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JP2015083822A - Engine - Google Patents

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JP2015083822A
JP2015083822A JP2013222806A JP2013222806A JP2015083822A JP 2015083822 A JP2015083822 A JP 2015083822A JP 2013222806 A JP2013222806 A JP 2013222806A JP 2013222806 A JP2013222806 A JP 2013222806A JP 2015083822 A JP2015083822 A JP 2015083822A
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exhaust manifold
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Takaaki Nishioka
孝晃 西岡
洋史 湯川
Yoji Yugawa
洋史 湯川
田中 裕樹
Hiroki Tanaka
裕樹 田中
健矢 大西
Kenya ONISHI
健矢 大西
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an engine 1 enabling easy switching of exhaust manifolds 8, 9 that can be switched to correspond to a blow down turbocharging system and a constant pressure turbocharging system to the exhaust manifolds 8, 9 that correspond to only the blow down turbocharging system or the constant pressure turbocharging system without exchanging the exhaust manifolds 8, 9 themselves.SOLUTION: In an engine 1, a plurality of independent exhaust manifolds 8, 9 are connected to a supercharger 3, respectively. Ends of the respective exhaust manifolds 8, 9 are connected to each other by a connecting pipe 10. The connecting pipe 10 includes an on-off valve 10b for making each exhaust manifold 8, 9 independent. A portion including the on-off valve 10b of the connecting pipe 10 or the on-off valve 10b of the connecting pipe 10b can be attached to/detached from each of the exhaust manifolds 8, 9.

Description

本発明はエンジンに関する。詳しくは過給機付きエンジンに関する。   The present invention relates to an engine. Specifically, it relates to a turbocharged engine.

従来、過給機付きのエンジンにおいて、各気筒のうち同位相の気筒からなる複数の気筒群に独立した排気マニホールドをそれぞれ設けて動圧過給を行うエンジンが知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an engine with a supercharger, an engine that performs dynamic pressure supercharging by providing independent exhaust manifolds to a plurality of cylinder groups composed of cylinders in the same phase among the cylinders is known.

このようなエンジンにおいて、エンジンが高速域の場合での燃費を改善するために、各排気マニホールドが開閉弁を介して連通されたエンジンが公知である。このエンジンは、開閉弁を開状態にすることで動圧過給方式の排気マニホールドを静圧方式の排気マニホールドに変更可能に構成されたものである。これにより、エンジンは、排気マニホールド同士が連通されて実質の配管径を大きくすることで熱損失による燃費悪化を抑制することができる。例えば、特許文献1に記載の如くである。   In such an engine, in order to improve fuel efficiency when the engine is in a high speed range, an engine in which each exhaust manifold is communicated via an on-off valve is known. This engine is configured so that a dynamic pressure supercharging exhaust manifold can be changed to a static pressure exhaust manifold by opening an on-off valve. Thereby, the engine can suppress deterioration in fuel consumption due to heat loss by communicating the exhaust manifolds and increasing the actual pipe diameter. For example, as described in Patent Document 1.

特許文献1に記載のエンジンは、動圧過給方式の排気マニホールドを静圧過給方式の排気マニホールドに切り替えるために各排気マニホールドを連通する連通管と開閉弁とが必要になる。しかし、エンジンの使用時間の大半を動圧過給方式で運転するエンジンにおいては、動圧過給方式と静圧過給方式とを切り替え可能にする連通管と開閉弁とは過剰な設備でありコストを増加させる要因となり不利であった。   The engine described in Patent Document 1 requires a communication pipe and an on-off valve that communicate each exhaust manifold in order to switch the dynamic pressure supercharging exhaust manifold to the static pressure supercharging exhaust manifold. However, in an engine that operates using the dynamic pressure supercharging method for most of the engine usage time, the communication pipe and the on-off valve that allow switching between the dynamic pressure supercharging method and the static pressure supercharging method are excessive facilities. It was a disadvantage that increased costs.

特開2008−038657号公報JP 2008-038657 A

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、排気マニホールド自体を交換することなく、動圧過給方式と静圧過給方式とに切り替え可能な排気マニホールドを容易に動圧過給方式、または静圧過給方式のみの排気マニホールドに変更することができるエンジンの提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an exhaust manifold that can be switched between a dynamic pressure supercharging method and a static pressure supercharging method can be easily obtained without replacing the exhaust manifold itself. It is an object of the present invention to provide an engine that can be changed to an exhaust manifold of only a system or a static pressure supercharging system.

即ち、本発明においては、複数の独立した排気マニホールドが過給機にそれぞれ接続されているエンジンであって、各排気マニホールドが連結管によってその端部同士を連結され、連結管には各排気マニホールドを独立した状態にする開閉弁が設けられ、連結管が開閉弁を含む部分または開閉弁ごとに各排気マニホールドから着脱可能に構成されているものである。   That is, in the present invention, a plurality of independent exhaust manifolds are connected to the supercharger, and each exhaust manifold is connected to each other by a connecting pipe, and each exhaust manifold is connected to each connecting pipe. Is provided so that the connecting pipe is detachable from each exhaust manifold for each part including the on-off valve or for each on-off valve.

本発明においては、排気マニホールド間を連結している連結管同士が分岐管を介して連結されているものである。   In the present invention, the connecting pipes connecting the exhaust manifolds are connected via a branch pipe.

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。   As effects of the present invention, the following effects can be obtained.

即ち、本発明によれば、開閉弁を含む連結管または開閉弁のみが排気マニホールドから容易に着脱される。これにより、排気マニホールド自体を交換することなく、動圧過給方式と静圧過給方式とに切り替え可能な排気マニホールドを容易に動圧過給方式、または静圧過給方式のみの排気マニホールドに変更することができる。   That is, according to the present invention, only the connecting pipe including the on-off valve or the on-off valve can be easily detached from the exhaust manifold. As a result, an exhaust manifold that can be switched between the dynamic pressure supercharging method and the static pressure supercharging method without changing the exhaust manifold itself can be easily changed to an exhaust manifold of only the dynamic pressure supercharging method or the static pressure supercharging method. Can be changed.

即ち、本発明によれば、連結管が各排気マニホールドの一側端部に集中的に配置される。これにより、エンジンは、連結管の着脱や開閉弁のメンテナンスが容易な構成で動圧過給方式と静圧過給方式とに切り替え可能な排気マニホールドを構成することができる。   That is, according to the present invention, the connecting pipe is concentratedly arranged at one end of each exhaust manifold. Thereby, the engine can constitute an exhaust manifold that can be switched between a dynamic pressure supercharging method and a static pressure supercharging method with a configuration that allows easy attachment / detachment of the connecting pipe and maintenance of the on-off valve.

本発明の第一実施形態に係るエンジンが搭載される船舶の構成を示す概略図。Schematic which shows the structure of the ship mounted with the engine which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係るエンジンと過給機との構成を示した概略図。Schematic which showed the structure of the engine and supercharger which concern on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係るエンジンを示す斜視図。The perspective view which shows the engine which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係るエンジンを示す側面図。The side view which shows the engine which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係るエンジンを示す平面図。The top view which shows the engine which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係るエンジンの排気マニホールドを開閉弁を介して連結した場合の構成を示す概略図。Schematic which shows the structure at the time of connecting the exhaust manifold of the engine which concerns on 1st embodiment of this invention via the on-off valve. 本発明の第一実施形態に係るエンジンの排気マニホールドを連結した場合の構成を示す概略図。Schematic which shows a structure at the time of connecting the exhaust manifold of the engine which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態に係るエンジンと過給機との構成を示した概略図。Schematic which showed the structure of the engine and supercharger which concern on 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態に係るエンジンを示す斜視図。The perspective view which shows the engine which concerns on 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態に係るエンジンを示す側面図。The side view which shows the engine which concerns on 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態に係るエンジンを示す平面図。The top view which shows the engine which concerns on 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態に係るエンジンと過給機との構成を示した概略図。Schematic which showed the structure of the engine and supercharger which concern on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態に係るエンジンの排気マニホールドの連結の構成を示す概略図。Schematic which shows the structure of the connection of the exhaust manifold of the engine which concerns on 3rd embodiment of this invention.

