total pressure. Thus, the aerostatic pressure passage 96 connects to a passage 152 that opens into the constriction 151 of the bench lily, while the total pressure passage 98 is located immediately downstream of the constriction 151 and opens at one end in the upstream direction. It is connected to pipe 153. The static air pressure in the constriction 151 of the bench lily will be directed into the passages 152 and 96, and the total air pressure will be directed into the tube 153 and the passage 98. This total air pressure is equal to the static air pressure plus the dynamic air pressure created by the compressor discharge air through the bench lily.

再び第2図に戻つて、制御機構41と流量制御
バルブ29との作動を説明する。空気静圧Psがダ
イアフラム79の上方に存在し、また空気全圧Pt
がダイアフラム79の下方に存在する。静圧はダ
イヤフラムの全面積A1に作用し、一方、全圧は
ダイアフラムの全面積A1からスプール83の断
面積A2を引いた面積に作用する。
Returning again to FIG. 2, the operation of the control mechanism 41 and flow rate control valve 29 will be explained. An aerostatic pressure P s exists above the diaphragm 79 and a total air pressure P t
exists below the diaphragm 79. The static pressure acts on the total area A 1 of the diaphragm, while the total pressure acts on the total area A 1 of the diaphragm minus the cross-sectional area A 2 of the spool 83.

前記両方の圧力が〔PsA1=Pt(A1−A2)〕の圧
力均衡を生じるとき、スプール83は、スプール
の環状溝114の連通孔112および113のい
ずれにも連通しないところの中立位置に置かれ
る。従つて、この場合には、シリンダ室のいずれ
の側も加圧されず、スリーブ133は、その位置
にかまわず、その時の位置に停止することにな
る。
When both of the above pressures produce a pressure balance of [P s A 1 =P t (A 1 −A 2 )], the spool 83 is in a position where it does not communicate with any of the communication holes 112 and 113 of the annular groove 114 of the spool. is placed in a neutral position. Therefore, in this case, neither side of the cylinder chamber is pressurized, and the sleeve 133 will stop at the current position regardless of its position.

前記の圧力均衡から、全圧に対して静圧の方が
高くなると、スプール83は下方に動かされ、管
路66の高空気圧がシリンダ室122の下側に供
給される。それ故、ピストン123は上方に付勢
され、吸気マニホルド16の空気圧力がチエツク
バルブ29を開いて吸気マニホルド内の空気をバ
イパスせしめる。一方、動圧が増大すると、スプ
ール83は上方に動かされ、高圧管路66をシリ
ンダ室122の上側に連通せしめることになる。
この作用はピストン123を下方に付勢し、バイ
パス空気量を減じるようにバルブ29に閉塞作動
を生ぜしめる。
From the pressure balance described above, when the static pressure becomes higher than the total pressure, the spool 83 is moved downward and the high air pressure in the line 66 is supplied to the lower side of the cylinder chamber 122. Therefore, piston 123 is forced upwardly and air pressure in intake manifold 16 opens check valve 29 to bypass air in the intake manifold. On the other hand, when the dynamic pressure increases, the spool 83 is moved upward, causing the high pressure pipe line 66 to communicate with the upper side of the cylinder chamber 122.
This action forces piston 123 downwardly, causing valve 29 to close so as to reduce the amount of bypass air.

尚、前述した本発明の制御機構41の構成に関
して、次の二点を追加する。すなわち、第一に、
キヤツプ81の上端は、スプール83が過度に上
方に移動するのを防ぐためのストツパとして働く
ことであり、第二に、制御機構41は前述した作
動における圧力信号を増幅せしめるためのパイロ
ツトバルブの役目を果たすが、この制御機構41
は、流量制御バルブ29を空気圧力に直接応答す
るように構成することによつて省略され得る。
Note that the following two points are added regarding the configuration of the control mechanism 41 of the present invention described above. That is, firstly,
The upper end of the cap 81 serves as a stopper to prevent the spool 83 from moving upwards excessively, and secondly, the control mechanism 41 serves as a pilot valve to amplify the pressure signal in the operation described above. However, this control mechanism 41
can be omitted by configuring the flow control valve 29 to respond directly to air pressure.

