DE3000781A1 - Bypass-abgasturbolader - Google Patents

Bypass-abgasturbolader

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DE3000781A1 DE19803000781 DE3000781A DE3000781A1 DE 3000781 A1 DE3000781 A1 DE 3000781A1 DE 19803000781 DE19803000781 DE 19803000781 DE 3000781 A DE3000781 A DE 3000781A DE 3000781 A1 DE3000781 A1 DE 3000781A1
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Description

HITACHI, LTD., Tokyo, Japan
Bypaß-Abgasturbolader
Die Erfindung betrifft einen Turbolader zum Verdichten der zu einer Brennkraftmaschine gelieferten Luft unter Verwendung eines Verdichters, der von einer Turbine angetrieben wird, die durch die von der Brennkraftmaschine stammenden Abgase gedreht wird. Die Erfindung betrifft insbesondere einen Bypaß-Abgasturbolader, bei dem ein Teil der zur Turbine strömenden Abgase durch öffnen eines Bypaßventils derart abgeleitet wird, daß die Rotationsbedingungen der Turbine gesteuert werden können.
Für das Erfordernis der Größenverringerung und Wirkungsgraderhöhung einer Brennkraftmaschine wurden in der letzten Zeit Turbolader verwendet, die die Einlaßluft zur Brennkraftmaschine unter Verwendung ihrer Abgase verdichtet. Der Verdichterförderdruck des Turboladers muß unabhängig von den Laufbedingungen der Brennkraftmaschine stets auf einem gegebenen Druck gehalten werden. Hierzu wird beim herkömmlichen Turbolader der Förderdruck des Verdichters entsprechend einem bekannten System teilweise zur Atmosphäre entleert, so daß der stromab des Entleerungsteils herrschende Druck im wesentlichen auf konstanter Höhe gehalten werden kann. Es wurde aber gefunden, daß der Abbau des durch den Betrieb des Verdichters erhöhten Drucks
Ö3ÖÖ29/0877
BAn
hohe Verluste bedingt. In Anbetracht dessen wurde der sogenannte Bypaß-Abgasturbolader entwickelt, d.h. ein Turbolader, bei dem ein Teil der Abgase zur Verminderung der Verluste abgeführt wird, bevor die Abgase arbeiten oder die Turbine des Turboladers antreiben.
Bei dieser Art von Bypaß-Turbolader wird der Betätigungsmechanismus zum öffnen und Schließen des Abgasbypaßventils unmittelbar durch den Förderdruck des Verdichters gesteuert, yer.gl. z.B. die US-Patentanmeldung "Exhaust Bypassing System For A Turbocharger"' der Inhaberin, angemeldet am 14. November 1978 Bs ist in diesem Fall erwünscht, daß der benötigte Verdichterförderdruck des Bypaß-Abgasturboladers vom Öffnungsbeginn des Bypaßventils bis zu dessen voller "Öffnung so konstant wie möglich bleibt. Jedoch kann die unmittelbare Steuerung des Betätigungsmechanismus durch den Verdichterförderdruck grundsätzlich die erforderliche Steuerung auf den konstanten Ver- • dichterförderdruck nicht herbeiführen, sondern kann die Steuerung des Verdichterförderdrucks proportional zum Laufzustand der Brennkraftmaschine herbeiführen, da der Betätigungsmechanismus proportional zur Änderung des Verdichterförderdrucks betrieben wird. Folglich ist der vom Standpunkt der mechanischen Festigkeit für Brennkraftmaschinen zulässige maximale zulässige Förderdruck festgelegt (im allgemeinen etwa 650 mm Hg Manometerdruck), so daß das Bypaßventil zu dieser Zeit ganz geöffnet sein kann. Ist andererseits das Bypaßventil ganz offen, damit der Druckunterschied zwischen der Innenseite und der Außenseite des Balgs oder dergl. des Betätigungsmechanismus so groß ist (im allgemeinen 200 mm Hg), daß ein zufriedenstellender Betrieb des Betätigungsmechanismus gewährleistet ist, muß bei öffnungsbeginn des Bypaßventils der Verdichterförderdruck beträchtlich auf ein niedrigeres Niveau als der Druck bei voller öffnung des Bypaßventils abgesenkt werden. Es entsteht folglich der Nachteil, daß der Verdichterförderdruck bei Öffnungsbeginn des Bypaßventils niedriger als das erforderliche Niveau wird, so daß die Antriebsfähigkeit der Brennkraftmaschine dementsprechend verschlechtert wird. Da der Arbeitsdruck des Betätigungs-
