WO1990014509A1 - Power transmission of turbocompound engine - Google Patents

Abstract

A power transmission of a turbocompound engine which recovers exhaust heat energy as the power source using an exhaust heat recovery turbine (2) rotated by an exhaust gas discharged from an engine (1) and transmits it to a crank shaft (1a) through a reduction means, wherein said reduction means consists of a speed-responsive type stepless belt reduction gear (10) whose gear change ratio varies automatically in accordance with the revolution speed of the engine (1). Accordingly, the exhaust heat recovery turbine can be kept within a high efficiency revolution range over a broad revolution range of the engine and the recovery efficiency of an exhaust heat engine can be improved. Means (34, 34a, 34b) and (44) for sensing cut-off and slip-off of the belt are disposed so as to prevent a rise in revolution of the turbine (2) and breakage of the belts by sensing abnormality of the belts.

Description

明 柳 タ ー ボ コ ン パ ゥ ン ド エ ン ジ ン の 動力 伝達装置 技 術 分 野  Meiyanagi Turbo Comparator Engine Power Transmission System

こ の 発 明 は エ ン ジ ン の 排熱を 排熱 面 収 タ ー ビ ン に よ り 動力 と し て 回 収 す る タ ー ボ コ ン パ ゥ ン ド エ ン ジ ン の動力 伝達装置 に 係 り ， 特 に 動力 面収 を ベ ル ト に よ り 行 う タ 一 ボ コ ン パ ゥ ン ド エ ン ジ ン に 関 す る も の で あ る 。 背 景 技 術  This invention is applied to a power transmission device of a turbo-compound engine that recovers the exhaust heat of the engine as power from the exhaust heat surface collection turbine. In particular, the present invention relates to a combo-compound engine that uses a belt for power saving. Background technology

従来 の タ ー ボ コ ン パ ウ ン ド エ ン ジ ン は ， エ ン ジ ン の 排 熱を 排熱 面収 タ ー ビ ン に よ り 動 力 と し て 回 収 し > こ の 動 力 を 減速 機を 介 し て ク ラ ン ク 軸 へ伝達 し て い た 。  The conventional turbo-compound engine recovers the exhaust heat of the engine as power by means of a heat-dissipating surface recovery turbine. The power was transmitted to the crankshaft via the reduction gear.

し か し 減速機 は 減速比が一定 の た め ， 排熱 面収 タ 一 ビ ン が最良効率 で 運転 さ れ る と き の ェ ン ジ ン 回 転数 に は 制 限 が あ り ， エ ン ジ ン の 広 い 回 転領域 で 最良効 率 が得 ら れ な い 欠点 が あ っ た 。  However, since the reduction gear has a constant reduction ratio, there is a limit to the number of engine revolutions when the exhaust heat surface collection bin is operated with the best efficiency. There was a disadvantage that the best efficiency could not be obtained in a wide rotation range of the engine.

上記欠点を 改善 す る た め ， 減速機 に ト ロ イ ダ ル型無段 変速 機を 用 い る こ と に よ り ， 広 い 面 転領 域で 最良効率 が 得 ら れ る よ う に し た 動 力伝 達装置が提案 さ れ て い る 。 (例 え ば特開 昭 6 1 - 250345 号 ， 特開 昭 6卜 25 034 6 号 ： 特 開昭 62 - 3 1 3 1 号 な ど。 ）  In order to improve the above drawbacks, by using a toroidal type continuously variable transmission for the reduction gear, the best efficiency can be obtained in a wide area transfer area. A power transmission device has been proposed. (For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 61-250345, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 25-0346: Japanese Patent Publication No. Sho 62-31131, etc.)

し か し ト ロ イ ダ ル型無段変速 機 は 制御機構 が複雑 な た め ， 実用 化 が難 し い と 共 に ， 実 用 化 さ れて も 装置 自 体 が 高価 と な る 欠点 が あ っ た 。 従 っ て こ の 発明 は上記欠点を 改善 す る 目 的 で な さ れ た も の で ， エ ン ジ ン の 広 い 面 転領域で 動力 を効率 よ く 取 出 せ る よ う に し た タ ー ボ コ ン ノ ウ ン ド エ ン ジ ン の 動力伝達 装置 を提供 し ょ う と す る も の で あ る 。 発明 の 開示 However, the toroidal type continuously variable transmission has a disadvantage that the control mechanism is complicated, so that it is difficult to put into practical use, and even if it is put to practical use, the device itself becomes expensive. It was. Therefore, the present invention has been made to improve the above-mentioned drawbacks, and has been made so that power can be efficiently taken out in a wide rolling area of an engine. It is an attempt to provide a power transmission device for a bokonkondo engine. Disclosure of invention

