(57)【要約】【課題】舶用内燃機関において、加勢用の空気源を適切なレイアウトとする。【解決手段】舶用内燃機関としてのエンジン１は、空気圧を受けて始動するよう構成された主機関１０と、主機関１０へ空気を導く吸気通路２０と、吸気通路２０を流れる空気を過給するように構成された排気タービン過給機４０と、主機関１０を始動するための空気が加圧充填された空気源６１と、空気源６１から主機関１０へ至る空気流路６３と、排気タービン過給機４０へ空気を供給することにより、排気タービン過給機４０による過給に加勢するように構成された加勢装置７０と、を備え、加勢装置７０は、空気流路６３における中途の部位から分岐して排気タービン過給機４０へ至る加勢用流路７１を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気圧を受けて始動するよう構成された２ストローク式の主機関と、
前記主機関に空気を導く吸気通路と、
前記吸気通路を流れる空気を過給するように構成された排気タービン過給機と、
前記主機関を始動するための空気が加圧充填された空気源と、
前記空気源から前記主機関へ至る空気流路と、
前記排気タービン過給機へ空気を供給することにより、該排気タービン過給機による過給に加勢するように構成された加勢装置と、を備え、
前記加勢装置は、前記空気流路における中途の部位から分岐して前記排気タービン過給機へ至る加勢用流路を有する
ことを特徴とする舶用内燃機関。
【請求項２】
請求項１に記載された舶用内燃機関において、
前記加勢用流路とは別に、前記空気流路から分岐して成る制御用流路を備え、
前記加勢用流路は、前記空気流路における前記制御用流路との分岐部よりも下流側の部位から分岐する
ことを特徴とする舶用内燃機関。
【請求項３】
請求項２に記載された舶用内燃機関において、
前記加勢用流路には、該加勢用流路を開閉する開閉弁が設けられ、
前記開閉弁は、前記制御用流路から供給される空気によって制御される
ことを特徴とする舶用内燃機関。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載された舶用内燃機関において、
前記主機関から排出された排気を導く排気通路を備え、
前記排気タービン過給機は、前記吸気通路に設けられたコンプレッサと、前記排気通路に設けられたタービンと、を有し、
前記加勢用流路は、前記コンプレッサの回転駆動に加勢するよう、該コンプレッサへ空気を供給する
ことを特徴とする舶用内燃機関。
【請求項５】
請求項４に記載された舶用内燃機関において、
前記吸気通路における前記コンプレッサの下流側の部位と、前記排気通路における前記タービンの上流側の部位と、を接続して成るＥＧＲ通路を備える
ことを特徴とする舶用内燃機関。
【請求項６】
請求項４又は５に記載された舶用内燃機関において、
前記排気通路における前記タービンの下流側の部位に設けられ、所定温度以上で活性化する排気浄化装置を備え、
前記排気通路には、前記タービンを迂回して前記排気浄化装置に至るバイパス通路が設けられている
ことを特徴とする舶用内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示する技術は、舶用内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に記載されているように、船舶用の内燃機関においては、排気タービン過給機を用いることが広く知られている。具体的に、特許文献１に記載された内燃機関は、主機関（ディーゼル機関）と、この主機関の排気を受けるタービンを有すると共に、主機関に圧縮空気を送るコンプレッサ（インペラ）を有する排気タービン過給機とを備えた構成とされている。
【０００３】
また、特許文献１に記載された内燃機関は、コンプレッサに加圧空気を補助供給するための空気源を備えており、この加圧空気を以て、排気タービン過給機による過給に加勢するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２５０１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、ＥＥＤＩに基づいたＣＯ２排出量の規制強化に対応するべく、船舶の大きさ（載貨重量）に対して、従来よりも低出力な内燃機関が使用される傾向にある。
【０００６】
