JP2808333B2 - Power reduction method for mechanically driven lithorm-type supercharger - Google Patents
Power reduction method for mechanically driven lithorm-type superchargerInfo
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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、過給不要時には圧縮性流体を各圧縮行程を
全て経由させて圧縮を行わないようにした機械式駆動式
リショルム型過給機の動力低減方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a mechanically driven reshoulder type supercharger in which, when supercharging is unnecessary, a compressible fluid is prevented from being compressed by passing through all compression strokes. And a power reduction method.
従来、エンジンの高出力化及び高トルク化を図るため
に、エンジンの出力軸に連結されて駆動される機械駆動
式過給機を持ちて燃焼用空気の過給を行っているが、こ
のような機械駆動式のリショルム型過給機においては、
エンジンの負荷即ちエンジンが必要とする空気圧力とは
関係無く、構造的に過給機として設定された内部圧縮を
行っているので、内部圧縮に要する動力を過給機が消費
してしまうため、低負荷時におけるエンジンの燃料消費
率を悪化させるという問題があった。Conventionally, in order to increase the output and torque of an engine, a supercharger for combustion air is provided by using a mechanically driven supercharger that is connected to and driven by an output shaft of the engine. In mechanically driven resholl type turbochargers,
Irrespective of the load of the engine, that is, the air pressure required by the engine, since the internal compression is structurally set as a supercharger, the power required for the internal compression is consumed by the supercharger. There is a problem that the fuel consumption rate of the engine at a low load is deteriorated.
このため上記の低負荷時におけるエンジンの燃料消費
率の悪化を防ぐ方法として、クラッチを有する機械駆動
式リショルム型過給機が知られている（第10図参照）。For this reason, as a method for preventing the deterioration of the fuel consumption rate of the engine at the time of the low load, a mechanically driven reshoulder type supercharger having a clutch is known (see FIG. 10).
この機械駆動式リショルム型過給機１は、エンジン２
の出力軸に設けられたプーリ４にベルトで連結されて駆
動されるプーリ４と電磁クラッチ３を介して連結され、
エンジン低負荷時には電磁クラッチ３を切り離して過給
機１を非駆動状態として、別に設けた給気用バイパス配
管（図示せず）を通して燃焼用空気の供給を行ってい
る。The mechanically driven re-sholm type turbocharger 1 includes an engine 2
And a pulley 4 that is connected to and driven by a belt on a pulley 4 provided on an output shaft of
When the engine is under a low load, the electromagnetic clutch 3 is disconnected and the supercharger 1 is in a non-drive state, and the combustion air is supplied through a separately provided air supply bypass pipe (not shown).
ここで、リショルム型過給機１は、ケーシング内に軸
方向に並列で、側面で相互に一部が相交わる円柱状空間
から成る一対のロータ室が形成されていて、該ロータ室
内に互いに噛み合う一対のスクリュウロータが配置さ
れ、ロータ室の壁面に吸込口と吐出口とがそれぞれ設け
られており、スクリュウロータの回転により、吸込口か
ら吸い込んだ空気を歯溝部に閉じ込め、両スクリュウロ
ータの噛合部が吐出口側に移動することによって圧縮
し、該歯溝部を吐出口に開口させて圧縮空気を吐出口に
吐出するものである。Here, in the resholm-type supercharger 1, a pair of rotor chambers each formed of a columnar space partially parallel to each other on a side surface are formed in the casing in parallel in the axial direction, and mesh with each other in the rotor chambers. A pair of screw rotors is arranged, and a suction port and a discharge port are respectively provided on the wall surface of the rotor chamber. By rotation of the screw rotor, air sucked from the suction port is confined in the tooth groove portion, and the meshing portion of both screw rotors Is compressed by moving to the discharge port side, the tooth groove portion is opened to the discharge port, and compressed air is discharged to the discharge port.
上記公知の電磁クラッチを有する機械駆動式リショル
ム型過給機は、通常の運転状態において、電磁クラッチ
の嵌脱の頻度が高いために、電磁クラッチの信頼性、嵌
脱時の騒音及び耐久性等の問題があった。The mechanically-driven Richolm-type supercharger having the above-described known electromagnetic clutch has a high frequency of engagement and disengagement of the electromagnetic clutch in a normal operation state, so that the reliability of the electromagnetic clutch, noise and durability at the time of engagement and disengagement, etc. There was a problem.
この問題を解決するために、本出願人は先に機械駆動
式リショルム型過給機において、吐出口の壁面の少なく
とも一部を形成し、且つスクリュウロータに対して進退
自在にピストンを設け、該ピストンをスクリュウロータ
から離間させることにより、過給機内部の圧縮過程をな
くし、圧縮を行わないようにしたものをすでに提案した
（特願平１−120544号参照）。In order to solve this problem, the present applicant has previously formed at least a part of the wall surface of the discharge port in a mechanically driven reshoulder type supercharger, and provided a piston that can advance and retreat with respect to a screw rotor. A technique has been proposed in which the piston is separated from the screw rotor to eliminate the compression process inside the turbocharger so that compression is not performed (see Japanese Patent Application No. 1-120544).