始めに、図1を用いて本発明に係る過給機を備えるエンジン1が搭載される船舶の第一実施形態である船舶100について説明する。   First, the ship 100 which is 1st embodiment of the ship mounted with the engine 1 provided with the supercharger which concerns on this invention using FIG. 1 is demonstrated.

図1に示すように、船舶100は、船体101、船橋102、機関室103、プロペラ104および舵108を具備している。船舶100は、船体101の上部に操縦室等を有する船橋102が設けられている。また、船舶100は、船体101の後方に機関室103が設けられている。機関室103には、プロペラ104を駆動する内燃機関である主機105と、発電機107を駆動する内燃機関である補機106とが設けられている。船体101の船尾には、プロペラ104と舵108とが設けられている。船舶100は、プロペラ軸104aを介して主機105の動力がプロペラ104に伝達可能に構成されている。   As shown in FIG. 1, the ship 100 includes a hull 101, a bridge 102, an engine room 103, a propeller 104, and a rudder 108. The ship 100 is provided with a bridge 102 having a cockpit or the like above the hull 101. The ship 100 also has an engine room 103 behind the hull 101. The engine room 103 is provided with a main engine 105 that is an internal combustion engine that drives the propeller 104 and an auxiliary machine 106 that is an internal combustion engine that drives the generator 107. A propeller 104 and a rudder 108 are provided at the stern of the hull 101. The ship 100 is configured such that the power of the main engine 105 can be transmitted to the propeller 104 via the propeller shaft 104a.

ここで、主機105と補機106とは、軽油若しくは重油を燃料とするディーゼルエンジンであるエンジン1から構成される。エンジン1は、外気と燃料とを混合して燃焼させることで出力軸を回転駆動させる。なお、エンジン1は、ディーゼルエンジンに限定されるものではない。   Here, the main engine 105 and the auxiliary machine 106 are composed of the engine 1 which is a diesel engine using light oil or heavy oil as fuel. The engine 1 rotates and drives the output shaft by mixing outside air and fuel and burning them. The engine 1 is not limited to a diesel engine.

以下に、図2から図5を用いて、本発明の第一実施形態に係る過給機3を備えるエンジン1について説明する。   Below, the engine 1 provided with the supercharger 3 which concerns on 1st embodiment of this invention is demonstrated using FIGS. 2-5.

図2から図5に示すように、エンジン1は、ディーゼルエンジンであり、本実施形態においては、六つの気筒を有する直列六気筒エンジンである。なお、本実施形態において、一段過給機を具備する直列六気筒エンジンとしたがこれに限定されるものではなく、一以上の過給機を具備する多気筒エンジンであればよい。   As shown in FIGS. 2 to 5, the engine 1 is a diesel engine, and in this embodiment, is an in-line six-cylinder engine having six cylinders. In the present embodiment, an in-line six-cylinder engine having a single-stage supercharger is used, but the present invention is not limited to this, and any multi-cylinder engine having at least one supercharger may be used.

エンジン1は、外部の空気と燃料とを各気筒の内部において混合して燃焼させることで出力軸を回転駆動させる。エンジン1は、外気を取り入れる吸気装置2と排気を外部に排出する排気装置7を具備する。   The engine 1 rotationally drives the output shaft by mixing external air and fuel in each cylinder and burning them. The engine 1 includes an intake device 2 that takes in outside air and an exhaust device 7 that discharges exhaust to the outside.

吸気装置2は、過給機3のコンプレッサ部3a、給気管4、インタークーラー5、給気マニホールド6、を具備している。   The intake device 2 includes a compressor unit 3 a of the supercharger 3, an air supply pipe 4, an intercooler 5, and an air supply manifold 6.

過給機3は、排気の排気圧を駆動源として吸気を加圧圧縮するものである。過給機3は、コンプレッサ部3aとタービン部3bとを備えている。   The supercharger 3 compresses and compresses the intake air using the exhaust pressure of the exhaust as a drive source. The supercharger 3 includes a compressor unit 3a and a turbine unit 3b.

過給機3のコンプレッサ部3aは、吸気を加圧圧縮するものである。コンプレッサ部3aは、連結軸3cによってタービン部3bと連結される。コンプレッサ部3aは、タービン部3bからの回転動力が連結軸3cを介して伝達可能に構成されている。コンプレッサ部3aは、給気管4を介してインタークーラー5が接続されている。   The compressor unit 3a of the supercharger 3 compresses and compresses the intake air. The compressor part 3a is connected with the turbine part 3b by the connecting shaft 3c. The compressor unit 3a is configured so that the rotational power from the turbine unit 3b can be transmitted via the connecting shaft 3c. An intercooler 5 is connected to the compressor unit 3 a via an air supply pipe 4.

インタークーラー5は、加圧された吸気を冷却するものである。インタークーラー5は、図示しない冷却水ポンプによって供給される冷却水と加圧された吸気(以下、コンプレッサ部3aで加圧圧縮された加圧後の吸気を給気と記す)との間で熱交換を行うことで給気を冷却する。インタークーラー5は、給気マニホールド6が接続されている。   The intercooler 5 cools the pressurized intake air. The intercooler 5 exchanges heat between cooling water supplied by a cooling water pump (not shown) and pressurized intake air (hereinafter, the pressurized intake air compressed and compressed by the compressor unit 3a is referred to as supply air). To cool the supply air. The intercooler 5 is connected to an air supply manifold 6.

給気マニホールド6は、給気をエンジン1の各気筒に分配するものである。給気マニホールド6は、エンジン1の各気筒に接続されている。給気マニホールド6は、エンジン1の各気筒にインタークーラー5で冷却された給気が供給可能に構成されている。   The air supply manifold 6 distributes the air supply to the cylinders of the engine 1. The air supply manifold 6 is connected to each cylinder of the engine 1. The supply manifold 6 is configured to be able to supply supply air cooled by the intercooler 5 to each cylinder of the engine 1.

排気装置7は、排気マニホールド8・9、過給機3のタービン部3bを具備している。   The exhaust device 7 includes exhaust manifolds 8 and 9 and a turbine portion 3 b of the supercharger 3.

排気マニホールド8・9は、エンジン1の同位相の気筒からなる2つの気筒群(本実施形態において第1、第4気筒および第5気筒と、第2、第3および第6気筒と)に排気マニホールド8・9がそれぞれ独立して接続されている。つまり、排気マニホールド8は第1、第4気筒および第5気筒からの排気を、排気マニホールド9は第2、第3および第6気筒からの排気を合わせて排気する。   The exhaust manifolds 8 and 9 exhaust into two cylinder groups (in the present embodiment, the first, fourth and fifth cylinders, and the second, third and sixth cylinders) composed of cylinders in the same phase of the engine 1. Manifolds 8 and 9 are connected independently. That is, the exhaust manifold 8 exhausts exhaust from the first, fourth, and fifth cylinders, and the exhaust manifold 9 exhausts exhaust from the second, third, and sixth cylinders.

排気マニホールド8・9には、端部(一側端部)に連結管10(図6網掛け部分参照)が着脱自在に連結されている。また、排気マニホールド8・9は、他側端部に過給機3が接続されている。   A connecting pipe 10 (see the shaded portion in FIG. 6) is detachably connected to the end portions (one side end portion) of the exhaust manifolds 8 and 9. The exhaust manifolds 8 and 9 are connected to the supercharger 3 at the other end.

