JPS61294136A - Operating method for supercharger - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To relax the generation of unevenness in a scavenge pressure by superchargers in the whole range of a load, by operating first the supercharger of small capacity next the supercharger of large capacity last simultaneously the both superchargers successively in accordance with the increase of an engine load. CONSTITUTION:An engine exhausts each exhaust gas from many cylinders 1 to be inducted to a common exhaust receiver 2 thereafter to each exhaust turbine 4 in two sets of superchargers A, B through each valve 3. Then the engine, compressing air to be fed to a scavenge air reservoir 6 through each valve 3' by each compressor 5 rotated by each turbine 4, supplies the compressed air to each cylinder 1 as scavenge air. Here the engine, in accordance with an increase of its operative load, operates first the small capacity supercharger A of displacement ratio 1 for the engine load, for instance, to 33% next the large capacity supercharger B of displacement ratio 2 for the load, for instance, from 33% to 66% last the both superchargers A, B for the load, for instance, in a stage exceeding 66%.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はディーゼルエンジンに設けられる過給機の運転
方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a method of operating a supercharger installed in a diesel engine.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ディーゼルエンジンに備え付けられる排気タービン過給
機が送風する空気は、ディーゼルエンジンのシリンダ内
の掃気等に使われる。そして望ましくはディーゼルエン
ジンの負荷全域において、最適の掃気圧力を発生するこ
とが望ましい。低負荷域においてはディーゼルエンジン
から排気さ扛る排気の童が少いため十分々掃気圧力を生
ずることができない。そこで従来は、小型の過給機を２
台備え、低負荷域においては内１台の過給機のみを運転
し、一定の負荷を超えた負荷域においては双方の過給機
を運転するという運転方法がとられていた。この運転方
法を第１図において示す。第１図中、（ロ）はあるエン
ジン負荷における過給機の発生する掃気圧力を表わすグ
ラフ、（イ）はそのときのシリンダ内の最高圧を示すグ
ラフ、（ハ）はそのときのエンジンの燃料消費率を表わ
すグラフである。The air blown by an exhaust turbine supercharger installed in a diesel engine is used for scavenging air inside the cylinders of the diesel engine. It is desirable to generate an optimum scavenging pressure over the entire load range of the diesel engine. In a low load range, there are few exhaust gases emitted from the diesel engine, so it is not possible to generate sufficient scavenging pressure. Therefore, conventionally, two small turbochargers were used.
In the low load range, only one of the superchargers is operated, and in the load range exceeding a certain level, both superchargers are operated. This method of operation is shown in FIG. In Figure 1, (b) is a graph showing the scavenging pressure generated by the supercharger at a certain engine load, (a) is a graph showing the maximum pressure in the cylinder at that time, and (c) is a graph showing the scavenging pressure generated by the supercharger at a certain engine load. It is a graph showing fuel consumption rate.

図中、２台の過給機をＡ、Ｂとして示し、双方は同一容
量とする。エンジンの負荷が５０チ以下のときはＡのみ
が運転され、５０チを超えるとＡとＢの双方が運転され
る。In the figure, two superchargers are shown as A and B, and both have the same capacity. When the engine load is less than 50 inches, only A is operated, and when it exceeds 50 inches, both A and B are operated.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら以上の従来運転方法によれば、第１図（ロ
）に示すように、エンジンの負荷全域において掃気圧力
は大き々ばらつきを示している。す々わち、エンジン負
荷５０％付近の５０％以下の負荷載において、あるいは
エンジン負荷１００チ付近の１００チ以下の負荷域にお
いて、高い掃気圧力を示すが、エンジン負荷３０チ以下
において。However, according to the conventional operating method described above, as shown in FIG. 1(B), the scavenging pressure shows large variations over the entire engine load range. In other words, it shows high scavenging pressure in the engine load range of 50% or less around 50% engine load, or in the engine load range of 100 inches or less around 100 inches, but when the engine load is 30 inches or less.

