Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN104314667A - 增压器及具备该增压器的柴油机 - Google Patents

增压器及具备该增压器的柴油机 Download PDF

Info

Publication number
CN104314667A
CN104314667A CN201410471888.7A CN201410471888A CN104314667A CN 104314667 A CN104314667 A CN 104314667A CN 201410471888 A CN201410471888 A CN 201410471888A CN 104314667 A CN104314667 A CN 104314667A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hybrid component
air
sidewall
hole
pressurized machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410471888.7A
Other languages
English (en)
Inventor
村田聪
石田道靖
渡边壮太
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan motor Limited by Share Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Publication of CN104314667A publication Critical patent/CN104314667A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/06Low pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust downstream of the turbocharger turbine and reintroduced into the intake system upstream of the compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/09Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/17Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
    • F02M26/19Means for improving the mixing of air and recirculated exhaust gases, e.g. venturis or multiple openings to the intake system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/12Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
    • F02M35/1205Flow throttling or guiding
    • F02M35/1216Flow throttling or guiding by using a plurality of holes, slits, protrusions, perforations, ribs or the like; Surface structures; Turbulence generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/12Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
    • F02M35/1288Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification combined with or integrated into other devices ; Plurality of air intake silencers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种防止再循环的废气与吸引的空气混合而成的混合空气的温度的偏颇,能够抑制效率的下降及可靠性的下降的增压器及具备该增压器的柴油机。本发明的增压器具备:涡轮(2),其由柴油机排出的废气驱动而旋转;旋转轴(6),其在一端上设有涡轮(2);压缩机(3),其设置在旋转轴(6)的另一端上,对通过涡轮(2)被驱动旋转而从吸入口(11a)吸引的空气进行压缩;混合机构(20),其设置在吸入口(11a)的上游,混合机构(20)设置在消音器(13)与压缩机(3)之间,混合机构(20)将废气的一部分与空气混合并向吸入口(11a)引导。

