JPH11343856A - Diesel engine - Google Patents
Diesel engineInfo
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- JPH11343856A JPH11343856A JP10153123A JP15312398A JPH11343856A JP H11343856 A JPH11343856 A JP H11343856A JP 10153123 A JP10153123 A JP 10153123A JP 15312398 A JP15312398 A JP 15312398A JP H11343856 A JPH11343856 A JP H11343856A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Supercharger (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、過給機（ターボチ
ャージャ）を有するディーゼル機関に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diesel engine having a supercharger (turbocharger).
【０００２】[0002]
【従来の技術】図４は、過給機を有するディーゼル機関
の従来の一般的な構成を模式的に示す図である。過給機
１００は、機関１０１からの排気で駆動されるタービン
Ｔと、タービンＴとにより駆動されて回転するコンプレ
ッサＣを有している。コンプレッサＣはサイレンサＳを
介して吸い込んだ空気を圧縮し、空気冷却器ＡＣを経て
機関１０１に供給する。2. Description of the Related Art FIG. 4 schematically shows a conventional general configuration of a diesel engine having a supercharger. The supercharger 100 has a turbine T driven by exhaust gas from the engine 101, and a compressor C driven by the turbine T to rotate. The compressor C compresses the air sucked through the silencer S and supplies the compressed air to the engine 101 via the air cooler AC.
【０００３】このような過給機付きのディーゼル機関の
給気圧力は、過給機のマッチング（コンプレッサ、ター
ビンノズル等の要目）が一旦設定されると負荷に対して
一義的に決まり、性能の調整に自由度がないのが一般的
であった。[0003] The supply pressure of such a diesel engine with a supercharger is uniquely determined with respect to the load once the matching of the supercharger (key points of the compressor, turbine nozzle, etc.) is set, and the performance is determined. It was common that there was no degree of freedom in the adjustment of.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の過給機
付きのディーゼル機関によれば、次のような問題があ
る。 (1) 気温、大気圧等、環境の変化によって排気ガス量、
ＮＯX 排出量が適正値を越えることがあるが、調整機構
をもたないので、その対策には過給機のマッチングの変
更が必要になり、費用がかかる。 (2) 部分負荷の性能を改善するために吸気圧力を上げる
ような過給機マッチングを選ぶと、高負荷において燃焼
最高圧力が規定値を越えてしまう。 (3) 上記(1)(2)の問題を解決するために、吸気圧力の一
部を大気開放する方法もあるが、吸気を大気に開放する
時の騒音が大きい。また、過給機のコンプレッサで圧縮
した空気を大気開放するため、エネルギロスが大きい等
の問題がある。The above-mentioned conventional diesel engine with a supercharger has the following problems. (1) The amount of exhaust gas varies depending on environmental changes such as temperature and atmospheric pressure.
NO X emissions can exceed a proper value, but since no adjustment mechanism, that the measures will need to change the matching of the turbocharger, expensive. (2) If turbocharger matching that increases the intake pressure is selected to improve the partial load performance, the maximum combustion pressure will exceed the specified value at high load. (3) In order to solve the above problems (1) and (2), there is a method of releasing part of the intake pressure to the atmosphere, but the noise when releasing the intake air to the atmosphere is loud. Further, since the air compressed by the compressor of the supercharger is released to the atmosphere, there is a problem that energy loss is large.
【０００５】本発明は、排気ガス量やＮＯX 排出量を適
正値に制御でき、部分負荷性能改善時の吸気圧力アップ
による燃焼最高圧力上昇を簡便に抑制でき、さらに騒音
が小さくエネルギロスが小さい過給機付きディーゼル機
関を提供することを目的としている。[0005] The present invention can control the amount of exhaust gas and NO X emissions to a proper value, the maximum combustion pressure rise due to inlet pressure up during part load performance improvement can turn easily suppressed, further is small small energy loss noises It aims to provide a turbocharged diesel engine.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載されたデ
ィーゼル機関（１）は、機関からの排気で駆動されるタ
ービン（５）により回転するコンプレッサ（６）で給気
を圧縮する過給機（３）を備えたディーゼル機関におい
て、前記過給機（３）から排出された給気の一部を前記
過給機（３）に戻すように構成したことを特徴としてい
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided a diesel engine (1) in which a compressor (6) rotated by a turbine (5) driven by exhaust gas from the engine compresses supply air. In a diesel engine provided with the turbocharger (3), a part of the supply air discharged from the supercharger (3) is returned to the supercharger (3).