連結管10は、屈曲管10a、開閉弁10bおよび延長管10cから構成されている。連結管10は、排気マニホールド8・9に着脱可能に構成されている。このように構成されていることにより、連結管10は、独立した排気マニホールド8・9を互いに連結可能に構成されている。   The connecting pipe 10 includes a bent pipe 10a, an on-off valve 10b, and an extension pipe 10c. The connecting pipe 10 is configured to be detachable from the exhaust manifolds 8 and 9. By being configured in this way, the connecting pipe 10 is configured so that independent exhaust manifolds 8 and 9 can be connected to each other.

このように構成することで、排気マニホールド8・9は、一側端部同士が連結管10で連結されている。つまり、連結管10が各排気マニホールド8・9の一側端部に配置されていることで、排気装置7は、連結管10の着脱や開閉弁10bのメンテナンスが容易な構成で動圧過給方式と静圧過給方式とに切り替え可能な排気マニホールド8・9を構成することができる。   With this configuration, the exhaust manifolds 8 and 9 are connected to each other at the one end by the connecting pipe 10. In other words, the connecting pipe 10 is arranged at one end of each of the exhaust manifolds 8 and 9, so that the exhaust device 7 has a configuration in which the connecting pipe 10 can be easily attached and detached and the on-off valve 10b can be easily maintained. Exhaust manifolds 8 and 9 that can be switched between the method and the static pressure supercharging method can be configured.

過給機3のタービン部3bは、排気の圧力によって回転動力を発生させるものである。タービン部3bは、連結軸3cによってコンプレッサ部3aと連結され、コンプレッサ部3aに回転動力を伝達可能に構成されている。タービン部3bは、排気マニホールド8・9が接続されている。また、タービン部3bは、図示しない浄化装置等を介して外部に連通されている。   The turbine section 3b of the supercharger 3 generates rotational power by the exhaust pressure. The turbine unit 3b is connected to the compressor unit 3a by a connecting shaft 3c, and is configured to be able to transmit rotational power to the compressor unit 3a. Exhaust manifolds 8 and 9 are connected to the turbine section 3b. Moreover, the turbine part 3b is connected outside via the purification apparatus etc. which are not shown in figure.

以上より、吸気装置2は、上流側(外部)から過給機3のコンプレッサ部3a、給気管4、インタークーラー5、給気マニホールド6が順に接続されている。また、排気装置7は、上流側(エンジン1)から排気マニホールド8・9、過給機3のタービン部3b、図示しない排気管等が順に接続されている。   As described above, in the intake device 2, the compressor unit 3a, the air supply pipe 4, the intercooler 5, and the air supply manifold 6 of the supercharger 3 are connected in order from the upstream side (external). The exhaust device 7 is connected to the exhaust manifolds 8 and 9 from the upstream side (engine 1), the turbine section 3b of the supercharger 3, an exhaust pipe (not shown), and the like in this order.

次に、本発明の第一実施形態に係るエンジン1に対する過給機3、給気管4、インタークーラー5、給気マニホールド6、排気マニホールド8・9の配置について説明する。   Next, the arrangement of the supercharger 3, the air supply pipe 4, the intercooler 5, the air supply manifold 6, and the exhaust manifolds 8 and 9 with respect to the engine 1 according to the first embodiment of the present invention will be described.

図3から図5に示すように、インタークーラー5は、エンジン1の出力軸Aの軸方向の一側端部の側面に固定されている。過給機3は、インタークーラー5の上部に固定されている。つまり、エンジン1は、出力軸Aの軸方向の一側端部に過給機3とインタークーラー5とが配置されている。   As shown in FIGS. 3 to 5, the intercooler 5 is fixed to a side surface of one end portion in the axial direction of the output shaft A of the engine 1. The supercharger 3 is fixed to the upper part of the intercooler 5. That is, in the engine 1, the supercharger 3 and the intercooler 5 are arranged at one end portion in the axial direction of the output shaft A.

給気マニホールド6は、エンジン1のエンジンブロックに出力軸Aと水平面で直交する方向における一側に形成されている。給気マニホールド6は、エンジン1の一側端部の側面に固定されているインタークーラー5に連通するように構成されている。排気マニホールド8・9は、エンジン1の出力軸Aと水平面で直交する方向における他側に配管されている。また、排気マニホールド9は、排気マニホールド8の下方に排気マニホールド8と並んで配管されている。   The air supply manifold 6 is formed on one side of the engine block of the engine 1 in a direction orthogonal to the output shaft A in the horizontal plane. The air supply manifold 6 is configured to communicate with an intercooler 5 fixed to a side surface of one end portion of the engine 1. The exhaust manifolds 8 and 9 are piped on the other side in a direction orthogonal to the output shaft A of the engine 1 on a horizontal plane. The exhaust manifold 9 is piped alongside the exhaust manifold 8 below the exhaust manifold 8.

次に、図2を用いて、吸気装置2における吸気の流れと排気装置7における排気の流れとについて説明する。   Next, the flow of intake air in the intake device 2 and the flow of exhaust gas in the exhaust device 7 will be described with reference to FIG.

図2に示すように、吸気装置2において、外部の空気(吸気)は、過給機3のコンプレッサ部3aによって吸入されるとともに加圧圧縮される。この際、吸気は、加圧圧縮されることにより圧縮熱が発生し温度が上昇する。コンプレッサ部3aで加圧圧縮された吸気は、過給機3から排出される。   As shown in FIG. 2, in the intake device 2, external air (intake air) is sucked and pressurized and compressed by the compressor unit 3 a of the supercharger 3. At this time, the intake air is pressurized and compressed, so that compression heat is generated and the temperature rises. The intake air compressed and compressed by the compressor unit 3 a is discharged from the supercharger 3.

過給機3から排出された吸気は、給気管4を介してインタークーラー5に供給される。インタークーラー5に供給された吸気は、冷却された後に給気マニホールド6を介してエンジン1に供給される。   The intake air discharged from the supercharger 3 is supplied to the intercooler 5 through the supply pipe 4. The intake air supplied to the intercooler 5 is cooled and then supplied to the engine 1 via the supply manifold 6.

排気装置7において、エンジン1からの排気は、排気マニホールド8と排気マニホールド9とを介して過給機3のタービン部3bに供給される。タービン部3bは、排気によって回転される。タービン部3bの回転動力は、連結軸3cを介してコンプレッサ部3aに伝達される。タービン部3bに供給された排気は、図示しない浄化装置等を介して外部に排出される。   In the exhaust device 7, the exhaust from the engine 1 is supplied to the turbine unit 3 b of the supercharger 3 through the exhaust manifold 8 and the exhaust manifold 9. The turbine part 3b is rotated by exhaust. The rotational power of the turbine part 3b is transmitted to the compressor part 3a via the connecting shaft 3c. Exhaust gas supplied to the turbine section 3b is discharged to the outside via a purification device (not shown).

以下では、図6と図7とを用いて、本発明の第一実施形態に係るエンジン1の排気マニホールド8・9および連結管10について具体的に説明する。なお、図6および図7は、エンジン1の排気マニホールド8・9の一側部分を表している。   Hereinafter, the exhaust manifolds 8 and 9 and the connecting pipe 10 of the engine 1 according to the first embodiment of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. 6 and 7. 6 and 7 show one side portions of the exhaust manifolds 8 and 9 of the engine 1.

図6と図7とに示すように、排気マニホールド8・9には、過給機3側の端部(一側端部)に連結管10(網掛け部分)が着脱自在に連結されている。また、排気マニホールド8・9は、他側端部に過給機3が接続されている(図2から図5参照)。   As shown in FIGS. 6 and 7, a connecting pipe 10 (shaded portion) is detachably connected to an end (one side end) on the supercharger 3 side in the exhaust manifolds 8 and 9. . The exhaust manifolds 8 and 9 are connected to the supercharger 3 at the other end (see FIGS. 2 to 5).