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mechanismus»auf den niedrigen Wert von 2UO mm Hg eingestellt ist, muß ferner die Federkonstante des Betätigungsmechanismus möglichst niedrig sein. Folglich wird der Betätigungsmechanismus leicht so instabil, daß er durch die Fahrzeugschwingungen zum Schwingen gebracht wird, wodurch sein Betrieb instabil wird. Die Eigenschwingfrequenz des Betätigungsmechanismus beruht auf der herabgesetzten Federkonstante, so daß er leicht in Abhängigkeit von den Fahrzeugschwingungen in Schwingungen versetzt wird. Es entsteht Jedenfalls ein weiterer Nachteil dadurch, daß die Betriebseigenschaften des Betätigungsmechanismus merklich beeinträchtigt sind.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Abgas-Turboladers, der die Änderung des Verdichterförderdrucks vom Öffnungsbeginn des Bypaßventils bis zu dessen voller öffnung auf ein Minimum bringen kann, und der den über einem gegebenen Wert liegenden Verdichterförderdruck bei konstantem Betrieb im wesentlichen gleichförmig machen kann.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß der Erfindung ist ein Umformer zum Verstärken der Förderdruckänderung eines Verdichters mit einem gegebenen Verstärkungsverhältnis in einem Kanal angeordnet, durch den der Verdichterförderdruck in den Betätigungsmechanismus eines Abgasbypaßventils eingeführt wird, so daß der Betätigungsmechanismus in Abhängigkeit von einer kleinen Veränderung des Verdichterförderdrucks dadurch voll betrieben werden kann, daß die Änderung des Verdichterförderdrucks durch den Umformer mit einem gewünschten proportionalen Verstärkungsverhältnis gesteuert werden kann.
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Kurz zusammengefaßt enthält ein Bypaß-Abgasturbolader eine Turbine, die durch das von einer Brennkraftmaschine stammende Abgas angetrieben wird, einen durch die Turbine angetriebenen Verdichter, der verdichtete Luft in die Brennkraftmaschine liefert, ein Abgasbypaßventil zum Steuern der die Turbine im Nebenstrom umgehenden Abgasmenge, einen Betätigungsmechanismus zum durch ein Fluid erfolgendes Betätigen des Abgasbypaßventils und einen Umformer. Der Umformer steht in Fluidverbindung mit dem Betätigungsmechanismus und einem Auslaß des Verdichters und verstärkt die Druckänderung der vom Verdichter geförderten Luft derart, daß die verstärkte Druckänderung auf den Betätigungsmechanismus ausgeübt wird. Der Betätigungsmechanismus kann daher mit dem öffnen des Abgasbypaßventils bei einem verhältnismäßig niedrig liegenden Druck beginnen und es bei einem verhältnismäßig hohen Druck ganz öffnen.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt einer Ausführungsform eines Bypaß-Abgasturboladers nach der Erfindung;
Fig. 2 eine grafische Darstellung der charakteristischen Kurven des Verdichterförderdrucks und des benötigten Betätigungsmechanismusdrucks über der Drehzahl der Brennkraftmaschine;
Fig. 3 eine grafische Darstellung der charakteristischen Kurve des Betätigungsmechanismusdrucks über dem Verdichterförderdruck gemäß der Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 Die Aufladeeigenschaften der Brennkraftmaschine unter den der Fig. 3 entsprechenden Bedingungen.
