JPS6349053B2 - - Google Patents

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JPS6349053B2
JPS6349053B2 JP54017480A JP1748079A JPS6349053B2 JP S6349053 B2 JPS6349053 B2 JP S6349053B2 JP 54017480 A JP54017480 A JP 54017480A JP 1748079 A JP1748079 A JP 1748079A JP S6349053 B2 JPS6349053 B2 JP S6349053B2
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JP
Japan
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engine
supercharger
blower
air supply
auxiliary blower
Prior art date
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Expired
Application number
JP54017480A
Other languages
English (en)
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JPS55109728A (en
Inventor
Kosuke Yoshida
Shigeru Maebatake
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Heavy Industries Ltd filed Critical Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority claimed from JP17480A external-priority patent/JPS5593931A/ja
Publication of JPS55109728A publication Critical patent/JPS55109728A/ja
Publication of JPS6349053B2 publication Critical patent/JPS6349053B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/007Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in parallel, e.g. at least one pump supplying alternatively
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/013Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/04Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/18Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/02Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
    • F02B39/08Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio
    • F02B39/10Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio electric
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving 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)
  • Supercharger (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、二段過給方式デイーゼル機関に関
するもので、とくに該機関の過給装置に関するも
のである。
一般に二段過給方式デイーゼル機関は、それに
よつて過給機の給気圧上昇に関する効率を高め、
同一容量のシリンダに対する比出力の一層の増大
を目的として開発されたものであることはよく知
られるところである。しかし、この場合における
各過給機の排気タービンの容量は、機関の最大出
力を対象として選定されているため、機関の低出
力域における運転状態では、過給機ブロアの吐出
量が機関の必要とする給気量に追随し得ず、その
ため燃焼空気量が不足して排煙濃度の増大、ある
いは機関の加速性不良などの問題を惹起する。
この発明は、二段過給方式のデイーゼル機関に
おける上記の問題を解決することを目的としてな
されたものである。
この発明にかゝる装置の構成に関し、実施例を
示す図面によつて以下に具体的に説明する。第1
図はその一実施例を示すもので、Eは機関、Hは
高圧段過給機、Lは低圧段過給機、Cは中間冷却
器である。高圧段過給機Hは排気タービンHtな
らびにそれによつて駆動されるブロアHbよりな
り、低圧段過給機Lは排気タービンLtならびに
それによつて駆動されるブロアLbよりなる。1
は補助ブロアで、モータ2ならびにそれによつて
駆動されるブロア3よりなり、バイパス管4の途
中に介設される。排気タービンHtならびにLtは
機関からの排気管路5に対して順次に直列の関係