連結管10は、排気マニホールド8と排気マニホールド9とを連結するものである。連結管10は、屈曲管10a、開閉弁10bまたは延長管10cとから構成されている。連結管10は、排気マニホールド8・9の一側端部に着脱可能に構成されている。連結管10は、開閉弁10bの状態により排気マニホールド8と排気マニホールド9とを連通させるか否かを切り換え可能に構成されている。   The connecting pipe 10 connects the exhaust manifold 8 and the exhaust manifold 9. The connecting pipe 10 includes a bent pipe 10a, an on-off valve 10b, or an extension pipe 10c. The connecting pipe 10 is configured to be detachable at one end portion of the exhaust manifolds 8 and 9. The connecting pipe 10 is configured to be able to switch whether the exhaust manifold 8 and the exhaust manifold 9 are communicated with each other depending on the state of the on-off valve 10b.

図6に示すように、排気マニホールド8と排気マニホールド9とは、排気マニホールド8の一側端部に屈曲管10aの一側端部が連結され、屈曲管10aの他側端部に開閉弁10bを介して排気マニホールド9の一側端部が連結されている。また、図7に示すように、連結管10は、開閉弁10bの代わりに延長管10cを接続可能に構成されている。これにより、連結管10は、開閉弁10bを介することなく排気マニホールド8と排気マニホールド9とを連結可能に構成されている。   As shown in FIG. 6, in the exhaust manifold 8 and the exhaust manifold 9, one end of the bent pipe 10a is connected to one end of the exhaust manifold 8, and the on-off valve 10b is connected to the other end of the bent pipe 10a. The one end part of the exhaust manifold 9 is connected via this. Further, as shown in FIG. 7, the connecting pipe 10 is configured so that an extension pipe 10c can be connected instead of the on-off valve 10b. Thereby, the connecting pipe 10 is configured to be able to connect the exhaust manifold 8 and the exhaust manifold 9 without using the on-off valve 10b.

排気装置7は、連結管10の開閉弁10bを閉状態にした場合、排気マニホールド8と排気マニホールド9とが独立して過給機3の第2タービン部3bに接続される。すなわち、排気装置7は、動圧過給方式に対応した排気マニホールドが構成される。また、排気装置7は、開閉弁10bを開状態にした場合、排気マニホールド8と排気マニホールド9とが連通された状態で過給機3のタービン部3bに接続される。すなわち、排気装置7は、静圧過給方式に対応した排気マニホールド8・9が構成される。   In the exhaust device 7, when the on-off valve 10 b of the connecting pipe 10 is closed, the exhaust manifold 8 and the exhaust manifold 9 are independently connected to the second turbine portion 3 b of the supercharger 3. That is, the exhaust device 7 includes an exhaust manifold corresponding to the dynamic pressure supercharging method. Further, when the on-off valve 10b is opened, the exhaust device 7 is connected to the turbine section 3b of the supercharger 3 with the exhaust manifold 8 and the exhaust manifold 9 communicating with each other. That is, the exhaust device 7 includes exhaust manifolds 8 and 9 corresponding to the static pressure supercharging system.

図6に示すように、動圧過給のみによって過給機3に排気を供給する場合、排気装置7は、排気マニホールド8・9から連結管10が取り外される。この際、排気マニホールド8・9の一側端部は、蓋8a・9aによって封止される。これにより、排気装置7は、排気マニホールド8と排気マニホールド9とが互いに独立した状態で過給機3に接続される。すなわち、排気装置7には、動圧過給方式のみに対応した排気マニホールド8・9が構成される。   As shown in FIG. 6, when exhaust gas is supplied to the supercharger 3 only by dynamic pressure supercharging, the exhaust pipe 7 is removed from the exhaust manifolds 8 and 9 in the exhaust device 7. At this time, one side end portions of the exhaust manifolds 8 and 9 are sealed by the lids 8a and 9a. Thus, the exhaust device 7 is connected to the supercharger 3 with the exhaust manifold 8 and the exhaust manifold 9 being independent from each other. That is, the exhaust device 7 includes exhaust manifolds 8 and 9 that are compatible only with the dynamic pressure supercharging method.

また、図7に示すように、静圧過給のみによって過給機3に排気を供給する場合、排気装置7は、連結管10から開閉弁10bが取り外され、代わりに延長管10cが取り付けられる。これにより、排気装置7は、排気マニホールド8と排気マニホールド9とが互いに連通した状態で過給機3に接続される。すなわち、排気装置7には、静圧過給方式のみに対応した排気マニホールド8・9が構成される。   Further, as shown in FIG. 7, when exhaust gas is supplied to the supercharger 3 only by static pressure supercharging, the exhaust device 7 has the on-off valve 10b removed from the connecting pipe 10 and an extension pipe 10c attached instead. . Thus, the exhaust device 7 is connected to the supercharger 3 in a state where the exhaust manifold 8 and the exhaust manifold 9 are in communication with each other. That is, the exhaust device 7 includes exhaust manifolds 8 and 9 that are compatible only with the static pressure supercharging system.

以上のごとく、本発明の第一実施形態に係るエンジン1は、排気マニホールド8の一側端部と排気マニホールド9の一側端部とが連結管10で連結されている。また、エンジン1は、開閉弁10bを含む連結管10または開閉弁10bのみが排気マニホールド8・9から容易に着脱される。これにより、排気マニホールド8・9を交換することなく動圧過給方式と静圧過給方式とに切り替え可能な排気マニホールド8・9を容易に動圧過給方式のみまたは静圧過給方式のみの排気マニホールド8・9に変更することができる。   As described above, in the engine 1 according to the first embodiment of the present invention, the one end portion of the exhaust manifold 8 and the one end portion of the exhaust manifold 9 are connected by the connecting pipe 10. Further, in the engine 1, only the connecting pipe 10 or the on-off valve 10b including the on-off valve 10b is easily attached to and detached from the exhaust manifolds 8 and 9. As a result, the exhaust manifolds 8 and 9 that can be switched between the dynamic pressure supercharging method and the static pressure supercharging method without exchanging the exhaust manifolds 8 and 9 can be easily used only in the dynamic pressure supercharging method or only in the static pressure supercharging method. The exhaust manifolds 8 and 9 can be changed.

以下に、図8から図11を用いて、本発明の第二実施形態に係る第1過給機13及び第2過給機17を備えるエンジン11について説明する。   Below, the engine 11 provided with the 1st supercharger 13 and the 2nd supercharger 17 which concern on 2nd embodiment of this invention is demonstrated using FIGS. 8-11.

図8から図11に示すように、エンジン11は、ディーゼルエンジンであり、本実施形態においては、六つの気筒を有する直列六気筒エンジンである。なお、本実施形態において、二段過給機を具備する直列六気筒エンジンとしたがこれに限定されるものではなく、一以上の過給機を具備する多気筒エンジンであればよい。   As shown in FIGS. 8 to 11, the engine 11 is a diesel engine, and in this embodiment, is an in-line six-cylinder engine having six cylinders. In the present embodiment, an in-line six-cylinder engine having a two-stage supercharger is used, but the present invention is not limited to this, and any multi-cylinder engine having one or more superchargers may be used.

エンジン11は、外部の空気と燃料とを各気筒の内部において混合して燃焼させることで出力軸を回転駆動させる。エンジン11は、外気を取り入れる吸気装置12と排気を外部に排出する排気装置21を具備する。   The engine 11 rotates and drives the output shaft by mixing and burning external air and fuel inside each cylinder. The engine 11 includes an intake device 12 that takes in outside air and an exhaust device 21 that discharges exhaust to the outside.

吸気装置12は、第1過給機13の第1コンプレッサ部13a、給気管14・16・18、低圧側インタークーラー15、第2過給機17の第2コンプレッサ部17a、高圧側インタークーラー19および給気マニホールド20を具備している。   The intake device 12 includes a first compressor 13 a of the first supercharger 13, air supply pipes 14, 16, 18, a low-pressure intercooler 15, a second compressor 17 a of the second supercharger 17, a high-pressure intercooler 19, and a supply An air manifold 20 is provided.