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Gemäß Fig. 1 ist ein Turboladergehäuse 1 mit einer Turbine 2 und einem Verdichter 3 versehen, deren Rotoren mittels einer Welle 4 miteinander verbunden sind. Die Turbine 2 steht über einen Abgaseinlaßkanal 101 mit einer Brennkraftmaschine 1U0 in Verbindung, während der Verdichter 3 über einen Förderkanal 102 mit der Brennkraftmaschine 100 in Verbindung steht. Auf der Einlaßseite der Turbine 2 befindet sich ein Abgasbypaßventil 6 zum Abführen eines Teils der zur Turbine 2 strömenden Abgase in einen die Turbine 2 umgehenden Bypaßkanal 5. Der Schaft 7 des Bypaßventils 6 erstreckt sich durch das Gehäuse der Turbine 2 nach außen und ist am Kopf eines Balgs 9 befestigt, der in einem Bypaßventil-Betätigungsmechanismus 8 angebracht ist. Das offene Ende des Balgs 9 ist an der Innenseite des Betätigungsmechanismus 8 befestigt, dessen Innenseite über eine Verbindungsöffnung 10 mit der Innenseite der Turbine 2 in Verbindung steht. Die um den Balg 9 befindliche Arbeitsdruckkammer 11 steht über eine öffnung 12 in Verbindung mit der Atmosphäre und über eine als Kanal wirkende Leitung 13 mit Auslaßleitungen 15 und 16 eines Umformers 14.
Der Umformer 14 enthält innen eine erste Membran 17 mit einer größeren wirksamen Druckaufnahmefläche und eine zweite Membran 18 mit einer kleineren Druckaufnahmefläche· Beide Membranen sind mittels einer Stange 19 derart miteinander verbunden, daß sie sich gemeinsam bewegen können. Der durch ein Gehäuse 103 begrenzte Innenraum des Umformers 14 wird durch die erste und die zweite Membran 17 bzw. 18 in drei Kammern 20, 21 und 22 unterteilt. Die Auslaßleitung 15 und eine Einlaßleitung 23 münden in die erste Kammer 20, die zwischen der ersten Membran 17 und dem Gehäuse 103 des Umformers gebildet ist. Die Auslaßleitung 16 mündet in die zweite Kammer 21, die zwischen der ersten und der zweiten Membran 17 bzw. 18 gebildet ist. Die zwischen der zweiten Membran 18 und dem Gehäuse 103 gebildete dritte Kammer 22 ist über eine Entlüftungsöffnung 24 zur Atmosphäre hin entlüftet. Auf der zur Auslaßleitung 15 weisenden Seite der ersten Membran 17 ist ein Sitz 25 befestigt, der
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durch die erste'und die zweite Membran 17 bzw. 18 und die Stange 19 steht derart vorgespannt ist, daß er durch die Wirkung einer Setzfeder 26 die Auslaßleitung 15 absperrt. Die Setzfeder 26 ist in der dritten Kammer 22 zwischen der zweiten Membran 18 und dem Gehäuse 103 angeordnet.
Die Einlaßleitung 23 des Umformers 14 steht über eine als Kanal wirkende Leitung 27 mit der Förderseite des Verdichters derart in Verbindung, daß der Förderdruck des Verdichters 3 über die Einlaßleitung 23 in die erste Kammer 20 des Umformers 14 eingeführt werden kann.
Der Betrieb der auf diese Weise aufgebauten Ausführungsform wird anhand von Fig. 1 bis 4 beschrieben.
Wenn gemäß Fig. 1 die Abgase der Brennkraftmaschine 100 so zur Turbine 2 geliefert werden, daß diese angetrieben wird, wird der Verdichter 3 über die Welle 4 angetrieben. Der durch diesen Antrieb des Verdichters erzeugte Förderdruck wird über die Leitung 27 und die Einlaßleitung 23 zur ersten Kammer 20 des Umformers 14 übertragen. Während sich dieser Förderdruck auf einem niedrigen Niveau befindet, wird die Auslaßleitung 15 durch den Sitz 25 so abgesperrt, daß der Förderdruck des Verdichters 3 nicht zur Arbeitsdruckkammer 11 des Betätigungsmechanismus 8 für das Abgasbypaßventil 6 übertragen wird.