しかし、低出力な内燃機関を用いた場合、その排気量が低下することから、いわゆる連続使用禁止範囲（barred speed range）を回避したり、ふくそう海域を運航したりするときに、例えば急加速しようとしても、過給機が応答性良く作動せず、主機関の回転数が十分に追従しない可能性がある。
【０００７】
そこで、前記特許文献１に記載されている内燃機関のように、加圧空気を補助供給することによって、排気タービン過給機による過給に加勢をするように構成することが考えられるものの、本願発明者（ら）が鋭意検討を重ねた結果、空気源の構成およびレイアウトという点で、検討の余地があることがわかった。
【０００８】
すなわち、一般的な舶用内燃機関の場合、主機関を始動させるための空気源を備えた構成とするのが通例である。そうした機関始動用の空気源とは別に、前記特許文献１に記載されているような専用の空気源を備えてしまうと、部品点数が増大したり、空気を流通させる配管の取り回しが煩雑になったりするため望ましくない。
【０００９】
また、専用の空気源を備える代わりに、例えば、排気弁等のアクチュエータを作動させる制御用空気の系統から、加勢用の空気の系統を分岐させることも考えられる。しかし、そのような構成を採用してしまうと、加勢時に、分岐元の系統における空気圧が急減してしまい、各アクチュエータの制御に支障を来す虞がある。
【００１０】
ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、排気タービン過給機による過給に加勢するように構成された舶用内燃機関において、加勢用の空気源を適切にレイアウトすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
ここに開示する技術は、舶用内燃機関に関する。
【００１２】
前記舶用内燃機関は、空気の供給を受けて始動するよう構成された主機関と、前記主機関に空気を導く吸気通路と、前記吸気通路を流れる空気を過給するように構成された排気タービン過給機と、前記主機関を始動するための空気が加圧充填された空気源と、前記空気源から前記主機関へ至る空気流路と、前記排気タービン過給機へと空気を供給することにより、該排気タービン過給機による過給に加勢するように構成された加勢装置と、を備え、前記加勢装置は、前記空気流路における中途の部位から分岐して前記排気タービン過給機へ至る加勢用流路を有する。
【００１３】
この構成によれば、加勢装置は、排気タービン過給機へと空気を供給することにより、この過給機による過給に加勢する。これにより、船舶の加速時に過給機を応答良く作動させ、ひいては主機関の回転数を追従させることができる。
【００１４】
そして、前記加勢装置は、排気タービン過給機へ空気を供給するための空気源を、主機関を始動させるための空気源と兼用させる。これにより、専用の空気源を備えることなく、加勢をするための空気（以下、「加勢用空気」ともいう）を確保することができる。また、船舶が運航を開始すると、空気源に充填された空気は、最早、主機関の始動には供されない。よって、始動用の空気流路から加勢用流路を分岐させた場合には、制御用空気の系統から分岐させた場合と比較して、空気圧の急減が問題とならない。
【００１５】
このように、加勢用の空気源を適切にレイアウトすることが可能となる。
【００１６】
また、前記舶用内燃機関は、前記加勢用流路とは別に、前記空気流路から分岐して成る制御用流路を備え、前記加勢用流路は、前記空気流路における前記制御用流路との分岐部よりも下流側の部位から分岐する、としてもよい。
【００１７】
この構成によれば、空気流路から加勢用流路へ空気を流入させたときに、制御用流路における空気圧の減少を抑制することができる。よって、制御用流路における空気圧を確保しつつ、過給に加勢をする上で有利になる。
【００１８】
また、前記加勢用流路には、該加勢用流路を開閉する開閉弁が設けられ、前記開閉弁は、前記制御用流路から供給される空気によって制御される、としてもよい。
【００１９】
また、前記主機関から排出された排気を導く排気通路を備え、前記排気タービン過給機は、前記吸気通路に設けられたコンプレッサと、前記排気通路に設けられたタービンと、を有し、前記加勢用流路は、前記コンプレッサの回転駆動に加勢するよう、該コンプレッサへ空気を供給する、としてもよい。
【００２０】
また、前記舶用内燃機関は、前記吸気通路における前記コンプレッサの下流側の部位と、前記排気通路における前記タービンの上流側の部位と、を接続して成るＥＧＲ通路を備える、としてもよい。
【００２１】