低圧段過給機である第1過給機13は、排気の排気圧を駆動源として吸気を加圧圧縮するものである。過給機3は、コンプレッサ部13aとタービン部13bとを備えている。   The first supercharger 13, which is a low-pressure supercharger, pressurizes and compresses the intake air using the exhaust pressure of the exhaust as a drive source. The supercharger 3 includes a compressor unit 13a and a turbine unit 13b.

第1過給機13の第1コンプレッサ部13aは、吸気を加圧圧縮するものである。第1コンプレッサ部13aは、連結軸13cによって第1タービン部13bと連結される。第1コンプレッサ部13aは、第1タービン部13bからの回転動力が連結軸13cを介して伝達可能に構成されている。第1コンプレッサ部13aは、給気管14を介して低圧側インタークーラー15に接続されている。   The first compressor unit 13a of the first supercharger 13 compresses and compresses the intake air. The first compressor part 13a is connected to the first turbine part 13b by a connecting shaft 13c. The first compressor unit 13a is configured to be able to transmit the rotational power from the first turbine unit 13b via the connecting shaft 13c. The first compressor portion 13 a is connected to the low pressure side intercooler 15 via the air supply pipe 14.

低圧側インタークーラー15と高圧側インタークーラー19とは、吸気を冷却するものである。低圧側インタークーラー15と高圧側インタークーラー19とは、図示しない冷却水ポンプによって供給される冷却水と吸気との間で熱交換を行うことで吸気を冷却する。低圧側インタークーラー15は、給気管16を介して第2コンプレッサ部17aに接続されている。高圧側インタークーラー19は、給気マニホールド20を介してエンジン11に接続されている。   The low pressure side intercooler 15 and the high pressure side intercooler 19 cool the intake air. The low pressure side intercooler 15 and the high pressure side intercooler 19 cool the intake air by exchanging heat between the cooling water supplied by a cooling water pump (not shown) and the intake air. The low pressure side intercooler 15 is connected to the second compressor portion 17 a via the air supply pipe 16. The high pressure side intercooler 19 is connected to the engine 11 via an air supply manifold 20.

高圧段過給機である第2過給機17は、排気の排気圧を駆動源として吸気を加圧圧縮するものである。過給機3は、第2コンプレッサ部17aと第2タービン部17bとを備えている。   The second supercharger 17, which is a high-pressure supercharger, compresses and compresses the intake air using the exhaust pressure of the exhaust as a drive source. The supercharger 3 includes a second compressor unit 17a and a second turbine unit 17b.

第2過給機17の第2コンプレッサ部17aは、給気を加圧圧縮するものである。第2コンプレッサ部17aは、連結軸17cによって第2タービン部17bと連結される。第2コンプレッサ部17aは、第2タービン部17bからの回転動力が連結軸17cを介して伝達可能に構成されている。第2コンプレッサ部17aは、給気管18を介して高圧側インタークーラー19に接続される。   The second compressor unit 17a of the second supercharger 17 compresses and compresses the supply air. The second compressor part 17a is connected to the second turbine part 17b by a connecting shaft 17c. The second compressor unit 17a is configured to be able to transmit the rotational power from the second turbine unit 17b via the connecting shaft 17c. The second compressor portion 17 a is connected to the high pressure side intercooler 19 via the air supply pipe 18.

給気マニホールド20は、給気をエンジン11の各気筒に分配するものである。給気マニホールド20は、エンジン11の各気筒に接続されている。給気マニホールド20は、エンジン1の各気筒にインタークーラー5で冷却された給気が供給可能に構成されている。   The air supply manifold 20 distributes the air supply to the cylinders of the engine 11. The air supply manifold 20 is connected to each cylinder of the engine 11. The supply air manifold 20 is configured to be able to supply supply air cooled by the intercooler 5 to each cylinder of the engine 1.

排気装置21は、排気マニホールド22・23、排気管25、第1過給機13の第1タービン部13bおよび第2過給機17の第2タービン部17bを具備している。   The exhaust device 21 includes exhaust manifolds 22 and 23, an exhaust pipe 25, a first turbine part 13 b of the first supercharger 13, and a second turbine part 17 b of the second supercharger 17.

排気マニホールド22・23は、エンジン11の同位相の気筒からなる2つの気筒群(本実施形態において第1、第4および第5気筒と、第2、第3および第6気筒と)に排気マニホールド22・23がそれぞれ独立して接続されている。つまり、排気マニホールド22は、第1、第4および第5気筒からの排気を、排気マニホールド23は、第2、第3および第6気筒からの排気を合わせて排気する。   The exhaust manifolds 22, 23 are arranged in two cylinder groups (in the present embodiment, the first, fourth, and fifth cylinders, and the second, third, and sixth cylinders) that are composed of cylinders in the same phase of the engine 11. 22 and 23 are independently connected. That is, the exhaust manifold 22 exhausts the exhaust from the first, fourth, and fifth cylinders, and the exhaust manifold 23 exhausts the exhaust from the second, third, and sixth cylinders together.

排気マニホールド22・23には、端部(一側端部)に連結管24(図6網掛け部分参照)が着脱自在に連結されている。また、排気マニホールド22・23は、他側端部に第2過給機17が接続されている。   A connecting pipe 24 (see the shaded portion in FIG. 6) is detachably connected to the end portions (one side end portion) of the exhaust manifolds 22 and 23. The exhaust manifolds 22 and 23 are connected to the second supercharger 17 at the other end.

連結管24は、屈曲管24a、開閉弁24bおよび延長管24cから構成されている。連結管24は、排気マニホールド22・23に着脱可能に構成されている。このように構成されていることにより、連結管24は、独立した排気マニホールド22・23を互いに連結可能に構成されている。   The connecting pipe 24 includes a bent pipe 24a, an on-off valve 24b, and an extension pipe 24c. The connecting pipe 24 is configured to be detachable from the exhaust manifolds 22 and 23. By being configured in this way, the connecting pipe 24 is configured so that independent exhaust manifolds 22 and 23 can be connected to each other.

第1過給機13の第1タービン部13bは、排気の圧力によって回転動力を発生させるものである。第1タービン部13bは、連結軸13cによってコンプレッサ部13aと連結され、コンプレッサ部13aに回転動力を伝達可能に構成されている。第1タービン部13bは、排気管25を介して第2過給機17の第2タービン部17bから供給される排気によって回転可能に構成されている。また、第1タービン部13bは、図示しない浄化装置等を介して外部に排出される。   The first turbine unit 13b of the first supercharger 13 generates rotational power by the exhaust pressure. The first turbine unit 13b is connected to the compressor unit 13a by a connecting shaft 13c, and is configured to be able to transmit rotational power to the compressor unit 13a. The first turbine unit 13 b is configured to be rotatable by exhaust gas supplied from the second turbine unit 17 b of the second supercharger 17 through the exhaust pipe 25. Moreover, the 1st turbine part 13b is discharged | emitted outside via the purification apparatus etc. which are not shown in figure.

第2過給機17の第2タービン部17bは、排気の圧力によって回転動力を発生させるものである。第2タービン部17bは、連結軸17cによって第2コンプレッサ部17aと連結され、第2コンプレッサ部17aに回転動力を伝達可能に構成されている。第2タービン部17bは、排気マニホールド22・23が接続されている。また、第2タービン部17bは、排気管25を介して第1過給機13の第1タービン部13bに接続されている。   The second turbine unit 17b of the second supercharger 17 generates rotational power by the exhaust pressure. The 2nd turbine part 17b is connected with the 2nd compressor part 17a by the connecting shaft 17c, and is comprised so that rotation power can be transmitted to the 2nd compressor part 17a. Exhaust manifolds 22 and 23 are connected to the second turbine portion 17b. Further, the second turbine part 17 b is connected to the first turbine part 13 b of the first supercharger 13 via the exhaust pipe 25.