おるいは負荷５０チ付近の５０優以上の負荷域において
は低い掃気圧力を示しシリンダ内に充填される空気量が
十分でないことを示している（第１図（イ）、（ハ）も
参照）。このようなばらつきが生じる理由は、たとえば
過給機Ａについていえばエンジン負荷５０チにおいて掃
気圧力に対する空気量の増加がピークを迎えるように設
計がなされているためである。これは過給機Ａの運転効
率がエンジン負荷５０チで最大となるように考えられた
ためであり、したがってエンジン負荷５０慢を超えた負
荷域でＡのみを運転（７ても十分な空気量が得られない
。そこでＡ％Ｂともに作動をおこなうことになるが、と
もに作動をおこなうと、エンジンから排気される排気ガ
スの量は同じエンジン負荷５０チにおいてはほぼ一定で
あるため、過給機によって発生される掃気圧力は減少し
てしまいグラフ（ロ）の落ち込みを形成する。The scavenging pressure is low in the load range of 50 or more around the load of 50 inches, indicating that the amount of air filled in the cylinder is not sufficient (see also Figure 1 (a) and (c)). ). The reason why such variations occur is that, for example, the supercharger A is designed so that the increase in air amount relative to the scavenging pressure reaches its peak at an engine load of 50 cm. This is because the operating efficiency of supercharger A is considered to be maximum at an engine load of 50 cm, and therefore only A is operated in a load range exceeding engine load of 50 cm (even if the engine load is 70 cm, there is insufficient air flow). Therefore, both A and B are operated, but when both are operated, the amount of exhaust gas exhausted from the engine is almost constant at the same engine load of 50 inches, so the supercharger The generated scavenging pressure decreases, forming a dip in graph (b).

このような掃気圧力のばらつきをなくすためには３台以
上の過給機を備えればよいが、そうすると過給機全体の
効率が低下してしまう。In order to eliminate such variations in scavenging pressure, three or more superchargers may be provided, but if this is done, the efficiency of the entire supercharger will decrease.

本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、過
給機の台数は２台のままとし、かつエンジン負荷全域に
おける過給機による掃気圧のばらつきを緩和できる過給
機運転方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and provides a method for operating a supercharger that allows the number of superchargers to remain at two and alleviates variations in scavenging pressure due to the supercharger over the entire engine load range. The purpose is to provide.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明の過給機運転方法は、２台の過給機の容量を従来
のように同一とせず、異ならしめる。そしてエンジンの
負荷上昇に応じて、まず小容量の過給機の運転をおこな
い、次に大容量の過給機の運転、双方同時運転の順で運
転をおこなうものである。このようにすれば２台の過給
機によって、最適の掃気圧力を達成するエンジン負荷の
負荷域を３箇所に形成することができる。従来はこの負
荷域が２箇所であったので、従来に比べ前記ばらつきを
緩和できたということに寿る。The supercharger operating method of the present invention allows the capacities of two superchargers to be different instead of being the same as in the past. As the load on the engine increases, first the small capacity supercharger is operated, then the large capacity supercharger is operated, and both are operated simultaneously. In this way, by using two superchargers, it is possible to form three engine load load ranges in which the optimum scavenging pressure is achieved. Conventionally, this load range was in two locations, so it is possible to alleviate the above-mentioned variations compared to the prior art.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の一実施例を第２図および第３図において説明す
る。本実施例に係るテイーゼルエンジンのシリンダは６
基存在する。おのおののシリンダ１から排気される排気
ガスは共通の排気レシーバ２に導かれる。この排気レシ
ーバ２に対して２台の過給機Ａ、Ｂが接続される。すな
わち、排気レシーバ２からバルブ３を介して排気ガスが
過給機Ａ、Ｈの排気タービン４．４に導かれる。タービ
ン４．４によって回転する圧縮機５．５が空気を圧縮し
てパルプ３′を介して掃気溜り６に送る。掃気溜り６か
らは圧縮された空気が掃気として各シリンダ１に送られ
る。An embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3. The number of cylinders of the tasel engine according to this embodiment is 6.
base exists. Exhaust gas exhausted from each cylinder 1 is guided to a common exhaust receiver 2. Two superchargers A and B are connected to this exhaust receiver 2. That is, exhaust gas is guided from the exhaust receiver 2 via the valve 3 to the exhaust turbines 4.4 of the superchargers A, H. A compressor 5.5, rotated by a turbine 4.4, compresses the air and sends it through the pulp 3' to the scavenging sump 6. Compressed air is sent from the scavenging air reservoir 6 to each cylinder 1 as scavenging air.

