内燃機関
【課題】エンジン（１１）と、高圧および低圧過給装置（１２、１３）から成る少なくとも２段式の排気駆動過給装置とを備え、高圧過給装置が、エンジンから出る排気ガス流を膨張させる高圧タービン（１４）と、エンジンに供給する燃焼空気流を圧縮する高圧圧縮機（１５）と、該圧縮機とエンジンの間に設けられたインタークーラ（１６）とを有し、低圧過給装置が、高圧タービンから出る排気ガス流を再膨張させる低圧タービン（１７）と、高圧圧縮機に供給すべき燃焼空気流を圧縮する低圧圧縮機（１８）と、低圧圧縮機と高圧圧縮機との間に設けたインタークーラ（１９）とを有する内燃機関において、過給装置のための大きな組立場所を必要とせず、内燃機関の強度や振動挙動に不利な影響を与えないように改良する。
【解決手段】低圧過給装置を別個のモジュールとして形成し、低圧過給装置を別個のフレームないし架台に支持することでエンジンから切り離す。
【解決手段】低圧過給装置を別個のモジュールとして形成し、低圧過給装置を別個のフレームないし架台に支持することでエンジンから切り離す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１の前文に記載の内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の効率および出力を高めるべく、内燃機関に排気駆動過給装置を装備することは既に公知である。排気駆動過給装置の場合、エンジンから排出された排気ガスがタービンで膨張し、該タービンが圧縮機を駆動し、エンジンに供給すべき燃焼空気を圧縮機で圧縮する。圧縮した燃焼空気を所定の温度に冷却すべく、圧縮機とエンジンの間にインタークーラを設けている。かかるクーラによって、例えばディーゼル又はガソリンエンジンを含む内燃機関の効率を向上できる。
【０００３】
タービン並びに圧縮機を持つ上述の単段式排気駆動過給装置は、実現可能な過給圧力並びに実現可能な効率に関してそれらの経済的限界に突き当たり、そのため内燃機関の効率と出力を一層高めるべく、多段式、特に２段式の排気駆動過給装置が実用化されている。該過給装置では、内燃機関のエンジンに高圧過給装置と低圧過給装置を付設している。高圧過給装置は、エンジンから出る排気ガス流を供給され膨張させる高圧タービンを備え、該タービンは高圧圧縮機を駆動し、該圧縮機はエンジンに供給すべき燃焼空気流を圧縮する。高圧圧縮機とエンジンとの間にはインタークーラを設けている。
【０００４】
低圧過給装置は、高圧タービンから出る排気ガス流を供給され膨張させる低圧タービンを有している。このタービンは低圧圧縮機を駆動し、該圧縮機は、エンジンに高圧圧縮機を介して供給すべき燃焼空気流を予圧縮する。低圧圧縮機と高圧圧縮機との間に、通常、別のインタークーラを設けている。
【０００５】
従って２段式排気駆動過給装置を備えた内燃機関の場合、内燃機関のエンジンに２つの過給装置、即ち高圧過給装置と低圧過給装置が付属している。これら両過給装置は、従来は両方ともエンジンに据え付けていた。各シリンダ列に別個の排気駆動過給装置を利用するＶ形構造のエンジンでは、２段式排気駆動過給装置は、エンジンに固定すべき過給装置の数が４台に増え、各シリンダ列に各々高圧過給装置と低圧過給装置を設けている。
【０００６】
エンジンに固定ないし支持すべき過給装置の数が増大すると、過給装置の大きな所要空間のために取付上の問題を生ずる。更に内燃機関の強度と振動挙動に悪影響が生ずる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、上述の問題から出発して新しい内燃機関を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、請求項１記載の内燃機関によって解決される。本発明に基づき、低圧過給装置を別個のモジュールとして形成し、低圧過給装置を別個のフレームないし架台に支持することでエンジンから切り離す。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、少なくとも２段式の排気駆動過給装置を備えた内燃機関において、低圧過給装置を別個のモジュールとして形成し、低圧過給装置を別個のフレームないし架台で支持するようにしてエンジンから切り離す。かくして、内燃機関の強度と振動挙動が単段過給式内燃機関と変わらなくなる。低圧過給装置の取付けや組立における場所的問題は回避できる。低圧過給装置を別個のモジュールとして形成するので、単段式排気駆動過給装置付きの既存の内燃機関に、エンジンや高圧過給装置の構造を変更することなく、低圧過給装置を簡単に追加装備できる。
