JPH02500042A - 並列的に作動をする多数の排ガスタービン過給機を有する過給多シリンダ往復動ピストン内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 平行的に作動をする多数の排ガスタービン過給機を有する過給多シリンダ往復動 ピストン内燃機関 本発明は、「請求の範囲」第１項の上位概念による平行的に作動をする多数の排 ガスタービン過給機を有する過給多シリンダ往復動ピストン内燃機関に関するも のである。このような装置により、往復動ピストン内燃機関の運転状態に適合さ れた最善の過給空気の装入が達成される。

ドイツ特許第２８３８９５２号から、各シリンダ列に１個の排ガスタービン過給 機が付属されている上述の種類の往復動ピストン内燃機関が、公知となっている 。潤滑油の損失に備えて、排ガスタービン過給機の回転子に、往復動ピストン内 燃機関の装入空気管路から圧縮空気を供給される、いわゆる、封鎖空気シールが 配置されている。一つのシリンダ列の遮断の際に、所属される排ガスタービン過 給機は、タービンへの排ガスの供給の遮断により、静止される。遮断された、圧 縮機として駆動されるシリンダの空気の供給は、装入空気圧ａｍを貫いてか、又 は、シリンダの追加の吸引弁を介して直接的にか、周囲から行われる。この運転 状態においては、遮断された排ガスタービン過給機の装入空気圧縮機の中及び遮 断されたシリンダの装入空気導管の中には、何らの正の装入空気圧力も、存在し ない、それ故、封鎖空気シールの機能のために必要な過圧が無くなる。潤滑油の 供給は、排ガスタービン過給機の一時的な静止の間、阻止されない、封鎖空気圧 の無い場合には、潤滑油は、封鎖空気シールを通って外へ逃げる。漏れた油は、 排ガスタービンのうす形室及び静止された排ガスタービン過給機の装入空気圧縮 機の中に、たまりとして集まる。排ガスタービン過給機の運転開始の際に、漏れ 油のたまりは、装入空気圧縮機のうす形室から、装入空気流れにより、装入空気 集合導管の中に引き抜かれるが、このことは、付属されるシリンダの中の運転を 阻害する過熱とする。排ガスタービンには、出で来る漏れ油が粘着し、また、制 御不能な排ガス燃焼を生じさせ、羽根車及び排気設備の運転を危険とする障害に 導く。

それ故、本発明の課題は、減少された部分負荷を有する運転時間内において、ま た、排ガスタービン過給機の遮断及び装入空気集合導管の中のただ一つのシリン ダの遮断の後にも、また、周囲空気圧力以上に横たわっている圧力が、維持され たままである往復動ピストン内燃機関を得ることにあるものである。

この課題は、本発明によると、「請求の範囲」第１項の特徴項により解決される 。本発明の他の形態は、「請求の範囲」第２〜５項の記載から得られる。

本発明により達成される利点は、特に、遮断されたシリンダに対する、遮断され ていない排ガスタービン過給機の空気量の貫通からの解放により、最善の運転範 囲における運転及び向上された圧力関係が生ずること、無負荷及び部分負荷の際 に、周囲空気圧力以上に横たわっている装入空気圧力が、装入空気導管系統内に 達成されること、遮断されたシリンダを有している運転時間の間に、遮断された 排ガスタービン過給機の装入空気圧縮機も、また、吸入側に配置された遮断装置 のために、装入空気導管系統の中を支配している装入空気圧力により、作動され ること、向上された装入空気圧力により、両方の排ガスタービン過給機の回転子 における封鎖空気シールが十分に圧力空気を供給され、うす形室の中への潤滑油 の流出を阻止すること、遮断されていないシリンダの改善された装入空気供給に より、往復動ピストン内燃機関の無負荷及び部分負荷における運転が、改善され ることにある。

本発明の実施例が、図面に略図で示されており、以下に詳細に説明される１図面 は 第１図は、２個のシリンダ列及び２個の平行的に作動をする排ガスタービン過給 機を有している過給される内燃機関を示す略図； 第２〜４図は、遮断可能なシリンダの遮断可能な装入空気導管部分の種々の実施 例を示す略図； である。

