JP2849955B2 - タ−ボ過給機を有する２サイクルエンジン - Google Patents
タ−ボ過給機を有する２サイクルエンジンInfo
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- JP2849955B2 JP2849955B2 JP3084820A JP8482091A JP2849955B2 JP 2849955 B2 JP2849955 B2 JP 2849955B2 JP 3084820 A JP3084820 A JP 3084820A JP 8482091 A JP8482091 A JP 8482091A JP 2849955 B2 JP2849955 B2 JP 2849955B2
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- JP
- Japan
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- turbocharger
- pole
- engine
- rotor
- stator
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Links
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はタ−ボ過給機のコンプレ
ッサを電気的に駆動するようにしたタ−ボ過給機を有す
る２サイクルエンジンの改良に関するものである。
ッサを電気的に駆動するようにしたタ−ボ過給機を有す
る２サイクルエンジンの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】タ−ボ過給機をエンジンの吸排気系統に
設けたいわゆるコンパウンドシステムはエンジンの排気
ガスのエネルギを利用してタ−ビンを回転し、このタ−
ビンによりコンプレッサを回転してエンジンに燃焼用空
気を過給しエンジン効率を向上するとともに、タービン
軸に連結した電動−発電機をタービンで回転せしめて電
動ー発電機にて発電しながら蓄電手段に充電し、排気ガ
スのエネルギが低い段階でその充電した電力により電動
−発電機を電動機運転してコンプレッサを駆動し、エン
ジンに燃焼用空気を過給してエンジン効率を向上するよ
うにしている。そして、このようなシステムは、例え
ば、特願平１−２８２５５４号として出願されている。
設けたいわゆるコンパウンドシステムはエンジンの排気
ガスのエネルギを利用してタ−ビンを回転し、このタ−
ビンによりコンプレッサを回転してエンジンに燃焼用空
気を過給しエンジン効率を向上するとともに、タービン
軸に連結した電動−発電機をタービンで回転せしめて電
動ー発電機にて発電しながら蓄電手段に充電し、排気ガ
スのエネルギが低い段階でその充電した電力により電動
−発電機を電動機運転してコンプレッサを駆動し、エン
ジンに燃焼用空気を過給してエンジン効率を向上するよ
うにしている。そして、このようなシステムは、例え
ば、特願平１−２８２５５４号として出願されている。
【０００３】
【発明が解決しょうとする課題】一方、２サイクルエン
ジンは、理論上４サイクルエンジンの２倍の出力を出す
ことができるという利点がある。しかしながら、２サイ
クルエンジンはその掃気圧が排気圧よりも高いことが条
件であり、掃気圧が排気圧よりも低いときには十分な掃
気ができなくなり２サイクルエンジンの効率が低下す
る。上記コンパウンドシステムはエンジンの排気ガスの
エネルギを利用して、あるいは電力を使用してコンプレ
ッサを作動させ、エンジンの吸気圧を上昇せしめようと
するものである。したがって、このようなコンパウンド
システムは２サイクルエンジンに適用した場合、吸気圧
すなわち掃気圧を上昇せしめることができ、極めて好都
合なシステムであるといえる。
ジンは、理論上４サイクルエンジンの２倍の出力を出す
ことができるという利点がある。しかしながら、２サイ
クルエンジンはその掃気圧が排気圧よりも高いことが条
件であり、掃気圧が排気圧よりも低いときには十分な掃
気ができなくなり２サイクルエンジンの効率が低下す
る。上記コンパウンドシステムはエンジンの排気ガスの
エネルギを利用して、あるいは電力を使用してコンプレ
ッサを作動させ、エンジンの吸気圧を上昇せしめようと
するものである。したがって、このようなコンパウンド
システムは２サイクルエンジンに適用した場合、吸気圧
すなわち掃気圧を上昇せしめることができ、極めて好都
合なシステムであるといえる。
【０００４】しかしながら、上記電動−発電機を電動機
として使用し、コンプレッサを回転して過給するには大
量の電力を必要とする。まして、アイドリング時のよう
にエンジンの回転数が低く、通常のＡＣジェネレ−タの
発電量も少なく、蓄電手段に蓄えられている電力が少な
い場合には、過給することができないという不具合が生
じる。
として使用し、コンプレッサを回転して過給するには大
量の電力を必要とする。まして、アイドリング時のよう
にエンジンの回転数が低く、通常のＡＣジェネレ−タの
発電量も少なく、蓄電手段に蓄えられている電力が少な
い場合には、過給することができないという不具合が生
じる。
【０００５】本発明は上記問題を解決するためになされ
たものであり、２サイクルエンジンにコンパウンドシス
テムを採用するに当たり、エンジンから排出される排気
ガス圧が低い場合であっても、コンパウンドシステムか
ら供給される吸気圧が常に排気ガス圧よりも高く保持で
