JPS5820911A - 複合エンジンシステム - Google Patents
複合エンジンシステムInfo
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- JPS5820911A JPS5820911A JP11914481A JP11914481A JPS5820911A JP S5820911 A JPS5820911 A JP S5820911A JP 11914481 A JP11914481 A JP 11914481A JP 11914481 A JP11914481 A JP 11914481A JP S5820911 A JPS5820911 A JP S5820911A
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- steam
- expander
- rankine
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/065—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion taking place in an internal combustion piston engine, e.g. a diesel engine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K3/00—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
- F01K3/08—Use of accumulators and the plant being specially adapted for a specific use
- F01K3/10—Use of accumulators and the plant being specially adapted for a specific use for vehicle drive, e.g. for accumulator locomotives
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、内燃機関などの主エンジンの排気熱により
作動するランキンエンジンを有する複合エンジンシステ
ムの改ｊＬＫ関するものである。
作動するランキンエンジンを有する複合エンジンシステ
ムの改ｊＬＫ関するものである。
従来のこの種の複合エンジンシステムとしては第１図に
示すようなものがある。（例えば、特開１８５１−１２
４７４８公報）。
示すようなものがある。（例えば、特開１８５１−１２
４７４８公報）。
すなわち、主エンジン１の排気管１に設けられた熱交換
器の一種である蒸気発生器３．この蒸気発生器３からの
蒸気ｖｉａさせ動力を取り出すエキスパンダ４．このエ
キスパン〆４から排出された低圧蒸気な凝縮させるコン
デンサｉ、凝縮した作動流体を蒸気発生器３に供給する
給液ポンプ６等によって、ランキンエンジンは主に構成
される。
器の一種である蒸気発生器３．この蒸気発生器３からの
蒸気ｖｉａさせ動力を取り出すエキスパンダ４．このエ
キスパン〆４から排出された低圧蒸気な凝縮させるコン
デンサｉ、凝縮した作動流体を蒸気発生器３に供給する
給液ポンプ６等によって、ランキンエンジンは主に構成
される。
Ｔは歯車や流体継手などの動力伝達装置であり、エキス
パンダ４において発生した動力を主エンジン１に伝達し
て主エンジン１ｖ這転し、主エンジン１の燃費な改善さ
せる。さらに、ランキンエンジンは必要に応じ、エアプ
ン用のコンプレツｔ＠。
パンダ４において発生した動力を主エンジン１に伝達し
て主エンジン１ｖ這転し、主エンジン１の燃費な改善さ
せる。さらに、ランキンエンジンは必要に応じ、エアプ
ン用のコンプレツｔ＠。
発電機＠を駆動し、エンジンシステムとしての燃費をさ
らに改善させるようＫなっている。この場合のランキン
エンジンからの動力の取り出しは主エンジン１０運転中
にのみ行われる構成となっている。なお、１は排気ガス
浄化用酸化触媒、１１は排気流量が太き−１ときに排気
の−ｍＶ蒸気尭生ＩＩ３に対してバイパスさせる排気バ
イパスパルプである。
らに改善させるようＫなっている。この場合のランキン
エンジンからの動力の取り出しは主エンジン１０運転中
にのみ行われる構成となっている。なお、１は排気ガス
浄化用酸化触媒、１１は排気流量が太き−１ときに排気
の−ｍＶ蒸気尭生ＩＩ３に対してバイパスさせる排気バ
イパスパルプである。
Ｃのように従来の複合エンジンシステムにあっては、蒸
気発生ａＳ、エキスパンダ４．コンデンサＳ、給液ポン
プ６等によってランキンエンジンが構成され、主エンジ
ン１の作動中にのみランキンエンジンより動力ｔ−散り