第3図に関して、更に本発明のエンジン装置の
作動を説明する。
With reference to FIG. 3, the operation of the engine system of the present invention will be further explained.

第3図は、横軸に毎秒当たりの重量において表
示される空気流量をとり、ブースト圧力比に換算
されている空気圧力を縦軸にとつてグラフ化した
三つの要素に関する変化を示すものである。第3
図のグラフにおいて、線161はコンプレツサの
サージ限界線を示し、線162は非バイパスター
ボチヤージヤのコンプレツサ出力を示し、そし
て、線163は所望のコンプレツサ作動線を示
す。今、エンジンが低速時に非バイパス状態で作
動していると仮定すると、エンジンに吸い込まれ
る空気量または空気重量は点164によつて示さ
れ、そのときの吸入空気圧力は点166で示され
る。この空気重量と空気圧力の交点C1はサージ
限界線161の左側に位置することになり、この
領域ではコンプレツサ12は作動しない。しかし
ながら、本発明のバイパス装置のために、エンジ
ンの要求はこれに応じようとする。コンプレツサ
12が作動線163より高い吐出圧力で始動する
と、増大した静圧がピストン123を上方を動か
し、コンプレツサ吐出圧力の一部がバイパス管路
26を通つてバイパスされる。バイパス管路の開
放に伴つて、コンプレツサ12は多くの空気流量
を発生するようになる。そして、コンプレツサ空
気流量が、その圧力に関しては点166で示され
る圧力を保持しながら、点167まで増す。バイ
パスされる空気量は点164と点167との間で
相違する。その結果、エンジンは、サージ限界線
に接近するがそれより右側に位置するところのエ
ンジンの最高性能(限界性能)に関する作動線1
63上でコンプレツサが作動する間に、エンジン
は所望の空気圧力および空気量を受けることにな
る。エンジンの回転速度の変化は空気の要求量を
変化せしめるが、バイパス空気量が変化する間
も、コンプレツサは作動線163上で作動しつづ
ける。流量制御バルブ29がバイパス空気量を加
減すると、ベンチユリの絞り部151における空
気圧力状態は変化するが、直ちに作動は安定す
る。
Figure 3 shows changes in three elements, with the horizontal axis representing air flow expressed in weight per second, and the vertical axis representing air pressure converted to boost pressure ratio. . Third
In the illustrated graph, line 161 represents the compressor surge limit line, line 162 represents the compressor output for a non-bypass turbocharger, and line 163 represents the desired compressor operating line. Assuming now that the engine is operating in a non-bypass condition at low speeds, the amount or weight of air drawn into the engine is indicated by point 164 and the intake air pressure at that time is indicated by point 166. The intersection point C1 between the air weight and the air pressure is located to the left of the surge limit line 161, and the compressor 12 does not operate in this region. However, due to the bypass device of the present invention, the demands of the engine will be met. When the compressor 12 starts with a discharge pressure above the operating line 163, the increased static pressure moves the piston 123 upwardly and a portion of the compressor discharge pressure is bypassed through the bypass line 26. As the bypass line is opened, the compressor 12 begins to generate a large amount of air flow. The compressor air flow rate then increases to point 167 while maintaining its pressure as indicated by point 166. The amount of air bypassed differs between points 164 and 167. As a result, the engine operates at an operating line 1 for the engine's maximum performance (limit performance), which approaches the surge limit line but is located to the right of it.
While the compressor is operating on 63, the engine will receive the desired air pressure and amount. Changes in engine speed cause the air demand to change, but the compressor continues to operate on operating line 163 while the amount of bypass air changes. When the flow rate control valve 29 adjusts the amount of bypass air, the air pressure state in the constricted portion 151 of the bench lily changes, but the operation immediately stabilizes.

以上の説明から、コンプレツサ吐出口の静圧と
動圧との間の一定の比率はサージ限界線161に
接近して平行するところの作動線163をつく
る。そしてこの比率がバイパス管路26内のバイ
パス空気量を調節するのに利用される。
From the above discussion, it can be seen that a constant ratio between the static and dynamic pressures at the compressor outlet creates an operating line 163 that is close to and parallel to the surge limit line 161. This ratio is then used to adjust the amount of bypass air in the bypass line 26.