以上より、吸気装置12は、上流側(外部)から第1コンプレッサ部13a、給気管14、低圧側インタークーラー15、給気管16、第2コンプレッサ部17a、給気管18、高圧側インタークーラー19および給気マニホールド20が順に接続されている。また、排気装置21は、上流側(エンジン11)から排気マニホールド22・23、第2タービン部17b、排気管25、第1タービン部13bが順に接続されている。   From the above, the intake device 12 has the first compressor portion 13a, the air supply pipe 14, the low pressure side intercooler 15, the air supply pipe 16, the second compressor portion 17a, the air supply pipe 18, the high pressure side intercooler 19 and the air supply from the upstream side (external). The manifold 20 is connected in order. Further, the exhaust device 21 is connected to the exhaust manifolds 22 and 23, the second turbine part 17b, the exhaust pipe 25, and the first turbine part 13b in this order from the upstream side (engine 11).

次に、図8を用いて、吸気装置12における吸気の流れと排気装置21における排気の流れとについて説明する。   Next, the flow of intake air in the intake device 12 and the flow of exhaust gas in the exhaust device 21 will be described with reference to FIG.

図8に示すように、吸気装置12において、外部の空気(吸気)は、第1過給機13の第1コンプレッサ部13aによって吸入されるとともに加圧圧縮される。この際、吸気は、加圧圧縮されることにより圧縮熱が発生し温度が上昇する。第1コンプレッサ部13aで加圧圧縮された吸気は、第1過給機13から排出される。   As shown in FIG. 8, in the intake device 12, external air (intake air) is sucked and compressed by the first compressor unit 13 a of the first supercharger 13. At this time, the intake air is pressurized and compressed, so that compression heat is generated and the temperature rises. The intake air compressed and compressed by the first compressor unit 13 a is discharged from the first supercharger 13.

第1過給機13から排出された吸気は、給気管14を介して低圧側インタークーラー15に供給される。低圧側インタークーラー15に供給された吸気は、冷却された後に給気管16を介して第2過給機17の第2コンプレッサ部17aに供給される。   The intake air discharged from the first supercharger 13 is supplied to the low pressure side intercooler 15 through the supply pipe 14. The intake air supplied to the low-pressure side intercooler 15 is cooled and then supplied to the second compressor portion 17a of the second supercharger 17 through the intake pipe 16.

第2過給機17の第2コンプレッサ部17aに供給された吸気は、第2コンプレッサ部17aによって加圧圧縮される。この際、吸気は、加圧圧縮されることにより圧縮熱が発生し温度が上昇する。第2コンプレッサ部17aで加圧圧縮された吸気は、第2過給機17から排出される。   The intake air supplied to the second compressor unit 17a of the second supercharger 17 is compressed and compressed by the second compressor unit 17a. At this time, the intake air is pressurized and compressed, so that compression heat is generated and the temperature rises. The intake air compressed and compressed by the second compressor unit 17 a is discharged from the second supercharger 17.

第2過給機17から排出された吸気は、給気管18を介して高圧側インタークーラー19に供給される。高圧側インタークーラー19に供給された吸気は、冷却された後に給気マニホールド20を介してエンジン11に供給される。   The intake air discharged from the second supercharger 17 is supplied to the high pressure side intercooler 19 through the supply pipe 18. The intake air supplied to the high pressure side intercooler 19 is cooled and then supplied to the engine 11 via the supply manifold 20.

排気装置21において、エンジン11からの排気は、排気マニホールド22と排気マニホールド23とを介して第2過給機17の第2タービン部17bに供給される。第2タービン部17bは、排気によって回転される。第2タービン部17bの回転動力は、連結軸17cを介して第2コンプレッサ部17aに伝達される。第2タービン部17bに供給された排気は、第2過給機17から排出される。   In the exhaust device 21, the exhaust from the engine 11 is supplied to the second turbine unit 17 b of the second supercharger 17 via the exhaust manifold 22 and the exhaust manifold 23. The second turbine part 17b is rotated by exhaust. The rotational power of the second turbine part 17b is transmitted to the second compressor part 17a via the connecting shaft 17c. Exhaust gas supplied to the second turbine unit 17 b is discharged from the second supercharger 17.

第2過給機17から排出された排気は、排気管25を介して第1過給機13の第1タービン部13bに供給される。第1タービン部13bは、排気によって回転される。第1タービン部13bの回転動力は、連結軸13cを介して第1コンプレッサ部13aに伝達される。第1タービン部13bに供給された排気は、排気管25、図示しない浄化装置等を介して外部に排出される。   The exhaust discharged from the second supercharger 17 is supplied to the first turbine unit 13 b of the first supercharger 13 through the exhaust pipe 25. The first turbine part 13b is rotated by exhaust. The rotational power of the first turbine part 13b is transmitted to the first compressor part 13a via the connecting shaft 13c. Exhaust gas supplied to the first turbine section 13b is discharged to the outside through the exhaust pipe 25, a purification device (not shown), and the like.

次に、本発明の第二実施形態に係るエンジン11に対する給気管16、給気マニホールド20、排気管25、排気マニホールド22・23、第1過給機13、第2過給機17、低圧側インタークーラー15および高圧側インタークーラー19の配置について説明する。   Next, the supply pipe 16, the supply manifold 20, the exhaust pipe 25, the exhaust manifolds 22 and 23, the first supercharger 13, the second supercharger 17, and the low pressure side for the engine 11 according to the second embodiment of the present invention. The arrangement of the intercooler 15 and the high-pressure side intercooler 19 will be described.

図9から図11に示すように、低圧側インタークーラー15は、エンジン11の出力軸Aの軸方向の一側端部に固定されている。第1過給機13は、低圧側インタークーラー15の上部に固定されている。一方、高圧側インタークーラー19は、エンジン11の出力軸Aの軸方向の他側端部に固定されている。第2過給機17は、高圧側インタークーラー19の上部に固定されている。つまり、エンジン11は、出力軸Aの軸方向の一側端部に第1過給機13と低圧側インタークーラー15とが配置され、出力軸Aの軸方向の他側端部に第2過給機17と高圧側インタークーラー19とが配置されている。   As shown in FIGS. 9 to 11, the low pressure side intercooler 15 is fixed to one end portion in the axial direction of the output shaft A of the engine 11. The first supercharger 13 is fixed to the upper part of the low pressure side intercooler 15. On the other hand, the high pressure side intercooler 19 is fixed to the other end portion in the axial direction of the output shaft A of the engine 11. The second supercharger 17 is fixed to the upper portion of the high pressure side intercooler 19. That is, in the engine 11, the first supercharger 13 and the low-pressure side intercooler 15 are disposed at one axial end of the output shaft A, and the second supercharging is performed at the other axial end of the output shaft A. A machine 17 and a high pressure side intercooler 19 are arranged.

低圧側インタークーラー15と第2過給機17とを接続する給気管16は、エンジン11の出力軸Aと水平面で直交する方向における一側に配管されている。第2過給機17と第1過給機13とを接続する排気管25は、エンジン11の出力軸Aと水平面で直交する方向における他側に配管されている。具体的には、給気管16は、エンジン11の排気マニホールド22・23の反対側に配管されている。排気管25は、エンジン11の排気マニホールド22・23側に配管されている。つまり、エンジン11は、給気管16と排気管25とがエンジン11を挟んで対向するように配置されている。   An air supply pipe 16 that connects the low pressure side intercooler 15 and the second supercharger 17 is piped on one side in a direction orthogonal to the output shaft A of the engine 11 on a horizontal plane. The exhaust pipe 25 that connects the second supercharger 17 and the first supercharger 13 is piped to the other side in a direction orthogonal to the output shaft A of the engine 11 in the horizontal plane. Specifically, the air supply pipe 16 is piped on the opposite side of the exhaust manifolds 22 and 23 of the engine 11. The exhaust pipe 25 is connected to the exhaust manifolds 22 and 23 side of the engine 11. That is, the engine 11 is arranged such that the air supply pipe 16 and the exhaust pipe 25 face each other with the engine 11 interposed therebetween.