に連結され、ブロアLbならびにHbは給気管路6
に対して順次に直列の関係に機関に連結される。
7は、補助ブロア1の介入を連通・遮断しうる切
換装置としての切換弁であり、8は、カツトオフ
の対象となる特定の過給機すなわち図例では高圧
段過給機Hをカツトオフするとき、排気管路5の
排気をバイパス管9にバイパスさせるために設け
られた切換弁である。10は逆止弁で、高圧段過
給機Hがカツトオフされているとき、バイパス管
4の給気の背圧を遮断するためのものである。1
1および12は圧力スイツチで、機関Eに対する
給気圧力をそれぞれ別個に検知してモータ2の発
停、ならびに切換弁7,8の連通・遮断を自動的
に関連作動せしめるためのものである。ふつう過
給デイーゼル機関において、排気タービン駆動の
ブロアによる供給空気量が機関の必要とする給気
量をまかない得ない領域は、機関出力零からほゞ
40〜60%までの領域とされ、したがつてこの間の
低出力範囲における運転に対してのみ補助ブロア
1の作動およびまたは特定過給機のカツトオフな
どの操作を行えばよく、機関がそれ以上の出力範
囲にあるときには、上記補助ブロアの作動ないし
特定過給機のカツトオフはその必要がない。した
がつて補助ブロアのモータ2の発停操作およびま
たは切換弁7,8の切換操作は、勿論手動方式で
行つても差支えないが、自動方式とする場合に
は、本例のように給気圧力の検出値を利用するも
ののほか、たとえば燃料ポンプの供給指針、ある
いは過給機の回転数など機関出力の増減に応じて
変化する数値を利用して関連操作せしめるように
すればよいわけである。またその関連操作のため
の媒介方式としては、電気式、機械式、もしくは
流体圧式などの利用が可能であることは言うまで
もない。
第1図aは、圧力スイツチ11によつて補助ブ
ロア1のモータ2を作動し、圧力スイツチ12に
よつて切換弁7および8をそれぞれバイパス管4
および9の方向に切換えた状態を示す。その結果
高圧段過給機Hはカツトオフされ、過給給機は低
圧段過給機Lおよび補助ブロア1によつてまかな
われる。このようにすると、機関Eから排出され
る排気エネルギーの全量が低圧段過給機Lの排気
タービンLtに対してのみ供給されることになり、
機関が低出力範囲にあつてもなおよくブロアLb
のブロア効率を上昇せしめることができるととも
に、補助ブロア1の介入によつて機関の必要とす
る給気量を充分に補充することができる。つぎに
同図bは、補助ブロア1の作動はそのまま継続
し、切換弁7を高圧段過給機のブロアHbならび
に補助ブロアのブロア3の両方向に連通するよう
に切換え、切換弁8をバイパス管9から高圧段過
給機の排気タービンHtに切換えた状態を示す。
すなわちこの状態では、高圧段過給機H、低圧段
過給機Lならびに補助ブロア1のすべてが作動の
状態にある。つぎに同図cは、高圧段過給機Hと
低圧段過給機Lとをともに作動状態におき、補助
ブロア1を停止した状態を示し、この状態は機関
が比較的高出力範囲にあるときの好適な状態とし
て示される。以上のa図、b図、c図に示された
各状態において、排気ガス温度、過給機回転数な
らびに掃気圧力に関する諸特性をそれぞれグラフ
として図示したものが第4図に示される。図中の
一点鎖線で示す曲線は第1図a図の状態における
特性を示し、破線曲線はb図の特性を示し、実線
曲線はc図の特性を示す。すなわち掃気圧力を示
す線図中に付記した曲線aはa図に、曲線bはb
図に、曲線cはc図にそれぞれ該当するものであ
る。そこでこれらの各状態を機関出力の増減に応
じて適切に切換えて使用した場合の例を示すと、
第5図のようになる。第5図イは、第1図a図の
状態とc図の状態とを使用し、これを機関出力の
ほゞ50%の点で切換えて使用した例が示され、第
5図ロは、第1図b図の状態とc図の状態とを使
用した例が示され、第5図ハは、第1図のa図、
b図、c図の各状態を順次に切換えて使用した例
が示される。なお第5図においては、a,b,c
各曲線のすべてを実線で表示してある。第5図か
ら明らかなように、本発明装置において補助ブロ
アないし特定過給機を、機関出力の範囲に応じて
適切に稼動もしくはカツトオフすることにより、
機関の全出力範囲にわたつてつねに所要の掃気圧
力に近い圧力を実現することが可能である。
第2図は異なる実施例を示し、本例が第1図例
と異なる点は、補助ブロア1ならびにそのバイパ
ス管4の介設位置を高圧段過給機Hと機関Eとの
間の給気管路6上としたこと、ならびにカツトオ
フの対象となる特定過給機を低圧段過給機Lとし
たことの二点で、その他の配設要領は第1図例に
準じるものとし、また、第2図a図では補助ブロ
ア1を作動して特定過給機Lをカツトオフし、同
図bでは補助ブロア1ならびに各過給機のすべて
を作動し、同図cでは補助ブロア1を停止して高
圧段過給機Hならびに低圧段過給機Lを作動せし
めた状態を示す表示の要領に関しても第1図例に
準じるものである。
本発明装置の対象とする機関に装備される高低
圧段各過給機の数は、それぞれ一台に限られるも
のでないことは勿論であつて、それぞれ複数台の
場合にも適用される。第3図はその一実施例を示
し、本例では二個の低圧段過給機L,Lが装
備される。低圧段過給機L,Lは、それぞれ
排気タービンLt,Ltならびにそれによつ
てそれぞれ駆動されるブロアLb,Lbより
なる。また、本例においてカツトオフ操作の対象
となる特定の過給機は低圧段過給機Lが選ばれ
る。13および14は、低圧段過給機Lをカツ
トオフするために給気管路6および排気管路5の
途中にそれぞれ設けられた切換弁、または15お
よび16はそれぞれの管路の途中に介設された給
気溜および排気溜である。図は、補助ブロア1を