出すような構成となっていたため、自動車用に本システ
ムを適用したとしてもフィトリング運転の多い市街地走
行モードにおいては、フィトリング運転に消費される燃
料は全燃料の１ｓ〜２５−にもなるにもかかわらず前記
運転時における動力回収率が像くならざるｔ得ない＝め
、排気熱によりランキンエンジＶｖ作ｍさせ【も前記走
行モードにおける全体としての燃費の改善率は１０〜１
５％にすぎず、大幅な改曹は期待できないという問題点
があった。
気発生ａＳ、エキスパンダ４．コンデンサＳ、給液ポン
プ６等によってランキンエンジンが構成され、主エンジ
ン１の作動中にのみランキンエンジンより動力ｔ−散り
出すような構成となっていたため、自動車用に本システ
ムを適用したとしてもフィトリング運転の多い市街地走
行モードにおいては、フィトリング運転に消費される燃
料は全燃料の１ｓ〜２５−にもなるにもかかわらず前記
運転時における動力回収率が像くならざるｔ得ない＝め
、排気熱によりランキンエンジＶｖ作ｍさせ【も前記走
行モードにおける全体としての燃費の改善率は１０〜１
５％にすぎず、大幅な改曹は期待できないという問題点
があった。
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、ランキンエンジンのエキスパン〆の蒸気入口
部に蒸気７キユームレータを設げ、アイドリング運転時
には主エンジＶｖ停止し、？！始動は蒸気アキュームレ
ータ内の蒸気状態に基づき、もし可能であればランキン
エンジンのみによって行うように制御する構成として上
記問題点【解決することを目的としている。
たもので、ランキンエンジンのエキスパン〆の蒸気入口
部に蒸気７キユームレータを設げ、アイドリング運転時
には主エンジＶｖ停止し、？！始動は蒸気アキュームレ
ータ内の蒸気状態に基づき、もし可能であればランキン
エンジンのみによって行うように制御する構成として上
記問題点【解決することを目的としている。
以下、この発ａｔ’図面に基づいて説明する。
＊ｇ図はこの発明の一実施例を示す図である。
第２Ｉｉにおいて、第１ＩＩと同一構成部分は同一符号
で示しその説明は省略する。１１は前記エキスパンダ４
の蒸気人口ｍに設けられた蒸気アキュームレータで、こ
の蒸気ア＋ニームレータ１２０本体は断熱＃１ｓで被わ
れている。ｔた、蒸気７キエームレータ１２とエキスパ
ン〆４との間には蒸気パルプ１４が設げられる。さらに
蒸気アキュームレータ１２には蒸気の温度および圧力な
検出する温度センサ１ｓおよび圧力センサ１６が設けら
れている。
で示しその説明は省略する。１１は前記エキスパンダ４
の蒸気人口ｍに設けられた蒸気アキュームレータで、こ
の蒸気ア＋ニームレータ１２０本体は断熱＃１ｓで被わ
れている。ｔた、蒸気７キエームレータ１２とエキスパ
ン〆４との間には蒸気パルプ１４が設げられる。さらに
蒸気アキュームレータ１２には蒸気の温度および圧力な
検出する温度センサ１ｓおよび圧力センサ１６が設けら
れている。
第３１Ｉｌは第１図の制御回踏の一例を示す図であり、
その時の車速Ｖと設定車速Ｖｒｄ ｖ比較し、車速Ｖが
設定単連Ｖ、、ｆ以下のとｔ出力を出す比較器＄１．こ
の比＄１１３１の出力とアクセルスイッチ８．の信号に
より出力を出すイン上ビットゲート３ＬＩｌｉ気７キエ
ームレータ１２内の蒸気温度ＴＶ設定値Ｔｒｄと比較し
蒸気温度Ｔが設定値Ｔｒｅｆ以上のとき出力な出す比Ｉ
２器３３．同じく蒸気圧力Ｐが設定値Ｐｒ＊ｆ以上のと
き出力な出す比Ｉ２器Ｓ４．これら両比較１１＄８．３
４の出力が加えられるＡＮＤ回路Ｓｓ、およびインヒビ
ッＹゲート＄２とムＮＤＩＩＩＩＩＳの出力が加えられ
るＡＮＤａＳ＊Ｓ・、さらにはアクセルスイッチＳ、の
信号とＡＮＤＩＩＩＩＳＩの出力が加えられるＡＮＤ回
路３１譬によって構成される。なお、ｓ量はイグニツシ
曹ンスイッチであり、ＡＮＤ回路３６から出力が加えら
れたときＯＦＦとなる。蒸気パルプ１４はム）ｉＤｉ１
ｍｌ＄７から出力が加えられたと鎗開となる。
その時の車速Ｖと設定車速Ｖｒｄ ｖ比較し、車速Ｖが
設定単連Ｖ、、ｆ以下のとｔ出力を出す比較器＄１．こ
の比＄１１３１の出力とアクセルスイッチ８．の信号に
より出力を出すイン上ビットゲート３ＬＩｌｉ気７キエ
ームレータ１２内の蒸気温度ＴＶ設定値Ｔｒｄと比較し
蒸気温度Ｔが設定値Ｔｒｅｆ以上のとき出力な出す比Ｉ
２器３３．同じく蒸気圧力Ｐが設定値Ｐｒ＊ｆ以上のと
き出力な出す比Ｉ２器Ｓ４．これら両比較１１＄８．３
４の出力が加えられるＡＮＤ回路Ｓｓ、およびインヒビ
ッＹゲート＄２とムＮＤＩＩＩＩＩＳの出力が加えられ
るＡＮＤａＳ＊Ｓ・、さらにはアクセルスイッチＳ、の
信号とＡＮＤＩＩＩＩＳＩの出力が加えられるＡＮＤ回
路３１譬によって構成される。なお、ｓ量はイグニツシ
曹ンスイッチであり、ＡＮＤ回路３６から出力が加えら
れたときＯＦＦとなる。蒸気パルプ１４はム）ｉＤｉ１