往復動ピストン内燃機関が、２群のシリンダ１１及び１２から成り立っており、 これらのシリンダは、装入空気導管１９から、それぞれ、１個の装入空気導管部 分１３．１４を介して、あらかじめ圧縮された装入空気を供給される。シリンダ 群１１ないしは１２は、排ガス導管部分１５．１６を付属されており、これらの 部分は、排ガス集合管路３４に流入している。装入空気の供給は、往復動ピスト ン内燃機関に配置された、平行的に作動をする２個の排ガス−ビン過給機１７． １８により行われ、また、これらの過給機１７．１８は、それぞれ、排ガスター ビン２５ないしは２６及び装入空気圧縮機２４ないしは２７から成り立っている 。

排ガスタービン過給機１８は、排ガス導管３９の中に配置された、制御可能な閉 そく装置３０により、開閉自在に形成されている。往復動ピストン内燃機関の減 少された排ガスの供給の下における運転時間の際には、排ガスタービン過給ｔｌ １１８を遮断の下に、装入空気供給は、もっばら、排ガスタービン過給機１７に より行われる。排ガスタービン過給機１８の遮断の間に、装入空気圧縮機２７を 通って、何らの装入空気も逃げることができないように、装入空気吸引導管３６ の中には、自動的に閉そくする閉そく装置３７が配置されている。

排ガスタービン２５．２６は、入口側において、排ガス導管３８．３９を介して 排ガス集合導管３４に、また、出口側において、排気導管３１に、それぞれ、連 結されている。

装入空気圧縮１１２４．２７は、装入空気吸引管路３５ないしは３６に連結され ており、圧縮された装入空気を、導管２０．２１及び装入空気冷却器２２．２３ を介して、装入空気集合導管１９に供給する。

圧力油で潤滑される排ガスタービン過給機１７．１８のそれぞれには、回転子に 、潤滑油の漏れ止めの封鎖空気シールが配置されており、これらは、それぞれ、 導管２８ないしは２９を介して、装入空気導管２０ないしは２１から圧力空気を 供給される。

詳細には示されていない燃料供給の遮断のための装置によって、シリンダ１２は 、空運転及び部分負荷の際に、遮断され、出力の提供無しに、−緒に回転する。

シリンダ１２の遮断の際における弁の制御時間は変わらないので、遮断された状 態において、装入の切り換えが、シリンダ１２の中において行われる。

空運転及び部分負荷においては、往復動ピストン内燃機関の排ガスの提供は小さ い。無論、排ガスタービン過給＋１１１８の遮断の際には、たとえ、遮断された シリンダ１２の装入空気量の要求が、圧縮ｔｌ１２４により補償されなければな らないとしても、排ガスの提供は、排ガスタービン過給機１７により、周囲空気 圧力以上に横たわっている装入空気を生成するためには、余りにも小さな駆動出 力を供給する。

装入空気圧力が余りにも低い場合、あるいは、無い場合には、両方の排ガスター ビン過給機１７．１８の回転子の封鎖空気シールは、もはや、機能を行うことが できず、従って、潤滑油は、封第１図に示すように、遮断されたシリンダ１２の 装入空気集合導管１９と、装入空気導管部分１４との間に配置された転換装置３ ２が、救済手段を構成している。

シリンダ１２に対する燃料の供給の遮断の際には、転換装置３２の操作により、 装入空気集合導管１９と、装入空気導管部分１４との間の連結が、遮断される。

同時に、転換装置３２は、装入空気導管部分１４と、周囲に流通している吸引開 口３３との間に連結を作るが、この開口３３は、遮断されたシリンダ１２の空気 の供給に役立つ。入れられた排ガスタービン過給＠１７は、それ故、遮断された シリンダ１２における空気量の要求から免除される。