【００１０】
高圧過給装置をエンジンと共に共通のフレームや架台で支持し、その際、高圧過給装置とエンジンを特に１つのモジュールとして形成するとよい。
【００１１】
従属請求項および以下の説明から、本発明の特に有利な実施態様を明らかにする。以下図を参照して本発明の実施例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下図１を参照し、本発明を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、エンジン１１と、高圧過給装置１２および低圧過給装置１３から成る２段式排気駆動過給装置とを備えた本発明による内燃機関１０をブロック図で示す。
【００１４】
高圧過給装置１２は、高圧タービン１４と高圧圧縮機１５とインタークーラ１６とを備える。低圧過給装置１３は、低圧タービン１７と低圧圧縮機１８とインタークーラ１９とを有する。高圧過給装置１２のインタークーラ１６を、エンジン１１と高圧圧縮機１５との間に設け、低圧過給装置１３のインタークーラ１９を高圧圧縮機１５と低圧圧縮機１８との間に設けている。
【００１５】
図１に示す内燃機関１０において、エンジン１１から出る排気ガス流２０は高圧タービン１４に供給され、該タービン１４内で膨張し、高圧タービン１４から出る排気ガス流は低圧タービン１７に再膨張するために供給される。そして２段階で膨張した排気ガス流２２は低圧タービン１７から出る。低圧タービン１７は低圧圧縮機１８を駆動し、高圧タービン１４は高圧圧縮機１５を駆動する。エンジン１１に供給すべき燃焼空気を２段階で過給すべく、低圧圧縮機１８に空気流２３が供給され、この空気流２３は低圧圧縮機１８で予圧縮される。低圧圧縮機１８から出る予圧縮された燃焼空気流２４はインタークーラ１９を介して導かれ、それから、高圧圧縮機１５に供給され、予圧縮済み燃焼空気流２４は高圧圧縮機１５において所望の過給圧力に圧縮される。圧縮された燃焼空気流２５は、高圧圧縮機１５からインタークーラ１６を介してエンジン１１に供給される。
【００１６】
本発明は、低圧過給装置１３を別個のモジュールとして形成し、低圧過給装置１３を別個のフレーム又は架台で支持することでエンジン１１から切り離すことを特徴とする。
【００１７】
好適な実施態様では、高圧過給装置１２とエンジン１１を共通のモジュールとして形成し、共通のフレームや架台で支持する。低圧過給装置１３はエンジン１１、従って高圧過給装置１２から切り離し、別個のフレームや架台で支持する。この結果、エンジン１１と高圧過給装置１２とから成るモジュールの強度と振動挙動は変わらない。また、エンジンと高圧過給装置とから成る既存の内燃機関は、エンジン１１と高圧過給装置１２の構造を変更する必要なしに、低圧過給装置によって補充ないし拡大できる。
【００１８】
低圧過給装置１３を、高圧過給装置１２にたわみ接続管を介して接続している。そのため、低圧タービン１７を高圧タービン１４、低圧圧縮機１８を高圧圧縮機１５に各々たわみ接続管を介して接続している。高圧過給装置１２と低圧過給装置１３との間隔は任意に選定でき、好適には高圧過給装置１２と低圧過給装置１３との間の短い間隔、従って短い経路を選定する。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明に基づく内燃機関１０は、定置形内燃機関として適する。該内燃機関１０は、船舶駆動装置や他の車両駆動装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に基づく内燃機関のブロック図。
【符号の説明】
【００２１】
