JP2539655B2 - ツインタ―ボ式内燃機関 - Google Patents
ツインタ―ボ式内燃機関Info
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/007—Engines 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
- F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
- F01N13/107—More than one exhaust manifold or exhaust collector
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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-
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- F02B37/02—Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs
- F02B37/025—Multiple scrolls or multiple gas passages guiding the gas to the pump drive
-
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- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
- F02B29/04—Cooling of air intake supply
- F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
- F02B29/0412—Multiple heat exchangers arranged in parallel or in series
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- Y—GENERAL 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
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、複数気筒を２群に分割し、それぞれの気筒
群に排気ターボ過給機を備えたツインターボ式内燃機関
に関するものである。
群に排気ターボ過給機を備えたツインターボ式内燃機関
に関するものである。
（従来技術及びその問題点） この種のツインターボ式内燃機関では、従来から２本
の排気通路の途中を連絡管で連通するようにした先行技
術が実開昭60−178329号で知られている。
の排気通路の途中を連絡管で連通するようにした先行技
術が実開昭60−178329号で知られている。
しかしながら、この先行技術では２本の排気通路を流
れる排気ガスの脈動パルスが相互に干渉し合い、脈動パ
ルスが低下して過給効率の面で改善の余地がある。ま
た、特に低速時には排気ガス量が少なく過給効率の低下
が著しい。
れる排気ガスの脈動パルスが相互に干渉し合い、脈動パ
ルスが低下して過給効率の面で改善の余地がある。ま
た、特に低速時には排気ガス量が少なく過給効率の低下
が著しい。
複数気筒を２群に分割して排気ターボ過給機へ排気を
流す技術が特公昭38−1154号、特公昭59−692号に開示
してある。
流す技術が特公昭38−1154号、特公昭59−692号に開示
してある。
（発明の目的） 本発明は、第１にツインターボ式内燃機関において、
排気干渉による過給効率の低下を防止でき、且つ中低速
域での性能を低圧段排気ターボ過給機で向上できるツイ
ンターボ式内燃機関を提供することを目的としている。
排気干渉による過給効率の低下を防止でき、且つ中低速
域での性能を低圧段排気ターボ過給機で向上できるツイ
ンターボ式内燃機関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、複数気筒を２群に分割し、それぞれの気筒
群に排気ターボ過給機を備えたツインターボ式内燃機関
において、各気筒群毎に高圧段排気ターボ過給機を設
