FI114236B - Sähköinen turboahtimen säätöjärjestelmä polttomoottoria varten, menetelmä polttomoottorin turboahtimen toiminnan säätämiseksi ja paikallaan oleva polttomoottori - Google Patents

Description

114236 Sähköinen turboahtimen säätöjärjestelmä polttomoottoria varten, menetelmä polttomoottorin turboahtimen toiminnan säätämiseksi ja paikallaan oleva polttomoottori 5 Tausta ja yhteenveto

Keksinnön kohteena on turboahtimen säätö- ja hallintajärjestelmä turboahtimen ja polttomoottorin tehon maksimoimiseksi.

Turboahdin käsittää kompressorin ja turbiinin. Turbiini käyttää kompressoria poistokaasuenergialla, jonka kehittää polttomoottori. Moottorin poisto-10 kaasu käyttää turbiinin pyörää turboahtimen turbiinissa ja virtaa ulos poistojär-jestelmän kautta. Turbiinin pyörä käyttää akselia, joka on yhdistetty kompressorin pyörään kompressorissa, joka paineistaa sisäänotettua ilmaa, joka on aikaisemmin ympäristön paineessa, ja pakottaa sen tyypillisesti välijäähdyttimen läpi ja kuristinventtiilin kautta ja moottorin sisääntuloputkistoon. Pitkään on ollut on-15 gelmana se, miten turboahtimen ulostuloa säädettäisiin, jotta saataisiin aikaan haluttu moottorin toiminta. Liian paljon ulostulotehoa voi saada aikaan moottorin epäsäännöllisen toiminnan ja vahingoittaa moottorin osia pysyvästi. Liian vähäinen ulostuloteho saa aikaan moottorin epävakauden, tehon menetyksen ja tehottoman toiminnan. Lisäksi muutokset ympäristön paineessa, ympäristön läm-20 pötilassa ja moottorin nopeudessa vaikuttavat turboahtimen yleiseen tehokkuuteen, mikä suoraan vaikuttaa moottorin toimintaan, tehon ulostuloon ja polttoai-’ netalouteen.

:. : Ennen esillä olevaa keksintöä joissakin turboahdinjärjestelmissä käy- tettiin ohitusventtiiliä, joka yhdistettiin kompressorin ulostuloon liiallisen paineen 25 vapauttamiseksi. Tyypillisesti näiden tekniikan tason mukaisten järjestelmien : . ·. ohitusventtiili tunnisti paine-eron kompressorin ulostulo- ja sisääntuloputkistojen välillä, so. paine-eron kuristinventtiilin yli, ja avasi ohitusventtiilin paineen poistamiseksi tietyssä kynnysarvossa ja pysyi auki, kunnes paine putosi kynnysta-. son alapuolelle. Muut järjestelmät käyttivät poistokaasuluukkua poistokaasuput- ·;;; 30 kiston ulostulokohdan ja poistokaasujärjestelmän välillä turboahtimen säätämi- • · ’·;·* seksi suuntaamalla moottorin poistokaasuenergian pois turbiinista. Tämän tek- i : niikan tason mukaisen järjestelmän poistokaasuluukku aktivoitui kompressorin : “ *: ulostulopaineen tunnistavan venttiilityypin avulla. Koska nämä järjestelmät toimi- .:. vat itsenäisesti ja molemmat olivat joko avoinna tai suljettuja riippuen kompres- * » * ’’’ 35 sorin ulostulopaineesta, turboahtimella oli hyvin rajoitettu tehokas toiminta-alue.

' * Alue oli niin rajoittunut, että oli tarpeen käyttää erilaisia turboahdinlaitteistoja, so.

2 114236 turbiinin ja kompressorin pyöriä, vaihteleville toimintakorkeuksille ja moottorira-kenteille.

Koska turboahtimen kompressorin ja turbiinin pyöriä ei ole mitoitettu vain korkeuden mukaan vaan myös saamaan aikaan tietyn hevosvoimamäärän 5 halutulla nopeudella kullekin tietylle moottorille, moottorin voiman ja vääntömo-mentin ulostulo vähenee voimakkaasti kun moottoria käytetään pienemmällä kuin määritetyllä nopeudella tai erilaisella korkeudella, koska paineen tunnistavat venttiilit ovat riippuvaisia vain kompressorin ulostulopaineesta ja toimivat moottorin nopeudesta riippumattomasti. Esimerkiksi moottori, joka on määritetty 10 arvoille 1310 kPa BMEP (jarrutuksen keskitehopaine, braking mean effective pressure) kierrosnopeudella 1 000 rpm, on vaikeuksissa tuottaessaan 1310 kPa BMEP kierrosnopeudella 700 rpm sen vuoksi, että turboahtimen ulostuloteho on vähentynyt pienentyvän nopeuden johdosta ja aikaisemmin käytettyjen mekaanisten paineen tunnistavien ja vapauttavien venttiilien vuoksi.

