本發(fā)明涉及一種例如支承向設(shè)為靜壓式的增壓器引導(dǎo)排氣的排氣靜壓管的排氣靜壓管支承結(jié)構(gòu)及具備該結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機。
背景技術(shù):
在用作船用主機的大型二沖程柴油機(內(nèi)燃機)中使用靜壓式增壓器。在該靜壓式增壓器中連接有臨時積存導(dǎo)入增壓器之前的排氣的排氣靜壓管。排氣靜壓管為了抑制從柴油機的各缸體排出的排氣的脈動而設(shè)為具有規(guī)定容量的空間的容器。另外,排氣靜壓管也稱為排氣接收器或排氣歧管。
這種排氣靜壓管承受其本身的重量及從各缸體側(cè)產(chǎn)生的氣壓所引起的荷載,因此通過支承板及撓性板被支承于柴油機主體(參考下述專利文獻1)。
以往技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利第4995990號公報
發(fā)明的概要
發(fā)明要解決的技術(shù)課題
支承板通過從下方支承排氣靜壓管而主要承受排氣靜壓管的重量。而且,支承板沿排氣靜壓管的長邊方向配置且具有長邊方向的剛性,因此能夠抑制排氣靜壓管的長邊方向的振動。
在支承板的兩側(cè)沿排氣靜壓管的長邊方向隔著規(guī)定間隔設(shè)置有多個撓性板。例如作為參考例,示意地如圖8所示,撓性板50設(shè)置在排氣靜壓管14與掃氣總管20之間并通過從下方支承排氣靜壓管14而承受排氣靜壓管14的重量及由氣壓引起的荷載。而且,撓性板50由與排氣靜壓管14的長邊方向正交的橫向方向(圖8的紙面垂直方向)配置的一對板50a構(gòu)成,因此能夠抑制排氣靜壓管14的橫向方向振動。并且,沿排氣靜壓管14的橫向方向配置有撓性板50,因此如圖8所示的其變形狀態(tài),能夠向排氣靜壓管14的長邊方向撓曲變形。由此,撓性板50可容許由排氣靜壓管14的熱量引起的長邊方向的伸縮。
近年來隨著柴油機的長沖程化,并伴隨柴油機的缸體部分的尺寸變長,排氣靜壓管與從下方支承排氣靜壓管的柴油機主體(例如掃氣總管)的固定位置的距離有變長的傾向。因此,從下方支承排氣靜壓管的支承板及撓性板的上下方向的長度變長。由此,支承排氣靜壓管的支承板及撓性板的剛性降低,排氣靜壓管的振動變大,由于該振動,可能會損傷為了安裝支承板而固定在排氣靜壓管上的安裝板或為了安裝撓性板而固定在排氣靜壓管上的安裝板(參考圖8的符號40)、以及為了安裝支承板而固定在柴油機主體中的安裝板或為了安裝撓性板而固定在柴油機主體中的安裝板(參考圖8的符號43),而且可能會損傷附屬于它們的配管。
為了減少這種排氣靜壓管中產(chǎn)生的振動,作為一般的對策可舉出增加支承板及撓性板的板厚以提高剛性,并提高固有振動頻率。
然而,在撓性板的情況下,若為了提高固有振動頻率而增加板厚,則由于成為高溫的排氣靜壓管的長邊方向的熱伸長位移,將會產(chǎn)生較大的彎曲力矩。該彎曲力矩也被傳遞至與撓性板連接的安裝板,并且可能會在相對于強度相對較低的排氣靜壓管或柴油機主體固定的安裝板的固定部產(chǎn)生較大的應(yīng)力而造成損傷。
本發(fā)明是鑒于這種情況而完成的,其目的在于提供一種能夠提高固有振動頻率且盡可能抑制傳遞至安裝部的彎曲力矩的增加的具備撓性板的排氣靜壓管支承結(jié)構(gòu)及具備該結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機。
用于解決技術(shù)課題的手段