第4図は、本発明エンジン装置の開発における
実際のテストデータのグラフである。そこには、
コンプレツサのサージ限界線と、該サージ限界線
の両側に位置する多くの作動線が示されている。
テストに供されたダイヤフラムとスプールとの直
径比率に関して、作動線は、サージ限界線に概略
平行を保ちながらサージ限界線の両側に移動せし
められる。サージ限界線が異なる傾斜を有する別
のコンプレツサが用いられる場合には、前記ダイ
ヤフラム断面積とスプール断面積との比率A1
A2を第4図のグラフ上に示されている14.9以外の
値に等しくさせる必要があるだろう。また、サー
ジ限界線の位置調整に加えて、第2図に示される
前記制御機構41内の二つのバネ82および10
2が本発明のエンジン装置の安定化に寄与してい
る。
FIG. 4 is a graph of actual test data in the development of the engine system of the present invention. There are
A compressor surge limit line and a number of operating lines on either side of the surge limit line are shown.
For the diaphragm to spool diameter ratios tested, the actuation line is moved to either side of the surge limit line while remaining generally parallel to the surge limit line. If another compressor is used whose surge limit line has a different slope, the ratio of the diaphragm cross-sectional area to the spool cross-sectional area A 1 /
It would be necessary to make A 2 equal to a value other than 14.9 as shown on the graph in Figure 4. In addition to adjusting the position of the surge limit line, the two springs 82 and 10 in the control mechanism 41 shown in FIG.
2 contributes to the stabilization of the engine device of the present invention.

一方、前記制御機構41および流量制御バルブ
29が廃ガスまたは反サージ制御装置としても利
用され得るときは、それらをエゼクタ31および
排気マニホルドバーナ42と結合して用いること
が好ましい。前述したように、LCR(低圧縮比)
エンジンは、エンジンが冷えているときは始動し
難いので、前記バイパス管路26はエンジンの始
動性能を向上させるためにバーナ42と協働せし
められる。エンジンの電気系統が最初に接続さ
れ、始動モータが活動せしめられると、エンジン
が回転せしめられ、燃料ポンプと潤滑油ポンプと
が作動を開始する。エキサイタ49はまた、プラ
グ48に火花を生ぜしめる。潤滑圧力がスイツチ
63を作動し、空気バルブ36を開放する。最初
は、エンジンによる排気がタービン13を駆動せ
しめるのに充分でなく、また吸気マニホルドと排
気マニホルドとの間に差圧が生じないためにバル
ブ37が開放される。従つて、圧縮空気供給装置
34から供給される圧縮空気はノズル32を通つ
て流れ、この比較的少量の空気が前記エンジンの
排気とが連合してバーナ42内へ流れ込む。そし
て、燃料噴射ノズル43からの燃料と前記連合気
体が混合し、点火プラグ48によつて着火せしめ
られる。その結果、この着火によるバーナ排気が
タービン13を容易に駆動することになる。一
方、コンプレツサ12はこのタービンの駆動に従
つて駆動され、吸気マニホルド16内に大量の空
気を供給するようになる。この空気の一部がバイ
パスされ、エゼクタ31の作用によつてバイパス
管路26内を流れるようになる。バーナ42へ流
れるこの増量空気は、バーナ排気を増大せしめ、
タービン13の駆動性能を高める。斯くして、こ
のブーストストラツプ式作動はターボチヤージヤ
の回転速度を増加することになる。吸入空気はコ
ンプレツサ12によつて圧縮され加熱される。こ
の吸入空気に付加されるエネルギがある基準に達
つすると、シリンダ内の燃焼が起こり、エンジン
が作動する。
On the other hand, when the control mechanism 41 and the flow control valve 29 can also be used as waste gas or anti-surge control devices, it is preferable to use them in combination with the ejector 31 and the exhaust manifold burner 42. As mentioned earlier, LCR (low compression ratio)
Since the engine is difficult to start when the engine is cold, the bypass line 26 is made to cooperate with the burner 42 to improve the starting performance of the engine. When the engine's electrical system is first connected and the starter motor is activated, the engine is turned and the fuel and lube pumps begin operating. Exciter 49 also produces a spark in plug 48. The lubricating pressure actuates switch 63, opening air valve 36. Initially, valve 37 is opened because there is not enough exhaust from the engine to drive turbine 13 and there is no pressure differential between the intake and exhaust manifolds. The compressed air supplied from the compressed air supply 34 thus flows through the nozzle 32 and this relatively small amount of air is combined with the exhaust of the engine and flows into the burner 42 . Then, the fuel from the fuel injection nozzle 43 and the combined gas are mixed and ignited by the ignition plug 48. As a result, the burner exhaust resulting from this ignition easily drives the turbine 13. On the other hand, the compressor 12 is driven in accordance with the drive of this turbine, and supplies a large amount of air into the intake manifold 16. A portion of this air is bypassed and flows through the bypass line 26 by the action of the ejector 31. This increased air flowing to the burner 42 increases the burner exhaust,
The driving performance of the turbine 13 is improved. This boost strap operation thus increases the rotational speed of the turbocharger. The intake air is compressed and heated by the compressor 12. When the energy added to this intake air reaches a certain threshold, combustion occurs within the cylinder and the engine runs.