しかしながら、この方法によると、ピストンをスクリ
ュウロータとベアリングとの間に配置するため、整備が
困難になるとともに、軸方向の寸法の増大に伴い、軸の
剛性を増大させる必要があるという問題があった。However, according to this method, since the piston is disposed between the screw rotor and the bearing, maintenance becomes difficult, and the rigidity of the shaft needs to be increased with an increase in the axial dimension. Was.
本発明の目的は、上記問題点を解決し、機械駆動式リ
ショルム型過給機付自動車用エンジンにおいて、エンジ
ン低負荷時に過給機の駆動動力を低減させ、エンジン高
負荷時にのみ過給を行うことのできる機械駆動式リショ
ルム型過給機を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems and reduce the driving power of the supercharger when the engine is under low load, and perform supercharging only when the engine is under high load, in a mechanically driven, vehicle engine with a rechargeable supercharger. It is an object of the present invention to provide a mechanically driven reshroom type turbocharger.
上記目的を達成するために本発明の機械駆動式リショ
ルム型過給機の動力低減方法は、自動車用等のエンジン
の出力軸に連結され、一対のスクリュウロータを有する
機械駆動式リショルム型過給機（以下、過給機という）
において、何れか一方のロータ室の側壁に、スクリュウ
ロータの軸方向に沿って開口部を設け、該開口部を開閉
するプレートを設け、該プレートはスクリュウロータに
接近した閉塞位置において前記ロータ室の内周面の一部
を形成し、スクリュウロータから離間した開放位置にお
いてロータ室の吐出側を吸入側に連通させるサイドポー
トを開口するよう形成されており、エンジンの低負荷時
に該プレートをスクリュウロータから離間させて、開口
されたサイドポートを経てスクリュウロータ内の空気を
吸入側へ還流させるようにしたものである。In order to achieve the above object, a method for reducing the power of a mechanically driven Richolm-type supercharger according to the present invention is provided. (Hereinafter referred to as supercharger)
In one of the side walls of the rotor chamber, an opening is provided along the axial direction of the screw rotor, a plate that opens and closes the opening is provided, and the plate is provided at the closed position close to the screw rotor. A side port is formed to form a part of the inner peripheral surface, and to open a side port that communicates the discharge side of the rotor chamber to the suction side at an open position separated from the screw rotor. The air in the screw rotor is returned to the suction side via the opened side port.
過給機の吸入側の負圧または吐出側の高圧の何れかと
大気圧、或いは吸入側の負圧及び吐出側の高圧の両方を
ダイヤフラム室に切換自在に導き、吸入側の負圧または
吐出側の高圧の何れかと大気圧との圧力差、或いは吸入
側の負圧と吐出側の高圧との圧力差によってダイヤフラ
ムを駆動し、ダイヤフラムの駆動によりプレートを進退
させると良い。Either the suction side negative pressure or the discharge side high pressure and the atmospheric pressure, or both the suction side negative pressure and the discharge side high pressure of the turbocharger are switchably guided to the diaphragm chamber, and the suction side negative pressure or the discharge side The diaphragm is driven by a pressure difference between any one of the high pressures and the atmospheric pressure, or a pressure difference between the negative pressure on the suction side and the high pressure on the discharge side, and the plate is moved forward and backward by driving the diaphragm.
また、ソレノイドを設置し、ソレノイドの励磁により
プレートを進退させても良い。Further, a solenoid may be provided, and the plate may be moved forward and backward by excitation of the solenoid.
さらに、プレートをスクリュウロータから離間させる
ように付勢するスプリングと、プレートをスクリュウロ
ータに接近するように押圧するカムとを配設し、カムの
操作によってプレートを進退させても良いものである。Further, a spring for urging the plate to be separated from the screw rotor and a cam for pressing the plate so as to approach the screw rotor may be provided, and the plate may be moved forward and backward by operating the cam.
上記のように構成された本発明の機械駆動式リショル
ム型過給機の動力低減方法は、エンジン低負荷時或いは
冷却水温度が低い時等の過給を行わないと設定された条
件下においては、ケース周壁に設けられた進退自在のプ
レートをスクリュウロータから離間させてケース周壁の
サイドポートを開口させることにより、吐出側と吸入側
とをサイドポートで連通させ、吐出側の圧縮流体を吸入
側に導くものである。The power reduction method of the mechanically driven reshroom type turbocharger of the present invention configured as described above can be performed under a condition set not to perform supercharging such as when the engine is under a low load or when the cooling water temperature is low. By separating the movable plate provided on the case peripheral wall from the screw rotor and opening the side port of the case peripheral wall, the discharge side and the suction side are communicated with the side port, and the discharge side compressed fluid is sucked on the suction side. Lead to.