１０ 内燃機関、１１ エンジン、１２ 高圧過給装置、１３ 低圧過給装置、１４ 高圧タービン、１５ 高圧圧縮機、１６ インタークーラ、１７ 低圧タービン、１８ 低圧圧縮機、１９ インタークーラ、２０〜２２ 排気ガス流、２３〜２５ 過給空気流
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１の前文に記載の内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の効率および出力を高めるべく、内燃機関に排気駆動過給装置を装備することは既に公知である。排気駆動過給装置の場合、エンジンから排出された排気ガスがタービンで膨張し、該タービンが圧縮機を駆動し、エンジンに供給すべき燃焼空気を圧縮機で圧縮する。圧縮した燃焼空気を所定の温度に冷却すべく、圧縮機とエンジンの間にインタークーラを設けている。かかるクーラによって、例えばディーゼル又はガソリンエンジンを含む内燃機関の効率を向上できる。
【０００３】
タービン並びに圧縮機を持つ上述の単段式排気駆動過給装置は、実現可能な過給圧力並びに実現可能な効率に関してそれらの経済的限界に突き当たり、そのため内燃機関の効率と出力を一層高めるべく、多段式、特に２段式の排気駆動過給装置が実用化されている。該過給装置では、内燃機関のエンジンに高圧過給装置と低圧過給装置を付設している。高圧過給装置は、エンジンから出る排気ガス流を供給され膨張させる高圧タービンを備え、該タービンは高圧圧縮機を駆動し、該圧縮機はエンジンに供給すべき燃焼空気流を圧縮する。高圧圧縮機とエンジンとの間にはインタークーラを設けている。
【０００４】
低圧過給装置は、高圧タービンから出る排気ガス流を供給され膨張させる低圧タービンを有している。このタービンは低圧圧縮機を駆動し、該圧縮機は、エンジンに高圧圧縮機を介して供給すべき燃焼空気流を予圧縮する。低圧圧縮機と高圧圧縮機との間に、通常、別のインタークーラを設けている。
【０００５】
従って２段式排気駆動過給装置を備えた内燃機関の場合、内燃機関のエンジンに２つの過給装置、即ち高圧過給装置と低圧過給装置が付属している。これら両過給装置は、従来は両方ともエンジンに据え付けていた。各シリンダ列に別個の排気駆動過給装置を利用するＶ形構造のエンジンでは、２段式排気駆動過給装置は、エンジンに固定すべき過給装置の数が４台に増え、各シリンダ列に各々高圧過給装置と低圧過給装置を設けている。
【０００６】
エンジンに固定ないし支持すべき過給装置の数が増大すると、過給装置の大きな所要空間のために取付上の問題を生ずる。更に内燃機関の強度と振動挙動に悪影響が生ずる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、上述の問題から出発して新しい内燃機関を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、請求項１記載の内燃機関によって解決される。本発明に基づき、低圧過給装置を別個のモジュールとして形成し、低圧過給装置を別個のフレームないし架台に支持することでエンジンから切り離す。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、少なくとも２段式の排気駆動過給装置を備えた内燃機関において、低圧過給装置を別個のモジュールとして形成し、低圧過給装置を別個のフレームないし架台で支持するようにしてエンジンから切り離す。かくして、内燃機関の強度と振動挙動が単段過給式内燃機関と変わらなくなる。低圧過給装置の取付けや組立における場所的問題は回避できる。低圧過給装置を別個のモジュールとして形成するので、単段式排気駆動過給装置付きの既存の内燃機関に、エンジンや高圧過給装置の構造を変更することなく、低圧過給装置を簡単に追加装備できる。
【００１０】
高圧過給装置をエンジンと共に共通のフレームや架台で支持し、その際、高圧過給装置とエンジンを特に１つのモジュールとして形成するとよい。
【００１１】