Description

增压器及具备该增压器的柴油机
本申请是国际申请日为2012年1月18日、申请号为201280002213.7(国际申请号PCT/JP2012/050911)、发明名称为“增压器及具备该增压器的柴油机”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及增压器及具备该增压器的柴油机,尤其是用于使船舶用柴油机或陆地发电用柴油机等的废气再循环的增压器。
背景技术
通常,在柴油机发动机的废气中含有Nox、SOx及烟尘等有害物质或对环境造成负载的物质。近年来,提出了不排出这种有害物质的各种方式。作为使有害物质减少的代表性的方法,有能够减少Nox的废气再循环(EGR)方式(例如,参照专利文献1)。
这是将因燃烧而产生的废气的一部分混入燃烧用空气而使其燃烧,并通过降低燃烧温度而实现NOx的减少的方式。因废气而稀释的空气与通常的空气相比,氧浓度低。因此,能够使燃料与氧的反应即燃烧的速度变慢。而且,废气中含有较多的二氧化碳及水蒸气比空气的比热容量大,即使发热量相同也能将温度的上升抑制得较低。根据这些效果,由于火焰的最高温度下降,因此能够抑制NOx生成(Thermal NOx)。
专利文献1公开了一种使废气向与搭载在机动车的柴油机上的小型的增压器连接的吸入管循环的技术。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】:日本特表2009-511797号公报
【发明的概要】
【发明要解决的课题】
然而,在搭载于船舶用柴油机或陆地发电用柴油机等的大型的增压器的情况下,如图7所示,增压器100成为将经由消音器101吸引的外部气体(新气)向压缩机102跟前的吸入口103引导的结构,且成为不具有吸引管的结构。因此,在大型的增压器的情况下,如专利文献1公开的发明那样,存在无法使废气向吸引管循环这样的问题。
另外,在图7的吸入口103与压缩机102之间连接有使废气循环的配管时,由于吸入口103与压缩机102的距离短,因此会产生偏流,吸引的空气与废气混合而成的混合空气会产生温度的偏颇。
这样的话,在压缩机102吸引的混合空气产生温度的偏颇时,混合空气的密度也会产生偏颇而存在增压器100的效率下降的问题。而且,在对温度具有偏颇的混合空气进行吸引的压缩机102内,产生热膨胀,由此产生局部性的应力而可能会引起增压器100的可靠性的下降。
发明内容
本发明鉴于这种情况而作出,目的在于提供一种防止再循环的废气与吸引的空气混合而成的混合空气的温度的偏颇,能够抑制效率的下降及可靠性的下降的增压器及具备该增压器的柴油机。
【用于解决课题的手段】
为了解决上述课题,本发明的增压器及具备该增压器的柴油机采用以下的手段。
即,本发明的第一形态的增压器具备:涡轮,其由柴油机排出的废气驱动而旋转;旋转轴,其在一端上设有所述涡轮;压缩机,其设置在该旋转轴的另一端上,对通过所述涡轮被驱动旋转而从吸入口吸引的空气进行压缩;混合机构,其设置在所述吸入口的上游,其中,该混合机构设置在消音器与所述压缩机之间,所述混合机构将所述废气的一部分与所述空气混合而向所述吸入口引导。
搭载在机动车等的柴油机上的小型的增压器实现使从柴油机排出的废气的一部分向与增压器连接的吸入管循环而使燃烧温度下降的废气再循环(EGR)方式。然而,搭载在船舶用或陆地发电用的柴油机上的大型的增压器在压缩机的跟前设置吸入口且不具有吸入管。因此,在将从柴油机排出的废气的一部分导入到吸入口与压缩机之间时,由于吸入口与压缩机的距离短,因此会产生偏流,吸引的空气与废气的混合变得不均匀而温度产生偏颇。
因此,在压缩机的吸入口的上游设置将压缩机吸引的空气与从柴油机排出的废气的一部分混合的混合机构。由此,能够使空气与废气均匀地混合,而导向压缩机。因此,能够防止向压缩机引导的空气和废气产生的偏流,使空气与废气均匀混合并将温度均匀化后的空气(混合空气)向吸入口引导。因此,能够抑制增压器的效率下降和可靠性的下降。
根据所述第一形态的增压器,可以是如下的结构:所述混合机构具备设置在其内部并在侧壁上具有多个孔的大致圆筒状的混合构件和将所述废气的一部分导入的导入口,所述混合构件的轴向的一端部与所述吸入口连接,在另一端部吸入所述空气。
使用侧壁具有多个孔的大致圆筒状的混合构件,将混合构件的轴向的一端部与吸入口连接,从另一端部吸入空气。由此,将从导入口导入到混合机构的内部的废气从设置在混合构件的侧壁上的孔导向混合构件的内部,在混合构件的内部使空气与废气混合。因此,能够向吸入口供给通过混合构件而均匀地混合后的混合空气。
根据所述结构的增压器,可以是,设置在所述混合构件的与所述导入口对置的所述侧壁上的所述孔比设置在与所述导入口未对置的所述侧壁上的所述孔的个数少。
设置在与导入口对置的混合构件的侧壁上的孔的个数比设置在与导入口未对置的侧壁上的孔的个数减少。由此,使从导入口导入到混合机构内的废气旋入与导入口未对置的混合构件的侧壁侧,从而能够导向混合构件的内部。因此,能够从通过混合构件的内部的空气的大致圆周方向均匀地混合废气。因此,能够向吸入口供给通过混合构件而均匀地混合后的混合空气。
根据所述结构的增压器,可以是,设置在所述混合构件的与所述导入口对置的所述侧壁上的所述孔比设置在与所述导入口未对置的所述侧壁上的所述孔的孔径小。
设置在与导入口对置的混合构件的侧壁上的孔径比设置在与导入口未对置的侧壁上的孔径小。由此,能够使从导入口导入到混合机构内的废气旋入与导入口未对置的混合构件的侧壁侧,从而导向混合构件的内部。因此,能够从通过混合构件的内部的空气的大致圆周方向均匀地混合废气。因此,能够向吸入口供给通过混合构件而均匀地混合后的混合空气。
根据所述结构的多个增压器,可以是,设置在所述混合构件的与所述导入口对置的所述侧壁上的所述孔的孔面积是设置在与所述导入口未对置的所述侧壁上的所述孔的孔面积的0.3倍至0.8倍的大小。