こ の発 明 は上記 目的を達成す る た め に ， ェ ン ジ ン本体 よ り 排出 さ れ る 排気 ガ ス に よ り 回転 さ れ る 排熱面 収 タ 一 ビ ン に よ り 排熱 エ ン ジ ン を 動力 と し て 回 収 し ， こ れを 减 速手段を介 し て ェ ン ジ ン本体 の ク ラ ン ク 軸へ伝達 す る タ — ボ コ ン パ ゥ ン ド エ ン ジ ン の 動力伝達装置 に お い て ， 上 記減速手段を ェ ン ジ ン 本体 の 回転速度 に 応 じ て 変速比 を 自 動 可変す る 速度感応型 ベ ル ト 式無段変速機 よ り 構成 し た も の で あ る 。  In order to achieve the above-mentioned object, this invention is based on the concept that the heat exhausted by the exhaust gas exhausted from the engine body and the heat exhausted by the exhaust heat surface A motor that collects the engine as power and transmits it to the crankshaft of the engine body via the high-speed means. In this power transmission device, the speed reduction means is constituted by a speed-sensitive belt-type continuously variable transmission that automatically changes the gear ratio according to the rotation speed of the engine body. It is a thing.

. こ の構成 に よ っ て ヱ ン ジ ン 本体の 広 い 面転領域で排熱 回収 タ ー ビ ン を高効率 回転領域 に維持で き る よ う に し て 排熱 エ ン ジ ン の 回 収が効率良 く 行え る よ う に な る 。  With this configuration, the exhaust heat recovery turbine can be maintained in a high-efficiency rotation area in the wide surface area of the engine body, and the heat exhaust engine is turned on. It will be possible to carry out collection efficiently.

ま た こ の 発 明 は上記 ベ ル ト 式変速装置 の ベ ル ト の切断 や は ずれを感知す る 検 出手段を 設 け ， ベ ル ト の 異常事故 が発生 し た 場合 に は こ れを 検知 し て ， 排熱面 収 タ ー ビ ン の 面 転 の 上昇を阻止す る か， 或 い は許容 面転数以 上 と な る こ と が な い よ う に構成す る こ と に よ り ， 排熱 II 収 タ ー ビ ン の破損 を 未然 に 防止す る こ と がで き る よ う に し た 。 図面 の 簡 単 な 説 明  In addition, this invention provides a means for detecting that the belt of the above-mentioned belt type transmission has been cut or dislodged, and if a belt accident has occurred, this is detected. By detecting it, it is possible to prevent the rise of the surface turn of the heat removal surface collecting turbine, or to make it so that it does not exceed the allowable surface turn number. Therefore, it is possible to prevent the exhaust heat II collection turbine from being damaged. Brief explanation of drawings

第 1 図 は こ の 発 明 の 第 1 実施例 の 概略構成 図， 第 2 図 (a) , (b) , (c) は 作用 説 明 図， 第 3 図 は エ ン ジ ン 面転数 と 無 段変速機 の 減速比 の 関係を 示す 線図， 第 4 図 は こ の 発 明 の 第 2 実施例 の 概略構成図， 第 5 図 は第 4 図 の V 矢視 を 示す 部分図， 第 6 図 は こ の 発 明 の 第 3 実施例 の 概略構成 図を 示す 。 発 明.を実施す る た め の 最良 の形態 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a first embodiment of the present invention, and FIG. (a), (b), and (c) are action explanation diagrams, FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the engine surface speed and the reduction ratio of the continuously variable transmission, and FIG. FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a partial view showing the V arrow of FIG. 4, and FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the third embodiment of the present invention. Best mode for carrying out the invention

こ の 発 明 の 実施 例を 以下 に 図面に 基づ い て 説 明 す る 。 第 1 図及び 第 2 図（a) に お い て 1 は エ ン ジ ン 本体 で ， こ の ェ ン ジ ン本体 1 よ り 排出 さ れ る 排 気 ガ ス に よ り 排熱 回 収 タ ー ビ ン 2 が駆動 さ れ る よ う に な っ て い る 。  An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1 and FIG. 2 (a), reference numeral 1 denotes an engine body, and the exhaust heat exhausted by the engine body 1 is used as a heat recovery collector. Bin 2 is to be driven.