本發(fā)明的第1方式為一種排氣靜壓管支承結(jié)構(gòu),其臨時積存從內(nèi)燃機主體排出的排氣,并且將長邊軸線沿水平方向延伸的排氣靜壓管相對于所述內(nèi)燃機主體支承,所述排氣靜壓管支承結(jié)構(gòu)具備:第1支承部,其設(shè)置在所述排氣靜壓管與所述內(nèi)燃機主體之間且具有從下方支承該排氣靜壓管的第1板狀體,并且該第1板狀體配置成與所述水平方向正交;上側(cè)安裝部,其對所述排氣靜壓管固定且安裝在所述第1板狀體的上端部;及下側(cè)安裝部,其對所述內(nèi)燃機主體固定且安裝在所述第1板狀體的下端部,所述第1板狀體由以中間夾住所述上側(cè)安裝部及所述下側(cè)安裝部的方式連接的一對對置板狀體和至少與一側(cè)的該對置板狀體相鄰設(shè)置的相鄰板狀體構(gòu)成。
根據(jù)本方式,第1支承部通過從下方支承排氣靜壓管來承受排氣靜壓管的重量。而且,第1支承部通過以與水平方向正交的方式配置的第1板狀體,抑制與水平方向正交的方向即橫向方向的振動。并且,第1板狀體配置成與水平方向正交,因此能夠向排氣靜壓管的長邊方向撓曲變形。由此,第1支承部以容許由排氣靜壓管的熱量引起的長邊方向的伸縮的方式變形。
根據(jù)本方式,將第1板狀體設(shè)定成,除了一對對置板狀體之外還設(shè)置與對置板狀體相鄰的相鄰板狀體。如此通過設(shè)為共計3片以上的板狀體,能夠提高排氣靜壓管的橫向方向的固有振動頻率。并且,并非增加一對對置板狀體中的一側(cè)或兩側(cè)的板厚,而是減小每一片的板厚并增加板狀體的片數(shù)來增加整體的合計板厚以提高第1支承部的剛性。由此,能夠抑制從第1板狀體的端部傳遞至上側(cè)安裝部及下側(cè)安裝部的彎曲力矩的增加,因此通過抑制上側(cè)安裝部及下側(cè)安裝部中所產(chǎn)生的應(yīng)力的增加,能夠避免將上側(cè)安裝部及下側(cè)安裝部固定在排氣靜壓管及內(nèi)燃機主體上的固定部的損傷。
作為安裝第1支承部的下端的內(nèi)燃機主體,典型地可舉出掃氣總管。
排氣靜壓管的長邊軸線無需與水平方向嚴(yán)格一致地延伸,可根據(jù)組裝精度等關(guān)系在規(guī)定范圍內(nèi)從水平方向傾斜。
上述排氣靜壓管支承結(jié)構(gòu)中,所述對置板狀體與所述相鄰板狀體可設(shè)為相同板厚。
通過將對置板狀體與相鄰板狀體設(shè)為相同板厚,能夠不增加額外的成本而進行制造。并且,對置板狀體及相鄰板狀體各自的板厚優(yōu)選小于夾入于對置板狀體中的上側(cè)安裝部或下側(cè)安裝部的板厚。
上述排氣靜壓管支承結(jié)構(gòu)中,可具備第2支承部,其設(shè)置在所述排氣靜壓管與所述內(nèi)燃機主體之間且具有從下方支承該排氣靜壓管的第2板狀體,并且沿所述水平方向配置該第2板狀體。
第2支承部通過從下方支承排氣靜壓管來承受排氣靜壓管的重量。而且,第2支承部通過沿水平方向配置的第2板狀體,抑制水平方向即排氣靜壓管長邊軸線方向的振動。
本發(fā)明的第2方式為具備上述排氣靜壓管支承結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機。
根據(jù)本方式,具備上述發(fā)明所述的排氣靜壓管支承結(jié)構(gòu),因此即使將內(nèi)燃機長沖程化而第2支承部變長,也能夠抑制排氣靜壓管的橫向方向的振動且避免安裝部的損傷而支承排氣靜壓管。
發(fā)明效果