Wenn als nächstes die Drehzahl der Brennkraftmaschine so erhöht wird, daß die Drehzahl der Turbine 2 dementsprechend erhöht wird zum Anheben des Förderdrucks des Verdichters 3 werden die erste und die zweite Membran 17 bzw. 18 gegen die Vorspannkraft der Setzfeder 24 zum öffnen der Auslaßleitung 15 aufwärts bewegt, so daß der geänderte Förderdruck über die Leitung 13 zur Arbeitsdruckkammer 11 übertragen. Folglich wird das Abgasbypaßventil 6 durch die Abgasdruckdifferenz zwischen der Arbeitsdruckkammer 11 und dem Innenraum des Balgs 9 geöffnet. Folglich werden die Abgase teilweise in den Bypaßkanal S abgeführt, so daß
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die Kraft zum Antreiben der Turbine 2 geschwächt wird zum Absenken des Förderdrucks des Verdichters 3. Dann wird der Druck in der ersten Kammer 20 des Umformers 14 so abgesenkt, daß derSitz 25 durch die Vorspannkraft der Setzfeder 26 in enge Berührung mit der Auslaßleitung 15 gebracht wird. Der in der Arbeitsdruckkammer 11 verbleibende Druck wird über die öffnung 12 allmählich entspannt, bis die Druckdifferenz durch den Balg 9 durch die Entspannung auf den Wert Null abgesenkt ist, so daß der Balg 9 seine ausgefahrene Stellung wieder einnehmen kann und hierdurch das Abgasbypaßventil 6 schließt.
Wenn das Abgasbypaßventil geschlossen ist, wird die Drehzahl der Brennkraftmaschine 100 hoch und wird der Förderdruck des Verdichters 3 erneut verstärkt, so daß die obigen Vorgänge wiederholt werden zum Aufrechterhalten des Förderdrucks auf einem gegebenen Niveau. Inzwischen wird die Änderung des Förderdrucks durch die Wirkung des Umformers 14 derart mit einem gegebenen Verstärkungsverhältnis verstärkt, daß der Betätigungsmechanismus 8 durch eine geringfügige Änderung in Betrieb gesetzt werden kann.
Fig* 2 zeigt die Beziehung zwischen der Drehzahl der Brennkraftmaschine 100 und dem Druck PS (mm Hg) des Betätigungsmechanismus 8 und zwischen der Drehzahl der Brennkraftmaschine 100 und dem Förderdruck PC des Verdichters 3. Die charakteristische Linie A gibt den Verdichterförderdruck PC für den Fall an, daß das Abgasbypaßventil 6 kräftig in seinem ganz geschlossenen Zustand gehalten wird. Die charakteristische Linie B gibt den Verdichterförderdruck PC an, der dann benötigt wird, wenn das Abgasbypaßventil 6 betätigt wird. Das dargestellte Beispiel entspricht den Charakteristiken, bei denen das Bypaßventil 6 beginnt, beim Förderdruck PC von 600 mm Hg geöffnet zu werden und beim Förderdruck PC von 650 mm Hg ganz geöffnet ist.