け、各高圧段排気ターボ過給機と各気筒群とを繋ぐ２本
の排気通路の間に両排気通路を連通する連絡管を設け、
一方の排気ターボ過給機にツインスクロールタービンを
設け、このツインスクロールタービンに繋がる第１排気
通路の前記連絡管より下流側に第１排気通路の断面積を
２分割する隔壁を形成し、前記第１排気通路と連絡管と
の接続部に閉弁時には連絡管開口を閉塞し、開弁時には
連絡管を第１排気通路の一方の分割通路に連通するよう
に切換える第１切換弁を設け、他方のターボ過給機に繋
がる第２排気通路と連絡管の接続部に、閉弁時には連絡
管開口を閉塞し、開弁時には第２排気通路の排気ガスの
全量を連絡管へ導くように切換える第２切換弁を設け、
前記両高圧段排気ターボ過給機の下流側にツインスクロ
ールタービンを有する低圧段排気ターボ過給機を１基設
け、低圧段排気ターボ過給機のツインスクロールタービ
ンの各渦巻き室へ前記高圧段排気ターボ過給機からの排
気ガスを独立して導く排気接続管を設け、低圧段排気タ
ーボ過給機からの過給給気を両高圧段排気ターボ過給機
へ導く給気接続管を設けたことを特徴とするツインター
ボ式内燃機関である。
群に排気ターボ過給機を備えたツインターボ式内燃機関
において、各気筒群毎に高圧段排気ターボ過給機を設
け、各高圧段排気ターボ過給機と各気筒群とを繋ぐ２本
の排気通路の間に両排気通路を連通する連絡管を設け、
一方の排気ターボ過給機にツインスクロールタービンを
設け、このツインスクロールタービンに繋がる第１排気
通路の前記連絡管より下流側に第１排気通路の断面積を
２分割する隔壁を形成し、前記第１排気通路と連絡管と
の接続部に閉弁時には連絡管開口を閉塞し、開弁時には
連絡管を第１排気通路の一方の分割通路に連通するよう
に切換える第１切換弁を設け、他方のターボ過給機に繋
がる第２排気通路と連絡管の接続部に、閉弁時には連絡
管開口を閉塞し、開弁時には第２排気通路の排気ガスの
全量を連絡管へ導くように切換える第２切換弁を設け、
前記両高圧段排気ターボ過給機の下流側にツインスクロ
ールタービンを有する低圧段排気ターボ過給機を１基設
け、低圧段排気ターボ過給機のツインスクロールタービ
ンの各渦巻き室へ前記高圧段排気ターボ過給機からの排
気ガスを独立して導く排気接続管を設け、低圧段排気タ
ーボ過給機からの過給給気を両高圧段排気ターボ過給機
へ導く給気接続管を設けたことを特徴とするツインター
ボ式内燃機関である。
（２）作用 両切換弁の開弁時には、隔壁およびツインスクロール
タービンで排気干渉を防止しながら排気ガスを高圧段排
気ターボ過給機のツインスクロールタービンへ流し、高
効率で過給する。
タービンで排気干渉を防止しながら排気ガスを高圧段排
気ターボ過給機のツインスクロールタービンへ流し、高
効率で過給する。
同時に、排気接続管の一方から低圧段排気ターボ過給
機のツインスクロールタービンへ排気ガスを流し、更に
過給する。
機のツインスクロールタービンへ排気ガスを流し、更に
過給する。
両切換弁の閉弁時には、両排気通路と連絡管とを遮断
して連絡管の影響を無くし、高圧段排気ターボ過給機の
過給効率を向上し、排気接続管から低圧段排気ターボ過
給機に独立して排気ガスを流し、低圧段排気ターボ過給
機の過給効率を向上する。
して連絡管の影響を無くし、高圧段排気ターボ過給機の
過給効率を向上し、排気接続管から低圧段排気ターボ過
給機に独立して排気ガスを流し、低圧段排気ターボ過給
機の過給効率を向上する。
（実施例） 本発明を採用したツインターボ式ディーゼル機関を示
す第１図で、10は機関本体である。この機関本体10は６
気筒のシリンダ11を有しており、シリンダ11の排気マニ
ホールド12は３気筒分ずつ集合して第１排気通路13と第
２排気通路14に繋がっている。
す第１図で、10は機関本体である。この機関本体10は６
気筒のシリンダ11を有しており、シリンダ11の排気マニ
ホールド12は３気筒分ずつ集合して第１排気通路13と第
２排気通路14に繋がっている。
第１排気通路13は高圧段排気ターボ過給機15に接続
し、高圧段排気ターボ過給機15はツインスクロールター
ビン16に２室の渦巻き室を有している。第２排気通路14
は高圧段排気ターボ過給機17に接続し、高圧段排気ター
ボ過給機17はシングルスクロールタービン18に単一の渦
巻き室を有している。高圧段排気ターボ過給機15、17の