従属請求項および以下の説明から、本発明の特に有利な実施態様を明らかにする。以下図を参照して本発明の実施例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下図１を参照し、本発明を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、エンジン１１と、高圧過給装置１２および低圧過給装置１３から成る２段式排気駆動過給装置とを備えた本発明による内燃機関１０をブロック図で示す。
【００１４】
高圧過給装置１２は、高圧タービン１４と高圧圧縮機１５とインタークーラ１６とを備える。低圧過給装置１３は、低圧タービン１７と低圧圧縮機１８とインタークーラ１９とを有する。高圧過給装置１２のインタークーラ１６を、エンジン１１と高圧圧縮機１５との間に設け、低圧過給装置１３のインタークーラ１９を高圧圧縮機１５と低圧圧縮機１８との間に設けている。
【００１５】
図１に示す内燃機関１０において、エンジン１１から出る排気ガス流２０は高圧タービン１４に供給され、該タービン１４内で膨張し、高圧タービン１４から出る排気ガス流は低圧タービン１７に再膨張するために供給される。そして２段階で膨張した排気ガス流２２は低圧タービン１７から出る。低圧タービン１７は低圧圧縮機１８を駆動し、高圧タービン１４は高圧圧縮機１５を駆動する。エンジン１１に供給すべき燃焼空気を２段階で過給すべく、低圧圧縮機１８に空気流２３が供給され、この空気流２３は低圧圧縮機１８で予圧縮される。低圧圧縮機１８から出る予圧縮された燃焼空気流２４はインタークーラ１９を介して導かれ、それから、高圧圧縮機１５に供給され、予圧縮済み燃焼空気流２４は高圧圧縮機１５において所望の過給圧力に圧縮される。圧縮された燃焼空気流２５は、高圧圧縮機１５からインタークーラ１６を介してエンジン１１に供給される。
【００１６】
本発明は、低圧過給装置１３を別個のモジュールとして形成し、低圧過給装置１３を別個のフレーム又は架台で支持することでエンジン１１から切り離すことを特徴とする。
【００１７】
好適な実施態様では、高圧過給装置１２とエンジン１１を共通のモジュールとして形成し、共通のフレームや架台で支持する。低圧過給装置１３はエンジン１１、従って高圧過給装置１２から切り離し、別個のフレームや架台で支持する。この結果、エンジン１１と高圧過給装置１２とから成るモジュールの強度と振動挙動は変わらない。また、エンジンと高圧過給装置とから成る既存の内燃機関は、エンジン１１と高圧過給装置１２の構造を変更する必要なしに、低圧過給装置によって補充ないし拡大できる。
【００１８】
低圧過給装置１３を、高圧過給装置１２にたわみ接続管を介して接続している。そのため、低圧タービン１７を高圧タービン１４、低圧圧縮機１８を高圧圧縮機１５に各々たわみ接続管を介して接続している。高圧過給装置１２と低圧過給装置１３との間隔は任意に選定でき、好適には高圧過給装置１２と低圧過給装置１３との間の短い間隔、従って短い経路を選定する。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明に基づく内燃機関１０は、定置形内燃機関として適する。該内燃機関１０は、船舶駆動装置や他の車両駆動装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に基づく内燃機関のブロック図。
【符号の説明】
【００２１】
１０ 内燃機関、１１ エンジン、１２ 高圧過給装置、１３ 低圧過給装置、１４ 高圧タービン、１５ 高圧圧縮機、１６ インタークーラ、１７ 低圧タービン、１８ 低圧圧縮機、１９ インタークーラ、２０〜２２ 排気ガス流、２３〜２５ 過給空気流
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（１１）および高圧過給装置（１２）と低圧過給装置（１３）から成る少なくとも２段式の排気駆動過給装置を備え、
高圧過給装置（１２）が、エンジン（１１）から出る排気ガス流を膨張するための高圧タービン（１４）と、エンジン（１１）に供給すべき燃焼空気流を圧縮するための高圧圧縮機（１５）と、 高圧圧縮機（１５）とエンジン（１１）との間に設けられたインタークーラ（１６）とを有し、