【０００７】請求項２に記載されたディーゼル機関は、
請求項１記載のディーゼル機関（１）において、前記コ
ンプレッサ（６）から排出された給気の一部が、開度調
整可能なバイパス弁（１２）を介して前記コンプレッサ
（６）に戻るように構成したことを特徴としている。[0007] The diesel engine described in claim 2 is
The diesel engine (1) according to claim 1, wherein a part of the supply air discharged from the compressor (6) returns to the compressor (6) via a bypass valve (12) whose opening is adjustable. It is characterized by having comprised.
【０００８】請求項３に記載されたディーゼル機関は、
請求項２記載のディーゼル機関（１）において、前記過
給機（３）から出た給気を冷却して機関（１）に供給す
る空気冷却器（９）を有し、前記過給機（３）と前記空
気冷却器（９）の間から分岐させた給気の一部が前記コ
ンプレッサ（６）に戻されるように構成したことを特徴
としている。[0008] The diesel engine according to claim 3 is:
The diesel engine (1) according to claim 2, further comprising an air cooler (9) for cooling air supplied from the supercharger (3) and supplying the cooled air to the engine (1). 3) and a part of the supply air branched from between the air cooler (9) is returned to the compressor (6).
【０００９】請求項４に記載されたディーゼル機関は、
請求項２記載のディーゼル機関（１）において、前記過
給機（３）から出た給気を冷却して機関に供給する空気
冷却器（９）を有し、前記空気冷却器（９）と前記機関
（１）の間から分岐させた給気の一部が前記コンプレッ
サ（６）に戻されるように構成したことを特徴としてい
る。A diesel engine according to claim 4 is
The diesel engine (1) according to claim 2, further comprising an air cooler (9) for cooling air supplied from the supercharger (3) and supplying the cooled air to the engine. A part of the supply air branched from between the engines (1) is returned to the compressor (6).
【００１０】請求項５に記載されたディーゼル機関は、
請求項２又は３又は４記載のディーゼル機関（１）にお
いて、前記コンプレッサ（６）の給気入口にはサイレン
サ（７）が設けられており、前記過給機（３）からの給
気の一部が前記サイレンサ（７）を経ずに前記コンプレ
ッサ（６）に戻されることを特徴としている。[0010] The diesel engine described in claim 5 is
The diesel engine (1) according to claim 2, 3 or 4, wherein a silencer (7) is provided at an air supply inlet of the compressor (6), and one of air supply from the supercharger (3) is provided. The section is returned to the compressor (6) without passing through the silencer (7).
【００１１】上記の構成によれば、吸気バイパス弁（１
２）の開度を調整することにより、空気冷却器（９）に
よって冷却された後の圧縮空気、又は空気冷却器（９）
に入る前の圧縮空気を、ディーゼル機関（１）に供給す
ることなく再び過給機（３）に戻すことができる。戻さ
れた圧縮空気はサイレンサ（７）を通過せず直接コンプ
レッサ（６）に入るので騒音が少ない。吸気バイパス量
（１２）を調整すれば、機関（１）の性能を調整するこ
とができる。According to the above configuration, the intake bypass valve (1)
The compressed air cooled by the air cooler (9) or the air cooler (9) is adjusted by adjusting the opening degree of 2).
The compressed air before entering can be returned to the supercharger (3) again without supplying the compressed air to the diesel engine (1). The returned compressed air does not pass through the silencer (7) and directly enters the compressor (6), so that the noise is small. By adjusting the intake bypass amount (12), the performance of the engine (1) can be adjusted.
【００１２】空気冷却器（９）によって冷却された後の
圧縮空気をバイパスすれば、空気冷却器（９）で冷却さ
れた温度の低い吸気が過給機（３）に戻されるので、吸
入効率の低下が少なく、部品への熱的な負荷が少なくて
すむ。If the compressed air cooled by the air cooler (9) is bypassed, the low-temperature intake air cooled by the air cooler (9) is returned to the supercharger (3), so that the suction efficiency is improved. And the thermal load on the parts is small.
