JP6148596B2 - エンジン - Google Patents

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。

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。

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。

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。

特開２００８−０３８６５７号公報

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。

請求項１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一側端部同士を連結され、それぞれの他側端部に前記過給機を接続して、前記連結管と前記過給機を各排気マニホールドの両端部に振り分けて設け、前記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、前記連結管が前記開閉弁を含む部分または前記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おり、前記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。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

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。

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。

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。 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。 本発明の第一実施形態に係るエンジンを示す斜視図。 本発明の第一実施形態に係るエンジンを示す側面図。 本発明の第一実施形態に係るエンジンを示す平面図。 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。 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。 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。 本発明の第二実施形態に係るエンジンを示す斜視図。 本発明の第二実施形態に係るエンジンを示す側面図。 本発明の第二実施形態に係るエンジンを示す平面図。 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。 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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (1)

1. 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一側端部同士を連結され、
   それぞれの他側端部に前記過給機を接続して、前記連結管と前記過給機を各排気マニホールドの両端部に振り分けて設け、
   前記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、
   前記連結管が前記開閉弁を含む部分または前記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おり、
   前記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
   エンジン。

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