きるようなタ−ボ過給機を有する２サイクルエンジンを
提供するものである。
たものであり、２サイクルエンジンにコンパウンドシス
テムを採用するに当たり、エンジンから排出される排気
ガス圧が低い場合であっても、コンパウンドシステムか
ら供給される吸気圧が常に排気ガス圧よりも高く保持で
きるようなタ−ボ過給機を有する２サイクルエンジンを
提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、エンジンの回転軸に結合したフライホイ
ールの外周に櫛歯状の凸極からなる回転子を設けるとと
もに、該回転子の凸極に近接して前記凸極と同ピッチで
あって交互にＮ極とＳ極に着磁された永久磁石からなる
凸極を有し、かつ該Ｎ極とＳ極からなる永久磁石の磁路
に巻回されたコイルを有するステータを設け、前記回転
子とステータとで回転電機を構成し、前記回転電機から
発生した電力をターボ過給機に結合した電動機に供給し
てターボ過給機の回転を付勢することを特徴とするター
ボ過給機を有する２サイクルエンジンを提供する。
に、本発明は、エンジンの回転軸に結合したフライホイ
ールの外周に櫛歯状の凸極からなる回転子を設けるとと
もに、該回転子の凸極に近接して前記凸極と同ピッチで
あって交互にＮ極とＳ極に着磁された永久磁石からなる
凸極を有し、かつ該Ｎ極とＳ極からなる永久磁石の磁路
に巻回されたコイルを有するステータを設け、前記回転
子とステータとで回転電機を構成し、前記回転電機から
発生した電力をターボ過給機に結合した電動機に供給し
てターボ過給機の回転を付勢することを特徴とするター
ボ過給機を有する２サイクルエンジンを提供する。
【０００７】
【作用】本発明はこのように構成することにより、フラ
イホイ−ルが回転するとフライホイ−ルの歯が永久磁石
の磁束を切るので、この時コイルに電流が発生する。そ
してこの発電された電流によりタービン軸に連結した回
転電機を回転させてコンプレッサの駆動を助成する。
イホイ−ルが回転するとフライホイ−ルの歯が永久磁石
の磁束を切るので、この時コイルに電流が発生する。そ
してこの発電された電流によりタービン軸に連結した回
転電機を回転させてコンプレッサの駆動を助成する。
【０００８】
【実施例】以下本発明の一実施例について説明する。図
１において、エンジンのシリンダヘッド１に設けられた
排気管２０の後端にはタ−ボチャ−ジャ２が設けられ排
気ガスにより駆動されるタービンと同軸に設けられたコ
ンプレッサにより圧縮された空気は吸気ポ−ト３から燃
焼用空気としてシリンダ内に過給される。このタ−ボチ
ャ−ジャ２にはタ−ボチャ−ジャ２のタ−ビンにより回
転される電動−発電機４が設けられている。図２に示す
様にフライホイ−ル５の外周には、エンジンのスタート
用にリングギア６が櫛歯状に設けられている。リングギ
ヤは通常、炭素鋼が使用され、火炎焼き入れされるの
で、磁性材としては若干透磁率は悪いが、それに使用で
きないわけではない。そして、本発明では、このリング
キヤを回転子１００の凸極として使用する。該リングキ
ヤ６の外周には、小さな間隙を介してステータ１０が全
周あるいは部分的に設けられている。このステ−タ１０
は、図３に示す様に、内側に凸極７が形成されている。
これら凸極７はリングギヤ６と同ピッチに形成され、Ｎ
極とＳ極が交互に着磁されている。凸極７、７の間には
コイル１１が巻回されている。コントロ−ラ１２は中央
処理装置の外、メモリ等を備えたマイクロコンピュータ
としての構成を有する外、ステータ１０、回転子１００
を含む電動−発電機あるいはタービン軸に直結されてい
る電動−発電機４に導線５０あるいは導線５１を介して
電力を供給したり、電動−発電機４から送られる電力を
直流に変換する装置などを備えている外、エンジン制御
のためのソフトウエアを備えている。１３はフライホイ
−ル５の回転位相をチェックする周知の回転位置セン
サ、１４は負荷センサ、１５は回転センサ、１６はブ−
ストセンサ、１７は蓄電手段である。
１において、エンジンのシリンダヘッド１に設けられた
排気管２０の後端にはタ−ボチャ−ジャ２が設けられ排
気ガスにより駆動されるタービンと同軸に設けられたコ
ンプレッサにより圧縮された空気は吸気ポ−ト３から燃
焼用空気としてシリンダ内に過給される。このタ−ボチ
ャ−ジャ２にはタ−ボチャ−ジャ２のタ−ビンにより回
転される電動−発電機４が設けられている。図２に示す
様にフライホイ−ル５の外周には、エンジンのスタート
用にリングギア６が櫛歯状に設けられている。リングギ
ヤは通常、炭素鋼が使用され、火炎焼き入れされるの
で、磁性材としては若干透磁率は悪いが、それに使用で
きないわけではない。そして、本発明では、このリング
キヤを回転子１００の凸極として使用する。該リングキ
ヤ６の外周には、小さな間隙を介してステータ１０が全
周あるいは部分的に設けられている。このステ−タ１０
は、図３に示す様に、内側に凸極７が形成されている。
これら凸極７はリングギヤ６と同ピッチに形成され、Ｎ
極とＳ極が交互に着磁されている。凸極７、７の間には
コイル１１が巻回されている。コントロ−ラ１２は中央
処理装置の外、メモリ等を備えたマイクロコンピュータ
としての構成を有する外、ステータ１０、回転子１００
を含む電動−発電機あるいはタービン軸に直結されてい
る電動−発電機４に導線５０あるいは導線５１を介して
電力を供給したり、電動−発電機４から送られる電力を
直流に変換する装置などを備えている外、エンジン制御
のためのソフトウエアを備えている。１３はフライホイ
