過給ガソリンエンジンの低速トルク向上に関する動圧過給技術の研究

摘要

ターボ過給エンジンは容積型内燃機関と速度型過給機という2つの流体機械が空気と排気ガスという作動流体のみで作用し合っている．容積型内燃機関では回転数によらず一定の過給圧を，速度型過給機では回転数に合わせて流量と圧力を増加させるというそれぞれの要求特性がある．容積型／速度型という異なる特性の組み合わせゆえに流量及び圧力に対する互いの要求にアンマッチが生じる．そこで、図1に示す様な作動ガス通路を追加することでアンマッチの問題を改善できると考えた。図1において、矢印線の幅が作動流体の流量を表している．エンジン回転数の変化でエンジンを通過する流量が変化するが，エンジンバイパスとリサーキュレーションの通路を設定することで，コンプレッサ及びタービンを流れる流量は変化しないことを示している．これらのうち高回転域で利用する「リサーキュレーション」はすでに高圧ループEGRとして一般的に使用されている．「過給圧＜排気圧」の状態下では流量調整弁付の通路を配置するだけで容易に成立させることが出来る．