ブロワ19、20は給気管21、22で機関本体10の給気マニホ
ールド23に連通し、給気マニホールド23にはインターク
ーラ24が設けられている。給気管21には逆止弁25を介装
してある。なお、図中27はインタークーラである。
し、高圧段排気ターボ過給機15はツインスクロールター
ビン16に２室の渦巻き室を有している。第２排気通路14
は高圧段排気ターボ過給機17に接続し、高圧段排気ター
ボ過給機17はシングルスクロールタービン18に単一の渦
巻き室を有している。高圧段排気ターボ過給機15、17の
ブロワ19、20は給気管21、22で機関本体10の給気マニホ
ールド23に連通し、給気マニホールド23にはインターク
ーラ24が設けられている。給気管21には逆止弁25を介装
してある。なお、図中27はインタークーラである。
更に、両高圧段排気ターボ過給機15,17の下流側には
詳しくは後述する低圧段排気ターボ過給機26を１基だけ
設けてある。
詳しくは後述する低圧段排気ターボ過給機26を１基だけ
設けてある。
前記第１排気通路13と第２排気通路14の間には連絡管
30を架設してあり、連絡管30で第１排気通路13と第２排
気通路14を連通している。連絡管30の両端と第１排気通
路13、第２排気通路14との接続部には、第１切換弁31、
第２切換弁32が設けられており、第１切換弁31、第２切
換弁32で連絡管30を詳しくは後述するように開閉制御す
る機能を果たしている。連絡管30の中央部には伸縮継手
33が設けられている。
30を架設してあり、連絡管30で第１排気通路13と第２排
気通路14を連通している。連絡管30の両端と第１排気通
路13、第２排気通路14との接続部には、第１切換弁31、
第２切換弁32が設けられており、第１切換弁31、第２切
換弁32で連絡管30を詳しくは後述するように開閉制御す
る機能を果たしている。連絡管30の中央部には伸縮継手
33が設けられている。
前記第１排気通路13の連絡管30より下流側には隔壁34
が形成されており、隔壁34で第１排気通路13の断面積を
略２等分するように分割している。したがって、第１排
気通路13を流れる排気ガスは隔壁34で区画された分割通
路35、36を通ってツインスクロールタービン16の渦巻き
室にそれぞれ独立して流れ込むようになっている。
が形成されており、隔壁34で第１排気通路13の断面積を
略２等分するように分割している。したがって、第１排
気通路13を流れる排気ガスは隔壁34で区画された分割通
路35、36を通ってツインスクロールタービン16の渦巻き
室にそれぞれ独立して流れ込むようになっている。
第１切換弁31は支点37で軸支されており、支点37は連
絡管30の開口の上流側近傍位置に配置してある。また、
第２切換弁32の支点38は連絡管30の開口の下流側近傍位
置に配置してある。
絡管30の開口の上流側近傍位置に配置してある。また、
第２切換弁32の支点38は連絡管30の開口の下流側近傍位
置に配置してある。
前記第１切換弁31、第２切換弁32は第１図で図示する
中低速、高負荷時には、第１切換弁31の先端部が隔壁34
に一致するように半開状態で開弁し、第２切換弁32は第
２排気通路14の排気ガスの全量を連絡管30へ流すように
全開状態で開弁している。次に、高速、高負荷時には第
２図に示すように連絡管30の両端開口を閉塞するように
閉弁している。
中低速、高負荷時には、第１切換弁31の先端部が隔壁34
に一致するように半開状態で開弁し、第２切換弁32は第
２排気通路14の排気ガスの全量を連絡管30へ流すように
全開状態で開弁している。次に、高速、高負荷時には第
２図に示すように連絡管30の両端開口を閉塞するように
閉弁している。
前記ツインスクロールタービン16とシングルスクロー
ルタービン18と低圧段排気ターボ過給機26のツインスク
ロールタービン60との間は、ツインスクロールタービン
60の各渦巻き室へ排気ガスを流す排気接続管61、62で接
続してある。排気接続管61、62の基端部には自在継手6
3、64が介装してある。排気接続管61、62の先端部は、
タービン支え65で機関本体10を搭載する基台に支持して
ある。更に、排気接続管61、62の先端部は前記ツインス
クロールタービン60に連結し、両タービン16,18からの
排気ガスを各々独立してツインスクロールタービン60内