ｍｌ＄７から出力が加えられたと鎗開となる。
次に第１１ＩＩＫ示した実施例の作用な第５ＷＡＷ参照
しながらｌｌ＠する。
しながらｌｌ＠する。
蒸気アキニームレータ１２内の蒸気温度、蒸気圧力のい
ずれかが低く、夫々の設定値Ｔｒｏｔ ｔにはＰｙｄ
Ｋ達令しない場合にはエキスパンダ４ｔ’十６の出力も
１０′なので、主エンジン１のイクニツシ■ンスイッチ
８ｉはＯＦＦとならない（ここではガソリンエンジンの
場合）ため点火は継続され主エンジン１は停止せず、運
転をつづける。
ずれかが低く、夫々の設定値Ｔｒｏｔ ｔにはＰｙｄ
Ｋ達令しない場合にはエキスパンダ４ｔ’十６の出力も
１０′なので、主エンジン１のイクニツシ■ンスイッチ
８ｉはＯＦＦとならない（ここではガソリンエンジンの
場合）ため点火は継続され主エンジン１は停止せず、運
転をつづける。
蒸気７キユームレータ１２内の蒸気温度Ｔおよび蒸気圧
力Ｐのいずれもが夫々設定値ＴｒｄおよびＰｒ５ｆ以上
ノドきは、ＡＮＤＢ回路３Ｉｓの出カバ１１′となる。
力Ｐのいずれもが夫々設定値ＴｒｄおよびＰｒ５ｆ以上
ノドきは、ＡＮＤＢ回路３Ｉｓの出カバ１１′となる。
以下、この場合について説明する。この時、通常の走行
時であれば車速Ｖが設定車速Ｖｔ＠ｔ ｓ例えば４ｋｍ
／ｈより大きいか、あるいはアクセルペダルｖＩＩＩＩ
んでおり、したがつ【アクセルスイッチＳ１がＯＮとな
っているので、インヒビットグー）３２ｆ）出力は１０
１となるため、ム’ＮＤＩＩＩＮＳ６の出力は１０′で
あり、土工ンジＶ１のイグニツシ曽ンスイッチＳ１はＯ
ＦＦとならない。しかし、停止しようとしているような
場合、すなわち減速走行時にあってはアタ七ルＶ員し、
また、車速■が設定値ｖｒ、ｆ以下になると比較１１１
１から出力が出てインヒビットグート＄２の一方の入力
端に加えられ、アクセルスイッチ８ａはオフであるから
インヒビットグート３２の出力力いＩ′となり、したが
ってＡＮＤｌｉｍ路＄６の出力が１１１となって主エン
ジン１のイブ二ッシ璽ンスイッチ８．４寡ＯＦＦとなり
、主エンジン１は停止する。
時であれば車速Ｖが設定車速Ｖｔ＠ｔ ｓ例えば４ｋｍ
／ｈより大きいか、あるいはアクセルペダルｖＩＩＩＩ
んでおり、したがつ【アクセルスイッチＳ１がＯＮとな
っているので、インヒビットグー）３２ｆ）出力は１０
１となるため、ム’ＮＤＩＩＩＮＳ６の出力は１０′で
あり、土工ンジＶ１のイグニツシ曽ンスイッチＳ１はＯ
ＦＦとならない。しかし、停止しようとしているような
場合、すなわち減速走行時にあってはアタ七ルＶ員し、
また、車速■が設定値ｖｒ、ｆ以下になると比較１１１
１から出力が出てインヒビットグート＄２の一方の入力
端に加えられ、アクセルスイッチ８ａはオフであるから
インヒビットグート３２の出力力いＩ′となり、したが
ってＡＮＤｌｉｍ路＄６の出力が１１１となって主エン
ジン１のイブ二ッシ璽ンスイッチ８．４寡ＯＦＦとなり
、主エンジン１は停止する。
主エンジン１の再始動時は、アクセルペダルｖｉａめげ
アクセルスイッチＳ、がＯＮとなり、ＡＮＤ回１１＄２
の出力が１０１となって、ＡＮＤｉｌ路３６を介してイ
ダニツシ薦ンスイッチＳ１のＯＦＦが堺除され、点火を
開始する一方、ＡＮＤ回路３Ｔの出力が１１１となって
蒸気パルプ１４は開きランキンエンジンが始動し、動力
伝達装置Ｔによって主エン？ン１に動力を伝達し、主エ
ンジン１１’始動兜爆させて車輌を駆動するのである。
アクセルスイッチＳ、がＯＮとなり、ＡＮＤ回１１＄２
の出力が１０１となって、ＡＮＤｉｌ路３６を介してイ
ダニツシ薦ンスイッチＳ１のＯＦＦが堺除され、点火を
開始する一方、ＡＮＤ回路３Ｔの出力が１１１となって
蒸気パルプ１４は開きランキンエンジンが始動し、動力
伝達装置Ｔによって主エン？ン１に動力を伝達し、主エ
ンジン１１’始動兜爆させて車輌を駆動するのである。
エキスパンダ４は蒸気の供給のみによって起動するため
、きわめてなめらかに車輌の駆動上行うことが可能であ
る。
、きわめてなめらかに車輌の駆動上行うことが可能であ
る。
第４図はこの発明の他の実施例な示す図である。
この実施例は、蒸気発生ｌ１１１ｖ補助的に加熱する燃
焼１１１１７１’備えた例である。燃焼１１１Ｆは、燃
料噴射弁１８．空気ポンプ１１．点火プラグ２０などに
より構成され、蒸気アキニームレータ１２内の蒸気温度
、蒸気圧力が設定値より下がった場合に作動するように
制御され、長時間の停車においても蒸気アキュームレー
タ１２内の蒸気温度。
焼１１１１７１’備えた例である。燃焼１１１Ｆは、燃
料噴射弁１８．空気ポンプ１１．点火プラグ２０などに
より構成され、蒸気アキニームレータ１２内の蒸気温度
、蒸気圧力が設定値より下がった場合に作動するように
制御され、長時間の停車においても蒸気アキュームレー
タ１２内の蒸気温度。
蒸気圧力が低下しないようにしたものである。したがっ
