JP2586354Y2 - ターボ過給機付エンジンの排気装置 - Google Patents
ターボ過給機付エンジンの排気装置Info
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- JP2586354Y2 JP2586354Y2 JP1992024178U JP2417892U JP2586354Y2 JP 2586354 Y2 JP2586354 Y2 JP 2586354Y2 JP 1992024178 U JP1992024178 U JP 1992024178U JP 2417892 U JP2417892 U JP 2417892U JP 2586354 Y2 JP2586354 Y2 JP 2586354Y2
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- Japan
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- exhaust
- turbocharger
- engine
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、車両用のエンジンに複
数のターボ過給機を装備して、シーケンシャルターボ式
に作動するターボ過給機付エンジンの排気装置に関し、
詳しくは、触媒コンバータを含む排気ガス浄化対策に関
する。
数のターボ過給機を装備して、シーケンシャルターボ式
に作動するターボ過給機付エンジンの排気装置に関し、
詳しくは、触媒コンバータを含む排気ガス浄化対策に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、車両用のターボ過給機付エンジン
として、多気筒の排気系にプライマリとセカンダリのタ
ーボ過給機を並列的に装備し、このターボ過給機をシー
ケンシャルターボ式に作動するものが提案されている。
このシーケンシャルターボシステムでは、プライマリタ
ーボ過給機を常に作動するように構成し、セカンダリタ
ーボ過給機に吸気制御弁、リリーフ弁、排気制御弁等を
設ける。そして低中速域でのシングルターボモードでは
プライマリターボ過給機のみを作動し、高速域のツイン
ターボモードでプライマリターボ過給機とセカンダリタ
ーボ過給機を共に作動するように構成される。
として、多気筒の排気系にプライマリとセカンダリのタ
ーボ過給機を並列的に装備し、このターボ過給機をシー
ケンシャルターボ式に作動するものが提案されている。
このシーケンシャルターボシステムでは、プライマリタ
ーボ過給機を常に作動するように構成し、セカンダリタ
ーボ過給機に吸気制御弁、リリーフ弁、排気制御弁等を
設ける。そして低中速域でのシングルターボモードでは
プライマリターボ過給機のみを作動し、高速域のツイン
ターボモードでプライマリターボ過給機とセカンダリタ
ーボ過給機を共に作動するように構成される。
【０００３】従って、このようなシーケンシャルターボ
システムでは、排気系が２系統になるので、触媒により
排気ガス浄化する場合に、各ターボモードで適確に浄化
するように考慮することが要求される。また特にシング
ルターボモードではプライマリターボ過給機を作動した
排気の温度低下が大きいため、触媒を迅速に活性化して
効率良く浄化するように考慮する必要がある。
システムでは、排気系が２系統になるので、触媒により
排気ガス浄化する場合に、各ターボモードで適確に浄化
するように考慮することが要求される。また特にシング
ルターボモードではプライマリターボ過給機を作動した
排気の温度低下が大きいため、触媒を迅速に活性化して
効率良く浄化するように考慮する必要がある。
【０００４】従来、上記シーケンシャルターボ式過給機
付エンジンの排気ガス浄化に関しては、例えば実公昭６
３−４９５４５号公報の先行技術がある。ここで、低負
荷用ターボ過給機と高負荷用ターボ過給機のタービン下
流の２系統の排気通路を集合して、この集合部下流に第
１触媒を設置し、低負荷用排気通路には第１触媒より容
量の小さい第２触媒を設置することが示されている。
付エンジンの排気ガス浄化に関しては、例えば実公昭６
３−４９５４５号公報の先行技術がある。ここで、低負
荷用ターボ過給機と高負荷用ターボ過給機のタービン下
流の２系統の排気通路を集合して、この集合部下流に第
１触媒を設置し、低負荷用排気通路には第１触媒より容