−ル５の回転位相をチェックする周知の回転位置セン
サ、１４は負荷センサ、１５は回転センサ、１６はブ−
ストセンサ、１７は蓄電手段である。
【０００９】このように構成した本実施例の作用につい
て次に説明する。エンジンが作動している限りフライホ
イ−ル５は回転し、フライホイ−ル５に取り付けられた
リングギヤ６も回転する。これによりリングギヤ６の歯
は凸極７の先端を通過し、永久磁石の磁束を切るため、
各コイル１１の中を通過する磁束は凸極７の先端をリン
グギヤ７が通過するのに同期して変化する。このため各
コイル１１の中に発電電流が流れる。
て次に説明する。エンジンが作動している限りフライホ
イ−ル５は回転し、フライホイ−ル５に取り付けられた
リングギヤ６も回転する。これによりリングギヤ６の歯
は凸極７の先端を通過し、永久磁石の磁束を切るため、
各コイル１１の中を通過する磁束は凸極７の先端をリン
グギヤ７が通過するのに同期して変化する。このため各
コイル１１の中に発電電流が流れる。
【００１０】そこで例えば、アイドリング時において、
エンジンの排気圧力が低下しタ−ボチャ−ジャ２のタ−
ビンの駆動が十分でない場合に、コントロ−ラ１２がこ
れを検知し、タ−ボチャ−ジャ２のタ−ビン軸に直結さ
れた電動−発電機４を駆動しコンプレッサを電気的に作
動させて燃焼用空気を昇圧して２サイクルエンジンの掃
気を図る。
エンジンの排気圧力が低下しタ−ボチャ−ジャ２のタ−
ビンの駆動が十分でない場合に、コントロ−ラ１２がこ
れを検知し、タ−ボチャ−ジャ２のタ−ビン軸に直結さ
れた電動−発電機４を駆動しコンプレッサを電気的に作
動させて燃焼用空気を昇圧して２サイクルエンジンの掃
気を図る。
【００１１】
【発明の効果】以上詳述したとおり本発明によれば、ク
ランクリングギヤの歯に対応した複数の永久磁石を設
け、この複数設けた永久磁石の磁路にコイルを巻回して
発電機を設け、この発電機で発電された電力によりター
ボチャージャのコンプレッサを回転させることができる
ので、２サイクルエンジンの回転数が低い時でも極めて
円滑な掃気を実現することができる。
ランクリングギヤの歯に対応した複数の永久磁石を設
け、この複数設けた永久磁石の磁路にコイルを巻回して
発電機を設け、この発電機で発電された電力によりター
ボチャージャのコンプレッサを回転させることができる
ので、２サイクルエンジンの回転数が低い時でも極めて
円滑な掃気を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例を示す模式図である。
【図２】 回転子の部分の部分拡大図である。
【図３】 ステータの部分拡大図である。
１…シリンダヘッド ２…タ−ボチャ−ジャ（タ−ボ過給機） ３…給気ポート ４…電動−発電機 ５…フライホイール ６…リングギヤ ７…凸極 １０…ステータ １１…コイル ２０…排気管 １００…回転子
Claims (1)
- 【請求項１】エンジンの回転軸に結合したフライホイー
ルの外周に櫛歯状の凸極からなる回転子を設けるととも
に、該回転子の凸極に近接して前記凸極と同ピッチであ
って交互にＮ極とＳ極に着磁された永久磁石からなる凸
極を有し、かつ該Ｎ極とＳ極からなる永久磁石の磁路に
巻回されたコイルを有するステータを設け、前記回転子
とステータとで回転電機を構成し、前記回転電機から発
生した電力をターボ過給機に結合した電動機に供給して
ターボ過給機の回転を付勢することを特徴とするターボ
過給機を有する２サイクルエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3084820A JP2849955B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | タ−ボ過給機を有する２サイクルエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3084820A JP2849955B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | タ−ボ過給機を有する２サイクルエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05321684A JPH05321684A (ja) | 1993-12-07 |
| JP2849955B2 true JP2849955B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=13841388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3084820A Expired - Lifetime JP2849955B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | タ−ボ過給機を有する２サイクルエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2849955B2 (ja) |
-
1991
- 1991-03-25 JP JP3084820A patent/JP2849955B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05321684A (ja) | 1993-12-07 |
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