て、長時間停車後冷間運転時等においてもランキンエン
ジンにより主エンジン１ｖ始動することができる。なお
、２１．２２はクラッチである。
て、長時間停車後冷間運転時等においてもランキンエン
ジンにより主エンジン１ｖ始動することができる。なお
、２１．２２はクラッチである。
以上説明したように、この軸明は、ランキンエンジンの
エキスパンダの蒸気入口ＩＩＫ蒸気７キ二−ムレータを
設け、フィトリング運転時には主エンジンな停止し、再
始動は蒸気アキニームレータ内の蒸気の状態に基づいて
ランキンエンジンによって行５よ５制御する構成とした
ため、アイドリング運転の多い市術地走行において、燃
費を改善することができる。また、フィト替ンダ運転時
に主エンジンを停止するよ５Ｋしたりで、車輌停車時の
アイドル騒音（４１にこもり音）も低減することができ
、さらになめらかな再始動が可能になる等の効果が得ら
れる。
エキスパンダの蒸気入口ＩＩＫ蒸気７キ二−ムレータを
設け、フィトリング運転時には主エンジンな停止し、再
始動は蒸気アキニームレータ内の蒸気の状態に基づいて
ランキンエンジンによって行５よ５制御する構成とした
ため、アイドリング運転の多い市術地走行において、燃
費を改善することができる。また、フィト替ンダ運転時
に主エンジンを停止するよ５Ｋしたりで、車輌停車時の
アイドル騒音（４１にこもり音）も低減することができ
、さらになめらかな再始動が可能になる等の効果が得ら
れる。
第１＠ｌは従来の複合エンジンシステムの構成図、第２
ＩＱはこの発明の一実施例を示す複合エンジンシステム
の構成図、第３図は第２図の制御回路の一例を示す図、
第４＠はこの発明の他の実施例を示す構成図である。 図中、１は主エンジン、２は排気管、３は蒸気発生器、
４はエキスパンダ、Ｓはコンデンサ、６は供給ポンプ、
Ｔは動力伝達装置、１２は蒸気アキニームレータ、１４
は蒸気パルプ、１５は温度センサ、１・は圧力センサで
ある。 第１図
ＩＱはこの発明の一実施例を示す複合エンジンシステム
の構成図、第３図は第２図の制御回路の一例を示す図、
第４＠はこの発明の他の実施例を示す構成図である。 図中、１は主エンジン、２は排気管、３は蒸気発生器、
４はエキスパンダ、Ｓはコンデンサ、６は供給ポンプ、
Ｔは動力伝達装置、１２は蒸気アキニームレータ、１４
は蒸気パルプ、１５は温度センサ、１・は圧力センサで
ある。 第１図
Claims (1)
- 蒸気発生器、エキスパンダ、コンデンサおよび給液ポン
プを備えると共に、主エンジンの排気熱により作動する
ランキンエンジンを有する複合エンジンシステムにおい
て、前記エキスパンダの蒸気入口１１に蒸気７キエーム
レータを設け、この蒸気７キユームレータ内の蒸気温度
および蒸気圧力が設定値以上の場合は、アイドリング運
転時に前記主エンジンを停止し、この主エンジンの再始
動な前記ランキンエンジンによって行うように制御する
制御８１１ｉな具備したことｔ’＊＊とする複合エンジ
ンシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11914481A JPS5820911A (ja) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | 複合エンジンシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11914481A JPS5820911A (ja) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | 複合エンジンシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5820911A true JPS5820911A (ja) | 1983-02-07 |
Family
ID=14754002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11914481A Pending JPS5820911A (ja) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | 複合エンジンシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5820911A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6067198U (ja) * | 1983-10-12 | 1985-05-13 | 株式会社クボタ | コンポスト用熱交換型二重管散気装置 |
| WO2012048959A1 (de) * | 2010-10-13 | 2012-04-19 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung und verfahren zur abwärmenutzung einer brennkraftmaschine |