の各渦巻き室へ導くようになっている。
ルタービン18と低圧段排気ターボ過給機26のツインスク
ロールタービン60との間は、ツインスクロールタービン
60の各渦巻き室へ排気ガスを流す排気接続管61、62で接
続してある。排気接続管61、62の基端部には自在継手6
3、64が介装してある。排気接続管61、62の先端部は、
タービン支え65で機関本体10を搭載する基台に支持して
ある。更に、排気接続管61、62の先端部は前記ツインス
クロールタービン60に連結し、両タービン16,18からの
排気ガスを各々独立してツインスクロールタービン60内
の各渦巻き室へ導くようになっている。
低圧段排気ターボ過給機26のブロワ70には給気接続管
71が接続し、給気接続管71はインジェクタークーラー72
を介して高圧側のブロワ19,20に繋がっている。
71が接続し、給気接続管71はインジェクタークーラー72
を介して高圧側のブロワ19,20に繋がっている。
以上の構成では、第１排気通路13、第２排気通路14の
排気ガス量が減って高圧段排気ターボ過給機15、17の過
給効率が低下する場合に、第１図のように第１切換弁3
1、第２切換弁32を切換えて、第１排気通路13を流れる
排気ガスを第１切換弁31で分割通路35に案内し、第２排
気通路14を流れる排気ガスを第２切換弁32で連絡管30に
通し、連絡管30から第１切換弁31で分割通路36に案内す
る。
排気ガス量が減って高圧段排気ターボ過給機15、17の過
給効率が低下する場合に、第１図のように第１切換弁3
1、第２切換弁32を切換えて、第１排気通路13を流れる
排気ガスを第１切換弁31で分割通路35に案内し、第２排
気通路14を流れる排気ガスを第２切換弁32で連絡管30に
通し、連絡管30から第１切換弁31で分割通路36に案内す
る。
したがって、２群に分割したシリンダ11の排気ガスを
ツインスクロールタービン16の渦巻き室に分割して供給
し、高圧段排気ターボ過給機15に対しては相対的に排気
ガス量が増えることになり、所謂可変入口ノズル（VG
S）と同様の働きをして、少ない排気ガス量でも高圧段
排気ターボ過給機15は高い過給効率を発揮する。
ツインスクロールタービン16の渦巻き室に分割して供給
し、高圧段排気ターボ過給機15に対しては相対的に排気
ガス量が増えることになり、所謂可変入口ノズル（VG
S）と同様の働きをして、少ない排気ガス量でも高圧段
排気ターボ過給機15は高い過給効率を発揮する。
また、２群に分割したシリンダ11の排気ガスを隔壁34
でツインスクロールタービン16の渦巻き室にそれぞれ独
立した状態で供給し、分割通路35、36を流れる排気ガス
の脈動パルスが相互に干渉せず、高い脈動パルスで高圧
段排気ターボ過給機15の過給効果を上げる。
でツインスクロールタービン16の渦巻き室にそれぞれ独
立した状態で供給し、分割通路35、36を流れる排気ガス
の脈動パルスが相互に干渉せず、高い脈動パルスで高圧
段排気ターボ過給機15の過給効果を上げる。
更に、タービン16から排気接続管61を通って低圧段排
気ターボ過給機26のツインスクロールタービン60へ供給
された排気ガスは、断面積が小さな排気接続管61からツ
インスクロールタービン60の渦巻き室の一方へ流れ込む
ことになる。したがって、低圧段排気ターボ過給機26に
対して相対的に排気ガス量が増えることになり、前述と
同様に低圧段排気ターボ過給機26を高効率で駆動し、ブ
ロワ70から過給給気が給気接続管71を通ってブロワ19,2
0に流れ込む。
気ターボ過給機26のツインスクロールタービン60へ供給
された排気ガスは、断面積が小さな排気接続管61からツ
インスクロールタービン60の渦巻き室の一方へ流れ込む
ことになる。したがって、低圧段排気ターボ過給機26に
対して相対的に排気ガス量が増えることになり、前述と
同様に低圧段排気ターボ過給機26を高効率で駆動し、ブ
ロワ70から過給給気が給気接続管71を通ってブロワ19,2
0に流れ込む。
この第１図の運転状態では、回転数ｎに対する出力Ｐ
のグラフである第３図において、R1の範囲で特性X1を発
揮する。この特性X1は、高圧段排気ターボ過給機15,17
だけを作動した場合の特性X2、領域W2と比較して、高圧
段排気ターボ過給機15側のみの作動によって領域W1分だ
け中低速域の出力Ｐが向上する。
