JP6148596B2 - engine - Google Patents

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Description

本発明はエンジンに関する。詳しくは過給機付きエンジンに関する。   The present invention relates to an engine. Specifically, it relates to a turbocharged engine.

従来、過給機付きのエンジンにおいて、各気筒のうち同位相の気筒からなる複数の気筒群に独立した排気マニホールドをそれぞれ設けて動圧過給を行うエンジンが知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an engine with a supercharger, an engine that performs dynamic pressure supercharging by providing independent exhaust manifolds to a plurality of cylinder groups composed of cylinders in the same phase among the cylinders is known.

このようなエンジンにおいて、エンジンが高速域の場合での燃費を改善するために、各排気マニホールドが開閉弁を介して連通されたエンジンが公知である。このエンジンは、開閉弁を開状態にすることで動圧過給方式の排気マニホールドを静圧方式の排気マニホールドに変更可能に構成されたものである。これにより、エンジンは、排気マニホールド同士が連通されて実質の配管径を大きくすることで熱損失による燃費悪化を抑制することができる。例えば、特許文献１に記載の如くである。   In such an engine, in order to improve fuel efficiency when the engine is in a high speed range, an engine in which each exhaust manifold is communicated via an on-off valve is known. This engine is configured so that a dynamic pressure supercharging exhaust manifold can be changed to a static pressure exhaust manifold by opening an on-off valve. Thereby, the engine can suppress deterioration in fuel consumption due to heat loss by communicating the exhaust manifolds and increasing the actual pipe diameter. For example, as described in Patent Document 1.

特許文献１に記載のエンジンは、動圧過給方式の排気マニホールドを静圧過給方式の排気マニホールドに切り替えるために、各排気マニホールドを連通する連通管と開閉弁とが必要になる。しかし、エンジンの使用時間の大半を動圧過給方式で運転するエンジンにおいては、動圧過給方式と静圧過給方式とを切り替え可能にする連通管と開閉弁とは過剰な設備でありコストを増加させる要因となり不利であった。   The engine described in Patent Document 1 requires a communication pipe and an on-off valve for communicating each exhaust manifold in order to switch the dynamic pressure supercharging exhaust manifold to the static pressure supercharging exhaust manifold. However, in an engine that operates using the dynamic pressure supercharging method for most of the engine usage time, the communication pipe and the on-off valve that allow switching between the dynamic pressure supercharging method and the static pressure supercharging method are excessive facilities. It was a disadvantage that increased costs.

特開２００８−０３８６５７号公報JP 2008-038657 A

本発明は、以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、排気マニホールド自体を交換することなく、動圧過給方式と静圧過給方式とに切り替え可能な排気マニホールドを容易に動圧過給方式、または静圧過給方式のみの排気マニホールドに変更することができるエンジンの提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above situation, and an exhaust manifold that can be switched between a dynamic pressure supercharging method and a static pressure supercharging method without exchanging the exhaust manifold itself is easily provided. An object of the present invention is to provide an engine that can be changed to an exhaust manifold of only a supply system or a static pressure supercharging system.

請求項１においては、複数の独立した排気マニホールドが過給機にそれぞれ接続されているエンジンであって、各排気マニホールドが連結管によってその一側端部同士を連結され、それぞれの他側端部に前記過給機を接続して、前記連結管と前記過給機を各排気マニホールドの両端部に振り分けて設け、前記連結管には各排気マニホールドを独立した状態にする開閉弁が設けられ、前記連結管が前記開閉弁を含む部分または前記開閉弁ごとに各排気マニホールドから着脱可能に構成されており、前記排気マニホールド間を連結している連結管同士が分岐管を介して連結されているものである。 The engine according to claim 1, wherein a plurality of independent exhaust manifolds are respectively connected to the supercharger, and each exhaust manifold is connected at one end thereof by a connecting pipe, and each other end portion is connected. The supercharger is connected to the exhaust pipe, and the connection pipe and the supercharger are distributed to both ends of each exhaust manifold, and the connection pipe is provided with an on-off valve that makes each exhaust manifold independent. The connecting pipe is configured to be detachable from each exhaust manifold for each part including the on-off valve or for each on-off valve, and the connecting pipes connecting the exhaust manifolds are connected via a branch pipe. Is.

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。   As effects of the present invention, the following effects can be obtained.

即ち、本発明によれば、開閉弁を含む連結管または開閉弁のみが排気マニホールドから容易に着脱される。これにより、排気マニホールド自体を交換することなく、動圧過給方式と静圧過給方式とに切り替え可能な排気マニホールドを容易に動圧過給方式、または静圧過給方式のみの排気マニホールドに変更することができる。   That is, according to the present invention, only the connecting pipe including the on-off valve or the on-off valve can be easily detached from the exhaust manifold. As a result, an exhaust manifold that can be switched between the dynamic pressure supercharging method and the static pressure supercharging method without changing the exhaust manifold itself can be easily changed to an exhaust manifold of only the dynamic pressure supercharging method or the static pressure supercharging method. Can be changed.

即ち、本発明によれば、連結管が各排気マニホールドの一側端部に集中的に配置される。これにより、エンジンは、連結管の着脱や開閉弁のメンテナンスが容易な構成で動圧過給方式と静圧過給方式とに切り替え可能な排気マニホールドを構成することができる。
That is, according to the present invention, the connecting pipe is concentratedly arranged at one end of each exhaust manifold. Thereby, the engine can constitute an exhaust manifold that can be switched between a dynamic pressure supercharging method and a static pressure supercharging method with a configuration that allows easy attachment / detachment of the connecting pipe and maintenance of the on-off valve.

本発明の第一実施形態に係るエンジンが搭載される船舶の構成を示す概略図。Schematic which shows the structure of the ship mounted with the engine which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係るエンジンと過給機との構成を示した概略図。Schematic which showed the structure of the engine and supercharger which concern on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係るエンジンを示す斜視図。The perspective view which shows the engine which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係るエンジンを示す側面図。The side view which shows the engine which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係るエンジンを示す平面図。The top view which shows the engine which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係るエンジンの排気マニホールドを開閉弁を介して連結した場合の構成を示す概略図。Schematic which shows the structure at the time of connecting the exhaust manifold of the engine which concerns on 1st embodiment of this invention via the on-off valve. 本発明の第一実施形態に係るエンジンの排気マニホールドを連結した場合の構成を示す概略図。Schematic which shows a structure at the time of connecting the exhaust manifold of the engine which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態に係るエンジンと過給機との構成を示した概略図。Schematic which showed the structure of the engine and supercharger which concern on 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態に係るエンジンを示す斜視図。The perspective view which shows the engine which concerns on 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態に係るエンジンを示す側面図。The side view which shows the engine which concerns on 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態に係るエンジンを示す平面図。The top view which shows the engine which concerns on 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態に係るエンジンと過給機との構成を示した概略図。Schematic which showed the structure of the engine and supercharger which concern on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態に係るエンジンの排気マニホールドの連結の構成を示す概略図。Schematic which shows the structure of the connection of the exhaust manifold of the engine which concerns on 3rd embodiment of this invention.

始めに、図１を用いて本発明に係る過給機を備えるエンジン１が搭載される船舶の第一実施形態である船舶１００について説明する。   First, the ship 100 which is 1st embodiment of the ship mounted with the engine 1 provided with the supercharger which concerns on this invention using FIG. 1 is demonstrated.

図１に示すように、船舶１００は、船体１０１、船橋１０２、機関室１０３、プロペラ１０４および舵１０８を具備している。船舶１００は、船体１０１の上部に操縦室等を有する船橋１０２が設けられている。また、船舶１００は、船体１０１の後方に機関室１０３が設けられている。機関室１０３には、プロペラ１０４を駆動する内燃機関である主機１０５と、発電機１０７を駆動する内燃機関である補機１０６とが設けられている。船体１０１の船尾には、プロペラ１０４と舵１０８とが設けられている。船舶１００は、プロペラ軸１０４ａを介して主機１０５の動力がプロペラ１０４に伝達可能に構成されている。   As shown in FIG. 1, the ship 100 includes a hull 101, a bridge 102, an engine room 103, a propeller 104, and a rudder 108. The ship 100 is provided with a bridge 102 having a cockpit or the like above the hull 101. The ship 100 also has an engine room 103 behind the hull 101. The engine room 103 is provided with a main engine 105 that is an internal combustion engine that drives the propeller 104 and an auxiliary machine 106 that is an internal combustion engine that drives the generator 107. A propeller 104 and a rudder 108 are provided at the stern of the hull 101. The ship 100 is configured such that the power of the main engine 105 can be transmitted to the propeller 104 via the propeller shaft 104a.