エゼクタ31および/またはバーナ42はま
た、前記以外のエンジン状態のときに、エンジン
出力および/またはエンジン性能を増大するよう
に作動され得る。更に、前記吸気マニホルドバー
ナ52はエンジンの始動時およびアイドリング時
に吸入空気を加熱するために用いられる。そし
て、アフタクーラ51はエンジンの始動時には通
常作動されないように構成されている。
Ejector 31 and/or burner 42 may also be operated to increase engine power and/or engine performance during other engine conditions. Additionally, the intake manifold burner 52 is used to heat intake air during engine starting and idling. The aftercooler 51 is configured not to normally operate when the engine is started.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明によるターボチヤージヤ装置
およびバイパス装置を有するデイーゼル・エンジ
ンの概略系統図であり、第2図は前記エンジンの
空気バイパス制御装置の断面図であり、そして第
3図および第4図はそれぞれ前記エンジンの作動
状態を示す線図である。 12……コンプレツサ、13……タービン、1
6……吸気マニホルド、17……コンプレツサ吐
出口、19……排気マニホルド、22……タービ
ン吸気口、26……バイパス管路、29……流量
制御バルブ、41……制御装置、42……排気マ
ニホルドバーナ、46,53……燃料制御ユニツ
ト、47……燃料供給装置、48……ブラグ、5
1……アフタクーラ、52……吸気マニホルドバ
ーナ、79……ダイヤフラム、132……バルブ
部材、143,144……弁座、146……案内
突起、161……サージ限界線、162……非バ
イパスのターボチヤージヤの作動線、163……
本発明のターボチヤージヤの作動線。
1 is a schematic diagram of a diesel engine having a turbocharging device and a bypass device according to the invention; FIG. 2 is a sectional view of an air bypass control device of said engine; and FIGS. are diagrams each showing the operating state of the engine. 12... Compressor, 13... Turbine, 1
6... Intake manifold, 17... Compressor discharge port, 19... Exhaust manifold, 22... Turbine intake port, 26... Bypass pipe line, 29... Flow rate control valve, 41... Control device, 42... Exhaust Manifold burner, 46, 53...Fuel control unit, 47...Fuel supply device, 48...Blug, 5
1... Aftercooler, 52... Intake manifold burner, 79... Diaphragm, 132... Valve member, 143, 144... Valve seat, 146... Guide projection, 161... Surge limit line, 162... Non-bypass Turbocharger operating line, 163...
The operating line of the turbocharger of the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 少なくとも一つのエンジン・シリンダと、タ
ービン・コンプレツサユニツトと、前記コンプレ
ツサの吐出口を前記シリンダの吸気口に連結せし
める吸気マニホルドと、そして前記シリンダの排
気口をタービン吸気口に連結せしめる排気マニホ
ルドとを有するデイーゼル・エンジンに用いられ
る装置であつて、この装置が、前記吸気マニホル
ドと前記排気マニホルドとに連結されるバイパス
管路と、該バイパス管路を通つて前記吸気マニホ
ルドの外へ流れるバイパス空気流量を制御するよ
うにバイパス管路内に設けられるバルブ装置と、
前記吸気マニホルド内の空気静圧と空気全圧とを
感知し、しかもこの静圧と空気全圧中の動圧との
比率に応じて前記バルブ装置を調節するように前
記吸気マニホルドに連結される制御装置とを備え
ることを特徴とする前記装置。 2 前記制御装置が、前記バルブ装置および前記
吸気マニホルド内に設けられる圧力感知装置に連
結されるスプールバルブ装置を備えることを特徴
とする前記特許請求の範囲第1項に記載の装置。 3 特許請求の範囲第1項に記載したほかに、さ
らに前記吸気マニホルド内に形成されるベンチユ
リ部を備え、そして前記制御装置が、前記吸気マ
ニホルド内の静圧を感知するために前記ベンチユ
リ部の絞り部に連結される第1通路および静圧と
動圧とを合わせた全圧を感知するために前記ベン
チユリ部の絞り部内に伸びる第2通路を有するこ
とを特徴とする前記特許請求の範囲第1項に記載
の装置。 4 前記バイパス管路が、前記排気マニホルド内
にバイパス空気を供給するために、さらに該排気
マニホルドに連結されていることを特徴とする前
記特許請求の範囲第1項に記載の装置。 5 前記バイパス管路内に、バイパス空気を、唯
一、前記吸気マニホルドから前記排気マニホルド
へという方向だけに流すように、さらに一方向バ
ルブが設けられていることを特徴とする前記特許
請求の範囲第4項に記載の装置。 6 前記排気マニホルド内に設けられ、かつ、前
