JPH0792032B2 - デイ−ゼルエンジン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ディーゼルエンジン、特に、ターボチャージ
ャーと圧縮空気始動装置とを備えたターボチャージャー
を備える航空機のエンジンに関するものである。

このようなディーゼルエンジンにおいては、定常動作中
はターボチャージャーが吸気用空気の供給（４サイクル
のディーゼルエンジンの場合）や掃気の供給（２サイク
ルのディーゼルエンジンの場合）を行う。特に問題とな
るのは始動時である。なぜなら始動時にはターボチャー
ジャーのタービン中にディーゼルエンジンからの排気ガ
スがまったくないか、あるいはあってもほんの少量だか
らである。始動に必要とされる圧力条件を満足させるた
めには、２サイクルのディーゼルエンジンの場合にはタ
ーボチャージャーが動作可能な状態になってからでない
とディーゼルエンジンを始動させることができない。４
サイクルのディーゼルエンジンの場合には、ターボの効
果が現れるのが遅れる。このような理由により、ディー
ゼルエンジンを始動させる前にターボチャージャーを始
動させておくことが一般に行われている。そのために
は、例えば、水力モータや高速電動モータ、あるいは圧
縮空気を用いる。一例としてドイツ国特許第490,736号
を参照されたい。

現在までに知られている構成は、どれもきわめて大がか
りで、重量が重くなり、ディーゼルエンジン全体のサイ
ズが大きくなる。これは、重量ができる限り軽く、全体
のサイズもできるだけ小さくなくてはならない航空機の
ディーゼルエンジンにとってはきわめて都合が悪い。

本発明は、上記のタイプのディーゼルエンジンを始動さ
せる際の問題からなされたものである。本発明によれ
ば、ほんのわずかの作用で始動期間中にターボチャージ
ャーを始動状態にさせておくことができる。

上記の問題点は、該圧縮空気始動装置がディーゼルエン
ジンのクランクシャフトに直接に結合されており、且
つ、該通気パイプが燃焼室への給気パイプに結合されて
いるという本願発明の特徴によって本発明により解決す
ることができる。

つまり、ディーゼルエンジンを始動させるには空気圧縮
式始動装置を使用する。この空気圧縮式始動装置から送
り出される空気は、始動期間中は２通りに用いられる。
第１に、ディーゼルエンジンには、空気圧縮式始動装置
から十分なブースト圧力または十分な量の掃気が供給さ
れる。第２に、ターボチャージャーが同時に始動状態に
される。本発明によれば、圧縮比を現在よりも小さくで
きるディーゼルエンジンを構成することが可能となる。
現在のところ圧縮比は約23:1必要であるが、このような
大きな圧縮比が必要なのは主として始動時においてだけ
である。圧縮比を大きくするのは、ディーゼルエンジン
に十分な量の吸気または換気を供給するためである。定
常運転中は、始動時とは異なり、圧縮比は約13:1とはる
かに低い値でよい。

ディーゼルエンジンの空気圧縮式始動装置はそれ自体公
知である。特に、船舶やディーゼル機関車等のエンジン
に用いられているが、全体の大きさには特に注意を払う
必要がない。しかし、この場合には、本発明の原理が十
分に利用されているとは言えない。

本発明の構成にすると、圧縮空気のみでディーゼルエン
ジンを始動させ、始動時に吸気と掃気を十分に供給し、
さらに、ターボチャージャーを始動させておくことがで
きる。エネルギ源は、例えば、空気圧縮式始動装置用の
体さな圧縮空気シリンダのみでよい。

上記の構成にすると、２サイクルのディーゼルエンジン
の場合には、このディーゼルエンジンを始動させる前に
別のエネルギ源を用いてターボチャージャーを始動状態
にさせておくことなくディーゼルエンジンを始動させる
ことができる。４サイクルのディーゼルエンジンに本発
明の構成を適用すると、従来よりもはるかに迅速にディ
ーゼルエンジンを始動させることができる。

空気圧縮式始動装置から送り出されはしたが使われない
ままになっている空気は、さらに、ターボチャージャー
のコンプレッサ側に送り込むことが好ましい。このよう
にすると、ターボチャージャーの動作速度を特に速くす
ることができる。また、空気圧縮式始動装置から送り出
された空気をターボチャージャーのタービンに送り込む
ことも可能である。この空気は、タービンに送り込まれ
ることがなければディーゼルエンジンの排気ガスとして
排出されてしまう。