3 は上記排熱回 収 タ ー ビ ン 2 の 回転を 一定 の 減速比 で 減速 す る 減速機で ， 入 力軸 3 a が上記排熱回 収 タ ー ビ ン Reference numeral 3 denotes a speed reducer that reduces the rotation of the exhaust heat recovery turbine 2 at a constant reduction ratio, and the input shaft 3a is connected to the exhaust heat recovery turbine 2.

2 の 回転軸 2 a に 接続 さ れて い る 。 2 is connected to the rotating shaft 2a.

ま た 減速機 3 の 出力軸 3 a に は フ ァ ン ベ ル ト を 介 し て 水 ポ ン プ 5 及 び冷却 フ ァ ン 6 を 連結 す る 回転 軸 7 が フ ァ ン ベ ル ト 8 に よ り 連動 さ れ て い て ， 減速機 3 の 出 力軸 3 a に よ り 水 ポ ン プ 5 及 び冷却 フ ァ ン 6 が 回転 さ れ る よ う に な っ て い る 。  The output shaft 3a of the speed reducer 3 is connected to a water pump 5 and a cooling fan 6 via a fan, and a rotary shaft 7 is connected to the fan 8 by a fan. The water pump 5 and the cooling fan 6 are rotated by the output shaft 3 a of the speed reducer 3 in a more interlocked manner.

ま た 1 0は速度感応型 ベ ル ト 式無段変速 機で ， 入力軸 1 0 a が ヮ ン ゥ ヱ ィ ク ラ ッ チ 1 1を介 し て 上記 減速 機 3 の 出 力 軸 3 b に 接続 さ れ て い る 。  Reference numeral 10 denotes a speed-sensitive belt-type continuously variable transmission, in which the input shaft 10a is connected to the output shaft 3b of the reduction gear 3 via a pump clutch 11. It is connected .

上 記無段変速機 1 0は 互 い に 平行す る 入 力軸 1 0 a と 出 力 軸 1 0 b を 有 し て い て ， こ れ ら 軸 1 0 a , 1 0 b に プ ー リ 1 2 , 1 3が設 け ら れ て い る 。  The continuously variable transmission 10 has an input shaft 10a and an output shaft 10b which are parallel to each other, and the shafts 10a and 10b are connected to the pulleys 10a and 10b, respectively. 1 2 and 1 3 are provided.

こ れ ら ブ ー リ 1 2 : 1 3は入 力軸 1 0 a 及び 出 力 軸 1 0 b に そ れぞ れ固定 さ れ た 固定 プ ー リ 12 a , 13 a と ， こ れ ら 固定 プ一 リ 12 a ， 13 a の接離方 向 に 移動 自 在 な 可動プ ー リ 12 b , 13 b よ り な り ， 入力軸 10 a 側 の 可動 プ ー リ 12 b は入 力軸 10 a の 面転が高 く な る と 遠心力 に よ り 拡開 さ れ る フ ラ イ ゥ ヱ イ ト （図 示せ ず） の作用 で 固定 プ ー リ 12 a と 離 間す る 方 向 へ移動 さ れ る と 共に ， 出力軸 10 b 側の 可動 プ 一 リ 13 b は圧縮 ば ね 14に よ り 固定ブ ー リ 10側 へ付勢 さ れ て い る 。 （ 第 2 図 ）参 照） These bridges 12: 13 are connected to the input shaft 10a and the output shaft 10b. The fixed pulleys 12a and 13a, which are fixed respectively, and the movable pulleys 12b and 13b, which move in the direction of contact and separation of these fixed pulleys 12a and 13a, respectively. In addition, the movable pulley 12b on the input shaft 10a side expands due to centrifugal force as the surface rotation of the input shaft 10a increases. (Not shown), the movable pulley 13b on the output shaft 10b side is moved by the compression spring 14 so that the movable pulley 13b is moved away from the fixed pulley 12a by the action of the fixed spring 12a. It is urged to the 10 side. (See Fig. 2)