设置在与导入口对置的混合构件的侧壁上的孔的孔面积为设置在与导入口未对置的侧壁上的孔的孔面积的0.3倍至0.8倍。由此,能够使从导入口导入到混合机构内的废气旋入与导入口未对置的混合构件的侧壁侧,从而导向混合构件的内部。因此,能够从通过混合构件的内部的空气的大致圆周方向均匀地混合废气。因此,能够向吸入口供给通过混合构件而均匀地混合后的混合空气。
根据所述第一形态的增压器,所述混合机构是将所述空气从侧壁导入的大致圆筒状的消音器,在该消音器的内部具备大致圆锥状的混合构件,该混合构件在侧壁上具有多个孔,该混合构件以其轴向与所述消音器的轴向成为大致同轴的方式设置,并从大致圆锥状的扩展侧的另一端部导入从所述柴油机排出的所述废气的一部分。
在消音器的内部设置侧壁具有多个孔的大致圆锥状的混合构件,从大致圆锥状的扩展侧的端部导入废气。从扩展侧的端部导入到混合构件的内部的废气从设置在混合构件的侧壁上的多个孔导出,与从消音器的侧壁导入到消音器的内部的空气在消音器的内部均匀地混合。因此,能够防止导向压缩机的空气和废气的偏流,从而将温度均匀化的混合空气导向吸入口。因此,能够抑制供给的混合空气的温度不均匀引起的增压器效率的下降和可靠性的下降。
本发明的第二形态的柴油机具备上述任一项所述的增压器。
使用能够吸引混合均匀化后的混合空气的增压器。因此,能够从增压器将充分混合后的压缩混合空气向柴油机引导。因此,混合空气的不均匀引起的各气缸的变动消失,能够抑制柴油机的性能恶化。
【发明效果】
根据本发明,在压缩机的吸入口的上游设置将压缩机吸引的空气与从柴油机排出的废气的一部分混合的混合机构。由此,能够使空气与废气均匀地混合,向压缩机引导。因此,能够防止导向压缩机的空气和废气引起的偏流,将空气与废气均匀混合而温度均匀化后的空气(混合空气)导向吸入口。因此,能够抑制增压器的效率下降和可靠性的下降。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的增压器的简要结构的纵向剖视图。
图2是本发明的第二实施方式的增压器的在返回气体用壳体上设置的混合构件的立体图。
图3是本发明的第二实施方式的变形例1的增压器的在返回气体用壳体上设置的混合构件的立体图。
图4是本发明的第二实施方式的变形例2的增压器的在返回气体用壳体上设置的混合构件的立体图。
图5是本发明的第四实施方式的增压器的在返回气体用壳体上设置的混合构件的立体图。
图6是表示本发明的第五实施方式的增压器的简要结构的纵向剖视图。
图7是表示以往的大型的增压器的简要结构的纵向剖视图。
【符号说明】
1 增压器
2 涡轮
3 压缩机
6 旋转轴
11a 压缩机壳体入口(吸入口)
20 返回气体用壳体(混合机构)
具体实施方式
[第一实施方式]
以下,参照图1,说明本发明的第一实施方式。
图1表示在作为船舶的主机而使用的大型的船舶用柴油机(未图示)上搭载的增压器1。
在船舶用柴油机搭载有多台增压器1。
增压器1具有:利用船舶用柴油机排出的废气进行驱动的涡轮2;由涡轮2驱动而旋转的旋转轴6;由于旋转轴6被驱动进行旋转而压缩空气的压缩机3;设置在涡轮2与压缩机3之间并对旋转轴6进行支承的轴承台4。
涡轮2具有:涡轮壳体7;利用从船舶用柴油机供给的废气(废气)进行旋转的涡轮圆盘8;沿着涡轮圆盘8的周向设置的涡轮叶片9。
涡轮壳体7以将涡轮圆盘8和涡轮叶片9覆盖的方式设置。涡轮壳体7具有:从船舶用柴油机的废气集合管(未图示)引导废气的涡轮壳体入口7a;将船舶用柴油机的废气向涡轮叶片9引导的废气通路7b;将通过了涡轮叶片9的废气向涡轮2外引导的涡轮壳体出口7c。
涡轮圆盘8呈圆盘形状,从旋转中心朝向径向外侧延伸的涡轮叶片9沿着周向设置多个。涡轮叶片9由涡轮壳体7以包围径向的外侧的方式覆盖。从废气通路7b将废气向涡轮叶片9引导。利用向涡轮叶片9引导的废气,来驱动涡轮圆盘8及旋转轴6旋转。驱动涡轮圆盘8及旋转轴6旋转的废气从涡轮叶片9向涡轮壳体出口7c流出。
压缩机3具有压缩机壳体11和被驱动进行旋转而压缩空气(新气)的叶轮12。
压缩机壳体11以覆盖叶轮12的方式设置。压缩机壳体11具有:经由消音器13及后述的返回气体用壳体(混合机构)20而取入来自外部的空气及废气(以下,称为“EGR气体”)的压缩机壳体入口(吸入口)11a;对叶轮12压缩后的空气进行引导的涡旋室11b;将叶轮12压缩后的空气(新气)排出的压缩机壳体出口11c。
叶轮12呈大致圆盘形状,在其一表面上设有多个从中心朝向径向外侧延伸的叶片(未图示)。叶轮12由涡旋室11b以包围径向外侧的方式覆盖。从压缩机壳体入口11a吸入的空气及EGR气体被导向叶轮12。设置在同轴6上的涡轮2被驱动进行旋转而驱动叶轮12旋转。通过被驱动进行旋转的叶轮12,对从压缩机壳体入口11a吸入的空气及EGR气体进行压缩,压缩后的空气及EGR气体向叶轮12的径向外侧送出。由叶轮12压缩后的空气及EGR气体通过涡旋室11b从压缩机壳体出口11c导出。
压缩机壳体11以在其与消音器13之间夹有返回气体用壳体20的方式设置。返回气体用壳体20在其外壁的局部开设有导入口20a,该导入口20a连接有对船舶用柴油机的废气的一部分即EGR气体进行引导的EGR返回配管(未图示)。返回气体用壳体20在其内部设有大致圆筒状的混合构件21。
混合构件21呈大致圆筒状,其直径与压缩机壳体入口11a的直径大致同等。混合构件21将其轴向的一端部与压缩机壳体入口11a连接,并将另一端部与消音器13连接,由此,能够使从消音器13导入到混合构件21的内部的空气向压缩机壳体入口11a通过。混合构件21是将在侧壁上设有多个孔22的多孔板形成为圆筒状而得到的构件。设于混合构件21的多个孔22例如分别为大致圆形形状。
在轴承台4贯通有一端向涡轮2侧突出且另一端向压缩机3侧突出的旋转轴6。而且,在轴承台4连接有涡轮壳体7和压缩机壳体11。所述涡轮壳体7、轴承台4、压缩机壳体11通过多个螺栓(未图示)而连结成一体。
在轴承台4设有轴颈轴承(未图示)、推力轴承(未图示)。所述轴颈轴承设置在涡轮2侧的附近和压缩机3侧的附近。通过这些轴颈轴承,旋转轴6能够旋转,并且由轴承台4支承。