量の小さい第２触媒を設置することが示されている。
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】ところで上記先行技術
のものにあっては、低負荷用と高負荷用の２個の触媒を
設置するので、触媒の個数が増大して配置スペース、コ
スト、触媒の熱害対策等の点で不利になる。またエンジ
ン房内はエンジン本体以外に種々の補機類、２個のター
ボ過給機、これに対する吸、排気通路等が配設されて非
常に煩雑であり、このため更に２個の触媒やその熱害対
策手段を配設することは、非常に難しい等の問題があ
る。
のものにあっては、低負荷用と高負荷用の２個の触媒を
設置するので、触媒の個数が増大して配置スペース、コ
スト、触媒の熱害対策等の点で不利になる。またエンジ
ン房内はエンジン本体以外に種々の補機類、２個のター
ボ過給機、これに対する吸、排気通路等が配設されて非
常に煩雑であり、このため更に２個の触媒やその熱害対
策手段を配設することは、非常に難しい等の問題があ
る。
【０００６】本考案は、この点に鑑みてなされたもの
で、シーケンシャルターボ式過給機付エンジンにおい
て、触媒コンバータを含む排気ガス浄化手段を簡素化し
て、常に適切に排気ガス浄化することを目的とする。
で、シーケンシャルターボ式過給機付エンジンにおい
て、触媒コンバータを含む排気ガス浄化手段を簡素化し
て、常に適切に排気ガス浄化することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本考案は、左右のバンクを備えたエンジン本体の
吸、排気系にプライマリターボ過給機とセカンダリター
ボ過給機を並列的に配置して、シーケンシャルターボ式
に作動するターボ過給機付きエンジンにおいて、何れか
一方のバンクの排気管の下流に設けられたプライマリタ
ーボ過給機と何れか他方のバンクの排気管の下流に設け
られたセカンダリターボ過給機からの排気管を集合し
て、集合部下流に単一の触媒コンバータを設置し、上記
プライマリターボ過給機の上流とセカンダリターボ過給
機上流を連結する連通管をエンジンの前方を迂回して配
置すると共にプライマリターボ過給機のみが作動する場
合のエンジン本体から触媒コンバータに至る排気経路の
少なくとも一部を断熱構造にすることを特徴とするもの
である。
め、本考案は、左右のバンクを備えたエンジン本体の
吸、排気系にプライマリターボ過給機とセカンダリター
ボ過給機を並列的に配置して、シーケンシャルターボ式
に作動するターボ過給機付きエンジンにおいて、何れか
一方のバンクの排気管の下流に設けられたプライマリタ
ーボ過給機と何れか他方のバンクの排気管の下流に設け
られたセカンダリターボ過給機からの排気管を集合し
て、集合部下流に単一の触媒コンバータを設置し、上記
プライマリターボ過給機の上流とセカンダリターボ過給
機上流を連結する連通管をエンジンの前方を迂回して配
置すると共にプライマリターボ過給機のみが作動する場
合のエンジン本体から触媒コンバータに至る排気経路の
少なくとも一部を断熱構造にすることを特徴とするもの
である。
【０００８】
【作用】上記構成に基づき、エンジン運転時の例えば低
中速域ではプライマリターボ過給機のみが作動して、こ
のときエンジン本体からの排気は、断熱構造の排気経路
により保温して単一の触媒コンバータに導かれ、こうし
てこの運転状態においても、触媒が活性化して排気ガス
浄化される。また高速域でプライマリターボ過給機とセ
カンダリターボ過給機が作動すると、両ターボ過給機か
らの排気が迅速に単一の触媒コンバータに流入して、同
様に排気ガス浄化されるようになる。
中速域ではプライマリターボ過給機のみが作動して、こ
のときエンジン本体からの排気は、断熱構造の排気経路
により保温して単一の触媒コンバータに導かれ、こうし
てこの運転状態においても、触媒が活性化して排気ガス
浄化される。また高速域でプライマリターボ過給機とセ
カンダリターボ過給機が作動すると、両ターボ過給機か
らの排気が迅速に単一の触媒コンバータに流入して、同
様に排気ガス浄化されるようになる。
【０００９】
【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明
する。図１と図２において、水平対向式４気筒エンジン
にシーケンシャルターボ式過給機を装備した場合につい
て説明する。水平対向式４気筒エンジンのエンジン本体
１は、クランクケース２の左右にバンク３，４が水平に