低圧過給装置（１３）が、高圧タービン（１４）から出る排気ガス流を再膨張するための低圧タービン（１７）と、高圧圧縮機（１５）に供給すべき燃焼空気流を圧縮するための低圧圧縮機（１８）と、該低圧圧縮機（１８）と高圧圧縮機（１５）との間に設けられたインタークーラ（１９）とを有する内燃機関において、
低圧過給装置（１３）が別個のモジュールとして形成され、該低圧過給装置（１３）が別個のフレームないし架台で支持されてエンジン（１１）から切り離されたことを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
高圧過給装置（１２）が、エンジン（１１）と共に共通のフレームないし架台で支持されたことを特徴とする請求項１記載の内燃機関。
【請求項３】
高圧過給装置（１２）とエンジン（１１）が１つのモジュールとして形成されたことを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関。
【請求項４】
低圧過給装置（１３）が高圧過給装置（１２）、即ち高圧タービン（１４）が低圧タービン（１７）にそして低圧圧縮機（１８）が高圧圧縮機（１５）に、各々たわみ接続管を介して接続されたことを特徴とする請求項１から３の１つに記載の内燃機関。
【請求項１】
エンジン（１１）および高圧過給装置（１２）と低圧過給装置（１３）から成る少なくとも２段式の排気駆動過給装置を備え、
高圧過給装置（１２）が、エンジン（１１）から出る排気ガス流を膨張するための高圧タービン（１４）と、エンジン（１１）に供給すべき燃焼空気流を圧縮するための高圧圧縮機（１５）と、 高圧圧縮機（１５）とエンジン（１１）との間に設けられたインタークーラ（１６）とを有し、
低圧過給装置（１３）が、高圧タービン（１４）から出る排気ガス流を再膨張するための低圧タービン（１７）と、高圧圧縮機（１５）に供給すべき燃焼空気流を圧縮するための低圧圧縮機（１８）と、該低圧圧縮機（１８）と高圧圧縮機（１５）との間に設けられたインタークーラ（１９）とを有する内燃機関において、
低圧過給装置（１３）が別個のモジュールとして形成され、該低圧過給装置（１３）が別個のフレームないし架台で支持されてエンジン（１１）から切り離されたことを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
高圧過給装置（１２）が、エンジン（１１）と共に共通のフレームないし架台で支持されたことを特徴とする請求項１記載の内燃機関。
【請求項３】
高圧過給装置（１２）とエンジン（１１）が１つのモジュールとして形成されたことを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関。
【請求項４】
低圧過給装置（１３）が高圧過給装置（１２）、即ち高圧タービン（１４）が低圧タービン（１７）にそして低圧圧縮機（１８）が高圧圧縮機（１５）に、各々たわみ接続管を介して接続されたことを特徴とする請求項１から３の１つに記載の内燃機関。
【図１】
【公開番号】特開２００６−２６６２６２（Ｐ２００６−２６６２６２Ａ）
【公開日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−６７６６３（Ｐ２００６−６７６６３）
【出願日】平成１８年３月１３日（２００６．３．１３）
【出願人】（３９００４１５２０）エムアーエヌ、ベーウントヴエー、デイーゼル、アクチエンゲゼルシヤフト (59)
【氏名又は名称原語表記】ＭＡＮ Ｂ＆Ｗ ＤＩＥＳＥＬ ＡＫＴＩＥＮＧＥＳＥＬＬＳＣＨＡＦＴ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１３日（２００６．３．１３）
【出願人】（３９００４１５２０）エムアーエヌ、ベーウントヴエー、デイーゼル、アクチエンゲゼルシヤフト (59)
【氏名又は名称原語表記】ＭＡＮ Ｂ＆Ｗ ＤＩＥＳＥＬ ＡＫＴＩＥＮＧＥＳＥＬＬＳＣＨＡＦＴ
【Ｆターム（参考）】
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