此外,通过在朝向旋转轴6的半径方向外周而突出设置的推力环(未图示)的两侧配置的推力轴承,使废气作用于涡轮叶片9而限制旋转轴6向轴向的移动,并且旋转轴6能够旋转。
接下来,使用图1,说明向增压器1供给的EGR气体和空气的流动。
从船舶用柴油机的废气集合管向涡轮壳体7的涡轮壳体入口7a引导废气。向涡轮壳体入口7a引导的废气经由废气通路7b而被导向涡轮叶片9。通过向涡轮叶片9引导的废气来驱动涡轮圆盘8及旋转轴6旋转。驱动涡轮圆盘8及旋转轴6旋转的废气从涡轮叶片9向涡轮壳体出口7c流出。
在旋转轴6上的设有涡轮圆盘8的端部的相反端设有叶轮12,因此通过废气来驱动旋转轴6旋转,由此驱动叶轮12旋转。叶轮12被驱动进行旋转,从消音器13的外周将空气向消音器13内吸引。而且,从设置在消音器13与压缩机壳体11之间的返回气体用壳体20的开口部20a,将船舶用柴油机的废气的一部分作为EGR气体而导入到返回气体用壳体20内。
由于叶轮12被驱动进行旋转而经由消音器13吸引的空气(新气)被导入到在返回气体用壳体20的内部设置的大致圆筒状的混合构件21的内部。而且,从返回气体用壳体20的导入口20a导入到返回气体用壳体20内的EGR气体从设于混合构件21的多个孔22被导向混合构件21的内部。由此,能够向通过混合构件21的内部的空气均匀地混合EGR气体。
如此,在混合构件21的内部均匀地混合后的空气与EGR气体作为混合空气而从压缩机壳体入口11a向压缩机壳体11的内部吸引。吸引到压缩机壳体11的内部的混合空气由驱动而旋转的叶轮12压缩。由叶轮12压缩后的混合空气经由涡旋室11b从压缩机壳体出口11c排出。
如此从增压器1排出的压缩后的混合空气向船舶用柴油机供给。借助增压器1而空气与EGR气体充分混合而成的混合空气向船舶用柴油机供给。
根据本实施方式的增压器1及具备增压器1的船舶用柴油机,能起到以下的作用效果。
在压缩机3的压缩机壳体入口(吸入口)11a的上游且在与消音器13之间,设有将压缩机3吸引的空气(新气)与从船舶用柴油机(柴油机)排出的废气的一部分即EGR气体混合的返回气体用壳体(混合机构)20。由此,能够使空气与EGR气体均匀地混合而向压缩机壳体入口11a引导。因此,防止向压缩机壳体入口11a引导的空气与废气混合而成的混合空气的偏流,能够将温度均匀化的混合空气向压缩机壳体入口11a引导。因此,能够抑制吸引的混合空气的温度不均匀引起的增压器1的效率下降或可靠性的下降。
使用在侧壁具有多个孔22的大致圆筒状的混合构件21,将混合构件21的轴向的一端部与压缩机壳体入口11a连接,从混合构件21的轴向的另一端部吸入空气。由此,从设置在混合构件21的侧壁上的孔22将EGR气体向混合构件21的内部引导,在混合构件21的内部能够使空气与EGR气体混合。因此,能够向压缩机壳体入口11a供给通过混合构件21而均匀地混合后的混合空气。
使用能够对混合均匀化的混合空气进行吸引的增压器1。因此,能够从增压器1将均匀地混合后的压缩混合空气向船舶用柴油机(未图示)引导。因此,混合空气的不均匀引起的各气缸的变动消失,能够抑制船舶用柴油机的性能恶化。
需要说明的是,在本实施方式中,使用船舶用柴油机作为柴油机进行了说明,但本发明并未限定于此,也可以陆地发电用柴油机。
[第二实施方式]
本实施方式的增压器及具备该增压器的船舶用柴油机的在返回气体用壳体的与导入口对置的混合构件的侧壁上设置的孔数不同于在除此以外的位置的侧壁上设置的孔数,在这一点上与第一实施方式不同,其他相同。因此,对于同一结构及EGR气体和空气的流动,标注同一符号而省略其说明。
图2表示本实施方式的在返回气体用壳体(混合机构)上设置的混合构件的侧壁的立体图。
图2表示设置在返回气体用壳体(未图示)上的与导入口(未图示)对置的混合构件21的侧壁,图2中所示的虚线表示设置在与导入口对置的侧壁的相反侧的侧壁上的孔22。
如图2那样,6个孔22a、22b、22c、22d、22e、22f大致等间隔地呈圆状设置在与导入口对置的混合构件21的侧壁上。
在与导入口对置的混合构件21的侧壁以外的位置上设置的孔22除了大致等间隔地呈圆状设置的6个孔22a、22b、22c、22d、22e、22f之外,在由6个孔22a、22b、22c、22d、22e、22f形成的圆的大致中心部如虚线所示那样还设有孔22g。
即,相对于设置在与导入口对置的混合构件21的侧壁上的孔22a、22b、22c、22d、22e、22f的个数(6个),设置在与导入口对置的混合构件21的侧壁以外的位置上的孔22a、22b、22c、22d、22e、22f、22g的个数(7个)增多。
这样的话,通过使设置在与导入口对置的混合构件21的侧壁上的孔22的个数比设置在除此以外的侧壁上的孔22的个数少,而从返回气体用壳体的导入口向返回气体用壳体的内部导入的EGR气体(废气的一部分)在混合构件21与返回气体用壳体之间移动,旋入到导入口侧的相反侧,而被导向混合构件21的内部。
因此,能够抑制EGR气体的浓度在导入口侧的混合构件21内升高的情况,从而在混合构件21的内部的圆周方向上变得均匀。
根据本实施方式的增压器及具备该增压器的船舶用柴油机,能起到以下的作用效果。
设置在与导入口(未图示)对置的混合构件21的侧壁上的孔22a、22b、22c、22d、22e、22f的个数(6个)比设置在与导入口未对置的混合构件21的侧壁上的孔22a、22b、22c、22d、22e、22f、22g的个数(7个)少。由此,使从导入口导入到返回气体用壳体(混合机构)内的EGR气体(废气的一部分)旋入与导入口未对置的混合构件21的侧壁侧,从而能够导入到混合构件21的内部。因此,能够从混合构件21的大致圆周方向均匀地使废气与通过混合构件21的内部的空气(新气)混合。因此,能够向压缩机壳体入口(吸入口)供给通过混合构件21而均匀地混合后的混合空气。