本發(fā)明能夠提高與排氣靜壓管的長邊方向正交的橫向方向的固有振動頻率,并且能夠盡可能抑制傳遞至安裝部的彎曲力矩的增加。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的柴油機的概要結(jié)構(gòu)圖。
圖2是從排氣靜壓管側(cè)觀察圖1的柴油機時的側(cè)視圖。
圖3是放大表示圖2的排氣靜壓管周圍的側(cè)視圖。
圖4是放大表示圖3的撓性板的主視圖。
圖5是放大表示圖3左端的撓性板的側(cè)視圖。
圖6是進一步放大表示圖5的撓性板的側(cè)視圖。
圖7是表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的撓性板的變形狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖8是表示作為參考例的撓性板的變形狀態(tài)的側(cè)視圖。
具體實施方式
以下,參考附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
圖1中示出本發(fā)明的實施方式所涉及的十字頭型柴油機(內(nèi)燃機)1的概要。該圖所示的柴油機1例如用作LNG船或集裝箱船等的船用主機,并且采用低速二沖程一工作循環(huán)的直流掃氣方式。
柴油機1具備位于下方的臺板3、設(shè)置在臺板3上的構(gòu)架5及設(shè)置在構(gòu)架5上的夾套7。這些臺板3、構(gòu)架5及夾套7通過沿上下方向延伸的多個拉緊螺栓(未圖示)被一體緊固固定。
在夾套7中設(shè)置有缸套9,在缸套9的下端側(cè)形成有多個掃氣口10。在缸套9的上端設(shè)置有缸體罩11。在缸體罩11中設(shè)置有排氣閥12。如此,采用如下直流掃氣方式,即從設(shè)置在缸套9的下端側(cè)的掃氣口10空氣作為掃氣從下方導(dǎo)入于缸體內(nèi),并且從位于缸體內(nèi)的上方的排氣閥12排出排氣。
從各氣筒的排氣閥12所排出的排氣在排氣靜壓管14中集中后輸送至增壓器16。增壓器16中,通過所導(dǎo)入的排氣使未圖示的排氣渦輪旋轉(zhuǎn),由此使同軸連接的未圖示的壓縮機旋轉(zhuǎn)。壓縮機壓縮從外部收進的空氣,被壓縮的空氣通過空氣冷卻器18進行冷卻后被引向掃氣總管20。導(dǎo)入于掃氣總管20的壓縮空氣被引向上述的掃氣口10。
在由缸套9及缸體罩11形成的空間內(nèi)可往復(fù)移動地設(shè)置有活塞13。在活塞13的下端可轉(zhuǎn)動地安裝有活塞桿15的上端。
臺板3設(shè)為曲軸箱且設(shè)置有曲軸17。從曲軸提取的旋轉(zhuǎn)輸出可傳遞至船舶的推進用螺旋槳。在曲軸17的上端可轉(zhuǎn)動地連接有連接桿19的下端。
在構(gòu)架5上設(shè)置有可轉(zhuǎn)動地連接活塞桿15與連接桿19的十字頭21。即,活塞桿15的下端及連接桿19的上端與十字頭21連接。十字頭21可沿著上下方向延伸的一對滑動板23而沿上下方向往復(fù)移動。
如圖1及圖2所示,排氣靜壓管14呈將長邊軸線沿水平方向延伸的圓筒形狀。另外,排氣靜壓管14的長邊軸線無需與水平方向嚴(yán)格一致地延伸,可根據(jù)組裝精度等關(guān)系在規(guī)定范圍內(nèi)從水平方向傾斜。
排氣靜壓管14的長邊方向(參考圖3)與柴油機1的長邊方向(發(fā)動機長邊方向)一致。另外,排氣靜壓管14的長邊方向無需與柴油機1的長邊方向嚴(yán)格一致,可根據(jù)組裝精度等關(guān)系在規(guī)定范圍內(nèi)從柴油機1的長邊方向傾斜。
排氣靜壓管14的大小也依賴于所使用的柴油機1的機種,但長邊方向的尺寸為3~20m,直徑為1~2m。并且,當(dāng)柴油機1的缸體數(shù)多且串聯(lián)排列缸體時,有時將排氣靜壓管14沿長邊方向排列多個并將排氣靜壓管之間用具有可撓性的連接管來連接。
相對于柴油機1主體側(cè)的掃氣總管20,排氣靜壓管14從下方得以支承。具體而言,在排氣靜壓管14與掃氣總管20之間,設(shè)置有具有支承板(第2支承部)30及撓性板(第1支承部)32的排氣靜壓管支承結(jié)構(gòu)。
如圖3所示,支承板30通過從掃氣總管20向上方向立設(shè)并從下方支承排氣靜壓管14而承受排氣靜壓管14的重量。支承板30設(shè)置在排氣靜壓管14的重心位置即長邊方向上的中央位置,因此主要承受排氣靜壓管14的重量。在此,排氣靜壓管14的長邊方向上的中央位置并非指嚴(yán)格意義上的中央位置,也可以是在規(guī)定范圍內(nèi)從中央位置偏離的位置。并且,本實施方式中,支承板30位于排氣靜壓管14的重心位置,但可在從排氣靜壓管14的重心偏離的位置設(shè)置支承板30。
支承板30沿排氣靜壓管14的長邊方向配置且呈將上邊作為短邊的梯形形狀。支承板30例如由鐵類金屬制的對置的一對板(第2板狀體)構(gòu)成,各個板以彼此之間隔著規(guī)定間隙重疊的狀態(tài)來配置。
支承板30的上端相對于通過焊接等固定在排氣靜壓管14的下端的安裝部34,通過多個螺栓35及螺母等得以剛性固定。支承板30的下端相對于通過螺栓37等固定在掃氣總管20的上部的安裝部36,通過多個螺栓及螺母等得以剛性固定。支承板30設(shè)為沿排氣靜壓管14的長邊方向配置的板狀體,因此在長邊方向具有較高的彎曲剛性,從而能夠抑制排氣靜壓管14的長邊方向的振動。
如此,支承板30主要承受排氣靜壓管14的重量,并且發(fā)揮抑制排氣靜壓管14的長邊方向的振動的作用。
撓性板32從掃氣總管20向上方向立設(shè)且在支承板30的側(cè)方設(shè)置有多個(圖3中為4個),并通過從下方支承排氣靜壓管14而承受排氣靜壓管14的重量。撓性板32的數(shù)量根據(jù)排氣靜壓管14的長邊方向的尺寸適當(dāng)確定,但優(yōu)選至少設(shè)置在排氣靜壓管14的兩端。這是因為能夠有效地抑制排氣靜壓管14的長邊方向的中央位置上的鉛垂軸線周圍的振動(所謂的偏轉(zhuǎn)方向的振動)。
撓性板32以與排氣靜壓管14的長邊方向正交的方式配置,且設(shè)為沿與該長邊方向正交的方向(以下稱為“排氣管橫向方向”。參考圖4)延伸的板狀體,因此在排氣管橫向方向具有較高的彎曲剛性。因此,撓性板32能夠抑制排氣靜壓管14的排氣管橫向方向的振動。并且,撓性板32以沿排氣管橫向方向延伸的方式配置,因此能夠向排氣靜壓管14的長邊方向撓曲變形(例如參考圖7)。由此,撓性板32能夠以容許由排氣靜壓管14的熱量引起的長邊方向的伸縮的方式變形。
如此,撓性板32容許排氣靜壓管14的長邊方向的熱變形且在各位置承受排氣靜壓管14的重量,并發(fā)揮抑制排氣管橫向方向的振動的作用。
圖4中示出從正面觀察撓性板32時的圖。如該圖所示,撓性板32的上端相對于安裝在排氣靜壓管14上且向下方突出的上側(cè)安裝板(上側(cè)安裝部)40,通過多個螺栓41a及螺母41b(參考圖5)等得以剛性固定。具體而言,如圖5所示,以將構(gòu)成撓性板32的多個板(第1板狀體)32a、32b從上側(cè)安裝板40的兩側(cè)夾入的狀態(tài)固定撓性板32的上端。
如圖4所示,撓性板32的下端相對于在掃氣總管20的上部通過螺栓45(參考圖6)等固定的下側(cè)安裝板(下側(cè)安裝部)43,通過多個螺栓44a(參考圖5)及螺母44b等得以固定。具體而言,如圖5所示,以從下側(cè)安裝板43的兩側(cè)夾入構(gòu)成撓性板32的多個板32a、32b的狀態(tài)固定撓性板32的下端。
如圖6所示,撓性板32由鐵類金屬制的多個板32a、32b構(gòu)成。具體而言,撓性板32由以夾住上下安裝部40、43的方式對置配置的一對對置板32a、32a及以與一側(cè)(圖6中為左側(cè))的對置板32a的外側(cè)重疊的狀態(tài)配置的相鄰板32b構(gòu)成。本實施方式中,設(shè)為共計3片構(gòu)成撓性板32的板。但板的數(shù)量也可以是4片以上,也可與另一側(cè)(圖6中為右側(cè))的對置板32a重疊的方式設(shè)置相鄰板32b。
3片的各個板32a、32b的形狀均設(shè)為大致相同的形狀,且具有相同的板厚t、相同的上下固定部間距離L1及相同的寬度b(參考圖4)。板32a、32b的板厚t設(shè)為5mm以上,根據(jù)機種可設(shè)為10mm以上或14mm以上,進而可設(shè)為20mm以上。固定部間距離L1設(shè)為600mm以上,根據(jù)機種可設(shè)為1000mm以上,進而可設(shè)為2000mm以上。
并且,固定部間距離L1相對于板32a、32b的寬度b(L1/b)大于1,根據(jù)機種呈所述值為1.5以上進而為2.0以上的縱長形狀。
另外,各個板的形狀無需為嚴(yán)格意義上的相同形狀,只要是具有作為由各個板構(gòu)成的撓性板的功能,則可適當(dāng)改變各個板的形狀。并且,各個板可采用不同的板厚t。但各個板的板厚t優(yōu)選薄于上安裝板40、下安裝板43的板厚T,并且,累計各個板的板厚t的合計板厚由撓性板32所要求的設(shè)計強度來確定。
本實施方式的撓性板32,不是一對2片板,而是由3片板32a、32b構(gòu)成,以下對該優(yōu)點進行說明。
由排氣靜壓管14的熱伸長引起的撓性板32的彎曲力矩M由下式來表示。
M=6·E·n·I1·δmax/L1^2[kgf-mm]…… (1)
在此,上式中的各要素如下。
E:縱彈性系數(shù)(21000kgf/mm2)
n:構(gòu)成撓性板的板的片數(shù)
I1:板的橫向方向中心線的截面二次矩
b:板的寬度(mm)
t:板的厚度(mm)
L1:板的固定部之間長度(mm)
δmax:熱伸長量(mm)
截面二次矩I1由下式來表示。
I1=b·t^3/12[mm4]
若用該關(guān)系來變形式(1),則成為下式。
M=E·n·b·t^3·δmax/(2·L1^2)[kgf-mm]…… (2)
熱伸長量δmax、板的固定部之間長度L1及板寬度b由柴油機1主體側(cè)的設(shè)計確定,因此在此可視為常數(shù)。因此,若將E、b、δmax及L1設(shè)為常數(shù),則式(2)能夠如下式變形。
M∝n·t^3…… (3)
從上式可知,通過排氣靜壓管14的熱伸長產(chǎn)生的撓性板32的固定部中的彎曲力矩M與板的片數(shù)n成正比例,與板的板厚t的3次方成正比例。
上式(3)所示的彎曲力矩M經(jīng)由撓性板32的各個板的固定部分別傳遞至上側(cè)安裝板40及下側(cè)安裝板43。通過該彎曲力矩M在上側(cè)安裝板40及下側(cè)安裝板43中產(chǎn)生下式所示的應(yīng)力σ。
σ=M/Z[kgf/mm2]…… (4)
在此,上式中的各要素如下。
Z:各個安裝板40、43的截面系數(shù)(Z=b1·T^2/12)
T:各個安裝板40、43的厚度(mm)
b1:各個安裝板40、43的寬度(mm)
安裝板40、43的厚度T及寬度b1由排氣靜壓管14及柴油機1主體側(cè)的設(shè)計確定,因此在此可視為常數(shù)。因此,若將T、b1、Z設(shè)為常數(shù),則上式(4)能夠如下式變形。
σ∝M…… (5)
因而,由式(3)及式(5)可導(dǎo)出下式(6)。
σ∝M∝n·t^3…… (6)
從上式可知,安裝板40、43中所產(chǎn)生的應(yīng)力與從撓性板32傳遞至安裝板40、43的彎曲力矩M成正比例,并且與板的片數(shù)n成正比例,與板的板厚t的3次方成正比例。
接著,對排氣靜壓管14及支承排氣靜壓管14的撓性板32的排氣管橫向方向的固有振動頻率fEC進行探討。固有振動頻率fEC由下式來表示。
fEC=(k1/m)^0.5/(2·π)[Hz]…… (7)
在此,上式中的各要素如下。
k1:排氣管橫向方向的彈簧常數(shù)
I2:板的長邊方向中心線的截面二次矩
m:排氣靜壓管14的質(zhì)量
另外,彈簧常數(shù)k1及截面二次矩I2由下式來表示。
k1=3·E·n·I2/L1^3
I2=t·b^3/12[mm4]
若將這些代入上式(7),則成為下式。
fEC=(3·E·n·t·b^3/(12·m·L1^3))^0.5/(2·π)
=11.5·((n·t·b^3)/(m·L1^3))^0.5[Hz]……(8)
排氣靜壓管14的質(zhì)量m由排氣靜壓管的容積及強度來確定,因此在此可視為常數(shù)。因此,若將E、b、m及L1設(shè)為常數(shù),則能夠如下式變形。
fEC∝(n·t)^0.5……(9)
根據(jù)上式,撓性板的排氣管橫向方向的固有振動頻率fEC與板的片數(shù)的0.5次方成正比例,與板的板厚的0.5次方成正比例。
當(dāng)因板的片數(shù)n或板厚t的改變而從撓性板32傳遞至安裝板40、43的彎曲力矩M變化,隨此而安裝板40、43中所產(chǎn)生的應(yīng)力σ變化時,為了避免應(yīng)力σ增加而損傷上安裝板40、下安裝板43,需要在改變板的片數(shù)n或板厚t的前后至少使應(yīng)力σ(彎曲力矩M)恒定。為此,由上式(6)可導(dǎo)出下式。
t∝(1/n)^(1/3)…… (10)
從上式(10)可知,當(dāng)變更為2片板且其應(yīng)力σ與1片板所承受的應(yīng)力σ相同時,重疊2片設(shè)為(1/2)^(1/3)=約0.8倍的板厚的板即可。即,只要是小于約0.8倍的板厚的板,則與1片板的情形相比板中所產(chǎn)生的應(yīng)力變小。
當(dāng)以片數(shù)n或板厚t的改變前后使彎曲力矩M為恒定的方式根據(jù)上式(10)確定板厚t時,撓性板32的排氣管橫向方向的固有振動頻率fEC從式(9)成為下式。
fEC∝n^(1/3)…… (11)
從上式可知,當(dāng)以片數(shù)n或板厚t的改變前后彎曲力矩M不變化的方式確定各個板的板厚t時,越增加板的片數(shù)n,撓性板32的橫向方向的固有振動頻率fEC與板片數(shù)的1/3次方成正比例而變得越大。
并且,由式(6)及式(9)可如下理解。即,與其不改變撓性板的固有振動頻率而使用設(shè)為板厚t的1片板,不如使用即使是相同板厚t也將其設(shè)為一半板厚即0.5t的2片板,如此能夠使安裝板40、43中所產(chǎn)生的應(yīng)力σ變小。
因此,如本實施方式,在設(shè)為一對2片板的情況下,不是增加一側(cè)或兩側(cè)板的板厚來實現(xiàn)固有振動頻率的增加,而是設(shè)定成除了一對板32a之外還增加了相同板厚的相鄰板32b的3片板32a、32b,由此能夠?qū)崿F(xiàn)固有振動頻率的增加,并且能夠避免傳遞至安裝板40、43的力矩M的增加。
如上所述,根據(jù)本實施方式發(fā)揮以下的作用效果。
在柴油機1的運轉(zhuǎn)中,各種時刻排氣從多個缸體被引向排氣靜壓管14。在排氣靜壓管14內(nèi),排氣的脈動被抑制,排氣的能量轉(zhuǎn)換為靜壓。此時,對排氣靜壓管14施加從柴油機1主體傳遞的振動、排氣壓力的影響及排氣靜壓管14的自重等,因此通過支承板30及撓性板32從下方支承排氣靜壓管14。
排氣靜壓管14的主要重量通過設(shè)置在長邊方向的大致中央位置的支承板30來支承。排氣靜壓管14的長邊方向的振動通過沿長邊方向延伸的支承板30來抑制。
另一方面,排氣靜壓管14的各長邊方向位置上的一部分荷載通過撓性板32來支承。排氣靜壓管14的橫向方向的振動通過沿排氣靜壓管14的橫向方向延伸的撓性板32來抑制。并且,如圖7所示,排氣靜壓管14的長邊方向上的熱伸長通過撓性板32向排氣靜壓管14的長邊方向撓曲變形而得以容許。
本實施方式中,將撓性板32設(shè)定成,除了一對對置板32a之外,還將與這些對置板32a相同板厚的相鄰板32b與對置板32a相鄰設(shè)置。如此設(shè)定共計3片板,由此能夠提高橫向方向的固有振動頻率。
并且,并非增加板的板厚,而是通過增加板的片數(shù)來增加整體的合計板厚以提高撓性板32的剛性。如此,即使提高撓性板32的剛性,也并非采用厚的1片板而是組合將其分割而得到的薄板,因此能夠抑制從撓性板32的固定部傳遞至上側(cè)安裝部40及下側(cè)安裝部43的彎曲力矩的增加,并通過抑制上側(cè)安裝部40及下側(cè)安裝部43中所產(chǎn)生的應(yīng)力的增加,能夠避免固定在排氣靜壓管14及掃氣總管20上的固定部的損傷。
另外,上述的實施方式中,采用了用作船用主機的大型柴油機,但本發(fā)明并不限定于此,只要是具備排氣靜壓管的設(shè)備也能夠適用于其他內(nèi)燃機中。
并且,上述的實施方式中,將撓性板下端的連接處設(shè)為掃氣總管來進行了說明,但本發(fā)明并不限定于此,只要是用于連接撓性板下端的適當(dāng)?shù)膬?nèi)燃機主體側(cè)的結(jié)構(gòu)即可。
并且,上述的實施方式中,設(shè)為具備支承板30的結(jié)構(gòu)來進行了說明,但也可以是不使用支承板30而僅用撓性板32來支承排氣靜壓管14的結(jié)構(gòu)。
符號說明
1-柴油機(內(nèi)燃機),9-缸套,14-排氣靜壓管,16-增壓器,20-掃氣總管,30-支承板(第2支承部),32-撓性板(第1支承部)、32a-對置板(對置板狀體),32b-相鄰板(相鄰板狀體),40-上側(cè)安裝板(上側(cè)安裝部)、43-下側(cè)安裝板(下側(cè)安裝部)。