これにより、吐出側と吸入側の圧力を等しくして、過
給機による圧縮を行わないようにするものである。Thus, the pressure on the discharge side and the pressure on the suction side are made equal to prevent compression by the supercharger.
次に、過給を行う場合は、プレートをスクリュウロー
タに接近させることにより、プレートでケース内周面を
形成し、吐出側の圧縮流体圧力を高圧に保持して高圧流
体を吐出させ、過給を行うものである。Next, when performing supercharging, the plate is made to approach the screw rotor, thereby forming an inner peripheral surface of the case with the plate. Is what you do.
プレートをスクリュウロータに対して進退させる駆動
手段として、過給機の吸入側の負圧または吐出側の高圧
の何れかと大気圧、或いは吸入側の負圧及び吐出側の高
圧の両方をダイヤフラム室に切換自在に導き、吸入側の
負圧または吐出側の高圧の何れかと大気圧との圧力差、
或いは吸入側の負圧と吐出側の高圧との圧力差によって
ダイヤフラムを駆動し、ダイヤフラムの作動によりプレ
ートを駆動することにより過給時及び過給不要時のプレ
ート位置の制御を行うものである。As a driving means for moving the plate forward and backward with respect to the screw rotor, either the negative pressure on the suction side or the high pressure on the discharge side of the supercharger and the atmospheric pressure, or both the negative pressure on the suction side and the high pressure on the discharge side are supplied to the diaphragm chamber. A switchable guide, the pressure difference between either the suction side negative pressure or the discharge side high pressure and the atmospheric pressure,
Alternatively, the diaphragm is driven by the pressure difference between the suction side negative pressure and the discharge side high pressure, and the plate is driven by the operation of the diaphragm to control the plate position at the time of supercharging and when supercharging is unnecessary.
また、ソレノイドを設置し、ソレノイドの励磁により
プレートを進退させても良い。Further, a solenoid may be provided, and the plate may be moved forward and backward by excitation of the solenoid.
さらに、プレートをスクリュウロータから離間させる
ように付勢するスプリングと、プレートをスクリュウロ
ータに接近するように押圧するカムとを配設し、カムの
操作によってプレートを進退させても良いものである。Further, a spring for urging the plate to be separated from the screw rotor and a cam for pressing the plate so as to approach the screw rotor may be provided, and the plate may be moved forward and backward by operating the cam.
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図及び第２図は本発明を適用した過給機の斜視図
であり、過給機１のケース100内に軸方向に並列で、側
面で相互に一部が相交わる円柱状空間から成る一対のロ
ータ室71,71が形成されており、該ロータ室内に互いに
噛み合って回転する一対のスクリュウロータ７、７が配
置され、ロータ室71,71の端面に吸込口が、反対側端の
側壁に吐出口がそれぞれ設けられ、スクリュウロータ7,
7の回転により、吸込口から吸い込んだ空気（矢印５）
をスクリュウロータ7,7の歯溝部に閉じ込め、両スクリ
ュウロータ7,7の噛合部が吐出口側に移動することによ
って圧縮し、該歯溝部を吐出口に開口させて圧縮空気を
吐出口に吐出する（矢印5a）のものである。FIGS. 1 and 2 are perspective views of a supercharger to which the present invention is applied. FIG. A pair of screw rotors 7, 7 meshing and rotating with each other are disposed in the rotor chamber, and a suction port is provided at an end surface of the rotor chamber 71, and a suction port is provided at an opposite end. Discharge ports are provided on the side walls, respectively, and screw rotors 7,
Air sucked from suction port by rotation of 7 (arrow 5)
Is confined in the tooth grooves of the screw rotors 7, 7 and compressed by moving the meshing part of the screw rotors 7, 7 to the discharge port side, and the tooth grooves are opened to the discharge port to discharge compressed air to the discharge port. (Arrow 5a).
一方のロータ室71の側壁に、スクリュウロータ７の軸
方向に沿った開口を設け、該開口の両側縁を外側に折曲
して、互いに平行なガイド壁1c,1dを形成し、ガイド壁1
c,1dの間にプレート６をスクリュウロータ７に対して進
退自在に設ける。An opening is formed in the side wall of one rotor chamber 71 along the axial direction of the screw rotor 7, and both side edges of the opening are bent outward to form guide walls 1c and 1d parallel to each other.
The plate 6 is provided between c and 1d so as to be able to advance and retreat with respect to the screw rotor 7.