配設され、右バンク４に第１と第３の気筒が、左バンク
３に第２と第４の気筒が配置され、＃１→＃３→＃２→
＃４の点火順序で運転する。従って、左右バンク３，４
の２つの気筒は、点火順序のつながるもの同志になって
いる。そしてこのエンジン本体１の後部に変速機５を連
結して、車体前後方向に縦置き配置して搭載される。
する。図１と図２において、水平対向式４気筒エンジン
にシーケンシャルターボ式過給機を装備した場合につい
て説明する。水平対向式４気筒エンジンのエンジン本体
１は、クランクケース２の左右にバンク３，４が水平に
配設され、右バンク４に第１と第３の気筒が、左バンク
３に第２と第４の気筒が配置され、＃１→＃３→＃２→
＃４の点火順序で運転する。従って、左右バンク３，４
の２つの気筒は、点火順序のつながるもの同志になって
いる。そしてこのエンジン本体１の後部に変速機５を連
結して、車体前後方向に縦置き配置して搭載される。
【００１０】ターボ過給機の配置と排気系について説明
する。先ずエンジン本体１の右バンク４の直後にセカン
ダリターボ過給機１０が、左バンク３の直後にプライマ
リターボ過給機２０がそれぞれ配置されている。右バン
ク４の第１と第３の気筒の排気ポート１１は、排気マニ
ホールド１２を介して両端を開口した排気管１３に連通
され、この排気管１３の後端が排気制御弁１５を有して
セカンダリターボ過給機１０のタービンに連通される。
また左バンク３の第２と第４の気筒の排気ポート２１
も、同様に排気マニホールド２２を介して両端を開口し
た排気管２３に連通され、排気管２３の後端がそのまま
プライマリターボ過給機２０のタービンに連通される。
する。先ずエンジン本体１の右バンク４の直後にセカン
ダリターボ過給機１０が、左バンク３の直後にプライマ
リターボ過給機２０がそれぞれ配置されている。右バン
ク４の第１と第３の気筒の排気ポート１１は、排気マニ
ホールド１２を介して両端を開口した排気管１３に連通
され、この排気管１３の後端が排気制御弁１５を有して
セカンダリターボ過給機１０のタービンに連通される。
また左バンク３の第２と第４の気筒の排気ポート２１
も、同様に排気マニホールド２２を介して両端を開口し
た排気管２３に連通され、排気管２３の後端がそのまま
プライマリターボ過給機２０のタービンに連通される。
【００１１】左右の排気マニホールド１２，２２は、い
ずれもターボ過給機側に湾曲して形成され、左右バンク
３，４からの排気をそれぞれ通路抵抗の小さい状態で各
ターボ過給機１０，２０に導入するように構成される。
また両排気管１３，２３の間には連通管１６が、エンジ
ン本体１の前方下部に引回して接続され、シングルター
ボモードで排気制御弁１５を閉じた際に右バンク４の排
気もプライマリターボ過給機２０に導入することが可能
になっている。
ずれもターボ過給機側に湾曲して形成され、左右バンク
３，４からの排気をそれぞれ通路抵抗の小さい状態で各
ターボ過給機１０，２０に導入するように構成される。
また両排気管１３，２３の間には連通管１６が、エンジ
ン本体１の前方下部に引回して接続され、シングルター
ボモードで排気制御弁１５を閉じた際に右バンク４の排
気もプライマリターボ過給機２０に導入することが可能
になっている。
【００１２】更に両ターボ過給機１０，２０のタービン
下流の排気系と排気ガス浄化手段について説明する。先
ず両ターボ過給機１０，２０からの排気管１４，２４は
共に変速機５に沿って後方に延長され、変速機５の後方
で１本の排気管１７に集合するように連設される。そし
てこの集合部下流の排気管１７に１個の触媒コンバータ
１８が設置されて、いずれのターボモードでも排気を導
入して排気ガス浄化するようになっている。また低中速
域のシングルターボモードでの触媒の活性化を促進する
ため、このターボモードで排気が流れる領域、即ちセカ
ンダリ側の排気管１３から連通管１６、プライマリ側の
排気管２３を介して触媒コンバータ１８に至る通路の一
部または全域が、断熱構造になっている。
下流の排気系と排気ガス浄化手段について説明する。先
ず両ターボ過給機１０，２０からの排気管１４，２４は
共に変速機５に沿って後方に延長され、変速機５の後方
で１本の排気管１７に集合するように連設される。そし
てこの集合部下流の排気管１７に１個の触媒コンバータ
１８が設置されて、いずれのターボモードでも排気を導
入して排気ガス浄化するようになっている。また低中速
