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Info
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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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- Japan
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- turbine supercharger
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 14
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/013—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in series
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F02B29/04—Cooling of air intake supply
- F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
- F02B29/0412—Multiple heat exchangers arranged in parallel or in series
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02B37/004—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust drives arranged in series
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
- F01N13/107—More than one exhaust manifold or exhaust collector
-
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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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
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。
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。
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。
、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)
- 【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。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3607698.8 | 1986-03-08 | ||
DE3607698A DE3607698C1 (de) | 1986-03-08 | 1986-03-08 | Kolbenbrennkraftmaschine mit zweistufiger Aufladung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62214230A true JPS62214230A (ja) | 1987-09-21 |
JPH0612064B2 JPH0612064B2 (ja) | 1994-02-16 |
Family
ID=6295854
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62032599A Expired - Lifetime JPH0612064B2 (ja) | 1986-03-08 | 1987-02-17 | 2段過給を有するピストン内燃機関 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4753076A (ja) |
JP (1) | JPH0612064B2 (ja) |
DE (1) | DE3607698C1 (ja) |
FR (1) | FR2595409B1 (ja) |
GB (1) | GB2187505B (ja) |
IT (1) | IT1213548B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115840411A (zh) * | 2023-03-01 | 2023-03-24 | 四川蜀旺新能源股份有限公司 | 一种用于热电联供的总效能优化调控*** |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3903563C1 (ja) * | 1988-07-19 | 1990-03-22 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | |
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