JPS62214230A - ２段過給を有するピストン内燃機関 - Google Patents

２段過給を有するピストン内燃機関

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JPS62214230A
JPS62214230A JP62032599A JP3259987A JPS62214230A JP S62214230 A JPS62214230 A JP S62214230A JP 62032599 A JP62032599 A JP 62032599A JP 3259987 A JP3259987 A JP 3259987A JP S62214230 A JPS62214230 A JP S62214230A
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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】 ・　の１ 本発明は、多数の、それぞれ高圧排ガスタービン式過給
機及び低圧排ガスタービン式過給機から成り立っている
排ガスタービン式過給機群により２段の装入を有してお
り、それらの群の内のｌｌ１１、又は、多数の排ガスタ
ービン式過給機は、付勢及び消勢可能に形成されており
、この場合、それぞれ、高圧排ガスタービン式過給機の
排ガス導管の中及び低圧排ガスタービン式過給機の吸引
導管の中に遮断装置が配置されており、また、ピストン
内燃機関の部分負荷の際に、一つの排ガスタービン式過
給機の付勢及び消勢のために両方の遮断装置の貫流横１
斬面積が制御されるようになっているピストン内燃機関
に関するものである。
【覧へ１記 排ガスタービン式過給機群の消勢は、ピストン内燃機関
においては、全負荷に比べて排ガスエネルギーの減少さ
れた生成量、従って、部分負荷及び部分回転数の際に、
装入空気圧力及び装入空気量を増加させるために行われ
る９この場合、減少された排ガスエネルギーの生成量の
際に、単に、１個の排ガスタービン式過給機群が作動を
するだけであるが、ピストン内燃機関の出力の増加の際
には、次第に１１ＩｌＪ、又は、多数の排ガスタービン
式過給機群が平行に付勢され、最陵に、全負荷運転の際
には、すべての存在する排ガスタービン式過給機群が作
動をする。上述の種類のピストン内燃機関は、ドイツ特
許公開第３４１１４０８号公報から公知となっている。
付勢過程の際には、付勢された排ガスタービン式過給機
群の各排ガスタービン式過給機は、その付勢の際に対応
する運転状態の際におけるその関係に到達しなければな
らない。その場合、一つの排ガスタービン式過給機群の
装入空気圧力の生成における低圧圧縮機及び高圧圧縮機
は、それぞれ、ある一定の圧力上昇に寄与する。
熱動力学的見地から、一つの排ガスタービン式過給機群
の高圧排ガスタービン式過給機は、より小さな寸法及び
それ故、付属される低圧排ガスタービン式過給機よりも
、より小さな慣性モーメントを有している。
より小さな慣性モーメントのために、排ガスタービン式
過給機の付勢の際に、高圧排ガスタービン式過給機の回
転部材においては、低圧排ガスタービン式過給機におけ
るよりも、より大きな回転加速度が生ずる。一つの排ガ
スタービン式過給機群の付勢の後の始動位相において、
そのことから。
低圧圧縮機及び高圧圧縮機の運転状態における非同期性
が生ずる。このことは、低圧排ガスタービン式過給機に
おけるより緩慢な回転加速度のために、その圧縮機が、
高圧圧縮機が、既に到達した回転数に相当する運転点に
対して必要とされる圧力上昇を、供給しないことを現す
ものである。それ故、高圧圧縮機は、最初に、単に、高
圧タービンから供給される駆動出力の一部分だけが、圧
力上昇作用に転換されることができるだけである。それ
故、この位相において存在する高圧タービンの過剰出力
は、対応する排ガスタービン式過給機群の付勢の際にお
ける高圧排ガスタービン式過給機の回転部材が、短時間
許しがたい過回転数に到達するということが生ずる。
＝　Ｅｌ　　（’　　　　−７ｏ・ それ故、本発明の課題は、当該の排ガスタービン式過給
機群の付勢の開始の陵の加速の際における高圧排ガスタ
ービン式過給機の回転数を、許し得る１直に制限するこ
とにあるものである。
圃苅Ｌｌ邂ユ　るための この課題は、本発明によると、「特許請求の範囲」第１
項の特徴項の記載された構成により解決され、また、「
特許請求の範囲」第２項の記載により、更に発展される
。
ドイツ特許公開第３４１１４０８号公報から、切り換え
可能な排ガスタービン式過給機群におけるバイパス導管
の配置が、公知となっている。その場合、バイパス導管
は、高圧圧縮機の圧力導管を、低圧圧縮機の吸引導管に
連結している。しかしながら、この配置は、高圧排ガス
タービン式過給機の加速の際における回転数低下には、
何らの影響をも有しているものではない。
支−１−１ 以下、本発明をその実施例を示す添付図面に基づいて説
明する。
図は、ピストン内燃機関に対する２個の２段の排ガスタ
ービン過給機群１１及び１２を示ずものである。
連続的に付勢される排ガスタービン式過給機群１１は、
高圧タービン１４及び高圧圧縮機１５を有している高圧
排ガスタービン式過給機１３と、低圧タービン１７及び
低圧圧ｆｆ！機１８を有している低圧排ガスタービン式
過給機１６とから成り立っている。遮断可能な排ガスタ
ービン式過給機群１２は、高圧タービン２０及び高圧圧
縮１９２１を有している高圧排カスタービン式過給機１
９と、低圧タービン２３及び低圧圧縮機２４を有してい
る低圧排ガスタービン式過給機２２とから成り立ってい
る。排ガスタービン式過給機群１１及び１２は、排ガス
集合導管２５から、排ガス導管Ｚ６及び２７を介して排
ガスを供給される。排ガスタービン式過給機１１及び１
２は、それらの装入空気を、装入空気冷却器２８、装入
空気集合導管２９．３０．３８及び３９並びに装入空気
集合導管３１を介して、図示されていない内燃機関に供
給する。
小さな負荷の場合には、排ガスタービン式過給機群１２
は、装入空気集合導管３１の中の装入空気圧力により制
御導管３２を介して制御される排ガス遮断装置３３を介
して、排ガス導管２５がら分離される。
吸引導管２７の中の装入空気遮断装置３４は、この場合
、装入空気が、排ガスタービン式過給機群１２を介して
装入空気集合導管３１から流れ去ることを阻止する。
高圧圧縮機２１の圧力側の上において、装入空気導管３
９から、又は、装入空気導管３０からも、また、遮断装
置３５により制御されるバイパス導管３６が分岐してお
り、この分岐バイパス導管３６は、高圧圧縮機２１の吸
引側の上において、装入空気導管３８の中に流入してい
る。
ピストン内燃機関の出力が増加する際に、連続してｆ１
勢される排ガスタービン式過給機群１１が、そＶ）上部
の出力限界に到達した時は、装入空気集きペラ管３１の
中の排ガスタービン式過給機群１１の中の装入空気圧力
により、制御ｎ導管３２を介して制御されて排ガス遮断
装置３３が、開放される。それ故、今まで遮断されてい
た排ガスタービン式過給機群１２は、ピストン内燃機関
の排ガスにより作動される、 この場合、高圧排ガスタービン式過給機１９の回転部子
イは、低圧排ガスタービン式過給機２２の回転部材より
も、より速やかに加速される。この相違は、低圧排ガス
タービン式過給機２２に比べ、高圧排ガスタービン式過
給機１９が、熱力学的朶件により減少された寸法及びそ
れから生ずるより小さな慣性モーメントを有することが
ら生ずるものである。
遮断装置３３の開放と同時に、バイパス導管３６の中に
配置された制御可能な遮断装置３５も、また、開放され
る。高圧圧縮機２１がら、回転部材の加速時間以内にお
いて、入り口側の装入空気導管３８から吸引された空気
容積は、バイパス導管３６を介して、少なくとも部分的
に、入り口側に戻って流れることができる。それ故、高
圧圧縮機２１には、低圧圧縮機２４の運転状態とは無関
係に、正規の供給流れが、バイパス導管３６を介して形
成される。この運転位相において、高圧排ガスタービン
式過給機１９の回転部材の加速のために自由に使用し得
る過剰の出力は、高圧圧縮機２１の入力エネルギーだけ
減少される。それ故、高圧排ガスタービン式過給機１９
において、加速の際に調節される最高回転数は、バイパ
ス導管３６が開放している際には、バイパス導管３６が
閉塞されている場合よりも、明らかに、より低く生ずる
。ｆ１勢された排ガスタービン式過給機群１２の高圧排
ガスタービン式過給機１９の回転部材における運転を危
険とする応力は、それ故、阻止される。
低圧圧縮機２４が、高圧圧縮機２１に対して必要な圧力
比を供給する回転数に、低圧排ガスタービン式過給機２
２が到達するや否や、バイパス導管３６は、遮断装置３
５の閉塞により閉塞される。装入空気遮断装置３４が開
放する対応する時点が到達する。遮断り換え装置４１に
より行われるが、この装置４１は、装入空気遮断装置３
４の切り換え状態を検知する検出器４２により、制御片
導線４３を介して作動される。
几」しと肱呈一 本発明により達成される利点は、特に、高圧排ガスター
ビン式過給機が付勢の際に到達する過回転数の量が、何
ら回転部材の運転を危険とする応力の結果となることの
無い、ある値に制限されることにある。
【図面の簡単な説明】
図は、本発明の１実施例を示す略図である。 １１・・・継続的に付勢される排ガスタービン式過給機
、１２・・・付勢・消勢可能な排ガスタービン式過給Ｊ
Ａ群、２１・・・高圧圧縮機、３４・・・装入空気遮断
装置、３５・・・遮断装置、３６・・・バイパス導管、
４２・・・検出器、４３・・・制御、ＩＩ導線。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、多数の、それぞれ高圧排ガスタービン式過給機及び
    低圧排ガスタービン式過給機から成り立っている排ガス
    タービン式過給機群により２段の装入を有しており、そ
    れらの群の内の１個、又は、多数の排ガスタービン式過
    給機は、付勢及び消勢可能に形成されており、この場合
    、それぞれ、高圧排ガスタービン式過給機の排ガス導管
    の中及び低圧排ガスタービン式過給機の吸引導管の中に
    遮断装置が配置されており、また、ピストン内燃機関の
    部分負荷の際に、一つの排ガスタービン式過給機の付勢
    及び消勢のために両方の遮断装置の貫流横断面積が制御
    されるようになっているピストン内燃機関において、一
    つの付勢及び消勢可能な排ガスタービン式過給機群（１
    ２）の高圧圧縮機（２１）の吸引導管と圧力導管との間
    に、バイパス導管（３６）が配置されており、このバイ
    パス導管（３６）が、制御可能な遮断装置（３５）を有
    していることを特徴とするピストン内燃機関。 ２、制御可能な遮断装置（３５）が、装入空気遮断装置
    （３４）の付勢状態を検知する検知器（４２）に、制御
    導線（４３）を介して連結されている特許請求の範囲第
    １項記載のピストン内燃機器。
JP62032599A 1986-03-08 1987-02-17 ２段過給を有するピストン内燃機関 Expired - Lifetime JPH0612064B2 (ja)

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JPS62214230A true JPS62214230A (ja) 1987-09-21
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FR (1) FR2595409B1 (ja)
GB (1) GB2187505B (ja)
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