給気マニホールド20は、エンジン11のエンジンブロックに出力軸Aと水平面で直交する方向における他側に配管されている。同様に、排気マニホールド22・23は、エンジン11の出力軸Aと水平面で直交する方向における他側に配管されている。具体的には、排気マニホールド22・23は、エンジン11と排気管25との間に配管されている。また、排気マニホールド23は、排気マニホールド22の下方に排気マニホールド22と並んで配管されている。   The air supply manifold 20 is piped to the engine block of the engine 11 on the other side in a direction orthogonal to the output shaft A in the horizontal plane. Similarly, the exhaust manifolds 22 and 23 are piped on the other side in a direction orthogonal to the output shaft A of the engine 11 in the horizontal plane. Specifically, the exhaust manifolds 22 and 23 are piped between the engine 11 and the exhaust pipe 25. Further, the exhaust manifold 23 is piped alongside the exhaust manifold 22 below the exhaust manifold 22.

以下では、図6と図7とを用いて、本発明の第二実施形態に係るエンジン11の排気マニホールド22・23および連結管24について具体的に説明する。なお、図6と図7とは、エンジン11の排気マニホールド22・23の一側部分を表している。   Hereinafter, the exhaust manifolds 22 and 23 and the connecting pipe 24 of the engine 11 according to the second embodiment of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. 6 and 7. 6 and 7 show one side portions of the exhaust manifolds 22 and 23 of the engine 11.

図6と図7とに示すように、排気マニホールド22・23には、第1過給機13側の端部(一側端部)に連結管24(網掛け部分)が着脱自在に連結されている。また、排気マニホールド22・23は、他側端部に第2過給機17が接続されている(図8から図11参照)。   As shown in FIGS. 6 and 7, a connecting pipe 24 (shaded portion) is detachably connected to an end (one side end) on the first supercharger 13 side in the exhaust manifolds 22 and 23. ing. Further, the exhaust manifolds 22 and 23 are connected to the second supercharger 17 at the other end (see FIGS. 8 to 11).

連結管24は、排気マニホールド22と排気マニホールド23とを連結するものである。連結管24は、屈曲管24a、開閉弁24bおよび延長管24cとから構成されている。連結管24は、排気マニホールド22・23の一側端部に着脱可能に構成されている。連結管24は、開閉弁24bの状態により排気マニホールド22と排気マニホールド23とを連通させるか否かを切り換え可能に構成されている。   The connecting pipe 24 connects the exhaust manifold 22 and the exhaust manifold 23. The connecting pipe 24 includes a bent pipe 24a, an on-off valve 24b, and an extension pipe 24c. The connecting pipe 24 is configured to be detachable at one end of the exhaust manifolds 22 and 23. The connecting pipe 24 is configured to be able to switch whether the exhaust manifold 22 and the exhaust manifold 23 are communicated with each other depending on the state of the on-off valve 24b.

図6に示すように、排気マニホールド22と排気マニホールド23とは、排気マニホールド22の一側端部に屈曲管24aの一側端部が連結され、屈曲管24aの他側端部に開閉弁24bを介して排気マニホールド23の一側端部が連結されている。また、図6に示すように、連結管24は、開閉弁24bの変わりに延長管24cを接続可能に構成されている。これにより、連結管24は、開閉弁24bを介することなく排気マニホールド22と排気マニホールド23とを連結可能に構成されている。   As shown in FIG. 6, in the exhaust manifold 22 and the exhaust manifold 23, one end of the bent pipe 24a is connected to one end of the exhaust manifold 22, and the open / close valve 24b is connected to the other end of the bent pipe 24a. The one end part of the exhaust manifold 23 is connected through this. Further, as shown in FIG. 6, the connecting pipe 24 is configured so that an extension pipe 24c can be connected instead of the on-off valve 24b. Thereby, the connecting pipe 24 is configured to be able to connect the exhaust manifold 22 and the exhaust manifold 23 without using the on-off valve 24b.

排気装置21は、連結管24の開閉弁24bを閉状態にした場合、排気マニホールド22と排気マニホールド23とが独立して第2過給機17の第2タービン部17bに接続される。すなわち、排気装置21は、動圧過給方式に対応した排気マニホールドが構成される。また、排気装置21は、開閉弁24bを開状態にした場合、排気マニホールド22と排気マニホールド23とが連通された状態で第2過給機17の第2タービン部17bに接続される。すなわち、排気装置21は、静圧過給方式に対応した排気マニホールド22・23が構成される。   In the exhaust device 21, when the on-off valve 24 b of the connecting pipe 24 is closed, the exhaust manifold 22 and the exhaust manifold 23 are independently connected to the second turbine portion 17 b of the second supercharger 17. That is, the exhaust device 21 includes an exhaust manifold corresponding to the dynamic pressure supercharging method. Further, the exhaust device 21 is connected to the second turbine portion 17b of the second supercharger 17 in a state where the exhaust manifold 22 and the exhaust manifold 23 are in communication with each other when the on-off valve 24b is opened. That is, the exhaust device 21 includes exhaust manifolds 22 and 23 corresponding to the static pressure supercharging method.

図6に示すように、動圧過給のみによって第1過給機13と第2過給機17とに排気を供給する場合、排気装置21は、排気マニホールド22・23から連結管24が取り外される。この際、排気マニホールド22・23の一側端部は、蓋18a・19aによって封止される。これにより、排気装置21は、排気マニホールド22と排気マニホールド23とが互いに独立した状態で第2過給機17に接続される。すなわち、排気装置21には、動圧過給方式のみに対応した排気マニホールド22・23が構成される。   As shown in FIG. 6, when supplying exhaust gas to the first supercharger 13 and the second supercharger 17 only by dynamic pressure supercharging, the exhaust device 21 has the connecting pipe 24 removed from the exhaust manifolds 22, 23. It is. At this time, one end portions of the exhaust manifolds 22 and 23 are sealed by the lids 18a and 19a. Accordingly, the exhaust device 21 is connected to the second supercharger 17 in a state where the exhaust manifold 22 and the exhaust manifold 23 are independent from each other. That is, the exhaust device 21 includes exhaust manifolds 22 and 23 that are compatible only with the dynamic pressure supercharging method.

また、図7に示すように、静圧過給のみによって第1過給機13と第2過給機17とに排気を供給する場合、排気装置21は、連結管24から開閉弁24bが取り外され、代わりに延長管24cが取り付けられる。これにより、排気装置21は、排気マニホールド22と排気マニホールド23とが互いに連通した状態で第2過給機17に接続される。すなわち、排気装置21には、静圧過給方式のみに対応した排気マニホールド22・23が構成される。   Further, as shown in FIG. 7, when supplying exhaust gas to the first supercharger 13 and the second supercharger 17 only by static pressure supercharging, the exhaust device 21 has the on-off valve 24 b removed from the connecting pipe 24. Instead, the extension tube 24c is attached. Accordingly, the exhaust device 21 is connected to the second supercharger 17 in a state where the exhaust manifold 22 and the exhaust manifold 23 are in communication with each other. That is, the exhaust device 21 includes exhaust manifolds 22 and 23 that are compatible only with the static pressure supercharging method.

以上のごとく、本発明の第二実施形態に係るエンジン11は、排気マニホールド22の一側端部と排気マニホールド23の一側端部とが連結管24で連結されている。また、エンジン11は、開閉弁24bを含む連結管24または開閉弁24bのみが排気マニホールド22・23から容易に着脱される。これにより、排気マニホールド22・23を交換することなく動圧過給方式と静圧過給方式とに切り替え可能な排気マニホールド22・23を容易に動圧過給方式のみまたは静圧過給方式のみの排気マニホールド22・23に変更することができる。   As described above, in the engine 11 according to the second embodiment of the present invention, the one end portion of the exhaust manifold 22 and the one end portion of the exhaust manifold 23 are connected by the connecting pipe 24. In addition, in the engine 11, only the connecting pipe 24 including the on-off valve 24b or the on-off valve 24b is easily attached to and detached from the exhaust manifolds 22 and 23. As a result, the exhaust manifolds 22 and 23 that can be switched between the dynamic pressure supercharging method and the static pressure supercharging method without exchanging the exhaust manifolds 22 and 23 can be easily changed to only the dynamic pressure supercharging method or only the static pressure supercharging method. The exhaust manifolds 22 and 23 can be changed.