プレート６は、スクリュウロータ７に最も接近した位
置においてロータ室71の内周面の一部を形成し（第１図
参照）、スクリュウロータ７から離間した位置において
吐出側を吸入側に連通させるサイドポートを開口させる
（第２図参照）ものである。The plate 6 forms a part of the inner peripheral surface of the rotor chamber 71 at the position closest to the screw rotor 7 (see FIG. 1), and connects the discharge side to the suction side at a position separated from the screw rotor 7. The port is opened (see FIG. 2).
第１図に示すプレート６がスクリュウロータ７に最も
接近してロータ室71の内周面の一部を形成した状態にお
いて、スクリュウロータ7,7が噛み合いながら、矢印で
示すように、反対方向に回転して吸入側から空気を吸い
込み（矢印５）、スクリュウロータ7,7の歯溝部に閉じ
込め、両スクリュウロータ7,7の噛合部が吐出側に移動
することによって圧縮し、該歯溝部を吐出口に開口させ
て圧縮空気をロータ室71,71側壁に開口させた吐出口に
吐出する（矢印5a）。In the state where the plate 6 shown in FIG. 1 is closest to the screw rotor 7 and forms a part of the inner peripheral surface of the rotor chamber 71, the screw rotors 7, 7 are engaged with each other in the opposite direction as shown by the arrows. It rotates and sucks air from the suction side (arrow 5), confine it in the tooth grooves of the screw rotors 7,7, compresses by the meshing part of both screw rotors 7,7 moving to the discharge side, and discharges the tooth grooves. The compressed air is opened to the outlet and is discharged to the outlets opened to the side walls of the rotor chambers 71, 71 (arrow 5a).
この時の過給機の駆動動力Ltは、次式で与えられる。Drive power L t of the turbocharger at this time is given by the following equation.
ここで、ηt:全断熱効率 P1 :吸い込み圧力 V :吸い込み体積 P2 :吐出圧力 k :圧縮性気体の比熱比 第２図に示す過給不要時にプレート６がスクリュウロ
ータ７から遠ざかった状態においては、吸入側と吐出側
とを連通させるサイドポートが開口しており、スクリュ
ウロータ7,7の歯溝部に閉じ込められた空気は、歯溝部
が吐出口に開口した時に、ガイ壁1c,1dとプレート６と
により形成されたサイドポートの通路を介して吐出側か
ら吸入側に空気が還流される（矢印5b）ために、吐出側
と吸入側との圧力が略等しくなり、圧縮空気として吐出
されることなく、撹拌されるだけで昇圧されることがな
く、吐出側から高圧空気が吐出されず、過給が行われな
い。 Here, η t : total adiabatic efficiency P 1 : suction pressure V: suction volume P 2 : discharge pressure k: specific heat ratio of compressible gas When plate 6 is away from screw rotor 7 when supercharging is unnecessary as shown in FIG. In, a side port for communicating the suction side and the discharge side is opened, and the air trapped in the tooth grooves of the screw rotors 7, 7 opens the guy walls 1c, 1d when the tooth grooves are opened to the discharge ports. The air is recirculated from the discharge side to the suction side through the side port passage formed by the plate and the plate 6 (arrow 5b), so that the pressures on the discharge side and the suction side become substantially equal, and the compressed air is discharged. The pressure is not increased and the pressure is not increased, the high-pressure air is not discharged from the discharge side, and no supercharging is performed.
この時の過給機の駆動動力Ltは上述の式において、P1
＝P2となるから、Lt＝０となるが、実際には撹拌に要す
る僅かな駆動動力を必要とするが無視できる程度であ
る。In this case the drive power L t of the supercharger is the above equation, P 1
Since = a P 2, but the L t = 0, is the extent in practice requires a slight drive power needed for agitation but negligible.
第３図に示す実測値の一例において、曲線Ｉは過給時
の回転数に対する駆動動力Ltであり、曲線IIは過給不要
時の回転数に対する駆動動力Ltである。In the example of the actually measured values shown in FIG. 3, a curve I represents the driving power Lt with respect to the rotation speed at the time of supercharging, and a curve II represents the driving power Lt with respect to the rotation speed at the time of no supercharging.
上述の構成によると、電磁クラッチを用いることな
く、過給不要時に過給機の駆動動力を低減させることが
できるものであるから、電磁クラッチの作動音による騒
音の発生が無く、エンジンと過給機との連結構造の自由
度が高くなり、配置自由度を向上させることができるも
のである。According to the above configuration, the driving power of the supercharger can be reduced when supercharging is not required without using an electromagnetic clutch. The degree of freedom of the connection structure with the machine can be increased, and the degree of freedom in arrangement can be improved.