そ し て こ れ ら ブ ー リ 12, 13間 に は入力 軸 10 a よ り 岀 カ 軸 10 b へ 動力 を伝達す る 変速 ベ ル ト 15が捲装 さ れて い る ， ま た 上 記無段変速機 10の 出力 軸 10 b に は別 の プ 一 リ 16 が取付 け ら れて い て ， こ の プー リ 16と ク ラ ン ク 軸 ； I a に 取付 け ら れた ク ラ ン ク ブ一 リ 17の 間 に 動力伝達ベ ル ト 18 が捲装 さ れて い る 。  A speed change belt 15 for transmitting power from the input shaft 10a to the power shaft 10b is wound between the bridges 12 and 13. Another pulley 16 is mounted on the output shaft 10b of the continuously variable transmission 10, and the pulley 16 and the crankshaft; the crank mounted on the Ia. A power transmission belt 18 is wound between the clubs 17.

次 に 作用 を 説 明 す る と ， 排熱 面収 タ ー ビ ン 2 と ェ ン ジ ン本体 1 の ク ラ ン ク 軸 1 a 間に 設 け ら れ た 速度感応型 べ ル ト 式無段変速機 10は ヱ ン ジ ン 本体 1 の 面転 に対 し て 第 2 図（c) に 示す ブ ー リ 比 で動力 を 伝達 す る よ う に構成 さ れ て い る 。  The operation will be described below. The speed-sensitive belt-type stepless stepless motor is installed between the heat-extraction surface-acquisition turbine 2 and the crankshaft 1a of the engine body 1. The transmission 10 is configured to transmit power to the face rotation of the engine main body 1 at a burry ratio shown in FIG. 2 (c).

い ま エ ン ジ ン本体 1 が低速で 回転 し て い る と き に は入 力軸 10 a の 面転 も 低 い た め ， 入力軸 10 a に設 け ら れた 可 動プ — リ 12 b は固定 ブ ー リ 12 a 側へ移動 さ て お り ， ブ ー リ 12と 変速 ベ ル ト 15の 接す る ビ ッ チ 円径 は第 2 図（ に 示 す よ う に 大 き く ， ま た 出力 軸 10 b 側 の プ ー リ 13の ピ ッ チ 円径 は小 さ く な つ て い る 。  When the engine body 1 is rotating at a low speed, the surface rotation of the input shaft 10a is also low, so that the movable pulley mounted on the input shaft 10a is not movable. b has been moved to the fixed bullie 12a side, and the bite circle diameter where the bully 12 and the speed change belt 15 contact is large as shown in Fig. 2 ( In addition, the pitch circle diameter of the pulley 13 on the output shaft 10b side is small.

こ れに よ つ て 無段変速機 10の ブ ー リ 比 は大 き く な っ て い る た め ， エ ン ジ ン本体 1 の 回転が低速 で も 排熱 面収 タ 一 ビ ン 2 の 回 転 は効率 の よ い 高効率 E 転域 に 維持 さ れ る そ の 後 エ ン ジ ン 本体 1 の 回 転 が上 る と ， ク ラ ン ク 軸 1 a の 回転 が動力伝達 ベ ル ト 1 8よ り 出 力軸 1 0 b , 変速 ベ ル ト 1 5よ り 入力 軸 1 0 a へ と 伝達 さ れて 入力 軸 1 0 a の 回転 も 上昇 し ， こ れ に よ つ て 第 2 図（b) に 示 す よ う に 入力 軸 1 0 a の 可動 プ ー リ 1 2 b が固定 プ 一 リ 1 2 a よ り 離間 し て ピ ッ チ 円径 が小 さ く な り ， 逆 に 出 力軸 1 0 b の プ ー リ 1 3の ピ ッ チ 円径 は大 き く な る 。 As a result, the burial ratio of the continuously variable transmission 10 increases. Therefore, even if the rotation speed of the engine body 1 is low, the rotation of the heat-extraction surface-recovery bin 2 is maintained in the high-efficiency E shift region with good efficiency. When the main body 1 rotates, the rotation of the crankshaft 1a causes the output shaft 10b from the power transmission belt 18 and the input shaft 10a from the transmission belt 15 to rotate. The rotation of the input shaft 10a also rises, and the movable pulley 12b of the input shaft 10a is fixed as shown in Fig. 2 (b). The pitch circle diameter decreases with the distance from the pulley 12a, and conversely, the pitch circle diameter of the pulley 13 of the output shaft 10b increases.