一般に、いわゆる高圧ＥＧＲシステムを備える構成を採用した場合、ＥＧＲ通路を介して排気を還流させた分だけ、タービンに至る排気の流量が低下することになる。このことは、排気タービン過給機の応答性を確保するには不都合である。
【００２２】
前記のように、排気タービン過給機による過給に加勢をする構成は、そうした高圧ＥＧＲシステムを備えた内燃機関において、取り分け有効となる。
【００２３】
また、前記舶用内燃機関は、前記排気通路における前記タービンの下流側の部位に設けられ、所定温度以上で活性化する排気浄化装置を備え、前記排気通路には、前記タービンを迂回して前記排気浄化装置に至るバイパス通路が設けられている、としてもよい。
【００２４】
一般に、排気浄化装置を可及的速やかに暖機したり、排気浄化装置を活性状態に保持したりするために、前記のようなバイパス通路を介して排気を流通させることにより、タービンを迂回させた比較的高温の排気を排気浄化装置に導く場合がある（いわゆる抽ガス）。しかし、バイパス通路を介してタービンを迂回させた分だけ、タービンに至る排気の流量が低下することになる。このことは、排気タービン過給機の応答性を確保するには不都合である。
【００２５】
前記のように、排気タービン過給機による過給に加勢する構成は、そうした排気浄化装置を備えた内燃機関において、取り分け有効となる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、前記舶用内燃機関によれば、加勢用の空気源を適切にレイアウトすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、舶用内燃機関の概略構成を例示するシステム図である。
【図２】図２は、加勢による回転数の上昇について例示する図である。
【図３】図３は、舶用内燃機関の比較例を示す図１対応図である。
【図４】図４は、舶用内燃機関の変形例を示す図１対応図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明は例示である。図１は、舶用内燃機関（以下、単に「エンジン１」という）の概略構成を例示するシステム図である。
【００２９】
エンジン１は、複数のシリンダ１１を備えた直列多気筒式の舶用ディーゼル機関である。このエンジン１は、ユニフロー掃気式の２サイクル機関として構成されており、タンカー、コンテナ船、自動車運搬船等、大型の船舶に搭載される。図示は省略するが、エンジン１の出力軸であるクランク軸は、フライホイール（はずみ車）、中間軸、プロペラ軸等を介してプロペラに連結されており、エンジン１が運転することにより、その出力がプロペラに伝達されて船舶が推進するようになっている。
【００３０】
エンジン１はまた、過給機付エンジンとして構成されている。すなわち、図１に示すように、エンジン１は、複数のシリンダ１１を有する主機関１０と、この主機関１０に接続される吸気通路２０及び排気通路３０とに加えて、排気通路３０を流れる排気によって作動する排気タービン過給機４０を備えた構成とされている。
【００３１】
（１）全体構成
以下、エンジン１の要部について説明する。
【００３２】
前述のように、主機関１０は、複数のシリンダ１１（図１においては、６つのシリンダ１１を例示）を有している。各シリンダ１１内には、ピストン（不図示）が往復動可能にそれぞれ挿入されている。各シリンダ１１の内壁、シリンダヘッド（不図示）の天井面、及び、ピストンの頂面によって、シリンダ１１毎に燃焼室１２が区画されている。
【００３３】
本実施形態に係る主機関１０は、空気圧を受けて始動するように構成されている。具体的に、エンジン１の主機関１０には、空気圧式の始動装置５０が接続されており、この始動装置５０は、各シリンダ１１に圧縮空気を供給するための始動弁５１と、各始動弁５１の開閉を管制する空気管制弁５３と、圧縮空気用の管路（具体的には、主流路６３ａを区画する管路）への逆火を防止するフレームアレスタ５２と、を備えている。
【００３４】
詳しくは、始動弁５１は、シリンダ１１毎に設けられており、後述の空気源６１から各シリンダ１１へと至る流路の途中（具体的には、主流路６３ａの下流端）に設けられている。具体的に、本実施形態に係る始動弁５１は、上端側の頂面に空気が供給されるとともに、下端側に弁棒が連結された始動用ピストンを収容している。始動用ピストンの頂面に空気圧を作用させて、この始動用ピストンに連結された弁棒を押し下げることにより、始動弁５１を開弁させることができる。一方、始動用ピストンの頂面に及ぶ空気圧を低下させて弁棒を押し上げることにより、始動弁５１を閉弁させることができる。始動弁５１を開弁させることにより、空気源６１から供給された始動用の圧縮空気（以下、「始動用空気」と呼称する）を各シリンダ１１へと供給することができる。そうして、各シリンダ１１におけるピストンが圧縮空気により押し下げられることにより、クランク軸に回転運動を生じさせることができる。