域のシングルターボモードでの触媒の活性化を促進する
ため、このターボモードで排気が流れる領域、即ちセカ
ンダリ側の排気管１３から連通管１６、プライマリ側の
排気管２３を介して触媒コンバータ１８に至る通路の一
部または全域が、断熱構造になっている。
【００１３】図３において、上記断熱構造について説明
すると、例えば排気管２４の全周をカバー３０で覆い、
両者の間にグラスウール等の断熱材３１を充填して構成
される。
すると、例えば排気管２４の全周をカバー３０で覆い、
両者の間にグラスウール等の断熱材３１を充填して構成
される。
【００１４】次に、この実施例の作用について説明す
る。先ずエンジン運転時の低中速域では、シングルター
ボモードになって排気制御弁１５を閉じる。そこでエン
ジン本体１において右バンク４に配置されるセカンダリ
ターボ過給機１０は、排気が排気制御弁１５でカットさ
れることで不作動になる。このため右バンク４の排気ポ
ート１１から排出される排気は、連通管１６の側に導か
れて、左バンク３の排気ポート２１から排出される排気
に合流してプライマリターボ過給機２０に導入する。こ
うしてこの排気エネルギの小さい条件では、プライマリ
ターボ過給機２０のみが左右バンク３，４の排気で効率
良く作動して過給作用し、この運転域の出力をアップす
る。
る。先ずエンジン運転時の低中速域では、シングルター
ボモードになって排気制御弁１５を閉じる。そこでエン
ジン本体１において右バンク４に配置されるセカンダリ
ターボ過給機１０は、排気が排気制御弁１５でカットさ
れることで不作動になる。このため右バンク４の排気ポ
ート１１から排出される排気は、連通管１６の側に導か
れて、左バンク３の排気ポート２１から排出される排気
に合流してプライマリターボ過給機２０に導入する。こ
うしてこの排気エネルギの小さい条件では、プライマリ
ターボ過給機２０のみが左右バンク３，４の排気で効率
良く作動して過給作用し、この運転域の出力をアップす
る。
【００１５】このとき左右バンク３，４からの排気は、
プライマリターボ過給機２０を作動した後に全てが排気
管２４により触媒コンバータ１８に導かれる。ここでこ
れらの排気の通過する領域が断熱構造になっているた
め、排気はプライマリターボ過給機２０の作動で少し温
度が低下しても、断熱材３１により比較的高い温度に保
温して触媒コンバータ１８に流入するようになる。そこ
で触媒コンバータ１８はこの運転状態でも早期に活性化
し、これにより触媒を通過する排気が充分に浄化され
る。
プライマリターボ過給機２０を作動した後に全てが排気
管２４により触媒コンバータ１８に導かれる。ここでこ
れらの排気の通過する領域が断熱構造になっているた
め、排気はプライマリターボ過給機２０の作動で少し温
度が低下しても、断熱材３１により比較的高い温度に保
温して触媒コンバータ１８に流入するようになる。そこ
で触媒コンバータ１８はこの運転状態でも早期に活性化
し、これにより触媒を通過する排気が充分に浄化され
る。
【００１６】次いで、高速域の排気エネルギの大きい条
件では、ツインターボモードになって排気制御弁１５を
開くように制御される。このためエンジン本体１の右バ
ンク４の排気は、排気管１３によりセカンダリターボ過
給機１０に、左バンク３の排気は排気管２３によりプラ
イマリターボ過給機２０にそれぞれ各別に導入する。こ
れにより両ターボ過給機１０，２０がそれぞれ独立して
効率良く作動して、吸気系の全体の過給圧を上昇作用す
るようになり、更に高い出力特性になる。
件では、ツインターボモードになって排気制御弁１５を
開くように制御される。このためエンジン本体１の右バ
ンク４の排気は、排気管１３によりセカンダリターボ過
給機１０に、左バンク３の排気は排気管２３によりプラ
イマリターボ過給機２０にそれぞれ各別に導入する。こ
れにより両ターボ過給機１０，２０がそれぞれ独立して
効率良く作動して、吸気系の全体の過給圧を上昇作用す
るようになり、更に高い出力特性になる。
【００１７】この場合は、両ターボ過給機１０，２０か
らの多量の排気が、それぞれ排気管１４，２４により触
媒コンバータ１８に流入される。このとき既に触媒コン
バータ１８は活性化しており、セカンダリ側の排気管１
４は保温されないが、短いことから高温状態で触媒コン
バータ１８に流入して、両ターボ過給機１０，２０の排
気がまとめて充分に浄化される。
らの多量の排気が、それぞれ排気管１４，２４により触
媒コンバータ１８に流入される。このとき既に触媒コン