ここで、主機１０５と補機１０６とは、軽油若しくは重油を燃料とするディーゼルエンジンであるエンジン１から構成される。エンジン１は、外気と燃料とを混合して燃焼させることで出力軸を回転駆動させる。なお、エンジン１は、ディーゼルエンジンに限定されるものではない。   Here, the main engine 105 and the auxiliary machine 106 are composed of the engine 1 which is a diesel engine using light oil or heavy oil as fuel. The engine 1 rotates and drives the output shaft by mixing outside air and fuel and burning them. The engine 1 is not limited to a diesel engine.

以下に、図２から図５を用いて、本発明の第一実施形態に係る過給機３を備えるエンジン１について説明する。   Below, the engine 1 provided with the supercharger 3 which concerns on 1st embodiment of this invention is demonstrated using FIGS. 2-5.

図２から図５に示すように、エンジン１は、ディーゼルエンジンであり、本実施形態においては、六つの気筒を有する直列六気筒エンジンである。なお、本実施形態において、一段過給機を具備する直列六気筒エンジンとしたがこれに限定されるものではなく、一以上の過給機を具備する多気筒エンジンであればよい。   As shown in FIGS. 2 to 5, the engine 1 is a diesel engine, and in this embodiment, is an in-line six-cylinder engine having six cylinders. In the present embodiment, an in-line six-cylinder engine having a single-stage supercharger is used, but the present invention is not limited to this, and any multi-cylinder engine having at least one supercharger may be used.

エンジン１は、外部の空気と燃料とを各気筒の内部において混合して燃焼させることで出力軸を回転駆動させる。エンジン１は、外気を取り入れる吸気装置２と排気を外部に排出する排気装置７を具備する。   The engine 1 rotationally drives the output shaft by mixing external air and fuel in each cylinder and burning them. The engine 1 includes an intake device 2 that takes in outside air and an exhaust device 7 that discharges exhaust to the outside.

吸気装置２は、過給機３のコンプレッサ部３ａ、給気管４、インタークーラー５、給気マニホールド６、を具備している。   The intake device 2 includes a compressor unit 3 a of the supercharger 3, an air supply pipe 4, an intercooler 5, and an air supply manifold 6.

過給機３は、排気の排気圧を駆動源として吸気を加圧圧縮するものである。過給機３は、コンプレッサ部３ａとタービン部３ｂとを備えている。   The supercharger 3 compresses and compresses the intake air using the exhaust pressure of the exhaust as a drive source. The supercharger 3 includes a compressor unit 3a and a turbine unit 3b.

過給機３のコンプレッサ部３ａは、吸気を加圧圧縮するものである。コンプレッサ部３ａは、連結軸３ｃによってタービン部３ｂと連結される。コンプレッサ部３ａは、タービン部３ｂからの回転動力が連結軸３ｃを介して伝達可能に構成されている。コンプレッサ部３ａは、給気管４を介してインタークーラー５が接続されている。   The compressor unit 3a of the supercharger 3 compresses and compresses the intake air. The compressor part 3a is connected with the turbine part 3b by the connecting shaft 3c. The compressor unit 3a is configured so that the rotational power from the turbine unit 3b can be transmitted via the connecting shaft 3c. An intercooler 5 is connected to the compressor unit 3 a via an air supply pipe 4.

インタークーラー５は、加圧された吸気を冷却するものである。インタークーラー５は、図示しない冷却水ポンプによって供給される冷却水と加圧された吸気（以下、コンプレッサ部３ａで加圧圧縮された加圧後の吸気を給気と記す）との間で熱交換を行うことで給気を冷却する。インタークーラー５は、給気マニホールド６が接続されている。   The intercooler 5 cools the pressurized intake air. The intercooler 5 exchanges heat between cooling water supplied by a cooling water pump (not shown) and pressurized intake air (hereinafter, the pressurized intake air compressed and compressed by the compressor unit 3a is referred to as supply air). To cool the supply air. The intercooler 5 is connected to an air supply manifold 6.

給気マニホールド６は、給気をエンジン１の各気筒に分配するものである。給気マニホールド６は、エンジン１の各気筒に接続されている。給気マニホールド６は、エンジン１の各気筒にインタークーラー５で冷却された給気が供給可能に構成されている。   The air supply manifold 6 distributes the air supply to the cylinders of the engine 1. The air supply manifold 6 is connected to each cylinder of the engine 1. The supply manifold 6 is configured to be able to supply supply air cooled by the intercooler 5 to each cylinder of the engine 1.

排気装置７は、排気マニホールド８・９、過給機３のタービン部３ｂを具備している。   The exhaust device 7 includes exhaust manifolds 8 and 9 and a turbine portion 3 b of the supercharger 3.

排気マニホールド８・９は、エンジン１の同位相の気筒からなる２つの気筒群（本実施形態において第１、第４気筒および第５気筒と、第２、第３および第６気筒と）に排気マニホールド８・９がそれぞれ独立して接続されている。つまり、排気マニホールド８は第１、第４気筒および第５気筒からの排気を、排気マニホールド９は第２、第３および第６気筒からの排気を合わせて排気する。   The exhaust manifolds 8 and 9 exhaust into two cylinder groups (in the present embodiment, the first, fourth and fifth cylinders, and the second, third and sixth cylinders) composed of cylinders in the same phase of the engine 1. Manifolds 8 and 9 are connected independently. That is, the exhaust manifold 8 exhausts exhaust from the first, fourth, and fifth cylinders, and the exhaust manifold 9 exhausts exhaust from the second, third, and sixth cylinders.

排気マニホールド８・９には、端部（一側端部）に連結管１０（図６網掛け部分参照）が着脱自在に連結されている。また、排気マニホールド８・９は、他側端部に過給機３が接続されている。   A connecting pipe 10 (see the shaded portion in FIG. 6) is detachably connected to the end portions (one side end portion) of the exhaust manifolds 8 and 9. The exhaust manifolds 8 and 9 are connected to the supercharger 3 at the other end.

連結管１０は、屈曲管１０ａ、開閉弁１０ｂおよび延長管１０ｃから構成されている。連結管１０は、排気マニホールド８・９に着脱可能に構成されている。このように構成されていることにより、連結管１０は、独立した排気マニホールド８・９を互いに連結可能に構成されている。   The connecting pipe 10 includes a bent pipe 10a, an on-off valve 10b, and an extension pipe 10c. The connecting pipe 10 is configured to be detachable from the exhaust manifolds 8 and 9. By being configured in this way, the connecting pipe 10 is configured so that independent exhaust manifolds 8 and 9 can be connected to each other.

このように構成することで、排気マニホールド８・９は、一側端部同士が連結管１０で連結されている。つまり、連結管１０が各排気マニホールド８・９の一側端部に配置されていることで、排気装置７は、連結管１０の着脱や開閉弁１０ｂのメンテナンスが容易な構成で動圧過給方式と静圧過給方式とに切り替え可能な排気マニホールド８・９を構成することができる。   With this configuration, the exhaust manifolds 8 and 9 are connected to each other at the one end by the connecting pipe 10. In other words, the connecting pipe 10 is arranged at one end of each of the exhaust manifolds 8 and 9, so that the exhaust device 7 has a configuration in which the connecting pipe 10 can be easily attached and detached and the on-off valve 10b can be easily maintained. Exhaust manifolds 8 and 9 that can be switched between the method and the static pressure supercharging method can be configured.