従 っ て 無段変速機 1 0の プ ー リ 比が第 2 図（c) に 示 す よ う に 減少 し ， エ ン ジ ン 本体 1 の 面 転が上 っ て も 排熱 回 収 タ — ビ ン 2 は高効率 面転域 に 維持 さ れ る た め ， エ ン ジ ン 本 体 1 の 低 速回 転か ら 高速 回 転 ま で の 広 い 回転領域 で， 排 熱回 収 タ ー ビ ン 2 に よ り 効率 の よ い 排熱 エ ネ ル ギ ー の El 収が 可能 と な る 。  Therefore, even if the pulley ratio of the continuously variable transmission 10 decreases as shown in FIG. 2 (c) and the surface of the engine body 1 rises, the exhaust heat recovery can be performed. Since Bin 2 is maintained in the high-efficiency surface turning area, the exhaust heat recovery turbine is provided in a wide rotation range from low-speed rotation to high-speed rotation of the engine body 1. The second method makes it possible to obtain more efficient El heat recovery of exhaust heat energy.

ま た 低負荷領域 （第 3 図 曲線 B ) で は 減速機 3 の 出 力 軸 3 b と 無段変速機 1 0の 入力軸 1 0 a 間 に 設 け ら れ た ヮ ン ゥ ヱ イ ク ラ ツ チ 1 1が空転 し て 排熱回 収 タ ー ビ ン 2 と ェ ン ジ ン 本体 1 間 を遮断す る た め ， 排熱 面 収 タ ー ビ ン 2 が ェ ン ジ ン 本体 1 の 負 荷 と し て 作用 す る な ど の 悪影響 を 排除 す る こ と が で き る 。  In the low-load region (curve B in Fig. 3), the pump provided between the output shaft 3b of the speed reducer 3 and the input shaft 10a of the continuously variable transmission 10 is provided. Since the switch 11 idles and cuts off between the exhaust heat recovery turbine 2 and the engine main body 1, the exhaust heat surface collection turbine 2 is connected to the negative side of the engine main body 1. Adverse effects such as acting as a load can be eliminated.

な お第 3 図 の 曲 線 A は ヱ ン ジ ン 回 転数 に 対 す る 無段 変 速機 1 0の 減速比 （ プー リ 比 ） を 示す も の で ， 曲線 A の 下 側 の 数値 は排熱面 収 タ 一 ビ ン 2 と エ ン ジ ン 本体 1 の 回 転 比 を 示 し て い る 。  The curve A in Fig. 3 shows the reduction ratio (Puri ratio) of the continuously variable transmission 10 with respect to the engine speed. The lower value of the curve A is The figure shows the rotation ratio between the heat removal surface bin 2 and the engine body 1.

第 4 図 は こ の 発 明 の 第 2 実施 例 の 構成 を 示 し ， シ リ ン ダ 21 , ピ ス ト ン 22 , コ ネ ク テ ィ ン グ ロ ッ ド 23, ク ラ ン ク 軸 1 a を有す る ェ ン ジ ン 1 に ， 吸気 コ ン プ レ ッ サ 25と ， 排気 タ ー ビ ン 26と よ り な る 高圧段過給機 40が装着 さ れて い る 。 FIG. 4 shows the configuration of a second embodiment of the present invention, The piston 21, the piston 22, the connecting rod 23, the engine 1 having the crankshaft 1a, the intake compressor 25, and the exhaust A high-pressure supercharger 40, which is a turbine 26, is mounted.

前記排気タ ー ビ ン 26の排気管 27の 出 口 に は排熱 回収 タ 一ビ ン 2 が配設 さ れ， 該排熱面 収 タ ー ビ ン 2 の軸 2 a は 減速機 3 を径て ブ ー リ 30に 連結 し て い る 。  At the outlet of the exhaust pipe 27 of the exhaust turbine 26, an exhaust heat recovery turbine 2 is disposed, and the shaft 2a of the exhaust heat recovery turbine 2 has a diameter of the reduction gear 3. And is connected to the bridge 30.