のグラフである第３図において、R1の範囲で特性X1を発
揮する。この特性X1は、高圧段排気ターボ過給機15,17
だけを作動した場合の特性X2、領域W2と比較して、高圧
段排気ターボ過給機15側のみの作動によって領域W1分だ
け中低速域の出力Ｐが向上する。
第２図の高速、高負荷時には第１切換弁31、第２切換
弁32が連絡管30の両端開口を閉塞するように閉弁し、連
絡管30は第１排気通路13、第２排気通路14から完全に遮
断され、第１排気通路13、第２排気通路14の排気ガスは
直接に高圧段排気ターボ過給機15、17へ流れる。
弁32が連絡管30の両端開口を閉塞するように閉弁し、連
絡管30は第１排気通路13、第２排気通路14から完全に遮
断され、第１排気通路13、第２排気通路14の排気ガスは
直接に高圧段排気ターボ過給機15、17へ流れる。
この高速、高負荷時には第１排気通路13、第２排気通
路14の排気ガス量が十分に増えているので、高圧段排気
ターボ過給機15、17は高い過給効率を発揮する。また、
連絡管30は第１切換弁31、第２切換32で遮断されている
ので、連絡管30の容積が第１排気通路13、第２排気通路
14を流れる排気ガスの脈動パルスを減衰することも無
く、この面でも過給効率が向上する。
路14の排気ガス量が十分に増えているので、高圧段排気
ターボ過給機15、17は高い過給効率を発揮する。また、
連絡管30は第１切換弁31、第２切換32で遮断されている
ので、連絡管30の容積が第１排気通路13、第２排気通路
14を流れる排気ガスの脈動パルスを減衰することも無
く、この面でも過給効率が向上する。
更に、下流側に設けられた低圧段排気ターボ過給機26
のツインスクロールタービン60に排気接続管61、62を通
って、各渦巻き室へ独立して両タービン16,18から排気
ガスが流れ込み、両タービン16,18双方からの排気ガス
が排気干渉を起こさず、低圧段排気ターボ過給機26の過
給効率が高い。
のツインスクロールタービン60に排気接続管61、62を通
って、各渦巻き室へ独立して両タービン16,18から排気
ガスが流れ込み、両タービン16,18双方からの排気ガス
が排気干渉を起こさず、低圧段排気ターボ過給機26の過
給効率が高い。
第２図の運転状態は第３図の領域W3の範囲（回転数R
2）で実行し、特性X3を発揮する。
2）で実行し、特性X3を発揮する。
次に、第４図で第１切換弁31、第２切換弁32の切換機
構を説明する。第４図中で、第１切換弁31、第２切換弁
32の基端部にはアーム40、41を第１切換弁31、第２切換
弁32に連続して一体に支点37、38回りに回動自在に形成
してある。アーム40、41は第１排気通路13、第２排気通
路14の外方に突出している。
構を説明する。第４図中で、第１切換弁31、第２切換弁
32の基端部にはアーム40、41を第１切換弁31、第２切換
弁32に連続して一体に支点37、38回りに回動自在に形成
してある。アーム40、41は第１排気通路13、第２排気通
路14の外方に突出している。
アーム40、41の先端部にはリンク42がピン43、44で回
動自在に連結しており、リンク42で第１切換弁31、第２
切換弁32の開閉動作を連動するようになている。アーム
40の中間部には、エアシリンダ45（アクチュエーター）
のロッド46が回動自在に連結しており、ロッド46の伸縮
ストロークで第１切換弁31、第２切換弁32を開閉する機
能を発揮する。エアシリンダ45は比較的小型で、１個だ
け設けられている。
動自在に連結しており、リンク42で第１切換弁31、第２
切換弁32の開閉動作を連動するようになている。アーム
40の中間部には、エアシリンダ45（アクチュエーター）
のロッド46が回動自在に連結しており、ロッド46の伸縮
ストロークで第１切換弁31、第２切換弁32を開閉する機
能を発揮する。エアシリンダ45は比較的小型で、１個だ
け設けられている。
第４図の状態ではエアシリンダ45のロッド46は最も短
縮した位置にある。また、アーム40、41の長さは、この
状態からストロークｓだけ伸びて最も伸長した位置で、
第１切換弁31をθ１だけ回動し、同時に第２切換弁32を
θ２だけ回動して、第１切換弁31、第２切換弁32を同時
に閉弁し得るようにL1:L2の比を設定してある。
縮した位置にある。また、アーム40、41の長さは、この
