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Für die Anmeldung wird die Priorität der am 30. September 2010 eingereichten
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2010-0095557 beansprucht, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
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Die Erfindung betrifft ein System zum Korrigieren eines Turboloches, und insbesondere ein System zum Korrigieren eines Turboloches, welches das Beschleunigungsvermögen durch Erhöhen der Luftmenge verbessert, die einem Motor in einem Turbolochbereich zugeführt wird.
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Im Allgemeinen muss ein Motor so viel Luftgemisch wie die Abgasmenge ansaugen, jedoch kann er tatsächlich nur 80% der Abgasmenge ansaugen. Die Menge der von einem Motor erzeugten Leistung ist proportional zu der Menge des Luftstromes, und die Anzahl von Ventilen kann erhöht werden oder der Durchmesser der Ventile kann vergrößert werden, um die Luftansaugmenge zu erhöhen. Außerdem kann Luft von einem Turbolader zwangsläufig eingeblasen werden, um die Luftansaugmenge zu erhöhen.
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Im Allgemeinen erhöht ein Turboladesystem die einem Ansaugkrümmer zugeführte Luftansaugmenge mittels eines Turboladers, der mit dem Ansaugkrümmer und einem Abgaskrümmer verbunden ist. Konkreter, wenn eine Turbine des Turboladers mittels des durch den Abgaskrümmer hindurchtretenden Abgases zwangsläufig gedreht wird, dreht sich ein mit der Turbine verbundener Kompressor und bläst zwangsläufig Luft in den Ansaugkrümmer. Gemäß dem Turboladesystem tritt das Abgas mit hoher Temperatur und hohem Druck durch die Turbine hindurch, so dass deren Temperatur und Druck verringert werden. Daher wird die Energie des Abgases an die Turbine übertragen, so dass die Turbine gedreht wird.
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Wenn ein solches Turboladesystem bei einem Fahrzeug angewendet wird, tritt zwangsläufig ein Turboloch auf. Das Turboloch bedeutet, dass das Zielbeschleunigungsvermögen während eines Zeitraumes, in dem beim Beschleunigen die Turbinendrehzahl des Turboladers die Zieldrehzahl erreicht, nicht erlangt werden kann. Das Turboloch tritt vor allem auf, wenn das Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit fährt.
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Insbesondere kann, wenn der Turbolader bei einem kleinen Motor mit geringem Hubraum angewendet wird, zwar der Kraftstoffverbrauch verbessert werden, jedoch kann das Turboloch in einem Niedriggeschwindigkeitsbereich beträchtlich sein. Daher ist es sehr schwierig, den Turbolader bei einem kleinen Motor mit geringem Hubraum anzuwenden.
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In dem
US-Patent Nr. 7,028,677 ist offenbart, dass die Luftzufuhr durch Drehen eines Flügelrades erhöht wird, das über einen Riemen mit einer Antriebsquelle verbunden ist, und eine Spannvorrichtung ist an dem Riemen zur sanften Leistungsübertragung montiert. Jedoch kann, da eine Kurbelwelle eines Motors als Antriebsquelle verwendet wird, das Auftreten eines Turboloches nicht verhindert werden, wenn die Motordrehzahl niedrig ist. Um dieses Problem zu lösen, sind Drehzahlerhöhungsmittel zwischen der Kurbelwelle und dem Flügelrad angeordnet. In diesem Falle können das Leistungsübertragungsvermögen und die Haltbarkeit des Riemens verschlechtert werden, wenn die Motordrehzahl hoch ist. Außerdem kann die Leistung des Motors höher als nötig sein, und der Kraftstoffverbrauch kann verschlechtert werden.
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In dem
japanischen offengelegten Patent Nr. H2-119623 ist offenbart, dass ein Turbolader und ein mechanischer Lader in Reihe angeordnet sind, und der mechanische Lader wird bei einer hohen Motordrehzahl als Expander zur Rückgewinnung von Leistung verwendet, wenn der Abgasdruck des Turboladers höher als der des mechanischen Laders ist. Jedoch kann, da der Turbolader und der mechanische Lader in Reihe angeordnet sind, der Luftstrom behindert werden, wenn der mechanische Lader nicht betrieben wird. Außerdem können das Leistungsübertragungsvermögen und die Haltbarkeit des Riemens verschlechtert werden, wenn die Motordrehzahl hoch ist. Außerdem kann die Leistung des Motors höher als nötig sein, und die Luft kann übermäßig zugeführt werden. Daher kann der Kraftstoffverbrauch verschlechtert werden.