【００３５】
図１に例示する始動弁５１においては、始動用ピストンの頂面に作用する空気圧は、始動用空気とは独立した管路を通じて供給される管制用空気によって制御される。すなわち、始動弁５１の内部（具体的には、始動用ピストンの頂面）に管制用空気を供給したときには、前述の弁棒が下降して始動弁５１が開弁する一方、始動弁５１の内部から管制用空気が排出されたときには、弁棒が上昇して始動弁５１が閉弁することになる。この管制用空気の供給は、空気管制弁５３によって制御される。
【００３６】
詳しくは、空気管制弁５３は、各始動弁５１に管制用空気を分配することにより、各始動弁５１の開閉を管制するように構成されている。具体的に、本実施形態に係る空気管制弁５３は、ヘリカル駆動歯車、回転板、歯車軸受等を備えて成る機械式の制御弁として構成されており、空気管制弁５３に圧縮空気が供給されると、回転板等が動作することにより、各燃焼室１２の着火順序に応じたタイミングで各始動弁５１へ圧縮空気を分配する。そうして分配された圧縮空気は、前述の管制用空気として、各始動弁５１における弁棒の上下動、ひいては各始動弁５１の開閉を制御することができる。
【００３７】
フレームアレスタ５２は、いわゆる逆火防止装置として機能する逆止弁であって、図１に示すように、各始動弁５１の直上流に設けられている。フレームアレスタ５２を設けることで、シリンダ１１内の燃料油が着火してシリンダ内圧力が上昇したときに、その燃焼が圧縮空気の管路に逆流するのを防止することができる。
【００３８】
なお、空気源６１から供給される空気は、主機関１０の始動以外の用途にも用いられるようになっている。空気源６１は、後述の空気圧回路６０を構成している。
【００３９】
図１に示すように、主機関１０には、燃焼室１２に掃気を供給するための掃気トランク１８と、燃焼室１２から既燃ガス（排気）を排出するための排気マニホールド１９とが接続されている。主機関１０は、掃気トランク１８を介して吸気通路２０に接続されているとともに、排気マニホールド１９を介して排気通路３０に接続されている。
【００４０】
吸気通路２０には、上流側から順に、この吸気通路２０を流れる空気を過給するコンプレッサ４１と、コンプレッサ４１により過給された空気を冷却するように構成されたエアークーラ２１とが設けられている。エアークーラ２１を通過した空気は、前述の掃気トランク１８を介して燃焼室１２に至る。
【００４１】
一方、排気通路３０には、上流側から順に、コンプレッサ４１に対して駆動連結されたタービン４２と、排気を浄化するための尿素ＳＣＲシステム９０とが設けられている。燃焼室１２から排出された排気ガスは、前述の排気マニホールド１９を介して排気通路３０に流入し、タービン４２と、尿素ＳＣＲシステム９０とを順番に通過する。
【００４２】
排気タービン過給機４０は、吸気通路２０に設けられたコンプレッサ４１と、排気通路３０に設けられたタービン４２とを有している。コンプレッサ４１とタービン４２とは連結されており、互いに同期して回転する。タービン４２を通過する排気ガスによってコンプレッサ４１が回転駆動されると、このコンプレッサ４１を通過する空気を過給することができる。
【００４３】
また、本実施形態に係るエンジン１は、排気を循環させるためのＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）システム８０を備えている。図１に示す例では、ＥＧＲシステム８０は、いわゆる高圧ＥＧＲシステムとして構成されており、吸気通路２０におけるコンプレッサ４１の下流側の部位と、排気通路３０におけるタービン４２の上流側の部位と、を接続して成るＥＧＲ通路８１を備えた構成とされている。このＥＧＲ通路８１には、循環される排気（以下、「ＥＧＲガス」ともいう）の流れ方向の上流側から順に、ＥＧＲ通路８１を開閉する第１ＥＧＲ弁８２と、ＥＧＲガスからスート、ＳＯｘ等を除去するためのＥＧＲスクラバ８３と、ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ８４と、ＥＧＲガスを昇圧するためのＥＧＲブロワ８５と、ＥＧＲ通路８１を開閉する第２ＥＧＲ弁８６と、を有している。