ここにおいて、過給機Ａ、Ｂの容量は１：２の１ｉｕ合
で設定されている。本実施例における運転方法は、エン
ジンの運転負荷上昇に応じて、まずエンジン負荷が３３
優までは容量比１の小容量過給機Ａを運転する。負荷が
３３優から６６％までは容量比２の大容量過給機Ｂを運
転する。負荷６６チを超えた段階で過給機Ａ、Ｈの双方
を運転する。Here, the capacities of superchargers A and B are set at a 1:2 ratio of 1iU. The operating method in this embodiment is such that, in response to an increase in the operating load of the engine, the engine load is increased to 33.
Until Yu, small capacity supercharger A with a capacity ratio of 1 is operated. When the load is from 33% to 66%, large capacity supercharger B with a capacity ratio of 2 is operated. Both superchargers A and H are operated when the load exceeds 66 inches.

このときのシリンダ内最高圧、掃気圧力、燃料消費率の
変化を第３図に示す。掃気圧力はエンジン負荷３３チ％
６６チおよび１００チにおいて高くなっており、従来の
第１図（ロ）のグラフに比べ掃気圧のばらつ含が緩和さ
れている。このときシリンダの最大圧力（第３図（イ）
）のばらつきも緩和されしたがって燃料消費率（同（ハ
））も全体として低下し燃焼効率が上昇している。Figure 3 shows the changes in the cylinder maximum pressure, scavenging pressure, and fuel consumption rate at this time. Scavenging pressure is engine load 33%
It is high at 66 inches and 100 inches, and the variation in scavenging pressure is relaxed compared to the conventional graph of FIG. 1 (b). At this time, the maximum pressure of the cylinder (Fig. 3 (a)
), the fuel consumption rate ((c)) also decreases as a whole, and combustion efficiency increases.

〔他の実施例〕[Other Examples]

以上の実施例においては２台の過給機の容量比を１＝２
としたが、他の実施例においてはこれと異なる比率とす
ることも可能である。異った比率とすることにより、た
とえば掃気圧力が高くなる三つの負荷域をエンジン負荷
１００チ付近に片寄って配置することも可能でおる。In the above embodiment, the capacity ratio of the two superchargers is 1=2
However, other embodiments may have different ratios. By setting different ratios, it is also possible to arrange, for example, three load regions where the scavenging pressure is high near the engine load of 100 inches.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の過給機運転方法によれば、過給機の台数を２台
のままで、ディーゼルエンジン負荷全域における掃気圧
のばらつきを緩和することができる。According to the supercharger operating method of the present invention, variations in scavenging pressure across the entire diesel engine load can be alleviated while the number of superchargers remains two.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は従来の過給機運転方法におけるエンジン特性を
示すグラフ、第２図は本発明の一実施例を示す過給機配
電回路図、第３図は第２図の過給機を運転した場合のエ
ンジンの特性を表わすグラフである。 １・・・シリンダ、２・・・排気レシーバ、３・・・パ
ルプ、４・・・排気タービン、５・・・圧縮機、６・・
・掃気溜。Figure 1 is a graph showing engine characteristics in a conventional turbocharger operation method, Figure 2 is a turbocharger power distribution circuit diagram showing an embodiment of the present invention, and Figure 3 is a graph showing the engine characteristics in a conventional turbocharger operating method. It is a graph showing the characteristics of the engine when 1... Cylinder, 2... Exhaust receiver, 3... Pulp, 4... Exhaust turbine, 5... Compressor, 6...
・Scavenging air reservoir.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ディーゼルエンジンに２台設けられる静圧排気タービン
過給機の運転方法において、 この２台の過給機の容量を異ならしめ、エンジンの負荷
上昇に応じて、まず小容量の過給機の運転、大容量の過
給機の運転、次に双方同時運転の順で運転することを特
徴とする過給機運転方法。[Claims] In a method of operating two hydrostatic exhaust turbine superchargers installed in a diesel engine, the capacities of the two superchargers are made different, and as the engine load increases, the smaller capacity A supercharger operating method characterized by operating a supercharger, operating a large-capacity supercharger, and then operating both simultaneously.