【００１３】空気冷却器（９）に入る前の圧縮空気をバ
イパスすれば、空気冷却器（９）を通過する吸気量が減
少するので、空気冷却器（９）の容量（伝熱面積）が少
なくて済む。If the compressed air before entering the air cooler (9) is bypassed, the amount of intake air passing through the air cooler (9) is reduced, so that the capacity (heat transfer area) of the air cooler (9) is reduced. Less is needed.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例である
過給機付きのディーゼル機関を図１〜図３を参照して説
明する。図１において、１はディーゼル機関（エンジ
ン）であり、２が駆動軸（出力側）である。３は過給機
である。ディーゼル機関１の排気管４は、過給機３のタ
ービン５の入口に接続されている。過給機３のコンプレ
ッサ６はタービン５に連動連結されている。機関の各気
筒の燃焼室からの排気ガスによってタービン５が駆動さ
れると、コンプレッサ６はサイレンサ７を介して空気を
取り入れ、これを圧縮する。サイレンサ７はフィルタを
有している。圧縮された吸気は吸気管８に入り、空気冷
却器９を通過して冷却され、ディーゼル機関１の吸気マ
ニホールド１０から各気筒の燃焼室に供給される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A diesel engine with a supercharger according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, 1 is a diesel engine (engine), and 2 is a drive shaft (output side). 3 is a supercharger. An exhaust pipe 4 of the diesel engine 1 is connected to an inlet of a turbine 5 of the supercharger 3. The compressor 6 of the supercharger 3 is linked to the turbine 5. When the turbine 5 is driven by exhaust gas from the combustion chamber of each cylinder of the engine, the compressor 6 takes in air through the silencer 7 and compresses it. The silencer 7 has a filter. The compressed intake air enters the intake pipe 8, is cooled by passing through the air cooler 9, and is supplied from the intake manifold 10 of the diesel engine 1 to the combustion chamber of each cylinder.
【００１５】圧縮空気の流れ方向について、空気冷却器
９の後の吸気管８には、バイパス管１１が接続連通され
ている。バイパス管１１の途中には吸気バイパス弁１２
が設けられている。バイパス管１１は、過給機のコンプ
レッサ６の入口と空気冷却器７の間に接続されている。
吸気バイパス弁１２は、その開度を自在に調整できる。
従って、吸気バイパス弁１２の開度を調整することによ
り、空気冷却器によって冷却された後の圧縮空気を、デ
ィーゼル機関１に供給することなく再び過給機３に戻す
ことができる。戻された圧縮空気はサイレンサ７を通過
せず、直接コンプレッサ６に入る。吸気バイパス弁１２
を閉じれば、すべての圧縮空気がディーゼル機関１に供
給される。In the flow direction of the compressed air, a bypass pipe 11 is connected to the intake pipe 8 after the air cooler 9. In the middle of the bypass pipe 11, the intake bypass valve 12
Is provided. The bypass pipe 11 is connected between the inlet of the compressor 6 of the supercharger and the air cooler 7.
The opening degree of the intake bypass valve 12 can be freely adjusted.
Therefore, by adjusting the opening degree of the intake bypass valve 12, the compressed air cooled by the air cooler can be returned to the supercharger 3 without supplying the compressed air to the diesel engine 1. The returned compressed air does not pass through the silencer 7 but directly enters the compressor 6. Intake bypass valve 12
Is closed, all the compressed air is supplied to the diesel engine 1.
【００１６】本例によれば、吸気バイパス弁１２の開度
を調整すれば、ディーゼル機関１に供給される吸気圧力
を調整できる。図２は、吸気バイパス弁１２の開度に応
じた吸気バイパス割合を横軸にとり、機関の各種性能を
縦軸にとったグラフであり、型式の異なる２種のディー
ゼル機関についてその変化を示したものである。横軸の
１００％はバイパスが０の場合であり、９０％は１０％
をバイパスした場合（−１０％）である。According to this embodiment, by adjusting the opening of the intake bypass valve 12, the intake pressure supplied to the diesel engine 1 can be adjusted. FIG. 2 is a graph in which the horizontal axis represents the intake bypass ratio according to the degree of opening of the intake bypass valve 12 and the vertical axis represents various performances of the engine. Things. 100% of the horizontal axis is when the bypass is 0, and 90% is 10%.
Is bypassed (−10%).
【００１７】このグラフから分かるように、バイパス弁
１２を開いて機関に供給されるべき圧縮空気の一部を過
給機に戻してやれば、燃料消費率差が上がり（吸気バイ
パス割合−１０％で＋４ｇ／ｐｓ・ｈ）、排気温度差が
上がり（吸気バイパス割合−１０％で＋３５℃）、ＮＯ
X 濃度差が下がり（吸気バイパス割合−１０％で、Ｏ 2
１３％換算にて−５０ｐｐｍ）、Ｏ2 濃度差が下がり
（吸気バイパス割合−１０％で−１．０％）、吸気圧力
差が下がった（吸気バイパス割合−１０％で−０．２ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 ）。As can be seen from this graph, the bypass valve
12 to open some of the compressed air to be supplied to the engine.