030023/0877 f!^ BAD ORIGINAL
3000731
-II-
Uie charakteristische Linie C gibt den Druck PS an, der zur Leitung 13 des Betätigungsmechanismus 8 geliefert werden soll, so daß der Verdichterförderdruck PC von 000 bis 6bO mm H1 wie oben beschrieben gesteuert werden kann. In diesem Beispiel beginnt das Abgasbypaßventil 6 mit dem öffnen beim Druck PC von 100 mm Hg und ist bei ö00 mm Hg ganz geöffnet. Die strichpunktierte Linie S gibt den Betriebsbeginn des Betätigungsmechanismus 8 an. Wenn die wirksamen Druckaufnahmeflächen der Membranen 17 und 18 des Umformers 18 mit A1 und Ac und wenn die Last an der Setzfeder 26 mit W bezeichnet sind, wird das Gleichgewicht des Umformers 14 durch die Gleichung (1) ausgedrückt:
xAS "'!θ X AL -
wobei angenommen ist, daß die auf den Sitz 25 ausgeübte Kraft durch eine ausreichende Verringerung der Sitzfläche weggelassen werden kann.
Wenn die Gleichung (.1) umgeformt und neugeordnet wird, kann die Gleichung (2) erhalten werden:
__k pe
AT - Ac FL A1-A1,
Lo Lo
Aus der Gleichung (2J ist ersichtlich, daß sich der Druck PS
AL so verändert, wie sich der Ausdruck τ τ PC zusätzlich
AL ~ AS zur Änderung von PC mit L ändert, während der Aus-
7 Γ (1
druck — eine Konstante ist. Somit kann der Druck PS AL " AS
durch geeignete Wahl der Druckaufnahmeflächen der Membranen bei beliebiger Änderung des Drucks PC festgelegt werden.
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BAD ORIGINAL1
Gemäß dem obigen Beispiel werden die Daten der ersten und zweiten Membran 17 bzw. 18 gewonnen. Wenn entsprechend den Betriebsbedingungen des Betätigungsmechanismus 8 der Druck PS PS = 100 mm Hg und der Druck PC = 600 mm Hg in die Gleichung C2) eingesetzt werden, kann die Gleichung C3) erhalten werden:
100 = λ—^-5- x 60ü - δ—γ^ϊ— w (3->·
AL " AS AL AS
Wenn der Druck PS = 600 mm Hg und der Druck PC = 6 50 mm Hg eingesetzt werden, kann die Gleichung (4) erhalten werden:
600 = * 650 - W C4j.
AL AS AL AS
Wenn die Gleichungen (3) und C4) substituiert und neu geordnet werden, kann die Gleichung (5) erhalten werden:
A - I^ A
AL 9 AS (.5).
Wenn z.B. die Fläche Ag = 9 cm2 gewählt wird, können die Fläche Aj = 10 cm2 und die Last W = 7,7 kg berechnet werden.
Wenn in diesem Fall der Förderdruck PC von 600 mm Hg in die erste Kammer 20 des Umformers 14 eingeführt wird, wird die Auslaßöffnung geöffnet zum Einführen von Förderdruck m die zweite Kammer 21, wonach die Auslaßleitung 15 geschlossen wird. Folglich wird der Druck PS in der Arbeitsdruckkammer 11 etwa 100 mm Hg, wodurch das Auslaßbypaßventil 6 geringfügig geöffnet wird. Wenn der Förderdruck 650 mm Hg beträgt, wird die Auslaßleitung 15 für eine Zeitdauer geöffnet, die länger als der Druck PC von 600 mm Hg ist. Folglich wird das Bypaßventil 6 ganz geöffnet, wenn der Druck PS 600 mm Hg beträgt.
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RAD ORIGINAL
Fig. 3 zeigt die- Beziehung des Drucks PS zum Druck PC für den Fall, daß die Ausführungsform der Erfindung in die Praxis umgesetzt ist. Aus Fig. 3" ist ersichtlich, daß der Druck PS des Betätigungsmechanismus bei einem Verdichterförderdruck von 5i>0 mm Hg oder darunter kaum erhöht wird und daß der Betätigungsmechanismus 8 seine volle Öffnungsbetätigung bei einer geringen Änderung des Verdichterförderdrucks von z.B. etwa 50 mm Hg ausführen kann. Fig. 4 zeigt die Autladeeigenschaften zu dieser Zeit. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß der Förderdruck PC in geringem Ausmaß bis zum Maximum von 650 mm Hg selbst dann erhöht wird, wenn die Brennkraftmaschine nach Überschreiten einer gegebenen Drehzahl ihre Höchstdrehzahl erreicht, so daß der Verdichterförderdruck den Betrag von 600 mm Hg überschreitet.