需要说明的是,在本实施方式中,说明了在与导入口对置的混合构件21的侧壁以外的侧壁上,在由孔22a、22b、22c、22d、22e、22f形成的圆状的大致中心部设置孔22g的情况,但本发明并未限定于此。可以如图3的虚线所示的本实施方式的变形例1那样在与导入口对置的混合构件21的侧壁上不设置混合构件21的轴向的端部附近的孔22,或者也可以如图4的虚线所示的变形例2那样在混合构件21的轴向的大致中心部不设置多个孔22。
[第三实施方式]
本实施方式的增压器及具备该增压器的船舶用柴油机的设置在返回气体用壳体的与导入口对置的混合构件的侧壁上的孔的直径比设置在除此以外的位置的侧壁上的孔的直径小,在这一点上与第一实施方式不同,其他相同。因此,对于同一结构及EGR气体和空气的流动,省略其说明。
设置在返回气体用壳体(混合机构)的与导入口对置的混合构件的侧壁上的孔的直径比设置在与导入口对置的侧壁以外的位置上的孔的直径小。这样的话,通过使设置在与导入口对置的混合构件的侧壁上的孔的直径比设置在除此以外的侧壁上的孔的直径小,而从返回气体用壳体(未图示)的导入口导入到返回气体用壳体的内部的EGR气体(废气的一部分)在混合构件与返回气体用壳体之间移动,旋入至导入口侧的相反侧而被导向混合构件的内部。
根据本实施方式的增压器及具备该增压器的船舶用柴油机,能起到以下的作用效果。
设置在返回气体用壳体(混合机构)的与导入口对置的混合构件的侧壁上的孔径比设置在与导入口未对置的侧壁上的孔径小。由此,从导入口导入到混合机构内的EGR气体(废气的一部分)旋入与导入口未对置的侧壁侧,而能够导入到混合构件的内部。因此,能够从通过混合构件的内部的空气(新气)的大致圆周方向均匀地使EGR气体混合。因此,能够向压缩机壳体入口(吸入口)供给通过混合构件而均匀地混合后的混合空气。
[第四实施方式]
本实施方式的增压器及具备该增压器的船舶用柴油机的设置在返回气体用壳体的与导入口对置的混合构件的侧壁上的孔面积与设置在除此以外的位置的侧壁上的孔面积不同,在这一点上与第一实施方式不同,其他相同。因此,对于同一结构及EGR气体和空气的流动,标注同一符号而省略其说明。
图5表示本实施方式的在返回气体用壳体(混合机构)上设置的混合构件的侧壁的立体图。
在混合构件21的侧壁上,如图5所示,以在混合构件21的长度方向上具有长轴的方式设置多个大致长方形形状的孔23。长方形形状的孔23相互以长轴彼此平行的方式设置在混合构件21的侧壁。
另外,在返回气体用壳体(未图示)的与导入口(未图示)对置的混合构件21的侧壁上,在压缩机壳体入口(吸入口)附近(图5中的右侧)的局部取代大致长方形形状的孔23而设置大致圆状的孔22。该孔22的内径与大致长方形形状的孔23的短轴大致相同,孔22的孔面积为大致长方形形状的孔23的孔面积的0.3倍。
根据本实施方式的增压器及具备该增压器的船舶用柴油机,起到以下的作用效果。
在返回气体用壳体(混合机构)的与导入口(未图示)对置的混合构件21的侧壁上设置的孔22的孔面积为设置在与导入口未对置的侧壁上的孔23的孔面积的0.3倍。由此,使从导入口导入到混合构件21内的EGR气体(废气的一部分)旋入与导入口未对置的混合构件21的侧壁侧,从而能够导向混合构件21的内部。因此,能够从通过混合构件21的内部的空气(新气)的大致圆周方向均匀地混合EGR气体。因此,能够向压缩机壳体入口(吸入口)供给通过混合构件21而均匀地混合后的混合空气。
需要说明的是,在本实施方式中,说明了设置在返回气体用壳体的与导入口对置的混合构件21的侧壁上的孔22的孔面积为设置在与导入口未对置的侧壁上的孔23的孔面积的0.3倍的情况,但本发明并未限定于此,孔22的孔面积可以是孔23的孔面积的0.3倍至0.8倍,只要是能够使混合构件21内部的空气与EGR气体的混合均匀的大小即可。
[第五实施方式]
本实施方式的增压器及具备该增压器的船舶用柴油机在消音器的内部设置混合构件,在这一点上与第一实施方式不同,其他相同。因此,对于同一结构及EGR气体和空气的流动,标注同一符号而省略其说明。
图6示出表示了本实施方式的增压器的简要结构的纵向剖视图。
在压缩机壳体11的压缩机壳体入口(吸入口)11a设有与压缩机壳体11的外径大致同径的消音器(混合机构)13。消音器13形成大致圆筒状,从其侧壁导入空气(新气)而进行消音。而且,在消音器13的压缩机3侧的相反侧的面(图6中的左端面)上开设有将EGR气体(废气的一部分)导入的消音器用导入口13a。
在这种消音器13的内部设有大致圆锥状的混合构件30。混合构件30在其侧壁上具有多个孔31,混合构件30的轴向与消音器13的轴向设置成为大致同轴。设置在消音器13内部的混合构件30在大致圆锥状的扩展侧的另一端部具有将从船舶用柴油机(柴油机)排出的EGR气体导入的导入口30a。导入口30a成为凸缘结构,从消音器13的内侧通过螺栓(未图示)而固定于消音器用导入口13a。
EGR气体从未图示的EGR返回配管经由消音器用导入口13a而从混合构件30的导入口30a被导向混合构件30的内部。被导入到混合构件30的内部的EGR气体从设置在混合构件30的侧壁上的多个孔31向消音器13内导出。
在消音器13内部,压缩机3进行旋转驱动,由此从消音器13的侧壁吸引空气。由消音器13吸引的空气与从混合构件30的孔31导出的EGR气体混合,被导向压缩机壳体入口11a。
根据本实施方式的增压器及具备该增压器的船舶用柴油机,起到以下的作用效果。
在消音器(混合机构)13的内部设置大致圆锥状的混合构件30,该混合构件30在侧壁具有多个孔31,从在混合构件30的扩展侧的端部设置的导入口30a导入EGR气体(废气的一部分)。从导入口30a导入到混合构件30的内部的EGR气体从设置在混合构件30的侧壁上的多个孔31向消音器13的内部导出,与从消音器13的侧壁导入到消音器13的内部的空气(新气)均匀地混合。因此,能够防止向压缩机3的压缩机壳体入口(吸入口)11a引导的空气和EGR气体的偏流,而将温度均匀化后的混合空气向压缩机壳体入口11a引导。因此,能够抑制供给的混合空气的温度不均匀引起的增压器1的效率的下降和可靠性的下降。