作動し、低圧段過給機Lをカツトオフした状態
を示す。
カツトオフ操作の対象となる特定の過給機は必
らずしも一個に限定する必要はない。これを複数
個とし、それぞれに対して個別の圧力スイツチを
設けて機関出力の増減に応じてさらにきめの細か
い掃気圧力の制御を行うことが可能である。たと
えば第5図ハの切換制御の要領は、曲線a,b,
cよりなる三段階の切換制御として表示される
が、上記複数個の特定過給機を設けることによつ
てさらにこれを四段階、五段階の切換制御方式と
することも可能であり、要求される掃気圧力線に
一層近い合成曲線を形成せしめ得られることは、
上記の説明から容易に理解されるであろう。
この発明にかゝる二段過給方式デイーゼル機関
は以上のように構成されるので、該機関が比較的
低出力範囲において運転されるときに発生の可能
性のある諸問題、すなわち燃焼空気量の不足、排
煙濃度の増大、および機関の加速性不良などの問
題に対し、機関の特性もしくは機関の使用環境に
応じて適切に対処してこれを解決することが可能
であり、それによつて機関の全出力範囲にわたり
好適な運転状態を実現することができるという特
有の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図a,b,cはいずれもこの発明装置の一
実施例についてそれぞれ異なる作動状態を示す説
明図、第2図a,b,cはいずれもこの発明装置
の他の実施例についてそれぞれ異なる作動状態を
示す説明図、第3図はこの発明装置のさらに他の
実施例を示す説明図、第4図は第1図a,b,c
の各作動状態における特性を示す線図、第5図
イ,ロ,ハはいずれも第4図の特性線図から導か
れるそれぞれ異なる使用状態の合成特性線図であ
る。 1……補助ブロア、2……モータ、3,Hb,
Lb,Lb,Lb……ブロア、4,9……バ
イパス管、5……排気管路、6……給気管路、
7,8,13,14……切換弁、10……逆止
弁、11,12……圧力スイツチ、15……給気
溜、16……排気溜、C……中間冷却器、E……
機関、H……高圧段過給機、L,L,L……
低圧段過給機、Ht,Lt,Lt,Lt……排
気タービン。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 それぞれ一台または複数台の高圧段過給機と
    低圧段過給機とをそなえ、上記各過給機はいずれ
    も排気タービンならびにそれによつて駆動される
    ブロアよりなり、高圧段過給機と低圧段過給機と
    の各排気タービンを排気管路を介して直列に機関
    に連結し、高圧段過給機と低圧段過給機との各ブ
    ロアを給気管路を介して直列に機関に連結するこ
    とによつて各過給機を機関の給気ならびに排気の
    系列に係属せしめてなる2サイクルの二段過給方
    式デイーゼル機関において、上記給気管路の途中
    に排気タービン以外の駆動方式による補助ブロア
    を介設して補助ブロアと上記給気管路との間に補
    助ブロアの介入を連通・遮断しうる切換弁を設
    け、上記各過給機のうちの特定の過給機に対して
    該過給機の排気タービンと連接する排気管路およ
    び該過給機のブロアと連接する給気管路にそれぞ
    れ切換弁を設けて該切換弁の操作により当該過給
    機の上記系列への介入を連通・遮断しうるように
    し、上記補助ブロアならびに上記特定の過給機に
    対し、それぞれのそなえる上記各切換弁の操作に
    よつて上記系列への介入を機関の負荷に応じて個
    別に参加あるいはカツトオフすることによつて機
    関の全負荷範囲においてそれぞれの過給機および
    補助ブロアに対し最適の組合せによる運転を可能
    としたことを特徴とする2サイクルの二段過給方
    式デイーゼル機関。
JP1748079A 1980-01-07 1979-02-17 Two-stage supercharging type diesel engine Granted JPS55109728A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17480A JPS5593931A (en) 1979-01-08 1980-01-07 Apparatus for controlling electric current passing through electromagnetic injection valve for internal combustion engine

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Publication Number Publication Date
JPS55109728A JPS55109728A (en) 1980-08-23
JPS6349053B2 true JPS6349053B2 (ja) 1988-10-03

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ID=11466637

Family Applications (1)

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JP1748079A Granted JPS55109728A (en) 1980-01-07 1979-02-17 Two-stage supercharging type diesel engine

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