| CN102865155A (zh) * | 2011-06-22 | 2013-01-09 | 曼卡车和巴士股份公司 | 用于回收热量并且将其转换成机械功率的方法和装置 |
| WO2014097923A1 (ja) | 2012-12-17 | 2014-06-26 | いすゞ自動車株式会社 | 内燃機関の排熱回収装置と内燃機関の排熱回収方法 |
| WO2014154568A1 (en) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Dana Belgium N.V. | Waste heat recovery system and a method of controlling the mass flow rate of a positive displacement expander comprised in such a system |
-
1981
- 1981-07-31 JP JP11914481A patent/JPS5820911A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6067198U (ja) * | 1983-10-12 | 1985-05-13 | 株式会社クボタ | コンポスト用熱交換型二重管散気装置 |
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| CN103154442A (zh) * | 2010-10-13 | 2013-06-12 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于内燃机的废热利用的装置和方法 |
| CN103154442B (zh) * | 2010-10-13 | 2015-05-20 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于内燃机的废热利用的装置和方法 |
| CN102865155A (zh) * | 2011-06-22 | 2013-01-09 | 曼卡车和巴士股份公司 | 用于回收热量并且将其转换成机械功率的方法和装置 |
| EP2660432A1 (de) * | 2011-06-22 | 2013-11-06 | MAN Truck & Bus AG | Verfahren und Vorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme und deren Umwandlung in mechanische Leistung in einem Antriebssystem für Kraftfahrzeuge |
| US9051851B2 (en) | 2011-06-22 | 2015-06-09 | Man Truck & Bus Ag | Method and apparatus for recovering heat and converting it into mechanical power in a drive system for motor vehicles |
| CN102865155B (zh) * | 2011-06-22 | 2016-08-10 | 曼卡车和巴士股份公司 | 用于回收热量并且将其转换成机械功率的方法和装置 |
| WO2014097923A1 (ja) | 2012-12-17 | 2014-06-26 | いすゞ自動車株式会社 | 内燃機関の排熱回収装置と内燃機関の排熱回収方法 |
| US9657602B2 (en) | 2012-12-17 | 2017-05-23 | Isuzu Motors Limited | Exhaust heat recovery device for internal combustion engine and exhaust heat recovery method for internal combustion engine |
| WO2014154568A1 (en) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Dana Belgium N.V. | Waste heat recovery system and a method of controlling the mass flow rate of a positive displacement expander comprised in such a system |
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