しかしながら、排ガスタービン２５は、シリンダ１２のガスの貫通及び燃料を供 給されるシリンダ１１の排ガスから作られている量の貫通により作動する。排ガ スタービン過給機１７の圧１１機２４は、それから生ずる向上された駆動出力に より、好適な運転領域内で作動をし、これにより、周囲圧力以上に横たわってい る装入空気圧力を、装入空気導管１３．１９．２０．２１の中に入れる。

それ故、常に、封鎖空気シールの作動に対して十分な過圧がある。

各装入空気導管部分１３Ｊ４の中には、安全迅速封鎖装Ｗ４０が配置されており 、この装Ｗ４０は、危険な場合には、ピストン内燃機関の迅速な停止のために閉 鎖される。転換装置３２は、装入空気導管部分１４の中の安全迅速封鎖装置４０ に、装入空気の流れ方向において、前部に設置される。

第２図においては、制御可能な装置４３及び吸入開口３３が、相互に無関係な構 成要素として形成されている。この場合、吸入開口３３は、逆止め弁４４を付属 されており、この逆止め弁４４は、装置４３の貫通位置において支配している装 入空気圧力により閉鎖したままとされ、シリンダ１２の遮断運転の場合には、開 放する。

第３図においては、転換装置３２及び安全迅速遮断装置４０が、組み合わせ装置 として形成されている。迅速遮断位置においては、吸引開口３３の装入空気導管 部分１４への貫通は、阻止体４１により閉鎖される。

第４図に示す変形においては、装入空気導管部分１４の封鎖のための装置及び安 全迅速遮断装置は、一つの転換装置４２に組み合わされている。この実施例にお いては、吸引開口３３から装入空気導管部分１４への貫通が、制御可能な装ｆｉ ４５により、封鎖可能に形成することが必要である。吸引開口３３は、迅速遮断 装置が応答された時、又は、シリンダ１２が燃料を供給される時に一封鎖される 。

国際調査報告 −１−−＾、、に６．ｌｓ＊、ＰＣＴ／ＤＥ　８７１００４３２

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．平行に作動をする多数の排ガスタービン過給機を有しており、それらの内の 少なくとも１個が、切り入れ可能に形成されており、この場合、往復動ピストン 内燃機関が、空運転又は部分負荷運転の際に、シリンダの幾つかへの燃料供給の 遮断のための装置を有しており、燃料供給の遮断により、遮断されて一緒に動か されるシリンダが、残りのシリンダの装入空気の供給には無関係に空気供給を有 している過給多シリンダ往復動ピストン内燃機関において、すべての平行に作動 をする排ガスタービン過給機（１７，１８）に対して、共通の装入空気導管（１ ９）が配置されることと、各切り入れ可能な排ガスタービン過給機（１８）が、 装入空気圧縮機（２７）の吸引側の上に、逆止め弁（３７）を有していることと 、遮断可能なシリンダ（１２）に付属される装入空気導管部分（１４）が、制御 可能な装置（４３）により、装入空気集合導管（１９）から封鎖可能に形成され ていることと、遮断可能なシリンダ（１２）への装入空気の供給のために、付属 される装入空気導管部分（１４）に吸引開口（３３）が配置されることとを特徴 とする過給多シリンダ往復動ピストン内燃機関。
2. ２．制御可能な装置（４３）及び吸引開口（３３）が、切り換え装置（３２）と して一緒にされている請求の範囲第１項記載の過給多シリンダ往復動ピストン内 燃機関。
3. ３．切り換え装置（３２）が、装入空気導管部分（１４）の中に配置された安全 迅速遮断装置（４０）と一緒にされている請求の範囲第２項記載の過給多シリン ダ往復動ピストン内燃機関。
4. ４．装入空気導管部分（１４）の中に配置された安全迅速遮断装置（４２）が、 追加の操作の可能性を有して、運転時間の間に、シリンダ及び排ガスタービン過 給機遮断により形成されている請求の範囲第２項記載の過給多シリンダ往復動ピ ストン内燃機関。
5. ５．吸引開口（３３）が、制御可能に形成されている請求の範囲第４項記載の過 給多シリンダ往復動ピストン内燃機関。