バータ１８は活性化しており、セカンダリ側の排気管１
４は保温されないが、短いことから高温状態で触媒コン
バータ１８に流入して、両ターボ過給機１０，２０の排
気がまとめて充分に浄化される。
【００１８】尚、排気系の断熱構造は、図４（ａ）に示
すように排気管２４の周囲に他の排気管３２を二重に被
せて、両者の間に空気等の断熱層３３を設けても良い。
また同図（ｂ）に示すように、排気管２４とカバー３０
との間に断熱材３１と空気断熱層３３を設けても良い。
すように排気管２４の周囲に他の排気管３２を二重に被
せて、両者の間に空気等の断熱層３３を設けても良い。
また同図（ｂ）に示すように、排気管２４とカバー３０
との間に断熱材３１と空気断熱層３３を設けても良い。
【００１９】以上、本考案の実施例について説明した
が、水平対向式エンジン以外にも同様に適応することが
できる。
が、水平対向式エンジン以外にも同様に適応することが
できる。
【００２０】
【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
シーケンシャルターボ式過給機エンジンにおいて、低中
速域でプライマリターボ過給機のみが作動する場合は、
その排気が流れる経路が断熱構造に構成されるので、排
気温度が保温されて、エンジン本体から離れて配置され
る触媒コンバータでも充分に排気ガス浄化することがで
きる。触媒コンバータを変速機の後部に１個だけ配設し
た構成であるから、配置スペース、コストの点で有利に
なる。またエンジン房外であるから、設置が容易にな
り、周辺補機に対する熱害の心配もない。触媒コンバー
タが両ターボ過給機の後方に離れて配置されているの
で、排気の流れがスムースになり、エンジン背圧が低下
して出力向上になり、コンバータの騒音も低減する。排
気経路の断熱構造は、断熱材や断熱層により充分に排気
温度を保温することができる。
シーケンシャルターボ式過給機エンジンにおいて、低中
速域でプライマリターボ過給機のみが作動する場合は、
その排気が流れる経路が断熱構造に構成されるので、排
気温度が保温されて、エンジン本体から離れて配置され
る触媒コンバータでも充分に排気ガス浄化することがで
きる。触媒コンバータを変速機の後部に１個だけ配設し
た構成であるから、配置スペース、コストの点で有利に
なる。またエンジン房外であるから、設置が容易にな
り、周辺補機に対する熱害の心配もない。触媒コンバー
タが両ターボ過給機の後方に離れて配置されているの
で、排気の流れがスムースになり、エンジン背圧が低下
して出力向上になり、コンバータの騒音も低減する。排
気経路の断熱構造は、断熱材や断熱層により充分に排気
温度を保温することができる。
【図１】本考案に係るターボ過給機付エンジンの排気装
置の実施例を示す平面図である。
置の実施例を示す平面図である。
【図２】同実施例の側面図である。
【図３】排気経路の断面構造を示す断面図である。
【図４】断面構造の他の実施例を示す断面図である。
１ エンジン本体 １０ セカンダリターボ過給機 ２０ プライマリターボ過給機 １１，２１ 排気ポート １２，２２ 排気マニホールド １３，１４，１７，２３，２４ 排気管 １６ 連通管 １８ 触媒コンバータ ３１ 断熱材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−115735（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−222810（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−19642（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−129058（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F01N 3/24 F02B 37/00
Claims (3)
- 【請求項１】 左右のバンクを備えたエンジン本体の
吸、排気系にプライマリターボ過給機とセカンダリター
ボ過給機を並列的に配置して、シーケンシャルターボ式
に作動するターボ過給機付きエンジンにおいて、何れか一方のバンクの排気管の下流に設けられた プライ
マリターボ過給機と何れか他方のバンクの排気管の下流
に設けられたセカンダリターボ過給機からの排気管を集