前記 エ ン ジ ン 1 の ク ラ ン ク 軸 1 a の端部 に は プ ー リ 31 が装着 さ れて お り ， 前記 プ ー リ 30と ベ ル ト 15に よ り 連結 し て い る 。 ベ ル ト 15に は第 5 図 に 示す ご と く ， 支点 28で 支持 さ れ た レ バ 一 29の 一端 に装着 さ れた テ ン シ ョ ン ブ ー リ 32が， レ バ 一 29に取付 け ら れ た ばね 33に よ つ て 圧接 さ れて い る 。  A pulley 31 is mounted on an end of the crank shaft 1 a of the engine 1, and is connected to the pulley 30 by a belt 15. As shown in Fig. 5, a tension bridge 32 attached to one end of a lever 29 supported on a fulcrum 28 is attached to the belt 15 as shown in Fig. 5. It is pressed by the spring 33 that has been pressed.

レ ノ 一 29の 他端 は ベ ル ト 異常 セ ン サ 34の接点 34 a に 接 し て い る 。  The other end of the lens 29 is in contact with the contact 34 a of the belt abnormality sensor 34.

前記排気管 27に は排気開放弁 35を有す る 排気管 36が装 着 さ れ， 排気管 36の 端部 は 外気 に 開放 し て い る 。 前記 べ ル ト 異常 セ ン サ 34と 前記排気開放弁 35と は連結装置 37に よ り 連結 し て い る 。  An exhaust pipe 36 having an exhaust release valve 35 is mounted on the exhaust pipe 27, and an end of the exhaust pipe 36 is open to the outside air. The belt abnormality sensor 34 and the exhaust opening valve 35 are connected by a connecting device 37.

次 に 作用 に つ い て 説 明す る 。 排熱面収 タ 一 ビ ン 2 は ェ ン ジ ン の 高圧段過袷機 40の 排熱を 面収 し て ， そ の 出力 を 減速機 3 を経て プ ー リ 30に 伝え ， ベ ル ト 15に よ っ て プ — リ 31を経て ク ラ ン ク 軸 1 a に伝 え て エ ン ジ ン の 出 力を 增 加 さ せ る 。 ベ ル ト 15が切断 ま た は は ずれ をお こ す と レ バ 一 29の端部 は ベ ル ト 異常 セ ン サ 34の 接点 34 b に 移動 し ， 連結 さ れて い る 排気開放弁 35を 開 い て 排気管 27の 排気 ガ ス を 外気 に 排 出 す る た め ， 排熱 面収 タ 一 ビ ン 2 の 回転 は 上昇 し な い 。 Next, the operation will be described. The heat discharge surface bin 2 collects the heat discharged from the high pressure stepping machine 40 of the engine, and transmits the output to the pulley 30 via the speed reducer 3 to produce a belt 15. Thus, the power is transmitted to the crankshaft 1a via the pulley 31 to increase the output of the engine. When the belt 15 is cut or disconnected, the end of the lever 29 moves to the contact 34 b of the belt abnormality sensor 34, and the connected exhaust release valve 35. Open the exhaust gas of exhaust pipe 27 Since the heat is exhausted to the outside air, the rotation of the heat sink surface bin 2 does not rise.

連結装置 37は， 機械的 な も の で あ っ て も ， 油圧的 あ る い は 空圧的 な も の で あ っ て も 差 し 支 え な い 。  The connecting device 37 is not supported whether it is mechanical or hydraulic or pneumatic.

第 6 図 は こ の 発 明 の 第 3 実施例 の 構成 を示 す。  FIG. 6 shows the configuration of a third embodiment of the present invention.

第 4 図 の 実施例 と 同 一 の 構成部分 の 説 明 は 省略 す る 。 こ の 第 3 実施例 の も の は ， ベ ル ト 1 2に は電 気的 に ベ ノレ ト の 切断 ま た は は ずれ を検 出 す る セ ン サ 44が配設 さ れ， 前記 セ ン サ 44と ， 電子 制御燃料噴射装置 45と ， 表 示パ ネ ル 46と は そ れ ぞ れ コ ン ト ロ ー ラ 47と 接続 し て い る 。  The description of the same components as those in the embodiment of FIG. 4 is omitted. In the third embodiment, the belt 12 is provided with a sensor 44 for electrically detecting the disconnection or disconnection of the velvet. The sensor 44, the electronic control fuel injection device 45, and the display panel 46 are each connected to a controller 47.