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Mit der Erfindung wird ein System zum Korrigieren eines Turboloches geschaffen, das einen Leistungsverlust reduziert und das Beschleunigungsvermögen verbessert, indem ein zusätzlicher Kompressor parallel zu einem Turbolader angeordnet ist und der zusätzliche Kompressor nur in einem Turbolochbereich betrieben wird.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist ein System zum Korrigieren eines Turboloches einen Motor, der mit einer Mehrzahl von Zylindern, einem Ansaugkrümmer zum Zuführen von Luft zu den Zylindern, und einem Abgaskrümmer zum Auslassen von in den Zylindern erzeugtem Abgas versehen ist, eine Ansaugpassage, die mit dem Ansaugkrümmer derart verbunden ist, dass dem Ansaugkrümmer Frischluft zugeführt wird, eine Abgaspassage, die mit dem Abgaskrümmer derart verbunden ist, dass das in dem Abgaskrümmer aufgenommene Abgas ausgelassen wird, einen Turbolader, der mit einer Turbine, die in dem Abgaskrümmer oder der Abgaspassage montiert ist und von dem Abgas gedreht wird, und einem ersten Kompressor versehen ist, der in der Ansaugpassage montiert ist und mit der Turbine derart verbunden ist, dass er sich mit der Turbine dreht und die Luft der Ansaugpassage komprimiert, eine Umgehungspassage, die an einer ersten Stelle der Ansaugpassage abzweigt und an einer zweiten Stelle der Ansaugpassage abstromseitig der ersten Stelle mit der Ansaugpassage zusammentrifft, einen zweiten Kompressor, der in der Umgehungspassage montiert ist und die durch die Umgehungspassage hindurchtretende Luft komprimiert, und ein Antriebsmittel auf, das Leistung zum Betreiben des zweiten Kompressors erzeugt und wahlweise die Leistung über eine Leistungsübertragungsvorrichtung zu dem zweiten Kompressor führt.
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Die Leistungsübertragungsvorrichtung kann eine Mehrzahl von Riemenscheiben und wenigstens einen Riemen und eine Welle aufweisen, die jede Riemenscheibe mit dem zweiten Kompressor, dem Antriebsmittel oder einer der anderen Riemenscheiben verbinden.
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Der zweite Kompressor kann in einem vorbestimmten Turbolochbereich betrieben werden.
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Ein Steuerventil kann wahlweise die Umgehungspassage mit der Ansaugpassage verbinden.
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Das Steuerventil kann durch eine Differenz zwischen dem Luftdruck der Ansaugpassage und dem Luftdruck der Umgehungspassage nahe einem Montageabschnitt davon automatisch öffnen oder schließen.
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Der Riemen kann ein Flachriemen sein. Ein Kühler zum Kühlen der Luft kann in der Ansaugpassage abstromseitig des Turboladers montiert sein.
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Die erste Stelle und die zweite Stelle können in der Ansaugpassage zustromseitig des Turboladers positioniert sein.
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Die erste Stelle kann in der Ansaugpassage zustromseitig des Turboladers positioniert sein, und die zweite Stelle kann in der Ansaugpassage zwischen dem Turbolader und dem Kühler positioniert sein.
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Die erste Stelle und die zweite Stelle können in der Ansaugpassage zwischen dem Turbolader und dem Kühler positioniert sein.
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Die erste Stelle und die zweite Stelle können in der Ansaugpassage abstromseitig des Kühlers positioniert sein.
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Das Antriebsmittel kann eine Kurbelwellenriemenscheibe, die an einer Kurbelwelle des Motors montiert ist und sich mit der Kurbelwelle dreht, eine Antriebsriemenscheibe, die über einen Antriebsriemen mit der Kurbelwellenriemenscheibe verbunden ist, und eine Kupplung aufweisen, die wahlweise die Leistungsübertragungsvorrichtung mit der Antriebsriemenscheibe derart verbindet, dass sie wahlweise die Leistung des Antriebsmittels überträgt.
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Das Antriebsmittel kann ein Motor sein, der mit der Leistungsübertragungsvorrichtung verbunden ist und wahlweise die dem zweiten Kompressor zugeführte Leistung erzeugt.