【００４４】
また、本実施形態に係るエンジン１は、排気を浄化するべく、前述の尿素ＳＣＲシステム９０を備えている。図１に示す例では、尿素ＳＣＲシステム９０は、いわゆる低圧ＳＣＲシステムとして構成されており、排気通路３０におけるタービン４２の下流側の部位に設けられたＳＣＲユニット９１と、排気通路３０に設けられ、タービン４２を迂回してＳＣＲユニット９１に至るバイパス通路９２と、バイパス通路９２に設けられ、これを開閉するバイパス弁９３と、を備えている。なお、ＳＣＲユニット９１は、「排気浄化装置」の例示である。
【００４５】
詳細な図示は省略するが、ＳＣＲユニット９１は、排気通路３０に尿素を噴射する尿素インジェクタと、この尿素インジェクタから噴射された尿素を用いて排気を浄化するＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）触媒と、ＳＣＲ触媒から排出された未反応のアンモニアを酸化させて浄化するスリップ触媒と、を有している。ここで、ＳＣＲ触媒は、所定温度以上で活性化するように構成されており、その活性時には、尿素を加水分解してアンモニアを生成し、このアンモニアを排気中のＮＯｘと反応（還元）させて浄化することができる。
【００４６】
すなわち、尿素ＳＣＲシステム９０が浄化性能を発揮するためには、ＳＣＲ触媒を前記所定温度以上まで暖機する必要がある。そこで、主機関１０の始動直後のように、ＳＣＲ触媒を十分に活性化させることが求められる場合には、バイパス弁９３を開弁することにより、排気にタービン４２を迂回させる。この場合、タービン４２の作動に要するエネルギーを節約した分だけ、より高温の排気をＳＣＲユニット９１に導くことができる。そうして導かれた高温の排気により、ＳＣＲ触媒を早期に暖機することが可能になる（いわゆる抽ガス）。また、主機関１０の始動直後ばかりでなく、定常運転時（通常の運航時）であっても、ＳＣＲ触媒を活性状態に保つことが求められる場合には、適宜、抽ガスが実行されるようになっている。
【００４７】
また、空気圧回路６０は、主たる構成要素として、主機関１０を始動するための圧縮空気が蓄えられた空気源６１と、空気源６１に空気を補充するための圧縮機６２と、空気源６１から主機関１０（具体的には、始動装置５０）へと空気を導く空気流路６３と、を備えている。
【００４８】
空気源６１は、いわゆる始動空気タンク（Starting air reservoir）として構成されており、主機関１０を始動するための空気が加圧充填されている。空気源６１は、主機関１０の大小に応じて２つ以上の複数個（図１に示す例では２個）が設けられている。各空気源６１は、図１に示すように互いに連通している。これらの空気源６１は、主機関１０の始動時には、空気流路６３を介して始動装置５０に圧縮空気を供給するように構成されている。
【００４９】
空気流路６３は、空気源６１及び始動装置５０を接続して成る主流路６３ａと、主流路６３ａにおける中途の部位から分岐した第１及び第２副流路６３ｂ、６３ｃと、を有している。さらに、主流路６３ａにおける、第１及び第２副流路６３ｂ、６３ｃへの分岐部から始動装置５０へ至る途中の部位には、加勢用流路７１が接続されている。
【００５０】
空気流路６３を構成する各流路のうち、主流路６３ａは、始動装置５０へ供給される始動用空気が流通する流路である。主流路６３ａは、始動装置５０付近にて、始動用空気を各シリンダ１１に供給するための流路と、管制用空気を各始動弁５１に供給するための流路と、に分岐する。前者の流路は、気筒数に応じてさらに分岐して、フレームアレスタ５２と始動弁５１を経由して各シリンダ１１に至る。一方、後者の流路は、空気管制弁５３において分岐して、各シリンダ１１の始動弁５１に至る。
【００５１】
また、第１副流路６３ｂは、主機関１０の排気弁等、主機関１０を構成する各アクチュエータを制御するための空気（以下、「制御用空気」ともいう）が流通する流路であり、第２副流路６３ｃは、船舶内で用いられる工具へ供給される空気（以下、「作業用空気」ともいう）が流通する流路である。第１副流路６３ｂは、「制御用流路」の例示である。
【００５２】
ここで、主流路６３ａにおける始動用空気の圧力は、比較的高圧（２５〜３０ｂａｒ程度）であるのに対し、制御用空気や作業用空気は、それよりも低圧（７〜９ｂａｒ程度）であることが求められる。そこで、第１及び第２副流路６３ｂ、６３ｃには、複数の減圧弁６４が設けられている。