Da die Druckänderung zum Inbetriebsetzen des Abgasbypaßventils auf z.B. 500 mm Hg angehoben werden kann, kann die Federkonstante des Betätigungsmechanismus 8 so hoch festgelegt werden, daß ein Metallbalg oder dergleichen mit höchster Hitzefestigkeit angewendet werden kann, wodurch Resonanz verhindert wird. Da ferner die Schwankungen des gesteuerten Verdichterförderdrucks PC auf ein Niveau von höchstens 50 mm Hg herabgesetzt werden kann, kann unabhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine ein im wesentlichen gleichförmiger hoher Aufladedruck für den Fall geliefert werden, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit einen gegebenen Wert übersteigt, so daß die Antriebsfähigkeit der Brennkraftmaschine zusammen mit der Kraftstoffsparsamkeit für die niedrigen und mittleren Drehzahlbereiche der Brennkraftmaschine merklich verbessert werden können.
Wenn auch bei der obigen Ausführungsform die Beschreibung auf eine Konstruktion gerichtet ist, bei der der Umformer zwei Membranen verwendet, ist die Erfindung nicht auf diese Konstruktion beschränkt, sondern kann auch auf andere Arten von Umformern, etwa mit Differenzkolben, angewendet werden, bei denen ein einziger Kolben mit unterschiedlichen Stirnflächen einschließlich unterschiedlichen Druckaufnahmeflächen ausgebildet sein kann. Es genügt somit, daß die bei der Erfindung angewendete
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BAD ORIGINAL
- 14 Konstruktion den Verdichterförderdruck verstärkt steuern kann.
Die Erfindung erreicht somit den Vorteil, daß die Schwankungen des Verdichterförderdrucks bei ganz geöffnetem Betrieb des Abgasbypaßventils auf ein merklich niedriges Niveau herabgesetzt werden können.
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ORIGINAL^
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Claims (6)

  1. BEETZ-LAMPRECHT-BEETZ
    800Q. München 22 « Steinsdorfstr. 10
    68o-3o.554P lo. Jan. I980
    Ansprüche
    Iy Bypaß-Abgasturbolader,
    gekennzeichnet
    - durch eine mit Abgas betriebene Turbine (2), wobei das Abgas von einer Brennkraftmaschine (100J über einen Abgaseinlaßkanal (.101) in die Turbine (Z) eingeführt wird,
    - durch einen antriebsmäßig mit der Turbine (2) verbundenen Verdichter (3), der zur Lieferung von Luft in die Brennkraftmaschine (100) mit dieser über einen Förderkanal (102) verbunden ist,
    - durch einen mit dem Abgaseinlaßkanal (101) verbundenen Abgasbypaßkanal (5), der einen Teil des von der Brennkraftmaschine (100) stammenden Abgases im Nebenstrom um die Turbine (2) leitet,
    - durch ein Abgasbypaßventil (6) zum Steuern der durch den Abgasbypasskanal (5) hindurchtretenden Abgasmenge,
    - durch einen antriebsmäßig mit dem Abgasbypaßventil (6) verbundenen Betätigungsmechanismus (8) zum Betätigen des Abgasbypaßventils (6) in Abhängigkeit vom in den Betätigungsmechanismus (8) eingeleiteten Druck, und
    ö80-(15755-M 6486)
    030029/0877
    - durch einen mit dem Förderkanal C102D und dem Innenraum des Betätigungsmechanismus (8J in Fluidverbindung stehenden Umformer Π4) zum Verstärken der Druckänderungen im Förderkanal (102) und zum Einführen des in seiner Änderung verstärkten Drucks in den Innenraum des Betätigungsmechanismus (8) derart, daß das Abgasbypaßventil (6) in Abhängigkeit von der verstärkten Druckänderung betätigt wird.