記バイパス管路を受け入れるバーナを備えること
を特徴とする前記特許請求の範囲第4項に記載の
装置。 7 前記バイパス管路に、該バイパス管路内に空
気を噴出し、そして其の空気を前記バーナに向け
るためのエゼクタ装置を備えることを特徴とする
前記特許請求の範囲第6項に記載の装置。 8 前記制御装置が、前記バルブ装置を調節する
ための可動部材を備え、該可動部材が前記静圧に
応答する一側と前記動圧に応答する他側とを有
し、そしてこの可動部材の位置は前記静圧と動圧
との比率によつて定められることを特徴とする前
記特許請求の範囲第1項に記載の装置。
[Scope of Claims] 1. At least one engine cylinder, a turbine compressor unit, an intake manifold connecting an outlet of the compressor to an inlet of the cylinder, and an exhaust port of the cylinder connecting the outlet of the compressor to an inlet of the cylinder. an exhaust manifold connected to the intake manifold; a valve device disposed within the bypass line to control the flow of bypass air out of the bypass line;
connected to the intake manifold to sense static air pressure and total air pressure within the intake manifold, and to adjust the valve device according to a ratio between the static pressure and the dynamic pressure in the total air pressure. and a control device. 2. The device of claim 1, wherein the control device comprises a spool valve device coupled to the valve device and a pressure sensing device provided in the intake manifold. 3 In addition to what is described in claim 1, the invention further includes a vent lily portion formed within the intake manifold, and the control device includes a vent lily portion formed in the intake manifold for sensing static pressure within the intake manifold. Claim 1, further comprising a first passage connected to the constriction and a second passage extending into the constriction of the bench lily for sensing total combined static and dynamic pressure. The device according to item 1. 4. The apparatus of claim 1, wherein the bypass line is further coupled to the exhaust manifold for supplying bypass air into the exhaust manifold. 5. A one-way valve is further provided in the bypass line to allow bypass air to flow only in the direction from the intake manifold to the exhaust manifold. The device according to item 4. 6. The apparatus of claim 4, further comprising a burner disposed within the exhaust manifold and receiving the bypass line. 7. The device according to claim 6, characterized in that the bypass line is provided with an ejector device for ejecting air into the bypass line and directing the air towards the burner. . 8. The control device comprises a movable member for adjusting the valve arrangement, the movable member having one side responsive to the static pressure and the other side responsive to the dynamic pressure, and 2. Device according to claim 1, characterized in that the position is determined by the ratio of the static pressure to the dynamic pressure.
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