【００５３】
また、各アクチュエータの錆付きを抑制するべく、制御用空気には、可能な限り水分が含まれないようにすることが求められる。そこで、第１副流路６３ｂにおける減圧弁６４の下流側には、エアドライヤ６５が設けられている。
【００５４】
空気圧回路６０は、さらに、排気タービン過給機４０による過給に加勢するように構成された加勢装置７０を備えている。この加勢装置７０は、加勢用流路７１を通じて、排気タービン過給機４０のコンプレッサ４１へと加勢用の空気（以下、「加勢用空気」ともいう）を供給することができる。
【００５５】
ここで、加勢用流路７１は、空気流路６３の中途から分岐して排気タービン過給機４０へ至るように構成されている。詳しくは、本実施形態に係る加勢用流路７１は、図１に示すように、空気流路６３における第１及び第２副流路６３ｂ、６３ｃへの分岐部よりも下流側かつ、始動装置５０との接続部よりも上流側の部位から分岐する。また、加勢用流路７１の下流端部は、排気タービン過給機４０のコンプレッサ４１に接続されている。
【００５６】
具体的に、加勢装置７０は、前記加勢用流路７１と、この加勢用流路７１に設けられた種々の部材と、を有している。具体的に、加勢用流路７１には、加勢用空気の流れ方向上流側から順に、例えば加勢装置７０を作動させないときに加勢用流路７１を遮断するための開閉弁７２と、始動用空気を減圧するためのレギュレータ７３と、加勢用流路７１を開閉するための開閉弁７４と、加勢用空気を濾過するためのエアフィルタ７５と、が設けられている。
【００５７】
ここで、開閉弁７４は、空気圧式のボール弁として構成されており、第１副流路６３ｂを通じて供給される制御用空気によって制御されるように構成されている。このために、第１副流路６３ｂはさらに分岐しており、分岐流路７６を介して開閉弁７４へ制御用空気を供給するようになっている。この分岐流路７６は、第１副流路６３ｂにおけるエアドライヤ６５の下流側の部位から開閉弁７４へ至る流路として構成されており、ソレノイドバルブ７７によって開閉されるように構成されている。
【００５８】
ソレノイドバルブ７７は、外部から入力される制御信号に基づいて開閉するように構成されている。ソレノイドバルブ７７が開状態にあるときには、開閉弁７４へ制御用空気を供給し、この開閉弁７４を開弁させることができる。一方、ソレノイドバルブ７７が閉状態にあるときには、開閉弁７４に制御用空気を供給せず、この開閉弁７４を閉状態に保持することができる。
【００５９】
（２）加勢装置の動作
前述の如くして構成された加勢装置７０は、例えば主機関１０の加速時に用いられる。
【００６０】
具体的に、手動乃至自動的に出力された制御信号をソレノイドバルブ７７に入力し、これを開弁すると、分岐流路７６を通じて制御用空気が開閉弁７４に供給されて、この開閉弁７４が開状態となる。すると、始動用空気が主流路６３ａから加勢用流路７１へ流入し、レギュレータ７３によって減圧され、かつエアフィルタ７５により濾過された上で、排気タービン過給機４０のコンプレッサ４１に至る。コンプレッサ４１に供給された加勢用空気は、コンプレッサ４１の回転駆動に加勢をすることにより、排気タービン過給機４０による過給を補助する。
【００６１】
図２は、加勢による回転数の上昇を例示する図である。具体的に、図２は、時刻ｔ０において主機関１０の加速を開始したときに、加勢装置７０を作動させなかった場合（図２の破線参照）と、加勢装置７０を作動させた場合（図２の実線参照）とで、回転数の変化量を比較して示す図である。
【００６２】
図２に示すように、加勢装置７０が排気タービン過給機４０による過給に加勢をすることにより、船舶の加速時に、排気タービン過給機４０を応答良く作動させ、ひいては主機関１０の回転数を速やかに上昇させることができる。
【００６３】
近年、ＥＥＤＩに基づいたＣＯ２排出量の規制強化に対応するべく、船舶の大きさ（載貨重量）に対して、従来よりも低出力な内燃機関が使用される傾向にある。
【００６４】
しかし、低出力な内燃機関を用いた場合、その排気量が低下することから、いわゆる連続使用禁止範囲（barred speed range）を回避したり、ふくそう海域を運航したりするときに、例えば急加速しようとしても、過給機が応答性良く作動せず、主機関の回転数が十分に追従しない可能性がある。
【００６５】
また、図１に示すエンジン１のように、高圧ＥＧＲシステム（ＥＧＲシステム８０）や低圧ＳＣＲシステム（尿素ＳＣＲシステム９０）を備えた構成とした場合、ＥＧＲ通路８１を介して排気を還流させたり、バイパス通路９２を介して排気にタービン４２を迂回させたりした分だけ、タービン４２を通過する排気の流量が低下することになる。このことは、排気タービン過給機４０の応答性を確保するには不都合である。
【００６６】
そこで、本実施形態に係るエンジン１のように、加勢装置７０により加圧空気を補助供給することによって、排気タービン過給機４０による過給に加勢をするように構成することが考えられるものの、本願発明者（ら）が鋭意検討を重ねた結果、空気源の構成及びレイアウトという点で、検討の余地があることがわかった。
【００６７】
すなわち、一般的な舶用内燃機関の場合、主機関を始動させるための空気源を備えた構成とするのが通例である。そうした機関始動用の空気源とは別に、専用の空気源を備えてしまうと、部品点数が増大したり、空気を流通させる配管の取り回しが煩雑になったりするため望ましくない。
【００６８】
また、専用の空気源を備える代わりに、例えば、図３に示す比較例のように、排気弁等のアクチュエータを作動させる制御用空気の系統から、加勢用の空気の系統を分岐させることも考えられる（符号７１’を参照）。しかし、そのような構成を採用してしまうと、加勢時に、分岐元の系統における空気圧が急減してしまい、各アクチュエータの制御に支障を来す虞がある。
【００６９】
対して、本実施形態に係るエンジン１においては、排気タービン過給機４０へ空気を供給するための空気源は、主機関１０を始動させるための空気源６１と兼用されるようになっている。これにより、専用の空気源を備えることなく加勢用空気を確保することができる。
【００７０】
また、船舶が航海を開始すると、空気源６１に充填された空気は、最早、主機関１０の始動には供されない。よって、図１に示すエンジン１のように主流路６３ａから加勢用流路７１を分岐させた場合には、図３に示す比較例のように第１及び第２副流路６３ｂ、６３ｃから分岐させた場合と比較して、加勢用空気の供給に伴う空気圧の減少が問題とならない。
【００７１】
さらに、図１に示すように、加勢用流路７１は、第１及び第２副流路６３ｂ、６３ｃと主流路６３ａとの分岐部よりも下流側の部位から分岐している。よって、主流路６３ａから加勢用流路７１へ空気を流入させたときに、第１及び第２副流路６３ｂ、６３ｃにおける空気圧の減少を抑制することができる。よって、第１及び第２副流路６３ｂ、６３ｃにおける空気圧を確保しつつ、過給に加勢をする上で有利になる。
【００７２】
《他の実施形態》
前記実施形態では、空気管制弁５３によって始動弁５１の開閉を管制する構成について説明したが、この構成には限定されない。空気管制弁５３を設ける代わりに、始動弁５１の開閉を機械的に制御したり、例えば図４に示すように、電磁弁５９を用いて電気的に制御してもよい。
【００７３】
また、前記実施形態では、高圧ＥＧＲシステムとして構成されたＥＧＲシステム８０を備えた構成について例示したが、この構成には限定されない。例えば、吸気通路２０におけるコンプレッサ４１の上流側の部位と、排気通路３０におけるタービン４２の下流側の部位との間で排気を還流させるように構成されたＥＧＲシステム（いわゆる低圧ＥＧＲシステム）を備えた構成としてもよいし、ＥＧＲシステムそのものを省略した構成としてもよい。
【００７４】
また、前記実施形態では、低圧ＳＣＲシステムとして構成された尿素ＳＣＲシステム９０を備えた構成について例示したが、この構成には限定されない。例えば、排気通路３０におけるタービン４２の上流側に配置された尿素ＳＣＲシステム（いわゆる高圧ＥＧＲシステム）を備えた構成としてもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１      エンジン（舶用内燃機関）
１０    主機関
２０    吸気通路
３０    排気通路
４０    排気タービン過給機
４１    コンプレッサ
４２    タービン
６１    空気源
６３    空気流路
６３ｂ  第１副流路（制御用流路）
７０    加勢装置
７１    加勢用流路
７４    開閉弁
８１    ＥＧＲ通路
９１    ＳＣＲユニット（排気浄化装置）
９２    バイパス通路
【図１】
2019214962.tif 000003
【図２】
2019214962.tif 000004
【図３】
2019214962.tif 000005
【図４】
2019214962.tif 000006