過給機３のタービン部３ｂは、排気の圧力によって回転動力を発生させるものである。タービン部３ｂは、連結軸３ｃによってコンプレッサ部３ａと連結され、コンプレッサ部３ａに回転動力を伝達可能に構成されている。タービン部３ｂは、排気マニホールド８・９が接続されている。また、タービン部３ｂは、図示しない浄化装置等を介して外部に連通されている。   The turbine section 3b of the supercharger 3 generates rotational power by the exhaust pressure. The turbine unit 3b is connected to the compressor unit 3a by a connecting shaft 3c, and is configured to be able to transmit rotational power to the compressor unit 3a. Exhaust manifolds 8 and 9 are connected to the turbine section 3b. Moreover, the turbine part 3b is connected outside via the purification apparatus etc. which are not shown in figure.

以上より、吸気装置２は、上流側（外部）から過給機３のコンプレッサ部３ａ、給気管４、インタークーラー５、給気マニホールド６が順に接続されている。また、排気装置７は、上流側（エンジン１）から排気マニホールド８・９、過給機３のタービン部３ｂ、図示しない排気管等が順に接続されている。   As described above, in the intake device 2, the compressor unit 3a, the air supply pipe 4, the intercooler 5, and the air supply manifold 6 of the supercharger 3 are connected in order from the upstream side (external). The exhaust device 7 is connected to the exhaust manifolds 8 and 9 from the upstream side (engine 1), the turbine section 3b of the supercharger 3, an exhaust pipe (not shown), and the like in this order.

次に、本発明の第一実施形態に係るエンジン１に対する過給機３、給気管４、インタークーラー５、給気マニホールド６、排気マニホールド８・９の配置について説明する。   Next, the arrangement of the supercharger 3, the air supply pipe 4, the intercooler 5, the air supply manifold 6, and the exhaust manifolds 8 and 9 with respect to the engine 1 according to the first embodiment of the present invention will be described.

図３から図５に示すように、インタークーラー５は、エンジン１の出力軸Ａの軸方向の一側端部の側面に固定されている。過給機３は、インタークーラー５の上部に固定されている。つまり、エンジン１は、出力軸Ａの軸方向の一側端部に過給機３とインタークーラー５とが配置されている。   As shown in FIGS. 3 to 5, the intercooler 5 is fixed to a side surface of one end portion in the axial direction of the output shaft A of the engine 1. The supercharger 3 is fixed to the upper part of the intercooler 5. That is, in the engine 1, the supercharger 3 and the intercooler 5 are arranged at one end portion in the axial direction of the output shaft A.

給気マニホールド６は、エンジン１のエンジンブロックに出力軸Ａと水平面で直交する方向における一側に形成されている。給気マニホールド６は、エンジン１の一側端部の側面に固定されているインタークーラー５に連通するように構成されている。排気マニホールド８・９は、エンジン１の出力軸Ａと水平面で直交する方向における他側に配管されている。また、排気マニホールド９は、排気マニホールド８の下方に排気マニホールド８と並んで配管されている。   The air supply manifold 6 is formed on one side of the engine block of the engine 1 in a direction orthogonal to the output shaft A in the horizontal plane. The air supply manifold 6 is configured to communicate with an intercooler 5 fixed to a side surface of one end portion of the engine 1. The exhaust manifolds 8 and 9 are piped on the other side in a direction orthogonal to the output shaft A of the engine 1 on a horizontal plane. The exhaust manifold 9 is piped alongside the exhaust manifold 8 below the exhaust manifold 8.

次に、図２を用いて、吸気装置２における吸気の流れと排気装置７における排気の流れとについて説明する。   Next, the flow of intake air in the intake device 2 and the flow of exhaust gas in the exhaust device 7 will be described with reference to FIG.

図２に示すように、吸気装置２において、外部の空気（吸気）は、過給機３のコンプレッサ部３ａによって吸入されるとともに加圧圧縮される。この際、吸気は、加圧圧縮されることにより圧縮熱が発生し温度が上昇する。コンプレッサ部３ａで加圧圧縮された吸気は、過給機３から排出される。   As shown in FIG. 2, in the intake device 2, external air (intake air) is sucked and pressurized and compressed by the compressor unit 3 a of the supercharger 3. At this time, the intake air is pressurized and compressed, so that compression heat is generated and the temperature rises. The intake air compressed and compressed by the compressor unit 3 a is discharged from the supercharger 3.

過給機３から排出された吸気は、給気管４を介してインタークーラー５に供給される。インタークーラー５に供給された吸気は、冷却された後に給気マニホールド６を介してエンジン１に供給される。   The intake air discharged from the supercharger 3 is supplied to the intercooler 5 through the supply pipe 4. The intake air supplied to the intercooler 5 is cooled and then supplied to the engine 1 via the supply manifold 6.

排気装置７において、エンジン１からの排気は、排気マニホールド８と排気マニホールド９とを介して過給機３のタービン部３ｂに供給される。タービン部３ｂは、排気によって回転される。タービン部３ｂの回転動力は、連結軸３ｃを介してコンプレッサ部３ａに伝達される。タービン部３ｂに供給された排気は、図示しない浄化装置等を介して外部に排出される。   In the exhaust device 7, the exhaust from the engine 1 is supplied to the turbine unit 3 b of the supercharger 3 through the exhaust manifold 8 and the exhaust manifold 9. The turbine part 3b is rotated by exhaust. The rotational power of the turbine part 3b is transmitted to the compressor part 3a via the connecting shaft 3c. Exhaust gas supplied to the turbine section 3b is discharged to the outside via a purification device (not shown).

以下では、図６と図７とを用いて、本発明の第一実施形態に係るエンジン１の排気マニホールド８・９および連結管１０について具体的に説明する。なお、図６および図７は、エンジン１の排気マニホールド８・９の一側部分を表している。   Hereinafter, the exhaust manifolds 8 and 9 and the connecting pipe 10 of the engine 1 according to the first embodiment of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. 6 and 7. 6 and 7 show one side portions of the exhaust manifolds 8 and 9 of the engine 1.

図６と図７とに示すように、排気マニホールド８・９には、過給機３側の端部（一側端部）に連結管１０（網掛け部分）が着脱自在に連結されている。また、排気マニホールド８・９は、他側端部に過給機３が接続されている（図２から図５参照）。   As shown in FIGS. 6 and 7, a connecting pipe 10 (shaded portion) is detachably connected to an end (one side end) on the supercharger 3 side in the exhaust manifolds 8 and 9. . The exhaust manifolds 8 and 9 are connected to the supercharger 3 at the other end (see FIGS. 2 to 5).

連結管１０は、排気マニホールド８と排気マニホールド９とを連結するものである。連結管１０は、屈曲管１０ａ、開閉弁１０ｂまたは延長管１０ｃとから構成されている。連結管１０は、排気マニホールド８・９の一側端部に着脱可能に構成されている。連結管１０は、開閉弁１０ｂの状態により排気マニホールド８と排気マニホールド９とを連通させるか否かを切り換え可能に構成されている。   The connecting pipe 10 connects the exhaust manifold 8 and the exhaust manifold 9. The connecting pipe 10 includes a bent pipe 10a, an on-off valve 10b, or an extension pipe 10c. The connecting pipe 10 is configured to be detachable at one end portion of the exhaust manifolds 8 and 9. The connecting pipe 10 is configured to be able to switch whether the exhaust manifold 8 and the exhaust manifold 9 are communicated with each other depending on the state of the on-off valve 10b.

図６に示すように、排気マニホールド８と排気マニホールド９とは、排気マニホールド８の一側端部に屈曲管１０ａの一側端部が連結され、屈曲管１０ａの他側端部に開閉弁１０ｂを介して排気マニホールド９の一側端部が連結されている。また、図７に示すように、連結管１０は、開閉弁１０ｂの代わりに延長管１０ｃを接続可能に構成されている。これにより、連結管１０は、開閉弁１０ｂを介することなく排気マニホールド８と排気マニホールド９とを連結可能に構成されている。   As shown in FIG. 6, in the exhaust manifold 8 and the exhaust manifold 9, one end of the bent pipe 10a is connected to one end of the exhaust manifold 8, and the on-off valve 10b is connected to the other end of the bent pipe 10a. The one end part of the exhaust manifold 9 is connected via this. Further, as shown in FIG. 7, the connecting pipe 10 is configured so that an extension pipe 10c can be connected instead of the on-off valve 10b. Thereby, the connecting pipe 10 is configured to be able to connect the exhaust manifold 8 and the exhaust manifold 9 without using the on-off valve 10b.