Claims (6)

1.一种增压器,其中,具备:
涡轮,其由柴油机排出的废气驱动而旋转;
旋转轴,其在一端上设有所述涡轮;
压缩机,其设置在该旋转轴的另一端上,对通过所述涡轮被驱动旋转而从吸入口吸引的空气进行压缩;
混合机构,其设置在所述吸入口的上游,
该混合机构设置在消音器与所述压缩机之间,
所述混合机构将所述废气的一部分与所述空气混合并向所述吸入口引导。
2.根据权利要求1所述的增压器,其中,
所述混合机构具备:设置在该混合机构的内部且在侧壁上具有多个孔的圆筒状的混合构件;将所述废气的一部分导入的导入口,
所述混合构件的轴向的一端部与所述吸入口连接,在另一端部吸入所述空气。
3.根据权利要求2所述的增压器,其中,
设置在所述混合构件的与所述导入口对置的所述侧壁上的所述孔的个数比设置在与所述导入口未对置的所述侧壁上的所述孔的个数少。
4.根据权利要求2所述的增压器,其中,
设置在所述混合构件的与所述导入口对置的所述侧壁上的所述孔的孔径比设置在与所述导入口未对置的所述侧壁上的所述孔的孔径小。
5.根据权利要求2所述的增压器,其中,
设置在所述混合构件的与所述导入口对置的所述侧壁上的所述孔的孔面积是设置在与所述导入口未对置的所述侧壁上的所述孔的孔面积的0.3倍至0.8倍的大小。
6.一种柴油机,其中,
具备权利要求1~5中任一项所述的增压器。
CN201410471888.7A 2011-01-19 2012-01-18 增压器及具备该增压器的柴油机 Pending CN104314667A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011009243A JP5825791B2 (ja) 2011-01-19 2011-01-19 過給機およびこれを備えたディーゼル機関
JP2011-009243 2011-04-04