状態からストロークｓだけ伸びて最も伸長した位置で、
第１切換弁31をθ１だけ回動し、同時に第２切換弁32を
θ２だけ回動して、第１切換弁31、第２切換弁32を同時
に閉弁し得るようにL1:L2の比を設定してある。
なお、エアシリンダ45の代わりに真空ポンプまたはス
テップモータ等の他のアクチュエーターを使用すること
もでき、リンク42、アーム40の途中に任意の長さで固定
可能な長さ調整機構48、49を設けることも可能である。
テップモータ等の他のアクチュエーターを使用すること
もでき、リンク42、アーム40の途中に任意の長さで固定
可能な長さ調整機構48、49を設けることも可能である。
エアシリンダ45には配管47、47aを通って圧縮空気供
給機構50からの圧縮空気が流通しており、圧縮空気供給
機構50は制御装置51で制御される。更に制御装置51には
機関本体10（第１図）の回転計（図示せず）からの回転
数信号53や第１排気通路13、第２排気通路14の圧力計54
からの圧力信号55が入力しており、制御装置51は両信号
53、55に基づいて機関の運転状態を判別し、中低速、高
負荷時には第１図のように第１切換弁31、第２切換弁32
を開弁し、高速、高負荷時には第１切換弁31、第２切換
弁32を閉弁するようになっている。
給機構50からの圧縮空気が流通しており、圧縮空気供給
機構50は制御装置51で制御される。更に制御装置51には
機関本体10（第１図）の回転計（図示せず）からの回転
数信号53や第１排気通路13、第２排気通路14の圧力計54
からの圧力信号55が入力しており、制御装置51は両信号
53、55に基づいて機関の運転状態を判別し、中低速、高
負荷時には第１図のように第１切換弁31、第２切換弁32
を開弁し、高速、高負荷時には第１切換弁31、第２切換
弁32を閉弁するようになっている。
以上の構成では、第１切換弁31、第２切換弁32をリン
ク42で連結してエアシリンダ45を設けたので、２箇所の
第１切換弁31、第２切換弁32は１個のエアシリンダ45だ
けで開閉動作する。
ク42で連結してエアシリンダ45を設けたので、２箇所の
第１切換弁31、第２切換弁32は１個のエアシリンダ45だ
けで開閉動作する。
また、第１切換弁31、第２切換弁32はリンク42で連結
し、第１切換弁31が開弁している時には第２切換弁32も
開弁し、第１切換弁31が閉弁している時には第２切換弁
32も閉弁する。したがって、第２切換弁32が開弁してい
る時に第１切換弁31が閉弁して第２排気通路14の排気ガ
スの流通が阻害されることが無く、第２排気通路14の排
気ガス流通に抵抗が発生しない。
し、第１切換弁31が開弁している時には第２切換弁32も
開弁し、第１切換弁31が閉弁している時には第２切換弁
32も閉弁する。したがって、第２切換弁32が開弁してい
る時に第１切換弁31が閉弁して第２排気通路14の排気ガ
スの流通が阻害されることが無く、第２排気通路14の排
気ガス流通に抵抗が発生しない。
（発明の効果） 以上説明したように本発明によるツインターボ式内燃
機関では、両高圧段排気ターボ過給機15,17の下流側に
ツインスクロールタービン60を有する低圧段排気ターボ
過給機26を１基設け、低圧段排気ターボ過給機26のツイ
ンスクロールタービン60の各渦巻き室へ前記高圧段排気
ターボ過給機15,17からの排気ガスを独立して導く排気
接続管61,62を設け、低圧段排気ターボ過給機26からの
過給給気を両高圧段排気ターボ過給機15,17へ導く給気
接続管71を設けたので、次の効果を奏する。
機関では、両高圧段排気ターボ過給機15,17の下流側に
ツインスクロールタービン60を有する低圧段排気ターボ
過給機26を１基設け、低圧段排気ターボ過給機26のツイ
ンスクロールタービン60の各渦巻き室へ前記高圧段排気
ターボ過給機15,17からの排気ガスを独立して導く排気
接続管61,62を設け、低圧段排気ターボ過給機26からの
過給給気を両高圧段排気ターボ過給機15,17へ導く給気
接続管71を設けたので、次の効果を奏する。
排気ガス量が少ない中低速時に、高圧段排気ターボ過
給機15から低圧段排気ターボ過給機26へ供給される排気
ガスの運動エネルギを回収して、低圧段排気ターボ過給
機26のブロワ70からブロワ19へ過給給気を還流でき、第
３図のR1の範囲で領域W1分だけ従来より出力Ｐが向上し