合して、集合部下流に単一の触媒コンバータを設置し、上記プライマリターボ過給機の上流とセカンダリターボ
過給機上流を連結する連通管をエンジンの前方を迂回し
て配置すると共に プライマリターボ過給機のみが作動す
る場合のエンジン本体から触媒コンバータに至る排気経
路の少なくとも一部を断熱構造にすることを特徴とする
ターボ過給機付きエンジンの排気装置。 - 【請求項２】 上記触媒コンバータは、両ターボ過給機
からの排気管を変速機後方で集合して、変速機の後部に
設置されることを特徴とする請求項１記載のターボ過給
機付エンジンの排気装置。 - 【請求項３】 上記断熱構造は、排気管の周囲に断熱材
と断熱層の一方または両方を設けて構成されることを特
徴とする請求項１記載のターボ過給機付エンジンの排気
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992024178U JP2586354Y2 (ja) | 1992-03-23 | 1992-03-23 | ターボ過給機付エンジンの排気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992024178U JP2586354Y2 (ja) | 1992-03-23 | 1992-03-23 | ターボ過給機付エンジンの排気装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0577531U JPH0577531U (ja) | 1993-10-22 |
| JP2586354Y2 true JP2586354Y2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=12131098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1992024178U Expired - Fee Related JP2586354Y2 (ja) | 1992-03-23 | 1992-03-23 | ターボ過給機付エンジンの排気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2586354Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7950228B2 (en) | 2007-07-06 | 2011-05-31 | Hyundai Motor Company | Turbo charge system of an engine |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003293749A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-15 | Kanesaka Gijutsu Kenkyusho:Kk | 多気筒ディーゼルエンジンの排気浄化装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52129058U (ja) * | 1976-03-29 | 1977-10-01 | ||
| JPH03115735A (ja) * | 1989-09-27 | 1991-05-16 | Mazda Motor Corp | 過給機付エンジンの制御装置 |
| JPH03222810A (ja) * | 1990-01-26 | 1991-10-01 | Calsonic Corp | 車両の排気ガス導出装置 |
| JPH0419642U (ja) * | 1990-06-11 | 1992-02-19 |
-
1992
- 1992-03-23 JP JP1992024178U patent/JP2586354Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7950228B2 (en) | 2007-07-06 | 2011-05-31 | Hyundai Motor Company | Turbo charge system of an engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0577531U (ja) | 1993-10-22 |
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