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280002213.7A Division CN103038477B (zh) 2011-01-19 2012-01-18 增压器及具备该增压器的柴油机

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104314667A true CN104314667A (zh) 2015-01-28

Family

ID=46515769

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280002213.7A Active CN103038477B (zh) 2011-01-19 2012-01-18 增压器及具备该增压器的柴油机
CN201410471888.7A Pending CN104314667A (zh) 2011-01-19 2012-01-18 增压器及具备该增压器的柴油机

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280002213.7A Active CN103038477B (zh) 2011-01-19 2012-01-18 增压器及具备该增压器的柴油机

Country Status (5)

Country Link
EP (2) EP2666989B1 (zh)
JP (1) JP5825791B2 (zh)
KR (5) KR101506820B1 (zh)
CN (2) CN103038477B (zh)
WO (1) WO2012099146A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108730073A (zh) * 2018-03-26 2018-11-02 北京理工大学 一种增压柴油机发动机的高压废气再循环系统

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6000077B2 (ja) * 2012-11-09 2016-09-28 三菱重工業株式会社 排気タービンの支持構造
DE102013003418A1 (de) * 2013-02-28 2014-08-28 Volkswagen Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine
JP6071813B2 (ja) * 2013-09-06 2017-02-01 三菱重工業株式会社 過給装置
JP6056748B2 (ja) * 2013-12-20 2017-01-11 トヨタ自動車株式会社 過給エンジンのegrシステム
JP6133770B2 (ja) * 2013-12-27 2017-05-24 大豊工業株式会社 ガス混合装置
JP2015124760A (ja) * 2013-12-27 2015-07-06 大豊工業株式会社 ガス混合装置
JP6223859B2 (ja) * 2014-02-24 2017-11-01 三菱重工業株式会社 過給機及びモータ冷却方法
DE102014212606B4 (de) * 2014-06-30 2020-12-17 Ford Global Technologies, Llc Kraftfahrzeug und Luftfilterbox
JP6392103B2 (ja) * 2014-12-09 2018-09-19 三菱重工業株式会社 吸音装置、遠心圧縮機、および過給機
DE102014019147A1 (de) * 2014-12-19 2016-06-23 Daimler Ag Luftleitung für einen Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftwagens
CN105114217A (zh) * 2015-09-29 2015-12-02 安徽江淮汽车股份有限公司 一种egr废气混合机构
US10132216B2 (en) 2016-05-31 2018-11-20 Progress Rail Locomotive Inc. Crankcase ventilation system for an internal combustion engine
JP6841645B2 (ja) * 2016-12-12 2021-03-10 三菱重工業株式会社 Egrシステムおよびディーゼルエンジン
GB2568234B (en) * 2017-10-30 2021-12-08 Zehnder Group Lenham Ltd Domestic ventilation fan with tapering projections for reducing turbulence

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51120315A (en) * 1975-04-15 1976-10-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Air intake sound absorbing device for exhaust turbine supercharger
JPH05195893A (ja) * 1992-01-20 1993-08-03 Toushiyou Eng Kk 通路断面積変化型消音装置
CN1771082A (zh) * 2003-03-21 2006-05-10 克林-厄普有限公司 减少废气中燃烧残余的方法和设备
CN1780980A (zh) * 2003-04-01 2006-05-31 Avl里斯脱有限公司 设有活塞式喷射泵的内燃机
CN1784541A (zh) * 2003-03-11 2006-06-07 菲亚特奥托有限公司 一种清除内燃机废气中微粒的方法
CN1782340A (zh) * 2004-07-23 2006-06-07 通用电气公司 涡轮增压器再循环阀
US20070271920A1 (en) * 2006-05-24 2007-11-29 Honeywell International, Inc. Exhaust gas recirculation mixer
WO2009068181A1 (de) * 2007-11-28 2009-06-04 Borgwarner Inc. Turbolader
CN101573516A (zh) * 2007-02-09 2009-11-04 三菱重工业株式会社 排气涡轮增压器