Returning to the feeder increases the fuel consumption rate difference (intake
+4 g / ps · h at -10% pass rate)
Rise (+ 35 ° C with intake bypass ratio of -10%), NO
XConcentration difference decreases (intake bypass ratio -10%, O Two
-50 ppm in terms of 13%), OTwoDensity difference decreases
(-1.0% at -10% intake bypass ratio), intake pressure
The difference has decreased (intake bypass ratio -10% -0.2k
gf / cmTwo).
【００１８】従って、本例のディーゼル機関によれば、
気温、大気圧等、環境の変化によって排気ガス量、ＮＯ
X 排出量が適正値を越えた場合等に、バイパス弁の調整
によってこれらの値を適正値に制御することができる。Therefore, according to the diesel engine of the present embodiment,
Exhaust gas amount, NO due to environmental changes such as temperature and atmospheric pressure
When the X discharge amount exceeds an appropriate value, these values can be controlled to appropriate values by adjusting the bypass valve.
【００１９】また、部分負荷性能改善時の吸気圧力アッ
プによる燃焼最高圧力上昇を簡便に抑制できる。Further, it is possible to easily suppress an increase in the maximum combustion pressure due to an increase in the intake pressure when the partial load performance is improved.
【００２０】さらに、過給機３にバイパスさせる圧縮空
気は、サイレンサを通さずにコンプレッサに直接戻すの
で、騒音は低く、エネルギロスも小さい。Further, since the compressed air to be bypassed to the supercharger 3 is returned directly to the compressor without passing through the silencer, the noise is low and the energy loss is small.
【００２１】本例のディーゼル機関１によれば、空気冷
却器９で冷却された温度の低い吸気が過給機に戻される
ので、吸入効率の低下が少ない。また、部品への熱的な
負荷が少ないという効果がある。According to the diesel engine 1 of the present embodiment, the low-temperature intake air cooled by the air cooler 9 is returned to the supercharger, so that the decrease in the intake efficiency is small. In addition, there is an effect that a thermal load on components is small.
【００２２】図３（ａ）は、図１及び図２を参照して説
明した本例のディーゼル機関の構造を模式的に示したも
のである。即ち、前述した通り、コンプレッサ６から出
た圧縮空気は空気冷却器９を通過した後、バイパス管１
１から吸気バイパス弁１２を経て過給機３に戻る。しか
しながら、圧縮空気のバイパスは、空気冷却器９の前で
行ってもよい。FIG. 3 (a) schematically shows the structure of the diesel engine of the present embodiment described with reference to FIGS. That is, as described above, the compressed air that has flowed out of the compressor 6 passes through the air cooler 9 and then passes through the bypass pipe 1.
1 returns to the supercharger 3 via the intake bypass valve 12. However, the compressed air may be bypassed before the air cooler 9.
【００２３】図３（ｂ）は、圧縮空気のバイパスを空気
冷却器９の前で行う場合を模式的に示したものである。
図１及び図３（ａ）と共通する部分には同一の符号を付
して説明を省略する。この例によれば、コンプレッサ６
から出た圧縮空気は、空気冷却器９に入る前にバイパス
して過給機３に戻る。この例によれば、空気冷却器９を
通過する吸気量が減少するので、空気冷却器９の容量
（伝熱面積）が少なくて済むという効果がある。FIG. 3B schematically shows a case where the compressed air is bypassed before the air cooler 9.
1 and 3 (a) are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. According to this example, the compressor 6
Compressed air exiting from the air cooler 9 is bypassed before returning to the supercharger 3 before entering the air cooler 9. According to this example, since the amount of intake air passing through the air cooler 9 is reduced, the capacity (heat transfer area) of the air cooler 9 can be reduced.
【００２４】[0024]
【発明の効果】本発明によれば、過給機を備えたディー
ゼル機関において、過給機から排出された給気の一部を
必要に応じて過給機に戻すことができるように構成した
ので、吸気バイパス量の調整によって機関の性能を調整
することができる。その結果、次のような効果が得られ
る。 (1) 排気ガス量、ＮＯX 排出量を適正値に制御できる。 (2) 部分負荷性能時の吸気圧力アップによる燃焼最高圧
力上昇を簡便に抑制できる。 (3) 騒音が低く、エネルギロスが小さい。According to the present invention, in a diesel engine provided with a supercharger, a part of the supply air discharged from the supercharger can be returned to the supercharger as required. Therefore, the performance of the engine can be adjusted by adjusting the intake bypass amount. As a result, the following effects can be obtained. (1) can be controlled to a proper value amount of exhaust gas, the NO X emissions. (2) It is possible to easily suppress a rise in combustion maximum pressure due to an increase in intake pressure during partial load performance. (3) Low noise and low energy loss.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明の実施の形態の一例であるディーゼル機
関を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a diesel engine which is an example of an embodiment of the present invention.