  2. 2. Abgasturbolader nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß der Betätigungsmechanismus (8) ein Gehäuse mit einer Öffnung 12 und einen im Gehäuse angeordneten Balg enthält, dessen eines Ende am Gehäuse und dessen anderes Ende über eine Stange (7) am Abgasbypaßventil (6) derart befestigt ist, daß das Abgasbypaßventil (6) entsprechend der Bewegung des Balgs (.9) bewegt wird, und
    - daß der Balg C93 und das Gehäuse dazwischen eine Arbeitsdruckkammer CIID bilden, die über die Öffnung (12) mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
  3. 3. Abgasturbolader nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß der Innenraum des Balgs (9) mit dem Abgaseinlaßkanal (101) derart in Verbindung steht, daß das Abgasbypaßventil (6) durch den im Balg (9) ausgeübten Druck in Schließrichtung beaufschlagt wird.
  4. 4. Abgasturbolader nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß der Balg (9) aus einer hitzefesten Legierung hergestellt ist.
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  5. 5. Abgasturbolader nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß der Umformer (14) enthält:
    - eine innerhalb eines geschlossenen Gehäuses C103) angeordnete und an diesem befestigte erste Membran (17) zur Bildung einer aus den baren Druckkammer (20) , die ein Schließventil aufweist und mit der Arbeitsdruckkammer (11) des Betätigungsmechanismus (8) über das Schließventil und mit dem Förderkanal (102) in Verbindung steht,
    - eine innerhalb des geschlossenen Gehäuses (103) angeordnete und an diesem befestigte zweite Membran (18) zur Bildung einer zweiten Druckkammer (21) zusammen mit einem Teil des Gehäuses (103) und der ersten Membran (17), wobei die zweite Membran (18) eine kleinere druckaufnehmende Fläche als die erste Membran £17) hat und mit der ersten Membran (17) derart verbunden ist, daß diese dieselbe Bewegung wie die zweite Membran (18) ausführt, wobei die zweite Druckkammer (21) mit der Arbeitsdruckkammer (11) des Betätigungsmechanismus (8) und über das Schließventil mit dem Förderkanal (102) in Verbindung steht, und
    - eine Feder (11) zum Vorspannen der ersten und der zweiten Membran (17; 18) derart, daß das Schließventil normalerweise geschlossen ist, wobei bei einer über einem gegebenen Wert liegenden Druckhöhe ein öffnen des Schließventils erfolgt.
  6. 6. Abgasturbolader nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß das Schließventil eine am geschlossenen Gehäuse (1ü3) angeordnete und in die erste Druckkammer (20) ragende Leitung (15) und einen an der ersten Membran (17) befestigten Sitz (25) aufweist.
    030029/0877
DE3000781A 1979-01-10 1980-01-10 Einrichtung zur Steuerung des Betätigungsdruckes für den Stellantrieb eines Nebenstromventils in einer Umgehungsleitung der Turbine eines Abgasturboladers Expired DE3000781C2 (de)

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GB (1) GB2039610B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3119099A1 (de) * 1981-05-14 1982-12-02 Pierburg Gmbh & Co Kg, 4040 Neuss Einrichtung zur regelung des ladeluftdruckes einer mit abgasaufladung betriebenen brennkraftmaschine

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2474193A1 (fr) * 1980-01-21 1981-07-24 Inst Francais Du Petrole Dispositif regulateur de la pression d'un fluide
EP0053376B1 (de) * 1980-12-02 1984-12-19 Regie Nationale Des Usines Renault Aufladeeinrichtung mit Turbolader für Verbrennungsmotoren