15 Tyypillisesti suuret teollisuuden polttomoottorit toimivat pitkiä aikoja ja kykenevät kehittämään tuhansia hevosvoimia. Nämä moottorit on suunniteltu toimimaan ajoittaisesti 10% ylikuormituksella, ja niitä käytetään kehittämään sähkötehoa, pumppaamaan maakaasua ja öljyä, suurten laivojen ja merellä tapahtuvien öljynporaustoimintojen voimanlähteinä ja niin edelleen. Sellaisissa so-20 vellutuksissa on toivottavaa, että tuotetaan maksimiteho ja/tai säilytetään mak-simivääntömomentti vähennetyillä moottorin nopeuksilla. Kuitenkin sen vuoksi, että aikaisemmat turboahtimen säätöjärjestelmät olivat yksinkertaisesti komp-v ί ressorin ulostulopaineen funktio, mekaaniset venttiilit vapauttivat paineen riippu- :'i matta moottorin nopeudesta ja siten moottorin tarpeesta riippumattomasti. Sel- 25 laisissa olosuhteissa, kun moottorin nopeutta vähennetään mutta kuormitus säi-: lyy, moottori vaatii lähes vakion sisäänsyöttöputkiston paineen säilyttääkseen .· ·. vääntömomentin ulostulon. Näissä olosuhteissa olisi toivottavaa säätää ohitus- venttiiliä muuttamaan kokonaismassailmavirtaa ja säätää poistokaasuluukkua , ohjaamaan enemmän moottorin poistokaasuja turboahtimeen, jotta saadaan ai- ·; ; 30 kaan lähes vakio sisääntuloputkiston paine siten, että kompressori toimii tehok- • < ' · · ’ kaammin näillä nopeuksilla ja kuormitusolosuhteilla.

i *: Keksinnön tavoitteet saavutetaan itsenäisten patenttivaatimusten mu- : ‘ ; kaisesti.

, , Edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten vaatimusten kohteena.

• ‘ 35 Esillä oleva keksintö saa aikaan yksinkertaisen ja tehokkaan mene- ‘ * telmän ja järjestelmän moottorin vääntömomentin ulostulon säilyttämiseksi hi- 3 114236 taammilla kuin määritetyillä nopeuksilla ja vaihtelevissa ympäristön lämpötiloissa ja barometrisissa paineissa vakauttamalla turboahtimen ulostulon ennalta määrätylle tehokkaan toiminnan alueelle.

Esillä olevan keksinnön toisena päämääränä on saada aikaan säh-5 köinen turboahtimen säätöjärjestelmä, joka käsittää poistokaasuluukun ja ohi-tusventtiilin, joka poistaa tarpeen yhteensovittaa kunkin tietyn moottorirakenteen ja sovellutuksen turboahtimen yksittäiset kompressorin ja turbiinin pyörät. Tämä keksinnön erityinen näkökohta sallii valmistajan käyttää yhtä turboahdinlaitteisto-ryhmää useisiin moottorisovellutuksiin. Esimerkiksi ennen esillä olevaa keksin-10 töä vaadittiin jopa 13 erilaista turboahdinpyörää kattamaan sopivasti nostot alueella 0-2 133,6m (0-7000jalkaa) merenpinnan yläpuolella. Esillä olevan keksinnön mukaisesti voidaan käyttää yhtä turboahdinlaitteistoryhmää kaikkiin nostoihin tällä halutulla alueella. Edelleen saavutetaan taloudellista etua, ei vain siinä, että sähköinen säätö on edullinen kompressorin ja turbiinin pyörien korkei-15 siin kustannuksiin verrattuna, vaan myös siinä, että poistetaan varastointitarve ja tarve sopeuttaa pyörät erityisiin sovellutuksiin. Asiakkaiden tyytyväisyys voi myös kasvaa suuresti, kun varaosien pitkät toimitusajat poistuvat.

Keksinnön toinen päämäärä on saada aikaan vakio vääntömomentti vaihtelevilla moottorin nopeuksilla, jolloin sallitaan käyttäjän saada aikaan lisä-20 kuormaa pienennetyllä moottorin nopeudella lisääntyvää polttoainetaloudelli-suutta varten.