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL298027A (zh) * 1900-01-01
US3892070A (en) * 1970-05-08 1975-07-01 Ranendra K Bose Automobile anti-air pollution device
DE10002581C2 (de) * 2000-01-21 2002-01-17 Man B & W Diesel Ag Turbolader
DE60018041T2 (de) * 2000-05-05 2005-07-28 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Rückführung von Abgas in den Ansaugluftstrom
JP2002180913A (ja) * 2000-12-08 2002-06-26 Yamaha Motor Co Ltd Egr構造
JP2004360547A (ja) 2003-06-04 2004-12-24 Arupatec Kk 過給機用サイレンサ
DE102005048911A1 (de) 2005-10-10 2007-04-12 Behr Gmbh & Co. Kg Anordnung zur Rückführung und Kühlung von Abgas einer Brennkraftmaschine
CN101578439B (zh) * 2007-02-05 2011-11-16 博格华纳公司 涡轮增压器
JP5813017B2 (ja) * 2010-02-17 2015-11-17 ボーグワーナー インコーポレーテッド ターボチャージャ

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51120315A (en) * 1975-04-15 1976-10-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Air intake sound absorbing device for exhaust turbine supercharger
JPH05195893A (ja) * 1992-01-20 1993-08-03 Toushiyou Eng Kk 通路断面積変化型消音装置
CN1784541A (zh) * 2003-03-11 2006-06-07 菲亚特奥托有限公司 一种清除内燃机废气中微粒的方法
CN1771082A (zh) * 2003-03-21 2006-05-10 克林-厄普有限公司 减少废气中燃烧残余的方法和设备
CN1780980A (zh) * 2003-04-01 2006-05-31 Avl里斯脱有限公司 设有活塞式喷射泵的内燃机
CN1782340A (zh) * 2004-07-23 2006-06-07 通用电气公司 涡轮增压器再循环阀
US20070271920A1 (en) * 2006-05-24 2007-11-29 Honeywell International, Inc. Exhaust gas recirculation mixer
CN101573516A (zh) * 2007-02-09 2009-11-04 三菱重工业株式会社 排气涡轮增压器
WO2009068181A1 (de) * 2007-11-28 2009-06-04 Borgwarner Inc. Turbolader

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108730073A (zh) * 2018-03-26 2018-11-02 北京理工大学 一种增压柴油机发动机的高压废气再循环系统

Also Published As

Publication number Publication date
EP2666989A4 (en) 2014-07-02
CN103038477A (zh) 2013-04-10
KR20170044217A (ko) 2017-04-24
EP2666989A1 (en) 2013-11-27
KR101506820B1 (ko) 2015-03-27
JP5825791B2 (ja) 2015-12-02
KR20140111351A (ko) 2014-09-18
WO2012099146A1 (ja) 2012-07-26
EP2666989B1 (en) 2015-12-09
EP2915974A1 (en) 2015-09-09
CN103038477B (zh) 2015-04-22
KR20130021468A (ko) 2013-03-05
KR20180049829A (ko) 2018-05-11
KR20160017118A (ko) 2016-02-15
JP2012149579A (ja) 2012-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103038477B (zh) 增压器及具备该增压器的柴油机
US9091275B2 (en) Integrated EGR mixer and ported shroud housing compressor
US7252474B2 (en) Sealing arrangement in a compressor
US20150159664A1 (en) Compressor cover for turbochargers
CN104040144B (zh) 混合排气涡轮增压器
JP2005273651A (ja) 内燃機関の過給システム
US20160130976A1 (en) Turbine-end bearing support and cooling system
JP2009047163A (ja) 効率範囲が広い出力タービンを備えた内燃機関装置
CN104884759A (zh) 控制egr和排气流的分体式喷嘴环
JP2007056790A (ja) 排気タービン過給機
CN206468433U (zh) 一种发动机机械增压器
CN101131115A (zh) 水冷中间壳涡轮增压机构
JP2009257097A (ja) 排気エネルギー回収装置
JP2012229677A (ja) 内燃機関の過給装置
KR100963278B1 (ko) 터보 차저
JP2019167954A (ja) ターボ圧縮機
CN211791059U (zh) 一种电动增压器电机的冷却结构
KR20150100346A (ko) 배기가스 재순환 시스템용 배기가스 공급장치
JP6041943B2 (ja) 舶用ディーゼル機関用過給機およびこれを備えた舶用ディーゼル機関
JP2021032250A (ja) 排ガス再循環ブロワ及び内燃機関
KR20190106021A (ko) 과급기
CN111431325A (zh) 一种电动增压器电机的冷却结构
CN101598063B (zh) 一种供氧散热增压装置
KR20150034841A (ko) 엔진 시스템용 라인어셈블리
CN116398291A (zh) 一种倒置核心机的涡扇发动机及飞行器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20170815

Address after: Tokyo, Japan

Applicant after: Mit-subishi Heavy Industries Ltd.

Applicant after: Japan motor Limited by Share Ltd

Address before: Tokyo, Japan

Applicant before: Mit-subishi Heavy Industries Ltd.

RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150128