た特性X1を発揮できる。
給機15から低圧段排気ターボ過給機26へ供給される排気
ガスの運動エネルギを回収して、低圧段排気ターボ過給
機26のブロワ70からブロワ19へ過給給気を還流でき、第
３図のR1の範囲で領域W1分だけ従来より出力Ｐが向上し
た特性X1を発揮できる。
特に、ツインスクロールタービン60に排気接続管61だ
けから排気ガスを流すので、排気ガス量が少ない中低速
時にも低圧段排気ターボ過給機26の過給効率を上げるこ
とができる。
けから排気ガスを流すので、排気ガス量が少ない中低速
時にも低圧段排気ターボ過給機26の過給効率を上げるこ
とができる。
低圧段排気ターボ過給機26のツインスクロールタービ
ン60には２本の排気接続管61、62から独立して排気ガス
を流すようにしたので、排気接続管61、62を流れる排気
ガスが排気干渉を起こさず、第３図のR2の範囲でも過給
効率が高い。
ン60には２本の排気接続管61、62から独立して排気ガス
を流すようにしたので、排気接続管61、62を流れる排気
ガスが排気干渉を起こさず、第３図のR2の範囲でも過給
効率が高い。
第１図は本発明を採用したツインターボ式ディーゼル機
関の構造略図、第２図は閉弁状態を示す第１図の要部略
図、第３図は回転数と出力のグラフ、第４図は切換弁の
切換機構を示す構造略図である。10……機関本体、11…
…シリンダ、13……第１排気通路、15、17……高圧段排
気ターボ過給機、23……給気マニホールド、26……低圧
段排気ターボ過給機、30……連絡管、31……第１切換
弁、32……第２切換弁、37、38……支点、61、62……排
気接続管、71……給気接続管
関の構造略図、第２図は閉弁状態を示す第１図の要部略
図、第３図は回転数と出力のグラフ、第４図は切換弁の
切換機構を示す構造略図である。10……機関本体、11…
…シリンダ、13……第１排気通路、15、17……高圧段排
気ターボ過給機、23……給気マニホールド、26……低圧
段排気ターボ過給機、30……連絡管、31……第１切換
弁、32……第２切換弁、37、38……支点、61、62……排
気接続管、71……給気接続管
Claims (1)
- 【請求項１】複数気筒を２群に分割し、それぞれの気筒
群に排気ターボ過給機を備えたツインターボ式内燃機関
において、各気筒群毎に高圧段排気ターボ過給機を設
け、各高圧段排気ターボ過給機と各気筒群とを繋ぐ２本
の排気通路の間に両排気通路を連通する連絡管を設け、
一方の排気ターボ過給機にツインスクロールタービンを
設け、このツインスクロールタービンに繋がる第１排気
通路の前記連絡管より下流側に第１排気通路の断面積を
２分割する隔壁を形成し、前記第１排気通路と連絡管と
の接続部に閉弁時には連絡管開口を閉塞し、開弁時には
連絡管を第１排気通路の一方の分割通路に連通するよう
に切換える第１切換弁を設け、他方のターボ過給機に繋
がる第２排気通路と連絡管の接続部に、閉弁時には連絡
管開口を閉塞し、開弁時には第２排気通路の排気ガスの
全量を連絡管へ導くように切換える第２切換弁を設け、
前記両高圧段排気ターボ過給機の下流側にツインスクロ
ールタービンを有する低圧段排気ターボ過給機を１基設
け、低圧段排気ターボ過給機のツインスクロールタービ
ンの各渦巻き室へ前記高圧段排気ターボ過給機からの排
気ガスを独立して導く排気接続管を設け、低圧段排気タ
ーボ過給機からの過給給気を両高圧段排気ターボ過給機
へ導く給気接続管を設けたことを特徴とするツインター
ボ式内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63014015A JP2539655B2 (ja) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | ツインタ―ボ式内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63014015A JP2539655B2 (ja) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | ツインタ―ボ式内燃機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01190920A JPH01190920A (ja) | 1989-08-01 |