そ し て 高圧段過袷機 40の 排気管 2 7に は 排気 開放弁 3 5が 装着 さ れ て い る 。  An exhaust opening valve 35 is attached to the exhaust pipe 27 of the high-pressure liner 40.

ベ ル ト 1 5が切断 ま た は は ずれ を お こ す と ， セ ン サ 4 4は こ れ を感知 し て 信号を コ ン ト ロ ー ラ 47に 送 る 。 コ ン ト ロ ー ラ 47は表示パ ネ ル 46に ベ ル ト 異常 の 信号 を送 る と と も に ， 電子制御燃料噴射装置 45に ア イ ド ル時 の 燃料噴射 量の 指示 を行 う 。  When the belt 15 is disconnected or disconnected, the sensor 44 detects this and sends a signal to the controller 47. The controller 47 sends a signal indicating a belt abnormality to the display panel 46 and instructs the electronic control fuel injection device 45 of the fuel injection amount at the time of idling.

こ れに よ り オ ペ レ ー タ は ベ ル ト の 異常 を知 り ， ェ ン ジ ン は ア イ ド リ ン ク 回転 と な り ， 従 っ て 排 熱面 収 タ ー ビ ン は無負荷 と な っ て も 許容回 転数 ま で 回転 は上 昇 し な い 。  As a result, the operator knows that the belt is abnormal, the engine rotates with the idle link, and the heat recovery surface turbine has no load. However, the rotation does not rise up to the permissible number of rotations.

し か し な が ら こ の ま ま で は運転 に 支障 を来 す の で ， 排 気開放弁 35を 開 い て 排気管 27の 排気 ガ ス を排 出 し て 排熟 面収 タ ー ビ ン の 作 動を 停止 し ， 燧料噴射 量 を 正規 に 戻 し て 運転 を 継続 す る 。 産業上 の 利用 可能性 However, operation will be hindered until this point is reached. Therefore, the exhaust gas release valve 35 is opened and the exhaust gas of the exhaust pipe 27 is exhausted to remove the exhaust gas from the exhaust pipe. The operation of is stopped, and the fluff injection amount is returned to normal, and operation is continued. Industrial applicability

こ の 発 明 は以上詳述 し た よ う に ， エ ン ジ ン の排熱ガ ス か ら 発熱 エ ネ ル ギ ー を動力 と し て 回 転す る 排熱回 収タ 一 ビ ン と ェ ン ジ ン 本体 の ク ラ ン ク 軸を 速度感応型 ベ ル ト 式 無段変速機で 接続 し た こ と に よ り ， ヱ ン ジ ン の 回 転速度 に応 じ て 変速比 が 自 動的 に 可変 す る た め ， ェ ン ジ ン の 広 い 面転領域で 排熱 面収 タ ー ビ ン を高効率 回転領域 に維持 す る こ と がで き る 。  As described in detail above, this invention is a waste heat recovery bin that rotates from the heat exhaust gas of the engine by using the heat generated by the heat. By connecting the crank shaft of the engine body with a speed-sensitive belt-type continuously variable transmission, the gear ratio automatically changes according to the rotation speed of the engine. As a result, the heat-extraction surface-acquisition turbine can be maintained in a high-efficiency rotation region in the wide-range surface area of the engine.

こ れ に よ つ て排熱 エ ネ ルギ ー を 効 率良 く 面 収す る こ と がで き る と 共 に ， 比較的構造が簡単で かつ安価な ベ ル ト 式無段変速機を採用 し た こ と に よ り ， 複雑 な 制御機構 を 必要 と し な い と 共 に ， 小型 の エ ン ジ ン に も 容易 かつ安価 に 実施す る こ と がで き る よ う に な る 。  As a result, the exhaust heat energy can be efficiently collected and a belt-type continuously variable transmission with a relatively simple structure and low cost is adopted. As a result, a complicated control mechanism is not required, and a small engine can be easily and inexpensively implemented.