空気圧縮式始動装置から送り出された空気がターボチャ
ージャーのコンプレッサ側に送り込まれ、次いでディー
ゼルエンジンに導かれる場合には、この圧縮空気流にデ
ィーゼルエンジンの点火性能を向上させる添加剤を混合
することが可能である。添加剤の混合は始動期間にのみ
行う。添加剤の混合の制御は、空気圧縮式始動装置また
はこの空気圧縮式始動装置から送り出される空気により
行う。添加剤としては、例えばケロブリソルを用いる。
使用量はほんの小量、例えば0.5cm³で、ディーゼルエン
ジンを始動させるごとに圧縮空気流に混合する。添加剤
を混合することによりディーゼルエンジンの燃料のセタ
ン価が高くなる。同様の効果を得るために、今まではこ
のような添加剤をディーゼルエンジンの燃料全体に混合
していた。

本発明の実施例を添付の図面を参照して以下に詳しく説
明する。

図中、ディーゼルエンジンは参照番号１で表わされてい
る。このディーゼルエンジンのクランク軸の参照番号は
２で、シリンダの参照番号は３である。このディーゼル
エンジンは例えば、航空機のエンジンに適した４気筒の
２サイクル星形機関とする。

このディーゼルエンジン１にはターボチャージャー４が
接続されている。ターボチャージャー４内にはコンプレ
ッサ５とタービン６が備えられている。定常動作中には
空気が吸気パイプ７とチェックバルブ８を介してコンプ
レッサ５内に吸入される。次いで、このコンプレッサ５
により圧縮空気がディーゼルエンジンの燃焼室に送り込
まれる。燃焼室に通じる圧縮空気導入パイプは参照番号
９で表わされている。ディーゼルエンジン１からの排気
ガスは、排気ガスパイプ10を介してターボチャージャー
４のタービン６に送られ、次いで排気口11を通して大気
中に排出される。

ディーゼルエンジン１を始動させるために、機械的接続
手段21を介してディーゼルエンジン１のクランク軸２に
直接作用する空気圧縮式始動装置20が備えられている。
空気圧縮式始動装置20は、圧縮開始制御バルブ25を備え
るパイプ23を介して圧縮空気源22に接続されている。空
気圧縮式始動装置20から送り出された空気は通気パイプ
31を介してターボチャージャー４の吸気パイプ７に送り
込まれ、次いでディーゼルエンジン１の燃焼室に直接導
かれる。図中に参照番号31′として点線で示したよう
に、通気パイプ31は、ターボチャージャー４のタービン
６側にある排気ガスパイプ10に直接接続することも可能
である。このようにしても、始動期間中にターボチャー
ジャー４を迅速に始動させることができる。

添加剤、例えばケロブリソルを含むリザーバ32がさらに
備えられている。添加剤は、点火性能を向上させるため
に、始動期間中にのみ点線で示したパイプ33を介してデ
ィーゼルエンジンに供給される。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンプレッサ（５）およびタービン（６）
   を含む排気ガスターボチャージャー（４）と、圧縮空気
   源（22）から圧縮空気の供給を受ける圧縮空気始動装置
   （20）と、該コンプレッサ（５）に給気を導く給気パイ
   プ（７）と、燃焼室およびコンプレッサ（５）の間の圧
   力管（９）と、燃焼室およびタービン（６）の間の排気
   ガス管（10）と、圧縮空気始動装置（20）から導出され
   る通気パイプ（31）とを備えたディーゼルエンジン
   （１）、特に航空機用エンジンであって； 該圧縮空気始動装置（20）が該ディーゼルエンジンのク
   ランクシャフトに直接に結合されており、且つ、該圧縮
   空気始動装置（20）からの通気パイプ（31）が該給気パ
   イプ（７）に結合されていることを特徴とする。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載されたディー
   ゼルエンジンであって、 燃焼室内で点火促進剤として作用する添加剤を燃焼室に
   供給するリザーバ（32）を備え、該添加剤の燃焼室への
   搬送を、前記圧縮空気始動装置（20）から送出される空
   気によって行うことを特徴とする。