Toinen keksinnön päämäärä on saada aikaan maksimiteho useilla moottorin nopeusalueilla siten, että turboahdin säilytetään tehokkaimmalla toi-minta-alueellaan.

:* *, · 25 Vielä keksinnön päämääränä on saada aikaan säätöjärjestelmä, joka : säilyttää turboahtimen tehon halutulla painesuhdealueella massailmavirran no- "·]·', peuksien suhteen.

• » ·

Piirustusten suppea kuvaus , Kuvio 1 on kaavamainen kuvanto keksinnön mukaisesta järjestel- *;;; 30 mästä.

'···" Kuvio 2 on kaavamainen kuvanto keksinnön mukaisesta säätöjärjes- : telmästä.

• · · » .···. Kuvio 3 on tyypillinen kaaviokuvanto kompressorin ulostulopaineen ja • »» .:, barometrisen paineen painesuhteen ja turboahdinkompressorin massailmavirran *·’[ 35 välisestä suhteesta.

*»· *» • · 4 114236

Kuvio 4 on tyypillinen kaaviokuvanto ohitusventtiilin asemasta sisään-tuloputkiston paineen suhteen.

Kuvio 5 on tyypillinen kaaviokuvanto poistokaasuluukun asemasta si-sääntuloputkiston paineen suhteen.

5 Kuvio 6 on tyypillinen kaaviokuvanto kuristimen läpän kulma-asen nosta jarrutuksen keskitehopaineen suhteen.

Edullisen suoritusmuodon yksityiskohtainen kuvaus

Kuten kuviossa 1 on esitetty ja esillä olevan keksinnön mukaisesti, moottori 10 käsittää sisääntuloputkiston 12 ja poistoputkiston 14, jotka on toi-10 minnallisesti yhdistetty turboahtimeen 16. Turboahdin 16 käsittää kompressorin 18 ja turbiinin 20. Kompressorin 18 sisääntulo on yhdistetty ilmanpuhdistimeen (ei esitetty), jossa on ilman sisääntulokanava 28. Ilmanpuhdistin suodattaa si-sääntuloilmaa ympäristön paineessa/barometrisessa paineessa, mikä imetään kompressoriin 18 ilman sisäänottokanavan 28 kautta osittaisessa alipaineessa, 15 jonka kompressorin pyörä 30 saa aikaan kompressorissa 18. Kompressorin pyörää 30 käyttää akseli 32, jota käyttää turbiinin pyörä 34 turbiinissa 20. Turbiinin pyörää 34 käyttää moottorin poistokaasu, jonka tuo turbiiniin 20 moottorin pois-tokaasukanava 36, joka on yhdistetty moottorin 10 poistoputkistoon 14.

Kompressorin 18 ulostulo on yhdistetty välijäähdyttimeen 22 komp-20 ressorin ulostulokanavan 24 avulla. Kompressorin pyörä 30 puristaa sisäänot-toilmaa ja pakottaa sen kompressorin ulostulokanavan 24 kautta välijäähdytti-; : meen 22, joka toimii lämmönvaihtimena poistaen liiallista lämpöä turboahtimen V : sisääntuloilmasta, kuten on yleisesti tunnettua. Turboahdettu sisääntuloilma ka- navoidaan sitten kuristinventtiiliin 38, sisäänottoputkistoon 12 ja moottoriin 10. 25 Kuristin 38 saa aikaan paine-eron, joka riippuu sen asemasta, siten että ilman- • ;1; paine kuristimeen on kompressorin ulostulopaine ja ilmanpaine ulos kuristimesta • * t > . ·: ·. on sisääntuloputkiston paine.

Ohitusventtiili 40 ohituskanavassa 42 yhdistää kompressorin ulostulokanavan 24 ja moottorin poistokaasukanavan 36 siten, että se toiminnallisesti ·;;; 30 vapauttaa paineen kompressorin ulostulokanavassa 24 ja lisää ilmavirtausta • » kompressorin 18 kautta säätäen ilmavirtausta ohituskanavan 42 kautta. Poisto- : kaasuluukku 44 ulostulokanavassa 45 yhdistää moottorin poistokaasukanavan 36 ja poistokaasun ulostulokanavan 46 siten, että se toiminnallisesti suuntaa moottorin poistokaasun poistokaasukanavaan 36, jolloin poistokaasun massail- ’·’ ] 35 mavirta turbiiniin 20 vähenee, mikä vähentää kompressorin ulostulopainetta, • * 5 114236 jonka kompressori 18 saa aikaan, säätämällä moottorin poistokaasun määrää ulostulokanavan 45 läpi.

Turboahtimen säätöyksikkö 48, kuvio 2, käsittää keskusyksikön 50 ja muistin 52. Edullisen suoritusmuodon mukaisesti muisti 52 on sähköisesti pois-5 pyyhittävissä oleva ohjelmoitava lukumuisti (electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), jossa ohjelmoidut parametrit voidaan muuttaa ja säätää kentällä. Turboahtimen säätöyksikössä 48 on useita moottorin ominaisuuksien signaalinsyöttöjä, nimittäin sisääntuloputkiston painesignaali 54, moottorin nopeussignaali 56, ja ympäristön lämpötilan signaali 58. Signaalit tuotetaan 10 useiden moottorin ominaisuuksien valvontalaitteiden avulla, nimittäin sisääntuloputkiston paineen valvontalaitteen 60 avulla, joka tunnistaa moottorin kuormituksen, moottorin nopeuden valvontalaitteen 62 avulla, joka tunnistaa moottorin nopeuden, ja ympäristön lämpötilan valvontalaitteen 64 avulla, joka tunnistaa ulkoisen lämpötilan. Signaalit 54, 56 ja 58 syötetään yksikköön 48 analogisessa 15 muodossa ja muunnetaan digitaaliseen muotoon analogia-digitaali (A/D) -muun-timella 51. Turboahtimen säätöyksikön 48 keskusyksikkö 50 käsittelee ominaisuuksien signaalit valitsemalla ennalta määrätyt arvot muistista 52 ohituksen säätösignaalia 66 ja poistokaasuluukun säätösignaalia 68 varten, jotka perustuvat ominaisuuksien signaalien arvoihin ja esiohjelmoituun barometriseen pai-20 neeseen. Digitaali-analogia (D/A) -muunnin 53 muuntaa digitaalisen signaalin, jonka keskusyksikkö tuottaa, analogisiksi signaaleiksi 66 ja 68 yksikössä 48.

»

Ohituksen säädön toimielin 70 tunnistaa ohituksensäätösignaalin 66 • ja tuottaa vasteen pyörittämällä akselia 72, joka muuttaa ohitusventtiilin 40 kul- ; ma-asentoa. Samalla tavoin poistoluukun säädön toimielin 74 tunnistaa poisto- : ,· 25 kaasuluukun säätösignaalin 68 ja pyörittää akselia 76 poistokaasuluukun 44 * · | kulma-asennon muuttamiseksi. Ohituksen säädön toimielin 70 ja poistokaasu- • * » » .*: *, luukun säädön toimielin 74 ovat elektromekaanisia säätölaitteita, jotka käsittävät • · · tasavirtamoottorin (DC-moottorin) ja käyttöhammaspyöräryhmän (ei esitetty), . jotka ovat yleisesti tunnettuja. Toimielimet 70 ja 74 käsittävät kukin potentiomet-

( I I

*;;; 30 rin (ei esitetty) akselien 72 ja 76 aseman tunnistamiseksi ja vastaavasti ohitus- • · venttiilin aseman palautesignaalin 78 ja poistokaasuluukun aseman palautesig-: naalin 80 aikaansaamiseksi. Turboahtimen säätöyksikkö 48 tunnistaa aseman • t · · palautesignaalit 78 ja 80, muuntaa analogiset signaalit digitaalisiksi signaaleiksi A/D-muuntimessa 51, vertaa digitaalisia signaaleja haluttuihin aikaisemmin mää- • · · *·’ ‘ 35 rättyihin ohitusventtiilin 40 ja poistokaasuluukun 44 asemiin, saa aikaan korjatut ‘ * säätösignaalit, muuntaa digitaaliset signaalit analogisiksi signaaleiksi D/A-muun- 6 114236 timessa 53 ja tuottaa vasteeksi sopivan ohitusventtiilin säätösignaalin 66 ja pois-tokaasuluukun säätösignaalin 68 ohitusventtiilin 40 ja poistokaasuluukun 44 säätämiseksi haluttuihin asemiin.

Turboahtimen säätöyksikön 48 muisti 52 on esiohjelmoitu ennalta 5 määrättyjen asetusparametriryhmien avulla, jotka ilmaisevat haluttuja ohitus-venttiilin 40 ja poistokaasuluukun 44 asetuksia. Kukin parametriryhmä perustuu moottorin ominaisuuksien signaaleille 54, 56, 58 ja toimintajärjestelmän baro-metriselle paineelle, joka määritetään tietylle korkeudelle. Esillä olevassa suoritusmuodossa käytetään kolmea korkeuteen perustuvaa parametriryhmää, yhtä 10 korkeudelle 0-914,4 m (0 - 3 000 jalkaa), yhtä korkeudelle 914,4 -1 524,0 m (3 000 - 5 000 jalkaa) ja yhtä korkeudelle 1 524,0 - 2 133,6 m (5 000 -7 000 jalkaa); kuitenkin keksintöön kuuluu, että voidaan vaihdella ryhmien lukumäärää samoin kuin kunkin ryhmän sisäisiä alueita. RS-232 portti 82 saa aikaan apuportin, jonka kautta yhdistetään tietokone turboahtimen säätöyksikköön 15 48, kuten on tunnettua, alku- ja uudelleenasetuksen ohjelmointia varten ja vir heiden tarkastelemiseksi yksikössä.

Esillä olevan keksinnön turboahtimen säätöjärjestelmää käytetään suurissa teollisuuden polttomoottoreissa, jotka on tyypillisesti asennettu paikallaan pysyviin, liikkumattomiin asennuspaikkoihin. Sen vuoksi tehtaan alkuko-20 koonpanon aikana kalibroidaan barometrinen paine absoluuttisella pohjalla, sitten myöhemmin kun laitteiston sijaintikorkeus määritetään, turboahtimen sää- » ; : töyksikkö ohjelmoidaan RS-232 portin 82 kautta barometrisen paineen valvonta- : V ·’ laitteesta 100 ohjelmoimaan yksikön 50 valitsemaan oikean esiohjelmoitujen pa- rametrien ryhmän muistista 52, mikä vastaa moottorin toimintaympäristön baro- : ’ ·, · 25 metristä painetta. Tällä tavoin turboahdin 16, kuvio 1, voidaan säätää toimimaan • » : edullisissa toimintarajoissa, jotka on esitetty kuviossa 3 munuaisenmuotoisilla käyrillä 102, 104, 106 ja 108, jotka myös tunnetaan tehosaarekkeina. Kuvio 3 I I » esittää barometrisen paineen ylittävän kompressorin ulostulopainesuhteen tur-, boahtimen kompressorin kautta kulkevan massailmavirran suhteen. Optimaali- t t · ·;;; 30 nen turboahtimen kompressorin ulostulo saavutetaan, kun massailmavirta ja » * painesuhde keskittyvät tehosaarekkeisiin 102, 104, 106 ja 108. Tehtäessä ko-: keitä erilaisilla moottorin nopeuksilla ja kuormituksilla havaittiin, että avaamalla * t * · poistokaasuluukku 44, kuvio 1, alennetaan painesuhdetta pystyakselilla, mikä on esitetty poistokaasuluukkulinjoilla 110, kuvio 3, kun taas ohitusventtiilin 40, '·' ’ 35 kuvio 1, avaaminen lisää massailmavirtaa vaaka-akselilla mutta voi myös muut- ·* taa pystyakselin painesuhdetta, esitettynä ohituskäyrillä 112, kuvio 3. Tehtäessä 7 114236 kokeita erilaisilla moottorin nopeuksilla ja kuormituksilla voidaan määrittää optimaalinen poistokaasuluukun 44, kuvio 1, kulma-asema ja ohitusventtiilin 40 kulma-asema kompressorin ulostulopaineen ja massailmavirran säätämiseksi tehosaarekkeiden 102, 104, 106 ja 108, kuvio 3, sisällä oleviksi. Turboahtimen 5 säätöyksikön 48 keskusyksikkö 50, kuvio 2, käsittelee sisääntuloputkiston pai-nesignaalin 54, moottorin nopeussignaalin 56 ja ympäristön lämpötilan signaalin 58 digitaalimuodossa, ja kun se on esiohjelmoitu toimintajärjestelmän ympäristön barometriselle paineelle, siinä on muistissa 52 taulukko tätä varten ja se tuottaa ohituksensäätösignaalin 66 ja poistokaasuluukun säätösignaalin 68, ku-10 ten aikaisemmin on kuvattu, jotka riippumattomasti säätävät ohitusventtiiliä 40 ja poistokaasuluukkua 44 haluttuihin asemiin, jotta toiminta säilytetään kuvion 3 tehosaarekkeiden 102, 104, 106 ja 108 sisäpuolella.

Ohitusventtiili 40, kuvio 1, suorittaa kaksi toimintoa. Ensiksi, koska moottorin käynnistämisen aikana moottorin poistokaasun paine moottorin pois-15 tokaasukanavassa 36 on suurempi kuin kompressorin ulostulopaine kanavassa 24, ohitusventtiili 40 on suljettuna estääkseen moottorin poistokaasun kulkemisen kompressorin ulostulokanavaan 24. Toiseksi ohitusventtiili 40 säätää kompressorin ulostulopainetta ja massailmavirtaa, kun moottori käy minimityhjäkäyn-tinopeudella, tyypillisesti 650 - 750 rpm. Kun moottorin minimikierrosnopeus 20 (rpm) on saavutettu, ohitusventtiiliä 40 säädetään ohitusventtiilin tehokulma-asentojen sarjan kautta. Vaikkakin kokeita suoritettiin asennoille alueella 0°:sta 80°:seen kuviossa 3, kuvio 4 osoittaa, että tehokulmat ovat välillä 0° ja 40°. Ku-:: vio 4 on tyypillinen diagrammi ohitusventtiilin kulman ja sisääntuloputkiston pai- neen suhteesta useille moottorin nopeuksille. Kuten on esitetty, ohitusventtiili 40, 25 kuvio 1, pidetään suljettuna, kunnes minimi sisääntuloputkiston paine on saatu • aikaan. Kun minimi sisääntuloputkiston paine on saavutettu, tässä tapauksessa 76,2 mm (30 tuumaa) elohopeaa, ohitusventtiili 40 säädetään ennalta määrättyyn kulmaan, joka riippuu moottorin ominaisuuksien signaaleista.

. Samoin kuin ohitusventtiiliä 40, poistokaasuluukkua 44 testattiin 30 myös kuvion 3 alueella 0° - 80°; kuitenkin kuvio 5 osoittaa, että tehokulmat ovat • » *·;·* välillä 0° ja 35°. Kuvio 5 on tyypillinen diagrammi poistokaasuluukun kulman ja : sisääntuloputkiston paineen suhteesta useille moottorin nopeuksille. Ollessaan suljettuna poistokaasuluukku 44, kuvio 1, saa melkein kaikki moottorin poisto- • · ♦ kaasut kulkemaan turbiiniin 20 ja ulos poistokaasun ulostulolinjaa 46 pitkin.

| 35 Poistokaasuluukku 44 on suljettuna esimerkiksi aluksi moottorin käynnistyksen aikana ohjatakseen täydelleen moottorin poistokaasut turbiinin 20 kautta turbii- 114236 8 nin pyörän 34 käyttämiseksi, joka pyörä käyttää akselia 32 ja kompressorin pyörää 30, kunnes sisääntuloputkiston paine saavuttaa minimitason, joka on osoitettu painesuhteena, joka on välillä 1,25 ja 1,4, kuvio 3. Tyypillisiä poistokaasu-luukun tehokulma-asetuksia on esitetty kuviossa 5 moottorin nopeuksille, jotka 5 ovat alueella 750 -1 100 rpm esimerkkikorkeudessa 198,12 m (650 jalkaa) merenpinnan yläpuolella ja ympäristön lämpötilassa 32 °C (90 °F). Kuvio 5 osoittaa, kuinka keksinnön avulla saavutetaan haluttu vakio sisääntuloputkiston paine, kun moottorin nopeus putoaa, muutettaessa poistokaasuluukun kulmaa, mikä aiheuttaa lähes vakion sisääntuloputkiston paineen, kuten on esitetty esimerkiksi 10 datapisteissä 122, 124, 126, 128, 130 ja 132. Kun säilytetään olennaisesti vakio sisääntuloputkiston paine, kuten on osoitettu, saavutetaan olennaisesti vakio ulostulovääntömomentti. Toiminnallisesti poistokaasuluukku 44, kuvio 1, toimii suunnaten lisääntyviä osuuksia moottorin poistokaasuista poistokaasun ulostu-lokanavaan 46, ja pois turbiinista 20, poistokaasuluukun kulman kasvaessa ku-15 ten kuviossa 5 on esitetty, mikä täten rajoittaa turbiinin pyörän 34, akselin 32 ja kompressorin pyörän 30, kuvio 1, nopeutta, kompressorin ulostulopaineen säätämiseksi, kuten on esitetty poistokaasuluukun linjoilla 110 kuviossa 3.

Kuviossa 4 esitetyt ohitusventtiilin 40 kulmat ja kuviossa 5 esitetyt poistokaasuluukun 44 kulmat ovat vain kuvaavia ja ne voivat vaihdella järjestel- 20 män rakenteesta riippuen. Esimerkiksi aukko 41, 43, kuvio 1, joka on sijoitettu ohituskanavaan 42 ja/tai poistokaasuluukun kanavaan 45, sallii poistokaasuluu- ' kun ja/tai ohitusventtiilin täydemmän tehokulmien alueen ja sen vuoksi vähentää virheitä, joita syntyy mekaanisten liitosten välyksistä. Edelleen käytettäessä eri- : * '; laisia aukkokokoja saadaan käytetyksi samaa poistokaasuluukkua ja/tai ohitus- . · : 25 venttiiliä erilaisissa moottoreissa ja sovellutuksissa, jolloin siten edelleen vähen- : >! netään varastoja ja poistetaan pitkät varaosien toimitusajat.

• · ji-V Ohitusventtiilin 40, kuvio 1, avaaminen lisää massailmavirtaa turbo- ' ahtimen 16 kompressorin 18 kautta, kuten on esitetty ohituskäyrillä 112 kuviossa 3, jolloin saadaan aikaan kompressorin ilmavirralle lisäreitti suunnattaessa ilma-*·*: 30 virta moottorin poistokaasukanavaan 36, kuvio 1. Poistokaasuluukun 44 avaa- minen vähentää sisääntulevaa kompressorin ulosvirtauspainetta suuntaamalla • :*: moottorin poistokaasun pois turbiinista 20 ja viemällä sen suoraan poistokaasu- .· \ jen ulostulokanavaan 46. Kuten kuviossa 3 on esitetty ja edellä kuvattu, kun sa- manaikaisesti säädetään ohitusventtiilin 40, kuvio 1, ja poistokaasuluukun 44

I I I

’·' * 35 kulma-asemaa, turboahdinta 16 voidaan säätää toimimaan munuaisenmuotois- ’: ’ ‘ · ten tehosaarekkeiden 102,104,106 ja 108 sisällä, kuvio 3.

g 114236

Tehosaarekkeet 102, 104, 106 ja 108 ovat tavanomaisia keskipako-kompressoreiden - tyyppi, jota käytetään turboahtimissa - tunnusomaisia piirteitä, jolloin toiminta saarekkeiden keskellä saa aikaan maksimaalisen kompresso-ritehon. On myös tunnettua, että toiminta lähellä moottorin käyntinopeuden voi-5 makkaan vaihtelun linjaa 84, kuvio 3, voi synnyttää paineaaltoja turboahtimen 16, kuvio 1, ja moottorin 10 välillä, jolloin tuloksena on epävakaa toiminta, joka voi aiheuttaa moottorin vahingoittumisen. Sen vuoksi ennalta määrättyihin parametreihin on asetettu pieni turvakerroin, jotta toiminta tapahtuu vähän saarekkeiden 102,104,106 ja 108, kuvio 3, keskustan oikealla puolella.

10 Kaksoissarjaisissa moottorirakenteissa (so. V-6, V-8, V-10, V-12, V-16, ...) kahta turboahdinta 16, kuvio 1, voidaan käyttää tuomaan turboahdet-tua ilmaa moottoriin 10 välijäähdyttimen 22 kautta. Sellaisessa järjestelyssä voidaan käyttää yhtä suurempaa ohitusventtiiliä 40 ja poistokaasuluukkua 44. Kuitenkin esillä olevassa keksinnössä on järjestetty kaksi ohitusventtiiliä 40 ja kaksi 15 poistokaasuluukkua 44, kummatkin kuvion 1 mukaisesti, ja yhdistettynä väli-jäähdyttimeen 22. Yksittäinen säätöyksikkö 48, kuvio 2, toimii kuten edellä on kuvattu säätäen molempia ohitusventtiileitä 40 yksittäisen ohituksensäätötoimi-laitteen 70 avulla ja molempia poistokaasuluukkuja 44 yksittäisen poistokaasu-luukun säätötoimilaitteen 74 avulla. Moniturboahdinjärjestelmä toimii samalla ta-20 voin kuin yksittäisen turboahtimen järjestelmä, paitsi että on kiinnitettävä huomiota molempien kompressoripyörien ja molempien turbiinipyörien välisiin mekaanisiin välyksiin. Sellaisten lisävälysten korvaamiseksi on edullista, että turbo-: ahtimet toimivat enemmän oikealla kuvion 3 tehosaarekkeiden 102, 104, 106 ja : 108 keskuksista, jotta estetään moottorin käyntinopeuden voimakkaan vaihtelun ;' .: 25 linjan 84 koskettaminen kuitenkin säilyen saarekkeen sisällä jatkuvasti.