【図２】前記一例のディーゼル機関において、吸気バイ
パス弁の開度に応じた吸気バイパス割合と、機関の各種
性能との関係を示したグラフである。FIG. 2 is a graph showing a relationship between an intake bypass ratio according to an opening degree of an intake bypass valve and various performances of the engine in the example diesel engine.
【図３】（ａ）は前記一例のディーゼル機関の構造を模
式的に示す図であり、（ｂ）は本発明の実施の形態の他
の例の構造を模式的に示す図である。FIG. 3A is a diagram schematically illustrating the structure of the above-described diesel engine, and FIG. 3B is a diagram schematically illustrating the structure of another example of the embodiment of the present invention.
【図４】従来の過給機付きディーゼル機関の構造を模式
的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing a structure of a conventional diesel engine with a supercharger.
１ ディーゼル機関 ３ 過給機 ５ タービン ６ コンプレッサ ７ サイレンサ ９ 空気冷却器 １２ 吸気バイパス弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diesel engine 3 Supercharger 5 Turbine 6 Compressor 7 Silencer 9 Air cooler 12 Intake bypass valve
Claims (5)
より回転するコンプレッサで給気を圧縮する過給機を備
えたディーゼル機関において、 前記過給機から排出された給気の一部を前記過給機に戻
すように構成したことを特徴とするディーゼル機関。1. A diesel engine provided with a supercharger for compressing air supply by a compressor rotated by a turbine driven by exhaust gas from an engine, wherein a part of the air supply discharged from the supercharger is partly charged by the supercharger. A diesel engine characterized by being configured to return to a feeder.
一部が、開度調整可能なバイパス弁を介して前記コンプ
レッサに戻るように構成したことを特徴とする請求項１
記載のディーゼル機関。2. The system according to claim 1, wherein a part of the supply air discharged from the compressor is returned to the compressor via a bypass valve whose opening is adjustable.
The diesel engine as described.
に供給する空気冷却器を有し、前記過給機と前記空気冷
却器の間から分岐させた給気の一部が前記コンプレッサ
に戻されるように構成したことを特徴とする請求項２記
載のディーゼル機関。3. An air cooler for cooling an air supply discharged from the supercharger and supplying the cooled air to an engine, and a part of the air supply branched from between the supercharger and the air cooler is provided. The diesel engine according to claim 2, wherein the diesel engine is configured to be returned to the compressor.
に供給する空気冷却器を有し、前記空気冷却器と前記機
関の間から分岐させた給気の一部が前記コンプレッサに
戻されるように構成したことを特徴とする請求項２記載
のディーゼル機関。4. An air cooler for cooling an air supply discharged from the supercharger and supplying the cooled air to an engine, and a part of the air supply branched from between the air cooler and the engine is provided in the compressor. The diesel engine according to claim 2, wherein the diesel engine is configured to be returned.
ンサが設けられており、前記過給機からの給気の一部が
前記サイレンサを経ずに前記コンプレッサに戻されるこ
とを特徴とする請求項２又は３又は４記載のディーゼル
機関。5. A silencer is provided at an air supply inlet of the compressor, and a part of air supply from the supercharger is returned to the compressor without passing through the silencer. The diesel engine according to 2, 3 or 4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10153123A JPH11343856A (en) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | Diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10153123A JPH11343856A (en) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | Diesel engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11343856A true JPH11343856A (en) | 1999-12-14 |
Family
ID=15555490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10153123A Pending JPH11343856A (en) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | Diesel engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11343856A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8348990B2 (en) | 2002-11-25 | 2013-01-08 | Advanced Bio Prosthetic Surfaces, Ltd. | Implantable expandable medical devices having regions of differential mechanical properties and methods of making same |
| CN111386392A (en) * | 2017-11-24 | 2020-07-07 | 沃尔沃卡车集团 | Method for controlling a turbocharger system with a pressurized gas tank connected to the exhaust manifold of a combustion engine |
-
1998
- 1998-06-02 JP JP10153123A patent/JPH11343856A/en active Pending
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