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Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung weist ein System zum Korrigieren eines Turboloches, welches die einem Motor in einem vorbestimmten Turbolochbereich zugeführte Luftmenge erhöht, eine Ansaugpassage zum Zuführen der Luft zu dem Motor, eine Abgaspassage zum Auslassen von in dem Motor erzeugtem Abgas nach außen, einen Turbolader, der zwischen der Ansaugpassage und der Abgaspassage angeordnet ist und die Luft mittels Energie des Abgases mit Druck beaufschlagt, eine Umgehungspassage, die parallel zu der Ansaugpassage in irgendeinem Bereich der Ansaugpassage angeordnet ist, ein Steuerventil, das wahlweise in dem vorbestimmten Turbolochbereich die Umgehungspassage mit der Ansaugpassage verbindet, und einen Kompressor auf, der in dem Turbolochbereich arbeitet, um die durch die Umgehungspassage hindurchtretende Luft mit Druck zu beaufschlagen und die Druckluft zu der Ansaugpassage zu führen.
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Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine schematische Ansicht eines Systems zum Korrigieren eines Turboloches gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine schematische Ansicht einer Leistungsübertragungsvorrichtung, die in dem System aus 1 verwendet wird;
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3 eine schematische Ansicht einer anderen Leistungsübertragungsvorrichtung, die in dem System aus 1 verwendet wird;
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4 ein Blockdiagramm eines Steuerabschnitts zur Steuerung des Systems aus 1;
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5 ein Diagramm, das einen Turbolochbereich darstellt, in dem das System aus 1 betrieben werden kann;
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5 eine schematische Ansicht des Systems aus 1 beim Betrieb;
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7 eine schematische Ansicht eines Systems zum Korrigieren eines Turboloches gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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8 eine schematische Ansicht des Systems aus 7 beim Betrieb;
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9 eine schematische Ansicht eines Systems zum Korrigieren eines Turboloches gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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10 eine schematische Ansicht des Systems aus 9 beim Betrieb;
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11 eine schematische Ansicht eines Systems zum Korrigieren eines Turboloches gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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12 eine schematische Ansicht des Systems aus 11 beim Betrieb;
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13 eine schematische Ansicht eines Systems zum Korrigieren eines Turboloches gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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14 eine schematische Ansicht des Systems aus 13 beim Betrieb;
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15 eine schematische Ansicht eines Systems zum Korrigieren eines Turboloches gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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16 eine schematische Ansicht des Systems aus 15 beim Betrieb; und
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17 eine schematische Ansicht eines Systems zum Korrigieren eines Turboloches gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
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Mit Bezug auf 1 erhöht ein System zum Korrigieren eines Turboloches gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung die Luftmenge, die einem Motor 1 in einem Turbolochbereich zugeführt wird. Der Turbolochbereich ist ein Bereich, in dem ein Turboloch auftritt, und ist, wie in 5 gezeigt, entsprechend einer Motordrehzahl und einer Motorbelastung vorbestimmt. Im Allgemeinen tritt das Turboloch vor allem auf, wenn ein Fahrzeug in einem Niedriggeschwindigkeitsbereich beschleunigt.
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Der Motor 1 verbrennt Luft und Kraftstoff derart, dass Leistung erzeugt wird, und die verbrannte Luft und der verbrannte Kraftstoff (d. h. das Abgas) werden zur Außenseite des Fahrzeuges ausgelassen. Zu diesem Zweck weist der Motor 1 eine Mehrzahl von Zylindern 10a, 10b, 10c und 10d, einen Ansaugkrümmer 14 und einen Abgaskrümmer 16 auf. Das System zum Korrigieren des Turboloches weist eine Ansaugpassage 30 zum Zuführen der Luft zu dem Motor 1, eine Abgaspassage 80 zum Auslassen des in dem Motor 1 erzeugten Abgases zu der Außenseite des Fahrzeuges, und eine Umgehungspassage 40 auf, die an einer ersten Stelle der Ansaugpassage 30 abzweigt und an einer zweiten Stelle der Ansaugpassage 30 abstromseitig der ersten Stelle mit der Ansaugpassage 30 zusammentrifft.
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In jedem Zylinder 10a, 10b, 10c und 10d ist ein Kolben angeordnet, und eine Brennkammer ist zwischen einem oberen Ende des Kolbens und dem Zylinder ausgebildet. Außerdem sind über jedem Zylinder 10a, 10b, 10c und 10d Einlassöffnungen 11a, 11b, 11c und 11d, die von Einlassventilen geöffnet oder geschlossen werden und die Luft und/oder den Kraftstoff zu der Brennkammer führen, und Auslassöffnungen 12a, 12b, 12c und 12d ausgebildet, die von Auslassventilen geöffnet oder geschlossen werden und das in der Brennkammer erzeugte Abgas zu der Außenseite der Brennkammer auslassen. Außerdem sind über jedem Zylinder 10a, 10b, 10c und 10d eine Zündkerze und eine Einspritzdüse montiert. Jeder Kolben ist über eine Pleuelstange mit einer Kurbelwelle 18 verbunden und dreht die Kurbelwelle 18 durch die Brennkraft des Luft-Kraftstoffgemisches.
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Der Ansaugkrümmer 14 ist mit den Einlassöffnungen 11a, 11b, 11c und 11d derart verbunden, dass die Luft und/oder der Kraftstoff zu der Brennkammer geführt werden, und der Abgaskrümmer 16 ist mit den Auslassöffnungen 12a, 12b, 12c und 12d derart verbunden, dass das in der Brennkammer erzeugte Abgas aufgenommen wird.
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Die Ansaugpassage 30 umfasst alle Passagen, über welche die Außenluft zu dem Ansaugkrümmer 14 des Motors 1 strömt. Ein Luftfilter 32 ist zustromseitig der Ansaugpassage 30 montiert und entfernt die in der Außenluft enthaltenen Fremdkörper. Außerdem ist ein Kühler 36 in der Ansaugpassage 30 montiert und kühlt die Luft. Da die Dichte der Luft verringert wird, kann dem Ansaugkrümmer 14 mehr Luft zugeführt werden. Außerdem ist eine Drosselklappe 34, die von einem Gaspedal betrieben wird, in der Ansaugpassage 30 montiert und steuert die Ansaugmenge.
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Die Abgaspassage 80 umfasst alle Passagen, über welche das in dem Abgaskrümmer 16 aufgenommene Abgas zu der Außenseite des Fahrzeuges strömt. Ein Schalldämpfer 82 ist in der Abgaspassage 80 montiert und reduziert das Geräusch des Abgases. Nach Bedarf kann ein Katalysator in der Abgaspassage 80 montiert sein und die in dem Abgas enthaltenen Schadstoffe entfernen.
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Wie oben beschrieben, zweigt die Umgehungspassage 40 von der Ansaugpassage 30 ab und führt wieder mit der Ansaugpassage 30 zusammen. Ein Steuerventil 42 ist an einer Abzweigstelle (der ersten Stelle) der Ansaugpassage 30 und der Umgehungspassage 40 oder einer Verbindungsstelle (der zweiten Stelle) der Ansaugpassage 30 und der Umgehungspassage 40 montiert. Das Steuerventil 42 steuert die durch den Luftfilter 32 hindurchtretende Luft derart, dass sie nur über die Ansaugpassage 30 oder nach dem Passieren der Umgehungspassage 40 über die Ansaugpassage 30 zu dem Ansaugkrümmer 14 strömt. Das heißt, das Steuerventil 42 verbindet wahlweise die Umgehungspassage 40 mit der Ansaugpassage 30. Ein solches Steuerventil 42 kann automatisch durch eine Differenz zwischen dem Luftdruck der Ansaugpassage 30 und dem Luftdruck der Umgehungspassage 40 an der ersten Stelle oder der zweiten Stelle oder durch elektrische Signale eines Steuerabschnitts 120 betrieben werden.
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Das System zum Korrigieren eines Turboloches gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist einen Turbolader 20 auf. Der Turbolader 20 erhöht die dem Motor 1 zugeführte Luftmenge durch die Wärme des Abgases. Ein solcher Turbolader 20 weist eine Turbine 22, die in dem Abgaskrümmer 16 oder der Abgaspassage 80 montiert ist und von dem Abgas gedreht wird, und einen ersten Kompressor 24 auf, der in der Ansaugpassage 30 montiert ist und über eine erste Welle 26 an der Turbine 22 derart befestigt ist, dass er sich mit der Turbine 22 dreht. Wenn die Turbine 22 durch das Abgas gedreht wird, dreht sich auch der erste Kompressor 24 und komprimiert die Luft. Daher wird die dem Motor 1 zugeführte Luftmenge erhöht.
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Das System zum Korrigieren eines Turboloches gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist ferner ein Antriebsmittel 50, eine Leistungsübertragungsvorrichtung 60 und einen zweiten Kompressor 75 auf.
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Das Antriebsmittel 50 erzeugt Leistung zum Betreiben des zweiten Kompressors 75 und weist eine Kurbelwellenriemenscheibe 52, eine Antriebsriemenscheibe 56, einen Antriebsriemen 54 und eine Kupplung 58 auf.
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Die Kurbelwellenriemenscheibe 52 ist an der Kurbelwelle 18 fest montiert und dreht sich mit der Kurbelwelle 18.
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Die Antriebsriemenscheibe 56 ist über den Antriebsriemen 54 mit der Kurbelwellenriemenscheibe 52 verbunden und dreht sich mit der Kurbelwellenriemenscheibe 52.
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Die Kupplung 58 überträgt wahlweise Leistung der Antriebsriemenscheibe 56 an die Leistungsübertragungsvorrichtung 60. Das heißt, die Leistung der Antriebsriemenscheibe 56 wird an die Leistungsübertragungsvorrichtung 60 übertragen, wenn die Kupplung 58 eingerückt ist, und die Leistung der Antriebsriemenscheibe 56 wird nicht an die Leistungsübertragungsvorrichtung 60 übertragen, wenn die Kupplung 58 ausgerückt ist. Verschiedene Kupplungen, wie elektrische Kupplungen und Hydraulikdruckkupplungen, können als Kupplung 58 verwendet werden. Die Kupplung 58 ist einem technisch versierten Fachmann bekannt, so dass deren ausführliche Beschreibung weggelassen wird.
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Die Leistungsübertragungsvorrichtung 60 überträgt die von dem Antriebsmittel 50 erzeugte Leistung an den zweiten Kompressor 75 und weist, wie in den 2 und 3 gezeigt, eine Mehrzahl von Wellen 62, 66 und 71, eine Mehrzahl von Riemenscheiben 61, 63, 67 und 69, und eine Mehrzahl von Riemen 64 und 68 auf. In der Beschreibung sind Beispiele der Leistungsübertragungsvorrichtung 60 beschrieben, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt, ist die erste Riemenscheibe 61 über die Kupplung 58 wahlweise mit der Antriebsriemenscheibe 56 verbunden. Außerdem ist die erste Riemenscheibe 61 an der zweiten Welle 62 befestigt.
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Die zweite Riemenscheibe 63 ist ebenfalls an der zweiten Welle 62 befestigt und dreht sich mit derselben Drehzahl wie die erste Riemenscheibe 61.
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Die dritte Riemenscheibe 65 ist über den ersten Riemen 64 mit der zweiten Riemenscheibe 63 verbunden und an der dritten Welle 66 befestigt.
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Die vierte Riemenscheibe 67 ist an der dritten Welle 66 befestigt und dreht sich mit derselben Drehzahl wie die dritte Riemenscheibe 65.
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Die fünfte Riemenscheibe 69 ist über den zweiten Riemen 68 mit der vierten Riemenscheibe 67 verbunden und an der vierten Welle 71 befestigt.
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Da die Drehzahl der Kurbelwelle 18 in dem Turbolochbereich niedrig ist, muss die Leistungsübertragungsvorrichtung 60 die Drehzahl derart erhöhen, dass die Luftzufuhr erhöht wird. Zu diesem Zweck haben die über den Riemen miteinander verbundenen Riemenscheiben unterschiedliche Durchmesser. Zum Beispiel ist der Durchmesser der Kurbelwellenriemenscheibe 52 größer als der Durchmesser der Antriebsriemenscheibe 56, der Durchmesser der zweiten Riemenscheibe 63 ist größer als der Durchmesser der dritten Riemenscheibe 65, und der Durchmesser der vierten Riemenscheibe 67 ist größer als der Durchmesser der fünften Riemenscheibe 69.
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Außerdem können, da die Leistungsübertragungsvorrichtung 60 die Drehzahlen der Riemenscheiben erhöht, die Riemen, welche die Riemenscheiben miteinander verbinden, eine hohe Drehzahlleistung übertragen. Wenn ein Zahnriemen verwendet wird, ist das Geräusch laut und keine hohe Drehzahlleistung kann übertragen werden. Wenn ein Keilriemen verwendet wird, muss dessen Dicke größer sein und keine hohe Drehzahlleistung kann übertragen werden. Daher wird ein dünner Flachriemen verwendet, um die Übertragungseffizienz der hohen Drehzahlleistung zu erhöhen.
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Der zweite Kompressor 75 ist in der Umgehungspassage 40 montiert und an der vierten Welle 71 befestigt. Der zweite Kompressor 75 wird durch die von der Leistungsübertragungsvorrichtung 60 übertragene Leistung gedreht und komprimiert die Luft derart, dass die Luftzufuhr zu dem Ansaugkrümmer 14 erhöht wird.
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Mit Bezug auf 4 weist das System zum Korrigieren eines Turboloches gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ferner einen Drosselklappenöffnungssensor 100, einen Motordrehzahlsensor 110 und den Steuerabschnitt 120 auf.
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Der Drosselklappenöffnungssensor 100 erfasst den Öffnungsgrad der Drosselklappe 34, die von dem Gaspedal betrieben wird, und überträgt ein dementsprechendes Signal an den Steuerabschnitt 120. Hierbei entspricht der Öffnungsgrad der Drosselklappe 45 der Motorbelastung.
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Der Motordrehzahlsensor 110 erfasst die Drehzahl der Kurbelwelle 18 aus einer Phasenänderung der Kurbelwelle 18 und überträgt ein dementsprechendes Signal an den Steuerabschnitt 120.
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Der Steuerabschnitt 120 ist mit dem Drosselklappenöffnungssensor 100 und dem Motordrehzahlsensor 110 verbunden, empfängt die Signale, die dem Öffnungsgrad der Drosselklappe 34 und der Drehzahl des Motors entsprechen, und bestimmt auf dieser Basis, ob ein Laufzustand des Motors der Turbolochbereich ist. Wenn der Laufzustand des Motors der Turbolochbereich ist, steuert der Steuerabschnitt 120 die Kupplung 58, einen Motor 50' oder das Steuerventil 42. In dieser Beschreibung öffnet oder schließt das Steuerventil 42 automatisch durch die Druckdifferenz, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, wenn der Steuerabschnitt 120 die Kupplung 58 oder den Motor 50' steuert, kann der Steuerabschnitt 120 auch das Steuerventil 42 betreiben.
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Nachfolgend wird mit Bezug auf die 1 und 6 der Betrieb eines Systems zum Korrigieren eines Turboloches gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ausführlich beschrieben. Bei dem System sind die erste Stelle und die zweite Stelle in der Ansaugpassage 30 zustromseitig des Turboladers 20 (des ersten Kompressors 24) positioniert. Außerdem ist das Steuerventil 42 an der zweiten Stelle angeordnet.
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Wie in 1 gezeigt, steuert, wenn der Motor 1 in einem normalen Zustand (d. h. nicht im Turbolochbereich) arbeitet, der Steuerabschnitt 120 die Kupplung 58 derart, dass die Leistungsübertragungsvorrichtung 60 von dem Antriebsmittel 50 getrennt ist. Außerdem steuert der Steuerabschnitt 120 das Steuerventil 42 derart, dass die Umgehungspassage 40 blockiert ist. In diesem Falle wird, da die Umgehungspassage 40 blockiert ist, die durch den Luftfilter 32 hindurchtretende Luft von dem ersten Kompressor 24 mit Druck beaufschlagt und über die Ansaugpassage 30 zu dem Ansaugkrümmer 14 geführt.
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Wie in 6 gezeigt, steuert, wenn der Motor 1 im Turbolochbereich arbeitet, der Steuerabschnitt 120 die Kupplung 58 derart, dass die Leistungsübertragungsvorrichtung 60 mit dem Antriebsmittel 50 verbunden ist, und steuert das Steuerventil 42 derart, dass die Umgehungspassage 40 mit der Ansaugpassage 30 in Verbindung steht. In diesem Falle tritt die den Luftfilter 32 passierende Luft durch die Umgehungspassage 40 hindurch und wird primär von dem zweiten Kompressor 75 mit Druck beaufschlagt. Außerdem tritt die Luft durch die Ansaugpassage 30 abstromseitig der zweiten Stelle hindurch und wird sekundär von dem ersten Kompressor 24 mit Druck beaufschlagt. Danach wird die Druckluft über die Ansaugpassage 30 zu dem Ansaugkrümmer 14 geführt. Daher wird die dem Ansaugkrümmer 14 im Turbolochbereich zugeführte Luftmenge erhöht.
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Nachfolgend wird mit Bezug auf die 7 und 8 ein System zum Korrigieren eines Turboloches gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Hier sind die gleichen Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Wie in den 7 und 8 gezeigt, ist das System mit Ausnahme der Positionen des Antriebsmittels 50' und des Steuerventils 42 gleich der oben beschriebenen Ausführungsform. Bei dem System wird ein Motor als Antriebsmittel 50' verwendet, und das Steuerventil 42 ist an der ersten Stelle angeordnet.
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Wie in 7 gezeigt, verhindert, wenn der Motor 1 in dem normalen Zustand (d. h. nicht im Turbolochbereich) arbeitet, der Steuerabschnitt 120 die Zuführung von elektrischem Strom zu dem Motor 50' und steuert das Steuerventil 42 derart, dass die Umgehungspassage 40 blockiert ist. In diesem Falls wird, da die Umgehungspassage 40 blockiert ist, die den Luftfilter 32 passierende Luft von dem ersten Kompressor 24 mit Druck beaufschlagt und über die Ansaugpassage 30 zu dem Ansaugkrümmer 14 geführt.
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Wie in 8 gezeigt, führt, wenn der Motor 1 im Turbolochbereich arbeitet, der Steuerabschnitt 120 den elektrischen Strom zu dem Motor 50' und steuert das Steuerventil 42 derart, dass die Umgehungspassage 40 mit der Ansaugpassage 30 in Verbindung steht. In diesem Falle tritt die den Luftfilter 32 passierende Luft durch die Umgehungspassage 40 hindurch und wird primär von dem zweiten Kompressor 75 mit Druck beaufschlagt. Außerdem tritt die Luft durch die Ansaugpassage 30 abstromseitig der zweiten Stelle hindurch und wird sekundär von dem ersten Kompressor 24 mit Druck beaufschlagt. Danach wird die Druckluft über die Ansaugpassage 30 zu dem Ansaugkrümmer 14 geführt. Daher wird die dem Ansaugkrümmer 14 im Turbolochbereich zugeführte Luftmenge erhöht.
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Mit Bezug auf die 9 und 10 wird ein System zum Korrigieren eines Turboloches gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Das System ist mit Ausnahme der Positionen der zweiten Stelle und des Steuerventils 42 gleich der Ausführungsform in den 7 und 8. Bei dem System wird ein Motor als Antriebsmittel 50' verwendet, die zweite Stelle ist in der Ansaugpassage 30 abstromseitig des Turboladers 20 (des ersten Kompressors 24) positioniert, und das Steuerventil 42 ist an der zweiten Stelle angeordnet.
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Wie in 9 gezeigt, verhindert, wenn der Motor 1 in dem normalen Zustand (d. h. nicht im Turbolochbereich) arbeitet, der Steuerabschnitt 120 die Zuführung von elektrischem Strom zu dem Motor 50' und steuert das Steuerventil 42 derart, dass die Umgehungspassage 40 blockiert ist. In diesem Falls wird, da die Umgehungspassage 40 blockiert ist, die den Luftfilter 32 passierende Luft von dem ersten Kompressor 24 mit Druck beaufschlagt und über die Ansaugpassage 30 zu dem Ansaugkrümmer 14 geführt.
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Wie in 10 gezeigt, führt, wenn der Motor 1 im Turbolochbereich arbeitet, der Steuerabschnitt 120 den elektrischen Strom zu dem Motor 50'. Zu diesem Zeitpunkt ist, da die Drehzahl des zweiten Kompressors 75 höher als die des ersten Kompressors 24 ist, der Luftdruck der Umgehungspassage 40 an der zweiten Stelle höher als der Luftdruck der Ansaugpassage 30. Daher blockiert das Steuerventil 42 die Ansaugpassage 30 an der zweiten Stelle. In diesem Falls tritt die den Luftfilter 32 passierende Luft durch die Umgehungspassage 40 hindurch und wird primär von dem zweiten Kompressor 75 mit Druck beaufschlagt. Außerdem tritt die Luft durch die Ansaugpassage 30 abstromseitig der zweiten Stelle hindurch und wird dem Ansaugkrümmer 14 zugeführt.
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Mit Bezug auf die 11 und 12 wird ein System zum Korrigieren eines Turboloches gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Das System ist mit Ausnahme der Position der zweiten Stelle gleich der Ausführungsform in den 7 und 8. Bei dem System wird ein Motor als Antriebsmittel 50' verwendet, das Steuerventil 42 ist an der ersten Stelle positioniert, und die erste und die zweite Stelle sind in der Ansaugpassage 30 zwischen dem Turbolader 20 und dem Kühler 36 positioniert. Insbesondere sind die erste und die zweite Stelle und der Kühler 36 nahe an dem Ansaugkrümmer 14 angeordnet, so dass die Verstärkungszeit verkürzt werden kann und die Kapazität des zweiten Kompressors 75 minimiert werden kann.
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Wie in 11 gezeigt, verhindert, wenn der Motor 1 in dem normalen Zustand arbeitet, der Steuerabschnitt 120 die Zuführung von elektrischem Strom zu dem Motor 50' und steuert das Steuerventil 42 derart, dass die Umgehungspassage 40 blockiert ist. In diesem Falle wird, da die Umgehungspassage 40 blockiert ist, die den Luftfilter 32 passierende Luft von dem ersten Kompressor 24 mit Druck beaufschlagt und über die Ansaugpassage 30 zu dem Ansaugkrümmer 14 geführt.
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Wie in 12 gezeigt, führt, wenn der Motor 1 im Turbolochbereich arbeitet, der Steuerabschnitt 120 den elektrischen Strom zu dem Motor 50' und steuert das Steuerventil 42 derart, dass die Umgehungspassage 40 mit der Ansaugpassage 30 in Verbindung steht. In diesem Falle wird die den Luftfilter 32 passierende Luft primär von dem ersten Kompressor 24 mit Druck beaufschlagt und tritt durch die Umgehungspassage 40 hindurch. Zu diesem Zeitpunkt wird die durch die Umgehungspassage 40 hindurchtretende Luft sekundär von dem zweiten Kompressor 75 mit Druck beaufschlagt. Danach wird die Druckluft über die Ansaugpassage 30 zu dem Ansaugkrümmer 14 geführt.
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Mit Bezug auf die 13 und 14 wird ein System zum Korrigieren eines Turboloches gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Das System ist mit Ausnahme des Antriebsmittels 50 gleich der Ausführungsform in den 11 und 12. Bei dem System betreibt das Antriebsmittel 50 wie in 1 den zweiten Kompressor 75 mittels der Leistung des Motors 1. Ansonsten ist der Betrieb dieser Ausführungsform gleich dem der Ausführungsform in den 11 und 12, so dass eine ausführliche Beschreibung weggelassen wird.
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Mit Bezug auf die 15 und 16 wird ein System zum Korrigieren eines Turboloches gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Das System ist mit Ausnahme der Positionen der ersten und der zweiten Stelle gleich der Ausführungsform in den 13 und 14. Bei dem System sind die erste und die zweite Stelle zwischen dem Kühler 36 und dem Ansaugkrümmer 14 positioniert. Wenn der zweite Kompressor 75 so nahe wie möglich an dem Ansaugkrümmer 14 angeordnet ist, kann die Verstärkungszeit beträchtlich verkürzt werden. Ansonsten ist der Betrieb dieser Ausführungsform gleich dem der Ausführungsform in den 13 und 14, so dass eine ausführliche Beschreibung weggelassen wird.
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Mit Bezug auf 17 wird ein System zum Korrigieren eines Turboloches gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Das System ist mit Ausnahme des Antriebsmittels 50' gleich der Ausführungsform in den 15 und 16. Bei dem System wird ein Motor als Antriebsmittel 50' verwendet. Ansonsten ist der Betrieb dieser Ausführungsform gleich dem der Ausführungsform in den 15 und 16, so dass eine ausführliche Beschreibung weggelassen wird.
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Wie oben beschrieben, wird gemäß der Erfindung ein zusätzlicher Kompressor in einem Turbolochbereich betrieben, so dass das Beschleunigungsvermögen verbessert werden kann.
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Da keine Luft durch den zusätzlichen Kompressor hindurchtritt, wenn der Motor nicht im Turbolochbereich betrieben wird, kann der Leistungsverlust reduziert werden.
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Zur Vereinfachung der Beschreibung und genauen Definition der beigefügten Ansprüche wird der Begriff „oben” verwendet, um die Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen in Bezug auf deren Positionen in den Figuren zu beschreiben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2010-0095557 [0001]
- US 7028677 [0007]
- JP 2-119623 [0008]