また、エンジン低負荷時の過給不要時には、過給機の
ケース周壁に形成されたサイドポートを介して空気を循
環させるために、別個の外部バイパス配管を必要とせ
ず、軸方向の寸法が大きくなることが無いから、過給機
全体をコンパクトに形成することができるものである。Also, when supercharging is not required at low engine load, a separate external bypass pipe is not required to circulate air through side ports formed in the peripheral wall of the turbocharger case, and the axial dimension is large. Therefore, the entire turbocharger can be formed compactly.
次に、第４図及び第５図に基づいて本発明を適用した
過給システムの第１実施例について説明すると、過給機
１の吸入側圧力PS（負圧となっている）を吸入管路1aら
導管11により、逆止弁13を介して真空タンク12に導き、
低圧側として真空タンク12内の負圧を導管8bを介して切
換弁８に導き、高圧側として他の導管8aから大気圧Paを
切換弁８に導いている。Then, the suction will be described for the first embodiment of FIG. 4 and the supercharging system according to the present invention based on FIG. 5, the suction pressure P S of the turbocharger 1 (which is the negative pressure) From the pipe 1a to the vacuum tank 12 via the check valve 13 by the conduit 11,
A negative pressure in the vacuum tank 12 via a conduit 8b leads to the switching valve 8 as a low-pressure side, and led to the atmospheric pressure P a in the switching valve 8 from other conduits 8a as a high pressure side.
切換弁８の切換操作により、ダイヤフラム室９のダイ
ヤフラムで区切られ、その両側に形成された圧力室9a,9
bに上記真空タンク12からの負圧即ち吸入側圧力PSと大
気圧Paとを、ぞれぞれ切換自在に導入する。By the switching operation of the switching valve 8, the pressure chambers 9a and 9 formed on both sides of the diaphragm chamber 9 are separated by the diaphragm of the diaphragm chamber 9.
b in a negative圧即Chi suction pressure P S and the atmospheric pressure P a from the vacuum tank 12, is introduced freely Zorezo Re switching.
ダイヤフラム室９のダイヤフラムは、ストローク増幅
機能を有する作動シリンダ10内を摺動するピストンに連
結されており、作動シリンダ10は作動流体が充填された
導管10aによりプレート６に連結されている。The diaphragm of the diaphragm chamber 9 is connected to a piston that slides in a working cylinder 10 having a stroke amplifying function, and the working cylinder 10 is connected to the plate 6 by a conduit 10a filled with a working fluid.
過給不要時においては、第４図に示すように、切換弁
８の切換操作により、大気圧Paをダイヤフラム室９の圧
力室9bに導入し、真空タンク12からの負圧即ち吸入側圧
力PSを圧力室9aに導入して両圧力の差（Pa−PS）により
作動シリンダ10を作動させ、作動流体を介してプレート
６をスクリュウロータ７から離間させ、サイドポートを
開くことにより、空気５が圧縮されずに単に循環流5bと
なり、過給機１の駆動動力が低下する。In supercharged required time, as shown in FIG. 4, the switching operation of the switching valve 8, the atmospheric pressure P a is introduced into the pressure chamber 9b of the diaphragm chamber 9, the negative圧即Chi suction side pressure from the vacuum tank 12 By introducing P S into the pressure chamber 9a and operating the working cylinder 10 by the difference between the two pressures (P a −P S ), the plate 6 is separated from the screw rotor 7 via the working fluid, and the side port is opened. In addition, the air 5 is not compressed and simply becomes the circulating flow 5b, and the driving power of the supercharger 1 decreases.
過給時においては、第５図に示すように、切換弁８の
切換操作により、大気圧Paをダイヤフラム室９の圧力室
9aに導入し、真空タンク12からの負圧即ち吸入側圧力PS
を圧力室9bに導入して作動シリンダ10を過給不要時と逆
方向に作動させ、作動流体を介してプレート６をスクリ
ュウロータ７に接近させ、サイドポートを閉じてプレー
ト６によりケース100の一部を形成することにより、空
気５を圧縮して高圧空気5aを吐出口から吐出管路1bを介
してエンジン２に供給する。During boost, as shown in FIG. 5, the switching operation of the switching valve 8, the atmospheric pressure P a pressure chamber of the diaphragm chamber 9
9a, the negative pressure from the vacuum tank 12, ie, the suction side pressure P S
Is introduced into the pressure chamber 9b to operate the working cylinder 10 in the opposite direction to when the supercharging is not required. The plate 6 is made to approach the screw rotor 7 via the working fluid, the side port is closed, and the plate 6 By forming the portion, the air 5 is compressed, and the high-pressure air 5a is supplied from the discharge port to the engine 2 through the discharge pipe 1b.