FR2495222B1 (fr) * 1980-12-02 1985-11-22 Renault Dispositif de suralimentation de moteur a combustion interne par turbocompresseur
DE8130788U1 (de) * 1981-10-21 1982-03-25 Ranco Inc., 43201 Columbus, Ohio Druckregler
JPS58117320A (ja) * 1981-12-30 1983-07-12 Aisin Seiki Co Ltd ターボチャージャ制御装置
JPS58152125A (ja) * 1982-03-05 1983-09-09 Nissan Motor Co Ltd 過給機付内燃機関の過給圧制御装置
DE3461846D1 (en) * 1983-05-02 1987-02-05 Bbc Brown Boveri & Cie Control device for a pressure-wave charger
JPS6010835U (ja) * 1983-06-30 1985-01-25 石川島播磨重工業株式会社 軸流タ−ビン過給機
GB2167806B (en) * 1984-11-30 1988-02-10 Ford Motor Co Turbocharger for an internal combustion engine
US4703625A (en) * 1985-02-25 1987-11-03 Ranco Incorporated Turbocharger control system
GB8515502D0 (en) * 1985-06-19 1985-07-24 Holset Engineering Co Turbine turbocharger
DE4312078C2 (de) * 1993-04-13 1995-06-01 Daimler Benz Ag Abgasturbolader für eine aufgeladene Brennkraftmaschine
US5487273A (en) * 1993-09-13 1996-01-30 Alliedsignal Inc. Turbocharger having pneumatic actuator with pilot valve
US6662554B2 (en) 2002-01-23 2003-12-16 Deere & Company Adjustable restriction muffler system for a combine
GB0313399D0 (en) * 2003-06-11 2003-07-16 Holset Engineering Co Compressor with secondary boost air outlet passage
US7562527B2 (en) * 2005-10-07 2009-07-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine with a supercharger
DE102006005543B4 (de) * 2006-02-07 2010-06-24 Airbus Deutschland Gmbh Flugzeugklimatisierungssystem mit Zyklonausströmern
CN101548089B (zh) * 2006-12-22 2012-09-05 博格华纳公司 阀门控制装置
JP2010025104A (ja) * 2008-07-16 2010-02-04 Borgwarner Inc 後処理装置の受動的暖機制御用熱操作バイパス弁
DE102010044683A1 (de) 2010-09-08 2012-03-08 Volkswagen Ag Abgasturbolader mit einem Bypassventil
CN104755720B (zh) * 2012-11-14 2017-12-22 博格华纳公司 一种通过使用排气流来驱动涡轮机叶轮的涡轮增压器
US10422276B2 (en) * 2013-10-09 2019-09-24 Borgwarner Inc. Method of controlling wastegate flow using port side wall contour
US9163556B2 (en) * 2013-11-05 2015-10-20 Honeywell International Inc. Turbine wastegate

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1041842A (en) * 1963-05-24 1966-09-07 Cav Ltd Turbo-chargers for use with internal combustion engines
DE1451904B2 (de) * 1963-04-04 1971-09-02 International Harvester Co, Chica go, 111 (VStA) Regelvorrichtung fuer das abblasventil einer gasturbine insbesondere einer abgasturbine einer kolbenbrennkraft maschine

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2374708A (en) * 1942-07-25 1945-05-01 Gen Electric Control system for aircraft turbosuperchargers

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1451904B2 (de) * 1963-04-04 1971-09-02 International Harvester Co, Chica go, 111 (VStA) Regelvorrichtung fuer das abblasventil einer gasturbine insbesondere einer abgasturbine einer kolbenbrennkraft maschine
GB1041842A (en) * 1963-05-24 1966-09-07 Cav Ltd Turbo-chargers for use with internal combustion engines

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3119099A1 (de) * 1981-05-14 1982-12-02 Pierburg Gmbh & Co Kg, 4040 Neuss Einrichtung zur regelung des ladeluftdruckes einer mit abgasaufladung betriebenen brennkraftmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
JPS595772B2 (ja) 1984-02-07
DE3000781C2 (de) 1982-12-23
GB2039610A (en) 1980-08-13
JPS5593923A (en) 1980-07-16
US4311008A (en) 1982-01-19
GB2039610B (en) 1983-03-23

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