| JP2539655B2 true JP2539655B2 (ja) | 1996-10-02 |
Family
ID=11849369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63014015A Expired - Fee Related JP2539655B2 (ja) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | ツインタ―ボ式内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2539655B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6418721B1 (en) * | 2001-01-05 | 2002-07-16 | Caterpillar Inc. | Two turbocharger exhaust gas re-circulation system having a first stage variable nozzle turbine |
| DE102004035323A1 (de) * | 2004-07-21 | 2006-02-16 | Bayerische Motoren Werke Ag | Sequentielle Laderansteuerung mit Zylinderabschaltung |
| DE102004035324A1 (de) * | 2004-07-21 | 2006-02-16 | Bayerische Motoren Werke Ag | Schaltung einer Registeraufladung sowie sequentiellen Aufladung |
| US8387385B2 (en) * | 2004-08-31 | 2013-03-05 | The United States Of America, As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency | Efficient bypass valve for multi-stage turbocharging system |
| US7644585B2 (en) * | 2004-08-31 | 2010-01-12 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency | Multi-stage turbocharging system with efficient bypass |
| DE102005046507A1 (de) * | 2005-09-29 | 2007-04-05 | Daimlerchrysler Ag | Brennkraftmaschine mit zwei hintereinander geschalteten Abgasturboladern |
| DE102005053977B4 (de) | 2005-11-11 | 2017-03-30 | Volkswagen Ag | Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
| FI123489B (fi) * | 2011-01-05 | 2013-05-31 | Waertsilae Finland Oy | Suuren polttomoottorin kaksoisturboahdinjärjestely |
| DE102011120337A1 (de) * | 2011-12-06 | 2013-06-06 | Daimler Ag | Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für einen Kraftwagen |
-
1988
- 1988-01-25 JP JP63014015A patent/JP2539655B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01190920A (ja) | 1989-08-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |