DE1169721B

DE1169721B - UEberwachungsvorrichtung fuer Abgasturbolader

Info

Publication number: DE1169721B
Application number: DEE20024A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Kohlmann; Dipl-Ing Gustav Zellbeck; Dipl-Ing Helmut Rayer
Original assignee: J Eberspaecher GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 1960-10-08
Filing date: 1960-10-08
Publication date: 1964-05-06

Description

Überwachungsvorrichtung für Abgasturbolader Die Erfindung betrifft eine überwachungsvorrichtung für einen an den Schmierölkreislauf einer aufzuladenden Brennkraftmaschine angeschlossenen, aus. Abgasturbine und Verdichter bestehenden Abgasturbolader.
Bei an den Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossenen Turboladern besteht die Gefahr, daß bei ihrem Ausfall bzw. ihrer Stillsetzung die weiterlaufende Brennkraftmaschine über die an den Verdichter angeschlossene Ansaugleitung der Brennkraftmaschine mit der angesaugten Luft das Schmieröl aus dem Lagerkörper und der ölzuführung des Abgasturboladers absaugt. Der eintretende ölverlust kann schon in kurzer Zeit einen derartigen Umfang einnehmen, daß die Brennkraftmaschine wegen Ölmangels ausfällt.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Sicherheitsvorrichtung zur Vermeidung einer Ölabsaugung durch die Brennkraftmaschine aus dem eigenen Schmierölkreislauf bei stillgesetztem Abgasturbolader. In Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine Schaltvorrichtung vor, die bei einem vorgegebenen Unterdruck in der Ladeluftleitung ein in der Schmierölleitung zum Abgasturbolader angeordnetes Ventil schließt.
Diese Schaltvorrichtung kann zweckmäßig mit einer in der Abgasleitung vor der Turbine angeordneten Umschaltvorrichtung verbunden sein, welche die Abgase wahlweise der Turbine oder einer die Turbine umgehenden Leitung zuführt und deren Stellung durch den Ladedruck des Verdichters so beeinflußt ist, daß bei Schließung des Ventils in der Schmierölzuleitung gleichzeitig die Umschaltvorrichtung so eingestellt wird, daß die Abgase die Turbinen umgehen.
Die Überwachungsvorrichtung selbst kann in einer vom Druck in den ladeluftführenden Räumen zwischen Motor und Verdichter oder dem der Ladeluftleitung beaufschlagten Membran bestehen, die das Ventil gegen den Druck eines vorgesehenen Federelementes in der Öffnungsstellung hält und bei Erreichen des vorgegebenen Unterdruckes schließt.
Anstatt dieser mechanischen Schaltvorrichtung kann man der Membran auch einen elektrischen Schalter so zuordnen, daß er den Erregerstromkreis eines in der Schmierölzuleitung vorgesehenen Magnetventils unterbricht und dieses infolgedessen die Ölzuführung sperrt.
Mit einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist es möglich, auch mangelnde Ölzufuhr zu den Lagerstellen des Abgasturboladers zu überwachen. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, im Erregerstromkreis des Magnetventils einen weiteren Schalter anzuordnen, der von einer vom Öldruck vor dem Ventil beaufschlagten weiteren Membran 10 bei einem vorgegebenen Minimalöldruck so betätigt wird, daß das Magnetventil die Ölzufuhr sperrt und sodann über die Umschaltvorrichtung der Abgasturbolader stillgesetzt wird. Um die Überwachungsfunktion bei allen Betriebszuständen zu gewährleisten, ist vorgesehen, den Erregerstromkreis des Magnetventils zwischen einem im Zündstromkreis der Brennkraftmaschine liegendes Selbsthalterelais einzuschalten.
Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung näher erläutert und beschrieben.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist mit 1 die Turbine und mit 2 der Verdichter bezeichnet, deren nicht dargestellte Läufer die Welle 3 verbindet. Diese Welle 3 ist in den Lagerstellen 4 gehalten. Die erfindungsgemäße Schalteinrichtung besteht aus dem Ventil 5, das die ölzuführungsleitung 6 sperrt, und aus der Umschaltvorrichtung 7 für die Abgasbypaßleitung 8 a. 8 ist die Abgasleitung zur Abgasturbine 1. Die Organe 5 und 7 werden durch den Magneten 9 betätigt, der in die Spule 9 b eintaucht. Der Erregerstromkreis 9 a des Magneten 9 ist an eine Stromquelle (-I-/-) angeschlossen und kann beispielsweise mit dem Zündstromkreis der nicht dargestellten Brennkraftmaschine eingeschaltet werden.
In Ruhestellung ist das Ventil s geschlossen und die Umschaltvorrichtung 7 auf die Bypaßleitung 8 a geschaltet. Die ölzuführungsleitung 6 ist an den Ölkreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossen. Bei Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine baut sich in dieser Leitung bis zum Ventil s ein Druck auf, der über den Zweig 6 a auf die Membran 10 einwirkt, wobei der mit ihr verbundene Schalter 11 betätigt wird. Dieser schließt den Stromkreis 9 a des Magneten 9, der die Schaltorgane 5 und 7 so steuert, daß dem Turbolader gleichzeitig Öl und Antriebsenergie über die Abgase zugeführt wird. Die Membran 12 ist über die Zweigleitung 13 a mit der Ladeluftleitung 13 des Verdichters 2 verbunden und so eingestellt, daß sie auf einen bestimmten Unterdruck in der Ladeluftleitung 13 anspricht. Hierbei wird der Schalter 14 geöffnet und der Stromkreis 9 a unterbrochen. Die Schaltorgane 5 und 7 werden wieder in ihre Ausgangsstellung verbracht. Der in der Ladeluftleitung 13 herrschende Unterdruck ist bei Ausfall des Turboladers nun nicht mehr in der Lage, dauernd über das Lagergehäuse 15 und die Lagerstellen 4 Öl aus der ölzuführungsleitung 6 abzusaugen. Gleichzeitig wird durch das Umschalten der Umschaltvorrichtung 7 auf die Bypaßleitung 8 a die Turbine 1 stillgelegt.
Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung wirkt darüber hinaus aber auch bei mangelnder Ölzufuhr. In diesem Fall spricht die Membran 10 in umgekehrter Weise zu ihrem oben beschriebenen Schaltvorgang an und öffnet den Schalter 11, wobei ebenfalls die Schaltorgane 5 und 7 betätigt werden und der Turbolader stillgesetzt wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Überwachungsvorrichtung für einen an den Schmierölkreislauf einer aufzuladenden Brennkraftmaschine angeschlossenen, aus Abgasturbine und Verdichter bestehenden Abgasturbolader, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltvorrichtung vorgesehen ist, die bei einem vorgegebenen Unterdruck in der Ladeluftleitung ein in der Schmierölzuleitung (6) zum Abgasturbolader angeordnetes Ventil (5) schließt.
2. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise in der Abgasleitung vor der Turbine eine Umschaltvorrichtung vorgesehen ist, welche die Abgase wahlweise der Turbine oder einer die Turbine umgehenden Leitung zuführt und deren Stellung durch den Ladedruck des Verdichters beeinflußt ist, und daß die Schaltvorrichtung gleichzeitig das Ventil (5) in der Schmierölzuleitung schließt und die Umschaltvorrichtung (7) so einstellt, daß die Abgase die Turbine umgehen.
3. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine vom Druck in den ladeluftführenden Räumen zwischen Motor und Verdichter oder der Ladeluftleitung beaufschlagte Membran, die das Ventil (5) unter dem Druck eines vorgesehenen Federelementes in der Öffnungsstellung hält und bei Erreichen des vorgegebenen Unterdruckes schließt.
4. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1 bzw. 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß von der mit dem Druck in den ladeluftführenden Räumen des Verdichters oder der Ladeluftleitung beaufschlagten Membran (12) bei einem vorgegebenen Unterdruck ein Schalter (14) so betätigt wird, daß er den Erregerstromkreis eines in der Schmierölzuleitung vorgesehenen Magnetventils unterbricht und das Magnetventil infolgedessen die Ölzuführung sperrt.
5. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Erregerstromkreis des Magnetventils ein weiterer Schalter (11) vorgesehen ist, der von einer vom Öldruck vor dem Ventil (5) beaufschlagten weiteren Membran (10) bei einem vorgegebenen minimalen Öldruck so betätigt wird, daß das Magnetventil die Ölzufuhr sperrt.
6. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregerstromkreis des Magnetventils durch ein im Zündstromkreis der Brennkraftmaschine liegendes Selbsthalterelais einschaltbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 624 301, 942 234; schweizerische Patentschrift Nr. 311358.