排気装置７は、連結管１０の開閉弁１０ｂを閉状態にした場合、排気マニホールド８と排気マニホールド９とが独立して過給機３の第２タービン部３ｂに接続される。すなわち、排気装置７は、動圧過給方式に対応した排気マニホールドが構成される。また、排気装置７は、開閉弁１０ｂを開状態にした場合、排気マニホールド８と排気マニホールド９とが連通された状態で過給機３のタービン部３ｂに接続される。すなわち、排気装置７は、静圧過給方式に対応した排気マニホールド８・９が構成される。   In the exhaust device 7, when the on-off valve 10 b of the connecting pipe 10 is closed, the exhaust manifold 8 and the exhaust manifold 9 are independently connected to the second turbine portion 3 b of the supercharger 3. That is, the exhaust device 7 includes an exhaust manifold corresponding to the dynamic pressure supercharging method. Further, when the on-off valve 10b is opened, the exhaust device 7 is connected to the turbine section 3b of the supercharger 3 with the exhaust manifold 8 and the exhaust manifold 9 communicating with each other. That is, the exhaust device 7 includes exhaust manifolds 8 and 9 corresponding to the static pressure supercharging system.

図６に示すように、動圧過給のみによって過給機３に排気を供給する場合、排気装置７は、排気マニホールド８・９から連結管１０が取り外される。この際、排気マニホールド８・９の一側端部は、蓋８ａ・９ａによって封止される。これにより、排気装置７は、排気マニホールド８と排気マニホールド９とが互いに独立した状態で過給機３に接続される。すなわち、排気装置７には、動圧過給方式のみに対応した排気マニホールド８・９が構成される。   As shown in FIG. 6, when exhaust gas is supplied to the supercharger 3 only by dynamic pressure supercharging, the exhaust pipe 7 is removed from the exhaust manifolds 8 and 9 in the exhaust device 7. At this time, one side end portions of the exhaust manifolds 8 and 9 are sealed by the lids 8a and 9a. Thus, the exhaust device 7 is connected to the supercharger 3 with the exhaust manifold 8 and the exhaust manifold 9 being independent from each other. That is, the exhaust device 7 includes exhaust manifolds 8 and 9 that are compatible only with the dynamic pressure supercharging method.

また、図７に示すように、静圧過給のみによって過給機３に排気を供給する場合、排気装置７は、連結管１０から開閉弁１０ｂが取り外され、代わりに延長管１０ｃが取り付けられる。これにより、排気装置７は、排気マニホールド８と排気マニホールド９とが互いに連通した状態で過給機３に接続される。すなわち、排気装置７には、静圧過給方式のみに対応した排気マニホールド８・９が構成される。   Further, as shown in FIG. 7, when exhaust gas is supplied to the supercharger 3 only by static pressure supercharging, the exhaust device 7 has the on-off valve 10b removed from the connecting pipe 10 and an extension pipe 10c attached instead. . Thus, the exhaust device 7 is connected to the supercharger 3 in a state where the exhaust manifold 8 and the exhaust manifold 9 are in communication with each other. That is, the exhaust device 7 includes exhaust manifolds 8 and 9 that are compatible only with the static pressure supercharging system.

以上のごとく、本発明の第一実施形態に係るエンジン１は、排気マニホールド８の一側端部と排気マニホールド９の一側端部とが連結管１０で連結されている。また、エンジン１は、開閉弁１０ｂを含む連結管１０または開閉弁１０ｂのみが排気マニホールド８・９から容易に着脱される。これにより、排気マニホールド８・９を交換することなく動圧過給方式と静圧過給方式とに切り替え可能な排気マニホールド８・９を容易に動圧過給方式のみまたは静圧過給方式のみの排気マニホールド８・９に変更することができる。   As described above, in the engine 1 according to the first embodiment of the present invention, the one end portion of the exhaust manifold 8 and the one end portion of the exhaust manifold 9 are connected by the connecting pipe 10. Further, in the engine 1, only the connecting pipe 10 or the on-off valve 10b including the on-off valve 10b is easily attached to and detached from the exhaust manifolds 8 and 9. As a result, the exhaust manifolds 8 and 9 that can be switched between the dynamic pressure supercharging method and the static pressure supercharging method without exchanging the exhaust manifolds 8 and 9 can be easily used only in the dynamic pressure supercharging method or only in the static pressure supercharging method. The exhaust manifolds 8 and 9 can be changed.

以下に、図８から図１１を用いて、本発明の第二実施形態に係る第１過給機１３及び第２過給機１７を備えるエンジン１１について説明する。   Below, the engine 11 provided with the 1st supercharger 13 and the 2nd supercharger 17 which concern on 2nd embodiment of this invention is demonstrated using FIGS. 8-11.

図８から図１１に示すように、エンジン１１は、ディーゼルエンジンであり、本実施形態においては、六つの気筒を有する直列六気筒エンジンである。なお、本実施形態において、二段過給機を具備する直列六気筒エンジンとしたがこれに限定されるものではなく、一以上の過給機を具備する多気筒エンジンであればよい。   As shown in FIGS. 8 to 11, the engine 11 is a diesel engine, and in this embodiment, is an in-line six-cylinder engine having six cylinders. In the present embodiment, an in-line six-cylinder engine having a two-stage supercharger is used, but the present invention is not limited to this, and any multi-cylinder engine having one or more superchargers may be used.

エンジン１１は、外部の空気と燃料とを各気筒の内部において混合して燃焼させることで出力軸を回転駆動させる。エンジン１１は、外気を取り入れる吸気装置１２と排気を外部に排出する排気装置２１を具備する。   The engine 11 rotates and drives the output shaft by mixing and burning external air and fuel inside each cylinder. The engine 11 includes an intake device 12 that takes in outside air and an exhaust device 21 that discharges exhaust to the outside.

吸気装置１２は、第１過給機１３の第１コンプレッサ部１３ａ、給気管１４・１６・１８、低圧側インタークーラー１５、第２過給機１７の第２コンプレッサ部１７ａ、高圧側インタークーラー１９および給気マニホールド２０を具備している。   The intake device 12 includes a first compressor 13 a of the first supercharger 13, air supply pipes 14, 16, 18, a low-pressure intercooler 15, a second compressor 17 a of the second supercharger 17, a high-pressure intercooler 19, and a supply An air manifold 20 is provided.

低圧段過給機である第１過給機１３は、排気の排気圧を駆動源として吸気を加圧圧縮するものである。過給機３は、コンプレッサ部１３ａとタービン部１３ｂとを備えている。   The first supercharger 13, which is a low-pressure supercharger, pressurizes and compresses the intake air using the exhaust pressure of the exhaust as a drive source. The supercharger 3 includes a compressor unit 13a and a turbine unit 13b.

第１過給機１３の第１コンプレッサ部１３ａは、吸気を加圧圧縮するものである。第１コンプレッサ部１３ａは、連結軸１３ｃによって第１タービン部１３ｂと連結される。第１コンプレッサ部１３ａは、第１タービン部１３ｂからの回転動力が連結軸１３ｃを介して伝達可能に構成されている。第１コンプレッサ部１３ａは、給気管１４を介して低圧側インタークーラー１５に接続されている。   The first compressor unit 13a of the first supercharger 13 compresses and compresses the intake air. The first compressor part 13a is connected to the first turbine part 13b by a connecting shaft 13c. The first compressor unit 13a is configured to be able to transmit the rotational power from the first turbine unit 13b via the connecting shaft 13c. The first compressor portion 13 a is connected to the low pressure side intercooler 15 via the air supply pipe 14.

低圧側インタークーラー１５と高圧側インタークーラー１９とは、吸気を冷却するものである。低圧側インタークーラー１５と高圧側インタークーラー１９とは、図示しない冷却水ポンプによって供給される冷却水と吸気との間で熱交換を行うことで吸気を冷却する。低圧側インタークーラー１５は、給気管１６を介して第２コンプレッサ部１７ａに接続されている。高圧側インタークーラー１９は、給気マニホールド２０を介してエンジン１１に接続されている。   The low pressure side intercooler 15 and the high pressure side intercooler 19 cool the intake air. The low pressure side intercooler 15 and the high pressure side intercooler 19 cool the intake air by exchanging heat between the cooling water supplied by a cooling water pump (not shown) and the intake air. The low pressure side intercooler 15 is connected to the second compressor portion 17 a via the air supply pipe 16. The high pressure side intercooler 19 is connected to the engine 11 via an air supply manifold 20.

高圧段過給機である第２過給機１７は、排気の排気圧を駆動源として吸気を加圧圧縮するものである。過給機３は、第２コンプレッサ部１７ａと第２タービン部１７ｂとを備えている。   The second supercharger 17, which is a high-pressure supercharger, compresses and compresses the intake air using the exhaust pressure of the exhaust as a drive source. The supercharger 3 includes a second compressor unit 17a and a second turbine unit 17b.

第２過給機１７の第２コンプレッサ部１７ａは、給気を加圧圧縮するものである。第２コンプレッサ部１７ａは、連結軸１７ｃによって第２タービン部１７ｂと連結される。第２コンプレッサ部１７ａは、第２タービン部１７ｂからの回転動力が連結軸１７ｃを介して伝達可能に構成されている。第２コンプレッサ部１７ａは、給気管１８を介して高圧側インタークーラー１９に接続される。   The second compressor unit 17a of the second supercharger 17 compresses and compresses the supply air. The second compressor part 17a is connected to the second turbine part 17b by a connecting shaft 17c. The second compressor unit 17a is configured to be able to transmit the rotational power from the second turbine unit 17b via the connecting shaft 17c. The second compressor portion 17 a is connected to the high pressure side intercooler 19 via the air supply pipe 18.

給気マニホールド２０は、給気をエンジン１１の各気筒に分配するものである。給気マニホールド２０は、エンジン１１の各気筒に接続されている。給気マニホールド２０は、エンジン１の各気筒にインタークーラー５で冷却された給気が供給可能に構成されている。   The air supply manifold 20 distributes the air supply to the cylinders of the engine 11. The air supply manifold 20 is connected to each cylinder of the engine 11. The supply air manifold 20 is configured to be able to supply supply air cooled by the intercooler 5 to each cylinder of the engine 1.

排気装置２１は、排気マニホールド２２・２３、排気管２５、第１過給機１３の第１タービン部１３ｂおよび第２過給機１７の第２タービン部１７ｂを具備している。   The exhaust device 21 includes exhaust manifolds 22 and 23, an exhaust pipe 25, a first turbine part 13 b of the first supercharger 13, and a second turbine part 17 b of the second supercharger 17.

排気マニホールド２２・２３は、エンジン１１の同位相の気筒からなる２つの気筒群（本実施形態において第１、第４および第５気筒と、第２、第３および第６気筒と）に排気マニホールド２２・２３がそれぞれ独立して接続されている。つまり、排気マニホールド２２は、第１、第４および第５気筒からの排気を、排気マニホールド２３は、第２、第３および第６気筒からの排気を合わせて排気する。   The exhaust manifolds 22, 23 are arranged in two cylinder groups (in the present embodiment, the first, fourth, and fifth cylinders, and the second, third, and sixth cylinders) that are composed of cylinders in the same phase of the engine 11. 22 and 23 are independently connected. That is, the exhaust manifold 22 exhausts the exhaust from the first, fourth, and fifth cylinders, and the exhaust manifold 23 exhausts the exhaust from the second, third, and sixth cylinders together.

排気マニホールド２２・２３には、端部（一側端部）に連結管２４（図６網掛け部分参照）が着脱自在に連結されている。また、排気マニホールド２２・２３は、他側端部に第２過給機１７が接続されている。   A connecting pipe 24 (see the shaded portion in FIG. 6) is detachably connected to the end portions (one side end portion) of the exhaust manifolds 22 and 23. The exhaust manifolds 22 and 23 are connected to the second supercharger 17 at the other end.

連結管２４は、屈曲管２４ａ、開閉弁２４ｂおよび延長管２４ｃから構成されている。連結管２４は、排気マニホールド２２・２３に着脱可能に構成されている。このように構成されていることにより、連結管２４は、独立した排気マニホールド２２・２３を互いに連結可能に構成されている。   The connecting pipe 24 includes a bent pipe 24a, an on-off valve 24b, and an extension pipe 24c. The connecting pipe 24 is configured to be detachable from the exhaust manifolds 22 and 23. By being configured in this way, the connecting pipe 24 is configured so that independent exhaust manifolds 22 and 23 can be connected to each other.

第１過給機１３の第１タービン部１３ｂは、排気の圧力によって回転動力を発生させるものである。第１タービン部１３ｂは、連結軸１３ｃによってコンプレッサ部１３ａと連結され、コンプレッサ部１３ａに回転動力を伝達可能に構成されている。第１タービン部１３ｂは、排気管２５を介して第２過給機１７の第２タービン部１７ｂから供給される排気によって回転可能に構成されている。また、第１タービン部１３ｂは、図示しない浄化装置等を介して外部に排出される。   The first turbine unit 13b of the first supercharger 13 generates rotational power by the exhaust pressure. The first turbine unit 13b is connected to the compressor unit 13a by a connecting shaft 13c, and is configured to be able to transmit rotational power to the compressor unit 13a. The first turbine unit 13 b is configured to be rotatable by exhaust gas supplied from the second turbine unit 17 b of the second supercharger 17 through the exhaust pipe 25. Moreover, the 1st turbine part 13b is discharged | emitted outside via the purification apparatus etc. which are not shown in figure.

第２過給機１７の第２タービン部１７ｂは、排気の圧力によって回転動力を発生させるものである。第２タービン部１７ｂは、連結軸１７ｃによって第２コンプレッサ部１７ａと連結され、第２コンプレッサ部１７ａに回転動力を伝達可能に構成されている。第２タービン部１７ｂは、排気マニホールド２２・２３が接続されている。また、第２タービン部１７ｂは、排気管２５を介して第１過給機１３の第１タービン部１３ｂに接続されている。   The second turbine unit 17b of the second supercharger 17 generates rotational power by the exhaust pressure. The 2nd turbine part 17b is connected with the 2nd compressor part 17a by the connecting shaft 17c, and is comprised so that rotation power can be transmitted to the 2nd compressor part 17a. Exhaust manifolds 22 and 23 are connected to the second turbine portion 17b. Further, the second turbine part 17 b is connected to the first turbine part 13 b of the first supercharger 13 via the exhaust pipe 25.

以上より、吸気装置１２は、上流側（外部）から第１コンプレッサ部１３ａ、給気管１４、低圧側インタークーラー１５、給気管１６、第２コンプレッサ部１７ａ、給気管１８、高圧側インタークーラー１９および給気マニホールド２０が順に接続されている。また、排気装置２１は、上流側（エンジン１１）から排気マニホールド２２・２３、第２タービン部１７ｂ、排気管２５、第１タービン部１３ｂが順に接続されている。   From the above, the intake device 12 has the first compressor portion 13a, the air supply pipe 14, the low pressure side intercooler 15, the air supply pipe 16, the second compressor portion 17a, the air supply pipe 18, the high pressure side intercooler 19 and the air supply from the upstream side (external). The manifold 20 is connected in order. Further, the exhaust device 21 is connected to the exhaust manifolds 22 and 23, the second turbine part 17b, the exhaust pipe 25, and the first turbine part 13b in this order from the upstream side (engine 11).

次に、図８を用いて、吸気装置１２における吸気の流れと排気装置２１における排気の流れとについて説明する。   Next, the flow of intake air in the intake device 12 and the flow of exhaust gas in the exhaust device 21 will be described with reference to FIG.

図８に示すように、吸気装置１２において、外部の空気（吸気）は、第１過給機１３の第１コンプレッサ部１３ａによって吸入されるとともに加圧圧縮される。この際、吸気は、加圧圧縮されることにより圧縮熱が発生し温度が上昇する。第１コンプレッサ部１３ａで加圧圧縮された吸気は、第１過給機１３から排出される。   As shown in FIG. 8, in the intake device 12, external air (intake air) is sucked and compressed by the first compressor unit 13 a of the first supercharger 13. At this time, the intake air is pressurized and compressed, so that compression heat is generated and the temperature rises. The intake air compressed and compressed by the first compressor unit 13 a is discharged from the first supercharger 13.

第１過給機１３から排出された吸気は、給気管１４を介して低圧側インタークーラー１５に供給される。低圧側インタークーラー１５に供給された吸気は、冷却された後に給気管１６を介して第２過給機１７の第２コンプレッサ部１７ａに供給される。   The intake air discharged from the first supercharger 13 is supplied to the low pressure side intercooler 15 through the supply pipe 14. The intake air supplied to the low-pressure side intercooler 15 is cooled and then supplied to the second compressor portion 17a of the second supercharger 17 through the intake pipe 16.

第２過給機１７の第２コンプレッサ部１７ａに供給された吸気は、第２コンプレッサ部１７ａによって加圧圧縮される。この際、吸気は、加圧圧縮されることにより圧縮熱が発生し温度が上昇する。第２コンプレッサ部１７ａで加圧圧縮された吸気は、第２過給機１７から排出される。   The intake air supplied to the second compressor unit 17a of the second supercharger 17 is compressed and compressed by the second compressor unit 17a. At this time, the intake air is pressurized and compressed, so that compression heat is generated and the temperature rises. The intake air compressed and compressed by the second compressor unit 17 a is discharged from the second supercharger 17.

第２過給機１７から排出された吸気は、給気管１８を介して高圧側インタークーラー１９に供給される。高圧側インタークーラー１９に供給された吸気は、冷却された後に給気マニホールド２０を介してエンジン１１に供給される。   The intake air discharged from the second supercharger 17 is supplied to the high pressure side intercooler 19 through the supply pipe 18. The intake air supplied to the high pressure side intercooler 19 is cooled and then supplied to the engine 11 via the supply manifold 20.

排気装置２１において、エンジン１１からの排気は、排気マニホールド２２と排気マニホールド２３とを介して第２過給機１７の第２タービン部１７ｂに供給される。第２タービン部１７ｂは、排気によって回転される。第２タービン部１７ｂの回転動力は、連結軸１７ｃを介して第２コンプレッサ部１７ａに伝達される。第２タービン部１７ｂに供給された排気は、第２過給機１７から排出される。   In the exhaust device 21, the exhaust from the engine 11 is supplied to the second turbine unit 17 b of the second supercharger 17 via the exhaust manifold 22 and the exhaust manifold 23. The second turbine part 17b is rotated by exhaust. The rotational power of the second turbine part 17b is transmitted to the second compressor part 17a via the connecting shaft 17c. Exhaust gas supplied to the second turbine unit 17 b is discharged from the second supercharger 17.

第２過給機１７から排出された排気は、排気管２５を介して第１過給機１３の第１タービン部１３ｂに供給される。第１タービン部１３ｂは、排気によって回転される。第１タービン部１３ｂの回転動力は、連結軸１３ｃを介して第１コンプレッサ部１３ａに伝達される。第１タービン部１３ｂに供給された排気は、排気管２５、図示しない浄化装置等を介して外部に排出される。   The exhaust discharged from the second supercharger 17 is supplied to the first turbine unit 13 b of the first supercharger 13 through the exhaust pipe 25. The first turbine part 13b is rotated by exhaust. The rotational power of the first turbine part 13b is transmitted to the first compressor part 13a via the connecting shaft 13c. Exhaust gas supplied to the first turbine section 13b is discharged to the outside through the exhaust pipe 25, a purification device (not shown), and the like.

次に、本発明の第二実施形態に係るエンジン１１に対する給気管１６、給気マニホールド２０、排気管２５、排気マニホールド２２・２３、第１過給機１３、第２過給機１７、低圧側インタークーラー１５および高圧側インタークーラー１９の配置について説明する。   Next, the supply pipe 16, the supply manifold 20, the exhaust pipe 25, the exhaust manifolds 22 and 23, the first supercharger 13, the second supercharger 17, and the low pressure side for the engine 11 according to the second embodiment of the present invention. The arrangement of the intercooler 15 and the high-pressure side intercooler 19 will be described.

図９から図１１に示すように、低圧側インタークーラー１５は、エンジン１１の出力軸Ａの軸方向の一側端部に固定されている。第１過給機１３は、低圧側インタークーラー１５の上部に固定されている。一方、高圧側インタークーラー１９は、エンジン１１の出力軸Ａの軸方向の他側端部に固定されている。第２過給機１７は、高圧側インタークーラー１９の上部に固定されている。つまり、エンジン１１は、出力軸Ａの軸方向の一側端部に第１過給機１３と低圧側インタークーラー１５とが配置され、出力軸Ａの軸方向の他側端部に第２過給機１７と高圧側インタークーラー１９とが配置されている。   As shown in FIGS. 9 to 11, the low pressure side intercooler 15 is fixed to one end portion in the axial direction of the output shaft A of the engine 11. The first supercharger 13 is fixed to the upper part of the low pressure side intercooler 15. On the other hand, the high pressure side intercooler 19 is fixed to the other end portion in the axial direction of the output shaft A of the engine 11. The second supercharger 17 is fixed to the upper portion of the high pressure side intercooler 19. That is, in the engine 11, the first supercharger 13 and the low-pressure side intercooler 15 are disposed at one axial end of the output shaft A, and the second supercharging is performed at the other axial end of the output shaft A. A machine 17 and a high pressure side intercooler 19 are arranged.

低圧側インタークーラー１５と第２過給機１７とを接続する給気管１６は、エンジン１１の出力軸Ａと水平面で直交する方向における一側に配管されている。第２過給機１７と第１過給機１３とを接続する排気管２５は、エンジン１１の出力軸Ａと水平面で直交する方向における他側に配管されている。具体的には、給気管１６は、エンジン１１の排気マニホールド２２・２３の反対側に配管されている。排気管２５は、エンジン１１の排気マニホールド２２・２３側に配管されている。つまり、エンジン１１は、給気管１６と排気管２５とがエンジン１１を挟んで対向するように配置されている。   An air supply pipe 16 that connects the low pressure side intercooler 15 and the second supercharger 17 is piped on one side in a direction orthogonal to the output shaft A of the engine 11 on a horizontal plane. The exhaust pipe 25 that connects the second supercharger 17 and the first supercharger 13 is piped to the other side in a direction orthogonal to the output shaft A of the engine 11 in the horizontal plane. Specifically, the air supply pipe 16 is piped on the opposite side of the exhaust manifolds 22 and 23 of the engine 11. The exhaust pipe 25 is connected to the exhaust manifolds 22 and 23 side of the engine 11. That is, the engine 11 is arranged such that the air supply pipe 16 and the exhaust pipe 25 face each other with the engine 11 interposed therebetween.

給気マニホールド２０は、エンジン１１のエンジンブロックに出力軸Ａと水平面で直交する方向における他側に配管されている。同様に、排気マニホールド２２・２３は、エンジン１１の出力軸Ａと水平面で直交する方向における他側に配管されている。具体的には、排気マニホールド２２・２３は、エンジン１１と排気管２５との間に配管されている。また、排気マニホールド２３は、排気マニホールド２２の下方に排気マニホールド２２と並んで配管されている。   The air supply manifold 20 is piped to the engine block of the engine 11 on the other side in a direction orthogonal to the output shaft A in the horizontal plane. Similarly, the exhaust manifolds 22 and 23 are piped on the other side in a direction orthogonal to the output shaft A of the engine 11 in the horizontal plane. Specifically, the exhaust manifolds 22 and 23 are piped between the engine 11 and the exhaust pipe 25. Further, the exhaust manifold 23 is piped alongside the exhaust manifold 22 below the exhaust manifold 22.

以下では、図６と図７とを用いて、本発明の第二実施形態に係るエンジン１１の排気マニホールド２２・２３および連結管２４について具体的に説明する。なお、図６と図７とは、エンジン１１の排気マニホールド２２・２３の一側部分を表している。   Hereinafter, the exhaust manifolds 22 and 23 and the connecting pipe 24 of the engine 11 according to the second embodiment of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. 6 and 7. 6 and 7 show one side portions of the exhaust manifolds 22 and 23 of the engine 11.

図６と図７とに示すように、排気マニホールド２２・２３には、第１過給機１３側の端部（一側端部）に連結管２４（網掛け部分）が着脱自在に連結されている。また、排気マニホールド２２・２３は、他側端部に第２過給機１７が接続されている（図８から図１１参照）。   As shown in FIGS. 6 and 7, a connecting pipe 24 (shaded portion) is detachably connected to an end (one side end) on the first supercharger 13 side in the exhaust manifolds 22 and 23. ing. Further, the exhaust manifolds 22 and 23 are connected to the second supercharger 17 at the other end (see FIGS. 8 to 11).

連結管２４は、排気マニホールド２２と排気マニホールド２３とを連結するものである。連結管２４は、屈曲管２４ａ、開閉弁２４ｂおよび延長管２４ｃとから構成されている。連結管２４は、排気マニホールド２２・２３の一側端部に着脱可能に構成されている。連結管２４は、開閉弁２４ｂの状態により排気マニホールド２２と排気マニホールド２３とを連通させるか否かを切り換え可能に構成されている。   The connecting pipe 24 connects the exhaust manifold 22 and the exhaust manifold 23. The connecting pipe 24 includes a bent pipe 24a, an on-off valve 24b, and an extension pipe 24c. The connecting pipe 24 is configured to be detachable at one end of the exhaust manifolds 22 and 23. The connecting pipe 24 is configured to be able to switch whether the exhaust manifold 22 and the exhaust manifold 23 are communicated with each other depending on the state of the on-off valve 24b.

図６に示すように、排気マニホールド２２と排気マニホールド２３とは、排気マニホールド２２の一側端部に屈曲管２４ａの一側端部が連結され、屈曲管２４ａの他側端部に開閉弁２４ｂを介して排気マニホールド２３の一側端部が連結されている。また、図６に示すように、連結管２４は、開閉弁２４ｂの変わりに延長管２４ｃを接続可能に構成されている。これにより、連結管２４は、開閉弁２４ｂを介することなく排気マニホールド２２と排気マニホールド２３とを連結可能に構成されている。   As shown in FIG. 6, in the exhaust manifold 22 and the exhaust manifold 23, one end of the bent pipe 24a is connected to one end of the exhaust manifold 22, and the open / close valve 24b is connected to the other end of the bent pipe 24a. The one end part of the exhaust manifold 23 is connected through this. Further, as shown in FIG. 6, the connecting pipe 24 is configured so that an extension pipe 24c can be connected instead of the on-off valve 24b. Thereby, the connecting pipe 24 is configured to be able to connect the exhaust manifold 22 and the exhaust manifold 23 without using the on-off valve 24b.

排気装置２１は、連結管２４の開閉弁２４ｂを閉状態にした場合、排気マニホールド２２と排気マニホールド２３とが独立して第２過給機１７の第２タービン部１７ｂに接続される。すなわち、排気装置２１は、動圧過給方式に対応した排気マニホールドが構成される。また、排気装置２１は、開閉弁２４ｂを開状態にした場合、排気マニホールド２２と排気マニホールド２３とが連通された状態で第２過給機１７の第２タービン部１７ｂに接続される。すなわち、排気装置２１は、静圧過給方式に対応した排気マニホールド２２・２３が構成される。   In the exhaust device 21, when the on-off valve 24 b of the connecting pipe 24 is closed, the exhaust manifold 22 and the exhaust manifold 23 are independently connected to the second turbine portion 17 b of the second supercharger 17. That is, the exhaust device 21 includes an exhaust manifold corresponding to the dynamic pressure supercharging method. Further, the exhaust device 21 is connected to the second turbine portion 17b of the second supercharger 17 in a state where the exhaust manifold 22 and the exhaust manifold 23 are in communication with each other when the on-off valve 24b is opened. That is, the exhaust device 21 includes exhaust manifolds 22 and 23 corresponding to the static pressure supercharging method.

図６に示すように、動圧過給のみによって第１過給機１３と第２過給機１７とに排気を供給する場合、排気装置２１は、排気マニホールド２２・２３から連結管２４が取り外される。この際、排気マニホールド２２・２３の一側端部は、蓋１８ａ・１９ａによって封止される。これにより、排気装置２１は、排気マニホールド２２と排気マニホールド２３とが互いに独立した状態で第２過給機１７に接続される。すなわち、排気装置２１には、動圧過給方式のみに対応した排気マニホールド２２・２３が構成される。   As shown in FIG. 6, when supplying exhaust gas to the first supercharger 13 and the second supercharger 17 only by dynamic pressure supercharging, the exhaust device 21 has the connecting pipe 24 removed from the exhaust manifolds 22, 23. It is. At this time, one end portions of the exhaust manifolds 22 and 23 are sealed by the lids 18a and 19a. Accordingly, the exhaust device 21 is connected to the second supercharger 17 in a state where the exhaust manifold 22 and the exhaust manifold 23 are independent from each other. That is, the exhaust device 21 includes exhaust manifolds 22 and 23 that are compatible only with the dynamic pressure supercharging method.

また、図７に示すように、静圧過給のみによって第１過給機１３と第２過給機１７とに排気を供給する場合、排気装置２１は、連結管２４から開閉弁２４ｂが取り外され、代わりに延長管２４ｃが取り付けられる。これにより、排気装置２１は、排気マニホールド２２と排気マニホールド２３とが互いに連通した状態で第２過給機１７に接続される。すなわち、排気装置２１には、静圧過給方式のみに対応した排気マニホールド２２・２３が構成される。   Further, as shown in FIG. 7, when supplying exhaust gas to the first supercharger 13 and the second supercharger 17 only by static pressure supercharging, the exhaust device 21 has the on-off valve 24 b removed from the connecting pipe 24. Instead, the extension tube 24c is attached. Accordingly, the exhaust device 21 is connected to the second supercharger 17 in a state where the exhaust manifold 22 and the exhaust manifold 23 are in communication with each other. That is, the exhaust device 21 includes exhaust manifolds 22 and 23 that are compatible only with the static pressure supercharging method.

以上のごとく、本発明の第二実施形態に係るエンジン１１は、排気マニホールド２２の一側端部と排気マニホールド２３の一側端部とが連結管２４で連結されている。また、エンジン１１は、開閉弁２４ｂを含む連結管２４または開閉弁２４ｂのみが排気マニホールド２２・２３から容易に着脱される。これにより、排気マニホールド２２・２３を交換することなく動圧過給方式と静圧過給方式とに切り替え可能な排気マニホールド２２・２３を容易に動圧過給方式のみまたは静圧過給方式のみの排気マニホールド２２・２３に変更することができる。   As described above, in the engine 11 according to the second embodiment of the present invention, the one end portion of the exhaust manifold 22 and the one end portion of the exhaust manifold 23 are connected by the connecting pipe 24. In addition, in the engine 11, only the connecting pipe 24 including the on-off valve 24b or the on-off valve 24b is easily attached to and detached from the exhaust manifolds 22 and 23. As a result, the exhaust manifolds 22 and 23 that can be switched between the dynamic pressure supercharging method and the static pressure supercharging method without exchanging the exhaust manifolds 22 and 23 can be easily changed to only the dynamic pressure supercharging method or only the static pressure supercharging method. The exhaust manifolds 22 and 23 can be changed.

次に、図１２と図１３とを用いて、本発明の第三実施形態に係る過給機３を備えるエンジン２６の排気マニホールドの連結態様について具体的に説明する。なお、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。なお、図１２は、エンジン２６の排気マニホールド２７・２８・２９・３０の一側部分を表している。   Next, the connection mode of the exhaust manifold of the engine 26 including the supercharger 3 according to the third embodiment of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. In the following embodiments, the same points as those of the above-described embodiments will not be specifically described, and different portions will be mainly described. FIG. 12 shows one side portion of the exhaust manifolds 27, 28, 29, and 30 of the engine 26.

図１２に示すように、エンジン２６は、ディーゼルエンジンであり、本実施形態においては、気筒を八つ有する直列八気筒エンジンである。図１２に示す通り、エンジン２６の同位相の気筒からなる４つの気筒群（本実施形態において第１、第８気筒と、第２、第７気筒と、第３、第６気筒と、第４、第５気筒と）に排気マニホールド２７・２８・２９・３０がそれぞれ独立して接続されている。つまり、排気マニホールド２７は第１、第８気筒からの排気を、排気マニホールド２８は第２、第７気筒からの排気を、排気マニホールド２９は第３、第６気筒からの排気を、排気マニホールド３０は第４、第５気筒からの排気を、合わせて排気する。   As shown in FIG. 12, the engine 26 is a diesel engine. In this embodiment, the engine 26 is an in-line eight-cylinder engine having eight cylinders. As shown in FIG. 12, there are four cylinder groups (in this embodiment, the first, eighth cylinder, second, seventh cylinder, third, sixth cylinder, and fourth cylinder) composed of cylinders in the same phase of the engine 26. The exhaust manifolds 27, 28, 29, and 30 are independently connected to the fifth cylinder). That is, the exhaust manifold 27 exhausts from the first and eighth cylinders, the exhaust manifold 28 exhausts from the second and seventh cylinders, the exhaust manifold 29 exhausts from the third and sixth cylinders, and the exhaust manifold 30. Exhausts exhaust from the fourth and fifth cylinders together.

図１３に示すように、排気マニホールド２７・２８・２９・３０には、過給機３側の端部（一側端部）に連結管３１（網掛け部分）が着脱自在に連結されている。   As shown in FIG. 13, the exhaust manifolds 27, 28, 29, and 30 are detachably connected with a connecting pipe 31 (shaded portion) at an end (one end) on the supercharger 3 side. .

連結管３１は、屈曲管３１ａ、第１開閉弁３１ｂ、第１分岐管３１ｃ、第２開閉弁３１ｄ、第２分岐管３１ｅ、第３開閉弁３１ｆおよび延長管３１ｇから構成されている。屈曲管３１ａ、第１開閉弁３１ｂ、第１分岐管３１ｃ、第２開閉弁３１ｄ、第２分岐管３１ｅ、第３開閉弁３１ｆおよび延長管３１ｇは、排気マニホールド２７・２８・２９・３０に互いに着脱可能に構成されている。このように構成されていることにより、連結管３１は、３以上の独立した排気マニホールドを互いに連結可能に構成されている。   The connecting pipe 31 includes a bent pipe 31a, a first on-off valve 31b, a first branch pipe 31c, a second on-off valve 31d, a second branch pipe 31e, a third on-off valve 31f, and an extension pipe 31g. The bent pipe 31a, the first on-off valve 31b, the first branch pipe 31c, the second on-off valve 31d, the second branch pipe 31e, the third on-off valve 31f, and the extension pipe 31g are connected to the exhaust manifolds 27, 28, 29, and 30. It is configured to be detachable. By being configured in this way, the connecting pipe 31 is configured so that three or more independent exhaust manifolds can be connected to each other.

隣り合う排気マニホールド２７と排気マニホールド２８とは、排気マニホールド２７の一側端部に屈曲管３１ａの一側端部が連結され、屈曲管３１ａの他側端部に第１開閉弁３１ｂ、第１分岐管３１ｃを介して排気マニホールド２８が連結されている。隣り合う排気マニホールド２８と排気マニホールド２９とは、排気マニホールド２８に連結されている第１分岐管３１ｃに第２開閉弁３１ｄ、第２分岐管３１ｅを介して排気マニホールド２９が連結されている。隣り合う排気マニホールド２９と排気マニホールド３０とは、排気マニホールド２９に連結されている第２分岐管３１ｅに第３開閉弁３１ｆ、延長管３１ｇを介して排気マニホールド３０が連結されている。つまり、排気マニホールド２７・２８・２９・３０は、連結管３１によって互いに連結されている。   The exhaust manifold 27 and the exhaust manifold 28 adjacent to each other are connected to one end portion of the exhaust manifold 27 at one end portion of the bent pipe 31a, and to the other end portion of the bent tube 31a at the first on-off valve 31b and first exhaust valve 31a. The exhaust manifold 28 is connected via the branch pipe 31c. The adjacent exhaust manifold 28 and exhaust manifold 29 are connected to the first branch pipe 31c connected to the exhaust manifold 28 via the second on-off valve 31d and the second branch pipe 31e. The adjacent exhaust manifold 29 and exhaust manifold 30 are connected to a second branch pipe 31e connected to the exhaust manifold 29 via a third on-off valve 31f and an extension pipe 31g. That is, the exhaust manifolds 27, 28, 29, and 30 are connected to each other by the connecting pipe 31.

以上のごとく、本発明の他の実施形態に係るエンジン２６は、排気マニホールド２７・２８・２９・３０の一側端部同士が連結管３１で連結されている。つまり、連結管３１が各排気マニホールド２７・２８・２９・３０の一側端部に集中的に配置されている。これにより、エンジン２６は、３以上の排気マニホールドを連結する場合においても、連結管３１の着脱や第１開閉弁３１ｂ、第２開閉弁３１ｄおよび第３開閉弁３１ｆのメンテナンスが容易な構成で動圧過給方式と静圧過給方式とに切り替え可能な排気マニホールド２７・２８・２９・３０を構成することができる。   As described above, in the engine 26 according to another embodiment of the present invention, one end portions of the exhaust manifolds 27, 28, 29, and 30 are connected by the connecting pipe 31. That is, the connecting pipe 31 is intensively arranged at one end of each exhaust manifold 27, 28, 29, 30. Thus, even when three or more exhaust manifolds are connected, the engine 26 operates with a configuration in which the connection pipe 31 can be attached and detached and the first on-off valve 31b, the second on-off valve 31d, and the third on-off valve 31f can be easily maintained. Exhaust manifolds 27, 28, 29, and 30 that can be switched between a pressure supercharging system and a static pressure supercharging system can be configured.

１ エンジン
３ 過給機
８ 排気マニホールド
９ 排気マニホールド
１０ 連結管
１０ｂ 開閉弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 3 Supercharger 8 Exhaust manifold 9 Exhaust manifold 10 Connecting pipe 10b On-off valve

Claims (1)

複数の独立した排気マニホールドが過給機にそれぞれ接続されているエンジンであって、
各排気マニホールドが連結管によってその一側端部同士を連結され、
それぞれの他側端部に前記過給機を接続して、前記連結管と前記過給機を各排気マニホールドの両端部に振り分けて設け、
前記連結管には各排気マニホールドを独立した状態にする開閉弁が設けられ、
前記連結管が前記開閉弁を含む部分または前記開閉弁ごとに各排気マニホールドから着脱可能に構成されており、
前記排気マニホールド間を連結している連結管同士が分岐管を介して連結されている
エンジン。 An engine having a plurality of independent exhaust manifolds each connected to a turbocharger,
Each exhaust manifold is connected to each other by connecting pipes,
The supercharger is connected to the other end of each, and the connecting pipe and the supercharger are provided separately at both ends of each exhaust manifold,
The connecting pipe is provided with an open / close valve that makes each exhaust manifold independent,
The connecting pipe is configured to be detachable from each exhaust manifold for each part including the on-off valve or the on-off valve ,
An engine in which connecting pipes connecting the exhaust manifolds are connected via a branch pipe .
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