次に、図12と図13とを用いて、本発明の第三実施形態に係る過給機3を備えるエンジン26の排気マニホールドの連結態様について具体的に説明する。なお、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。なお、図12は、エンジン26の排気マニホールド27・28・29・30の一側部分を表している。   Next, the connection mode of the exhaust manifold of the engine 26 including the supercharger 3 according to the third embodiment of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. In the following embodiments, the same points as those of the above-described embodiments will not be specifically described, and different portions will be mainly described. FIG. 12 shows one side portion of the exhaust manifolds 27, 28, 29, and 30 of the engine 26.

図12に示すように、エンジン26は、ディーゼルエンジンであり、本実施形態においては、気筒を八つ有する直列八気筒エンジンである。図12に示す通り、エンジン26の同位相の気筒からなる4つの気筒群(本実施形態において第1、第8気筒と、第2、第7気筒と、第3、第6気筒と、第4、第5気筒と)に排気マニホールド27・28・29・30がそれぞれ独立して接続されている。つまり、排気マニホールド27は第1、第8気筒からの排気を、排気マニホールド28は第2、第7気筒からの排気を、排気マニホールド29は第3、第6気筒からの排気を、排気マニホールド30は第4、第5気筒からの排気を、合わせて排気する。   As shown in FIG. 12, the engine 26 is a diesel engine. In this embodiment, the engine 26 is an in-line eight-cylinder engine having eight cylinders. As shown in FIG. 12, there are four cylinder groups (in this embodiment, the first, eighth cylinder, second, seventh cylinder, third, sixth cylinder, and fourth cylinder) composed of cylinders in the same phase of the engine 26. The exhaust manifolds 27, 28, 29, and 30 are independently connected to the fifth cylinder). That is, the exhaust manifold 27 exhausts from the first and eighth cylinders, the exhaust manifold 28 exhausts from the second and seventh cylinders, the exhaust manifold 29 exhausts from the third and sixth cylinders, and the exhaust manifold 30. Exhausts exhaust from the fourth and fifth cylinders together.

図13に示すように、排気マニホールド27・28・29・30には、過給機3側の端部(一側端部)に連結管31(網掛け部分)が着脱自在に連結されている。   As shown in FIG. 13, the exhaust manifolds 27, 28, 29, and 30 are detachably connected with a connecting pipe 31 (shaded portion) at an end (one end) on the supercharger 3 side. .

連結管31は、屈曲管31a、第1開閉弁31b、第1分岐管31c、第2開閉弁31d、第2分岐管31e、第3開閉弁31fおよび延長管31gから構成されている。屈曲管31a、第1開閉弁31b、第1分岐管31c、第2開閉弁31d、第2分岐管31e、第3開閉弁31fおよび延長管31gは、排気マニホールド27・28・29・30に互いに着脱可能に構成されている。このように構成されていることにより、連結管31は、3以上の独立した排気マニホールドを互いに連結可能に構成されている。   The connecting pipe 31 includes a bent pipe 31a, a first on-off valve 31b, a first branch pipe 31c, a second on-off valve 31d, a second branch pipe 31e, a third on-off valve 31f, and an extension pipe 31g. The bent pipe 31a, the first on-off valve 31b, the first branch pipe 31c, the second on-off valve 31d, the second branch pipe 31e, the third on-off valve 31f, and the extension pipe 31g are connected to the exhaust manifolds 27, 28, 29, and 30. It is configured to be detachable. By being configured in this way, the connecting pipe 31 is configured so that three or more independent exhaust manifolds can be connected to each other.

隣り合う排気マニホールド27と排気マニホールド28とは、排気マニホールド27の一側端部に屈曲管31aの一側端部が連結され、屈曲管31aの他側端部に第1開閉弁31b、第1分岐管31cを介して排気マニホールド28が連結されている。隣り合う排気マニホールド28と排気マニホールド29とは、排気マニホールド28に連結されている第1分岐管31cに第2開閉弁31d、第2分岐管31eを介して排気マニホールド29が連結されている。隣り合う排気マニホールド29と排気マニホールド30とは、排気マニホールド29に連結されている第2分岐管31eに第3開閉弁31f、延長管31gを介して排気マニホールド30が連結されている。つまり、排気マニホールド27・28・29・30は、連結管31によって互いに連結されている。   The exhaust manifold 27 and the exhaust manifold 28 adjacent to each other are connected to one end portion of the exhaust manifold 27 at one end portion of the bent pipe 31a, and to the other end portion of the bent tube 31a at the first on-off valve 31b and first exhaust valve 31a. The exhaust manifold 28 is connected via the branch pipe 31c. The adjacent exhaust manifold 28 and exhaust manifold 29 are connected to the first branch pipe 31c connected to the exhaust manifold 28 via the second on-off valve 31d and the second branch pipe 31e. The adjacent exhaust manifold 29 and exhaust manifold 30 are connected to a second branch pipe 31e connected to the exhaust manifold 29 via a third on-off valve 31f and an extension pipe 31g. That is, the exhaust manifolds 27, 28, 29, and 30 are connected to each other by the connecting pipe 31.

以上のごとく、本発明の他の実施形態に係るエンジン26は、排気マニホールド27・28・29・30の一側端部同士が連結管31で連結されている。つまり、連結管31が各排気マニホールド27・28・29・30の一側端部に集中的に配置されている。これにより、エンジン26は、3以上の排気マニホールドを連結する場合においても、連結管31の着脱や第1開閉弁31b、第2開閉弁31dおよび第3開閉弁31fのメンテナンスが容易な構成で動圧過給方式と静圧過給方式とに切り替え可能な排気マニホールド27・28・29・30を構成することができる。   As described above, in the engine 26 according to another embodiment of the present invention, one end portions of the exhaust manifolds 27, 28, 29, and 30 are connected by the connecting pipe 31. That is, the connecting pipe 31 is intensively arranged at one end of each exhaust manifold 27, 28, 29, 30. Thus, even when three or more exhaust manifolds are connected, the engine 26 operates with a configuration in which the connection pipe 31 can be attached and detached and the first on-off valve 31b, the second on-off valve 31d, and the third on-off valve 31f can be easily maintained. Exhaust manifolds 27, 28, 29, and 30 that can be switched between a pressure supercharging system and a static pressure supercharging system can be configured.

1 エンジン
3 過給機
8 排気マニホールド
9 排気マニホールド
10 連結管
10b 開閉弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 3 Supercharger 8 Exhaust manifold 9 Exhaust manifold 10 Connecting pipe 10b On-off valve

Claims (2)

複数の独立した排気マニホールドが過給機にそれぞれ接続されているエンジンであって、
各排気マニホールドが連結管によってその端部同士を連結され、連結管には各排気マニホールドを独立した状態にする開閉弁が設けられ、連結管が開閉弁を含む部分または開閉弁ごとに各排気マニホールドから着脱可能に構成されているエンジン。
An engine having a plurality of independent exhaust manifolds each connected to a turbocharger,
Each exhaust manifold is connected to each other by a connecting pipe, and the connecting pipe is provided with an opening / closing valve for making each exhaust manifold independent, and each exhaust manifold is provided for each part including the opening / closing valve or each opening / closing valve. Engine that is configured to be detachable from.
排気マニホールド間を連結している連結管同士が分岐管を介して連結されている請求項1に記載のエンジン。   The engine according to claim 1, wherein the connecting pipes connecting the exhaust manifolds are connected via a branch pipe.
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