なお、真空タンク12は設けなくても良いものである
が、真空タンク12を設けることにより、充分な負圧を真
空タンク12内に確保することができ、確実に作動させる
ことができるものである。The vacuum tank 12 may not be provided, but by providing the vacuum tank 12, a sufficient negative pressure can be secured in the vacuum tank 12, and the vacuum tank 12 can be reliably operated. .
第６図に示す第２実施例について説明すると、過給を
行っている時に、吐出管路1bから吐出圧力Pdの高圧空気
を導管111により逆止弁15を介して高圧タンク14に導い
て貯溜しておき、高圧タンク14内に貯溜した高圧空気を
高圧側として、導管8aにより切換弁８に導くとともに、
導管8bを介して大気圧Paを低圧側として切換弁８に導く
ものである。Referring to the second embodiment shown in FIG. 6, when performing supercharging, the high pressure air discharge pressure P d from the discharge pipe 1b is guided to the high-pressure tank 14 via the check valve 15 by a conduit 111 The high-pressure air stored in the high-pressure tank 14 is stored on the high-pressure side, and the high-pressure air is guided to the switching valve 8 through the conduit 8a.
The atmospheric pressure P a through conduit 8b and guides the switching valve 8 as a low-pressure side.
過給不要時においては、切換弁８の切換操作により、
大気圧Paをダイヤフラム室９の圧力室9aに導入し、高圧
タンク14からの高圧を圧力室9bに導入して両圧力の差
（Pd−Pa）により作動シリンダ10を作動させ、作動流体
を介してプレート６をスクリュウロータ７から離間さ
せ、サイドポートを開くことにより、空気５が圧縮され
ずに単に循環流5bとなり、過給機１の駆動動力が低下す
る。When supercharging is unnecessary, the switching operation of the switching valve 8
The atmospheric pressure P a is introduced into the pressure chamber 9a of the diaphragm chamber 9, to activate the working cylinder 10 by the difference of the high pressure is introduced into the pressure chamber 9b both pressure from the high-pressure tank 14 (P d -P a), operation By separating the plate 6 from the screw rotor 7 via the fluid and opening the side port, the air 5 is not compressed but simply becomes the circulating flow 5b, and the driving power of the supercharger 1 is reduced.
過給時には、切換弁８の切換操作により、大気圧Paを
ダイヤフラム室９の圧力室9bに導入し、高圧タンク14か
らの高圧を圧力室9aに導入して作動シリンダ10を過給不
要時と逆方向に作動させ、作動流体を介してプレート６
をスクリュウロータ７に接近させ、サイドポートを閉じ
てプレート６によりケース100の一部を形成することに
より、空気５を圧縮して高圧空気5aを吐出口から吐出管
路1bを介してエンジン２に供給する。During boost, the switching operation of the switching valve 8, the atmospheric pressure P a is introduced into the pressure chamber 9b of the diaphragm chamber 9, when the supercharging unwanted actuation cylinder 10 by introducing high pressure from the high-pressure tank 14 to the pressure chamber 9a And the plate 6 through the working fluid
By closing the side port and forming a part of the case 100 by the plate 6 to compress the air 5 and supply high-pressure air 5a from the discharge port to the engine 2 via the discharge pipe 1b. Supply.
第７図に示す第３実施例について説明すると、過給を
行っている時に、吐出管路1bから吐出圧力Pdの高圧空気
を導管111により逆止弁15を介して高圧タンク14に導い
て貯溜しておき、高圧タンク14内に貯溜した高圧空気を
高圧側として導管8aにより切換弁８に導くとともに、過
給機１の吸入側圧力PSを吸入管路1aから導管11により、
逆止弁13を介して真空タンク12に導き、真空タンク12内
の負圧を低圧側として導管8bを介して切換弁８に導くも
のである。Referring to the third embodiment shown in FIG. 7, when performing supercharging, the high pressure air discharge pressure P d from the discharge pipe 1b is guided to the high-pressure tank 14 via the check valve 15 by a conduit 111 reservoir; then, guides the switching valve 8 via line 8a high-pressure air that has accumulated in the high-pressure tank 14 as a high-pressure side, via line 11 the suction pressure P S of the turbocharger 1 from the suction pipe 1a,
The vacuum valve 12 is guided to the vacuum tank 12 through the check valve 13, and the negative pressure in the vacuum tank 12 is guided to the switching valve 8 through the conduit 8b as the low pressure side.
この実施例においては、第１及び第２実施例のものよ
りも、低圧側と高圧側との圧力差が大きくなり、作動を
一層確実にすることができるものである。In this embodiment, the pressure difference between the low-pressure side and the high-pressure side is larger than that of the first and second embodiments, and the operation can be further ensured.
なお、上記第１乃至第３実施例において、ストローク
増幅機能を有する作動シリンダ10を用いているが、ダイ
ヤフラムの作動力で充分にプレート６を駆動できる場合
は、ストローク増幅機能を省いても良く、作動シリンダ
10に代えてリンク機構を用いても良いものである。Although the working cylinder 10 having the stroke amplifying function is used in the first to third embodiments, the stroke amplifying function may be omitted if the plate 6 can be sufficiently driven by the operating force of the diaphragm. Working cylinder
Instead of 10, a link mechanism may be used.
また、第８図に示す第４実施例について説明すると、
ガイド壁1c,1dとプレート６との軸方向両端にソレノイ
ド16,16を設置したものであり、ソレノイド16,16を励磁
することにより、プレート６を進退させるものである。In addition, the fourth embodiment shown in FIG. 8 will be described.
Solenoids 16 and 16 are installed at both axial ends of the guide walls 1c and 1d and the plate 6, and the plate 6 is moved forward and backward by exciting the solenoids 16 and 16.
さらに、第９図に示す第５実施例について説明する
と、プレート６のスクリュウロータ７と反対側の面にス
プリング17を設け、プレート６をスクリュウロータ７か
ら離間する方向に付勢するとともに、同じくプレート６
のスクリュウロータ７と反対側の面にカム18を当接させ
たものである。Next, a fifth embodiment shown in FIG. 9 will be described. A spring 17 is provided on a surface of the plate 6 opposite to the screw rotor 7 to urge the plate 6 in a direction away from the screw rotor 7 and also a plate 17 is provided. 6
The cam 18 is brought into contact with the surface of the screw rotor 7 on the opposite side.
これは、カム18を回転させることによりプレート６と
スクリュウロータ７との間の距離を調節するもので、過
給時には、カム18がプレート６を押圧し、スプリング17
に抗してプレート６をスクリュウロータ７に接近させて
サイドポートを閉鎖し、過給不要時には、カム18による
プレート６の押圧を解除し、スプリング17によってプレ
ート６をスクリュウロータ７から離間させてサイドポー
トを開放するものである。This is to adjust the distance between the plate 6 and the screw rotor 7 by rotating the cam 18, and at the time of supercharging, the cam 18 presses the plate 6 and the spring 17
The side port is closed by bringing the plate 6 closer to the screw rotor 7 against the pressure, and when the supercharging is unnecessary, the pressing of the plate 6 by the cam 18 is released, and the plate 6 is separated from the screw rotor 7 by the spring 17 so that the side is closed. The port is opened.
これらの構成によると、圧力用導管、切換弁或いはダ
イヤフラム等が不要となり、構成を簡略化することがで
き、一層コンパクトに形成できるものである。According to these configurations, a pressure conduit, a switching valve, a diaphragm, and the like are not required, so that the configuration can be simplified and the device can be formed more compact.
以上、自動車用エンジンに用いた場合について述べて
きたが、産業用エンジンにも適用することができるもの
である。The case where the present invention is applied to an automobile engine has been described above, but the present invention can also be applied to an industrial engine.
また、外気圧に応じて制御することにより、航空機用
エンジンに適した過給機とすることもできるものであ
る。In addition, by controlling according to the outside air pressure, a supercharger suitable for an aircraft engine can be obtained.
本発明は上述のとおり構成されているので、以下に記
載する効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
上述の構成によると、電磁クラッチを用いることな
く、過給不要時に過給機の駆動動力を低減させることが
できるものであるから、電磁クラッチの作動音によ騒音
の発生が無く、エンジンと過給機との連結構造の自由度
が高くなり、配置自由度を向上させることができるもの
である。According to the above configuration, the driving power of the supercharger can be reduced when supercharging is not required without using an electromagnetic clutch. The degree of freedom of the connection structure with the feeder is increased, and the degree of freedom in arrangement can be improved.
また、エンジン低負荷時の過給不要時には、過給機の
ケース周壁に形成されたサイドポートを介して空気を循
環させるために、別個の外部バイパス配管を必要とせ
ず、軸方向の寸法が大きくなることが無いから、過給機
全体をコンパクトに形成することができるものである。Also, when supercharging is not required at low engine load, a separate external bypass pipe is not required to circulate air through side ports formed in the peripheral wall of the turbocharger case, and the axial dimension is large. Therefore, the entire turbocharger can be formed compactly.
第１図は本発明を適用した過給機の動作説明斜視図、第
２図は同じく過給機の動作説明斜視図、第３図は実測値
の一例を示すグラフ、第４図及び第５図は本発明を適用
した過給システムの第１実施例の概略構成図、第６図は
同じく第２実施例の概略構成図、第７図は同じく第３実
施例の概略構成図、第８図は同じく第４実施例の概略構
成図、第９図は同じく第５実施例の概略構成図、第10図
は従来の過給機付エンジンの概略図である。 １……過給機、２……エンジン、 1c,1d……ガイド壁、６……プレート、 ７……スクリュウロータ、８……切換弁、 ９……ダイヤフラム室、10……作動シリンダ、 16……ソレノイド、17……スプリング、 18……カム。FIG. 1 is a perspective view for explaining the operation of a supercharger to which the present invention is applied, FIG. 2 is a perspective view for explaining the operation of the supercharger, FIG. 3 is a graph showing an example of actually measured values, FIG. FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a first embodiment of a supercharging system to which the present invention is applied, FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a second embodiment, FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a third embodiment, and FIG. FIG. 9 is a schematic diagram of a fourth embodiment, FIG. 9 is a schematic diagram of a fifth embodiment, and FIG. 10 is a schematic diagram of a conventional supercharged engine. 1 ... turbocharger, 2 ... engine, 1c, 1d ... guide wall, 6 ... plate, 7 ... screw rotor, 8 ... switching valve, 9 ... diaphragm chamber, 10 ... working cylinder, 16 …… solenoid, 17… spring, 18 …… cam.
Claims (4)
リュウロータを有する機械駆動式リシュルム型過給機に
おいて、何れか一方のロータ室の側壁に、スクリュウロ
ータの軸方向に向かって開口部を設け、該開口部を開閉
するプレートを設け、該プレートはスクリュウロータに
接近した閉塞位置において前記ロータ室の内周面の一部
を形成し、スクリュウロータから離間した開放位置にお
いてロータ室の吐出側を吸入側に連通させるサイドポー
トを開口するよう形成されており、エンジンの低負荷時
に該プレートをスクリュウロータから離間させて、開口
されたサイドポートを経てスクリュウロータ内の空気を
吸入側へ還流させるようにしたことを特徴とする機械駆
動式リショルム型過給機の動力低減方法。In a mechanically driven Rischlum-type supercharger connected to an output shaft of an engine and having a pair of screw rotors, an opening is formed in a side wall of one of the rotor chambers in the axial direction of the screw rotor. A plate for opening and closing the opening, the plate forming part of the inner peripheral surface of the rotor chamber at a closed position close to the screw rotor, and a discharge side of the rotor chamber at an open position separated from the screw rotor. The plate is separated from the screw rotor when the engine is under a low load, and the air in the screw rotor is returned to the suction side through the opened side port when the engine is under a low load. A method for reducing the power of a mechanically driven Richolm-type supercharger, characterized in that the method comprises:
の何れかと大気圧、或いは吸入側の負圧及び吐出側の高
圧の両方をダイヤフラム室に切換自在に導き、その圧力
差によってプレートを進退させることを特徴とする請求
項（１）記載の機械駆動式リショルム型過給機の動力低
減方法。2. A supercharger in which either a suction side negative pressure or a discharge side high pressure and an atmospheric pressure, or both a suction side negative pressure and a discharge side high pressure are guided to a diaphragm chamber in a switchable manner, and a pressure difference between the two. The method for reducing the power of a mechanically driven lithorm-type supercharger according to claim 1, wherein the plate is advanced or retracted by the lever.
とを特徴とする請求項（１）記載の機械駆動式リショル
ム型過給機の動力低減方法。3. The method according to claim 1, wherein the plate is advanced and retracted by a solenoid.
るように附勢するスプリングとプレートをスクリュウロ
ータに接近するように押圧するカムとによりプレートを
進退させることを特徴とする請求項（１）記載の機械駆
動式リショルム型過給機の動力低減方法。4. The machine according to claim 1, wherein the plate is advanced and retracted by a spring for urging the plate away from the screw rotor and a cam for pressing the plate so as to approach the screw rotor. Power reduction method for drive-type Richolm type turbocharger.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1294797A JP2808333B2 (en) | 1989-11-15 | 1989-11-15 | Power reduction method for mechanically driven lithorm-type supercharger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1294797A JP2808333B2 (en) | 1989-11-15 | 1989-11-15 | Power reduction method for mechanically driven lithorm-type supercharger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03160181A JPH03160181A (en) | 1991-07-10 |
| JP2808333B2 true JP2808333B2 (en) | 1998-10-08 |
Family
ID=17812397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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|---|---|
| JP (1) | JP2808333B2 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5147912U (en) * | 1974-10-09 | 1976-04-09 | ||
| JPS59119089A (en) * | 1982-12-24 | 1984-07-10 | Hitachi Ltd | Capacity controlling apparatus for nitrogen compressor |
| JPH03117693A (en) * | 1989-09-29 | 1991-05-20 | Mazda Motor Corp | Screw type engine-driven supercharger |
-
1989
- 1989-11-15 JP JP1294797A patent/JP2808333B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03160181A (en) | 1991-07-10 |
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