ま た こ の 発 明 に よ れ ばベ ル ト 式変速機 の ベ ル ト が切断 ま た は は ずれ る 等 の ベ ル ト の 異常が起 っ た 場 合で も ， こ れ ら の異常を 検知 し て 排熱 回収 を タ ー ビ ン の 回転 の上昇 を阻止す る か 或 い は許容回転数以上 の 回 転 に な ら な い よ う に す る こ と に よ り ， 排熱 回収 タ ー ビ ン の破損 を未然 に 防止で き る 。  According to the invention, even if a belt-type transmission has a belt abnormality such as a belt being cut off or coming off, the abnormality can be eliminated. By detecting the heat and recovering the exhaust heat, it is possible to prevent the turbine rotation from rising or to prevent the rotation from exceeding the permissible speed. -The damage to the bin can be prevented before it occurs.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims

(1) エ ン ジ ン 本体 よ り 排 出 さ れ る 排気 ガ ス に よ り 回 転 さ れ る 排熱 面収 タ 一 ビ ン に よ り 排熱 エ ネ ル ギ ー を動力 と し て 回 収 し ， こ れを 減速手段 を 介 し て エ ン ジ ン 本体 の ク ラ ン ク 軸へ 伝達 す る タ 一 ボ コ ン パ ゥ ン ド エ ン ジ ン の 動力 伝 達装置 に お い て ， 上記減速手段 を ヱ ン ジ ン 本 体 の 回転速 度 に 応 じ て 変速比 を 自 動可変す る 速度感応型 ベ ル ト 式無 断変速機 よ り 構成 し た こ と を特徴 と す る ， タ ー ボ コ ン パ ゥ ン ド エ ン ジ ン の 動力 伝達装置。 (1) The exhaust heat exhausted from the engine body is rotated by the exhaust gas. In the power transmission device of the turbocombined engine, the power is transferred to the crankshaft of the engine main body via the speed reduction means. The above-mentioned reduction means is constituted by a speed-sensitive belt-type continuously variable transmission which automatically changes the gear ratio according to the rotation speed of the engine body. Power transmission device for turbocompound engine.

(2) 排熱 回収 タ 一 ビ ン の 回 転 を 減速 す る 減速機 の 出 力 軸 と ， 速度感応型 ベ ル ト 式無段変速機 の 入力軸 の 間 を ヮ ン ゥ ュ ィ ク ラ ツ チ を 介 し て 接続 し た 請求 の 範囲 第 1 項記載 の動力伝達装置。  (2) Between the output shaft of the speed reducer that reduces the rotation of the exhaust heat recovery turbine and the input shaft of the speed-sensitive belt-type continuously variable transmission, the pendulum The power transmission device according to claim 1, wherein the power transmission device is connected via a switch.

(3) 動力 回収 を べ ト に よ り 行 う タ ー ボ コ ン パ ゥ ン ド エ ン ジ ン に お い て ， ベ ル ト の 切断お よ び は ず れを 感知 す る 検 出手段 を 設 け ， 高圧段過給機 の タ ー ビ ン の 排気管 に 排 気 開放弁を 装着 し， 前記検出 手段 と 前 記排気開放弁 と を 連 結 し た こ と を 特徵 と す る タ ー ボ コ ン ノ、' ゥ ン ド エ ン ジ ン の 動力 伝達装置。 (3) Power recovery by means of a belt In a turbo-compound engine, a means for detecting the belt cutting and slippage is provided. The turbocharger is characterized by attaching an exhaust release valve to the exhaust pipe of the turbine of the high-pressure turbocharger, and connecting the detection means with the exhaust release valve. Power transmission device for the cono and engine.

(4) 電子 制御燃料噴射装置 を有 し ， 動力 面収 を ベ ル ト に よ り 行 う タ ー ボ コ ン ノ ウ ン ド ェ ン ジ シ に お い て ， ベ ル ト の 切断及 び は ずれ を 感知す る 電 気的 検 出 手段 と ， ベ ル ト の 切 断お よ び は ず れを 表示 す る 表 示パ ネ ル と ， 前記電 気 的検 出手 段か ら の 信号 を 受 け て ， 前 記電 子制御燃料噴射 装置 と 前記パ ネ ル と に 信号 を 発 す る コ ン ト ロ ー ラ を 設 け た こ と を 特徵 と す る タ ー ボ コ ン パ ゥ ン ド エ ン ジ ン の動力 伝達装置。 (4) In a turbo-contained engine that has an electronically controlled fuel injection device and uses a belt for power surface yield, cutting and cutting of the belt An electrical detection means for detecting the displacement, a display panel for displaying the cutting and slippage of the belt, and a signal from the electrical detection means. Therefore, a controller for generating a signal is provided between the electronically controlled fuel injection device and the panel. A power transmission device of a turbocompound engine that features this feature.