• Tehosaarekkeissa 102, 104, 106 ja 108, kuvio 3, siirtyminen oikealle * · * .*:·. toteutetaan lisäämällä massailmavirtaa kompressorin 18, kuvio 1, läpi, lisäämäl lä vähän ohitusventtiilin 40 avauskulman määrää, kuten on esitetty ohituskäyrillä . 112, kuvio 3. Pieni massailmavirran lisäys kaksoisturboahtimien läpi syrjäyttää ;;; 30 välysten vaikutukset, jotka aiheutuvat kaksoisturboahtimien kompressorin pyöri- * » *··/* en välisistä ja/tai turbiinin pyörien välisistä epäsopivuuksista pitämällä turvallisen : : etäisyyden moottorin käyntinopeuden voimakkaan vaihtelun linjaan 84 ja kuiten- kin säilyttäen toiminnan tehosaarekkeiden alueella. Joissakin olosuhteissa ilma-virran lisääminen saa aikaan kompressorin ulostulopaineen häviön, kuten kuvi- • · · ‘ 35 ossa 3 on esitetty ohituskäyrillä 112. Tämä painehäviö korvataan vähentämällä poistokaasuluukun 44, kuvio 1, avauskulman määrää. Toisin sanoen poistakaa- 10 114236 suvirran väheneminen poistokaasuluukun 44 kautta lisää kompressorin ulostu-lopainetta korvaten painehäviön, joka liittyy ohitusventtiilin 40 lisäavaamiseen.

Tärkeä vaatimus kaasuttimella varustetuissa polttomoottoreissa on se, että säilytetään painevaraus kuvion 1 kuristimen 38 yli. Painevaraus voidaan 5 määrittää tunnistamalla paine kuristimen 38 molemmilla puolilla ja suorittamalla molempien tunnistettujen paineiden vähennyslasku δΡ'.π määrittämiseksi, jota pidetään painevarauksena. Painevaraus δΡ sallii moottorin 10 suuremmat kuormitukset vakionopeudella tai kiihdyttämisen vakiokuormituksessa avattaessa kuristin 38 ilman käynnin epävakautta, joka johtuisi sisääntuloputkiston paineen 10 puutteesta. Kuitenkin optimaalisen moottoritehon saavuttamiseksi on toivottua, että säilytetään kuristin 38 avoimessa asemassa, jotta vältetään moottoriin menevän ilmavirran muodossa olevan energian sulkeminen. Painevarauksen δΡ suuruus kuristimen 38 yli voidaan säätää säätämällä kompressorin ulostulopai-neen määrää kompressorista 18. Tämä toteutetaan säätämällä poistokaasu-15 luukkua 44 säätämään moottorin poistokaasujen määrää, joka menee turbiinin i 20 läpi, mikä säätää kompressorin 18 ulostuloa. Säätämällä massailmavirran nopeutta kompressorin 30 läpi kuristinta 38 voidaan avata suurempaan kulmaan, jolloin saavutetaan suurempi moottorin teho vähentämällä poistokaasun vastapainetta, joka liittyy korkeampaan kompressorin ulostulopaineeseen, jolloin 20 kuitenkin säilytetään tarpeeksi painevarausta δΡ moottorin kiihdyttämiseksi tai lisäkuormituksen sallimiseksi ilman käynnin epävakautta. Tämä kuristimen kulman lisäys myös vähentää energiahäviötä kuristimen yli lisäten siten moottorin : · tehoa.

i Toinen yleinen ongelma turboahdetuissa moottoreissa, jonka esillä ,· 25 oleva keksintö poistaa, on että tyypillinen epälineaarinen kuristimen kulman pro- * · : ;fiilikäyrä 114, kuvio 6, joka on todennäköisin kylmässä ilmastossa, on nyt lineaa-.·:risempi, esitettynä käyränä 116, mikä saa aikaan paremman kuristimen säädön.

Kuviossa 6 esitetään kuristimen kulman ja jarrutuksen keskitehopaineen suhteen diagrammi esimerkinomaiselle 1 000 rpm moottorin kierrosnopeudelle. En-30 nen esillä olevaa keksintöä, kun lisäkuormitus kohdistetaan moottoriin, esimer-kiksi 0:sta 1450:een kPa BMEP, kuten kuviossa 6 on esitetty, kuristimen kulman i : ’: on kasvettava nopeasti turboahtimen viiveen korjaamiseksi, mikä on turboahdet- tujen moottoreiden luontainen olosuhde, mutta kun turboahdin synnyttää tar- • · · .:. peeksi kompressorin ulostulopainetta, kuristimen kulmaa on nopeasti pienennet- • · · v | 35 tävä, jolloin saadaan aikaan käännekohta 118, kuvio 6. Kuristimen kulman no- ‘ ‘ peat muutokset vaadittiin ylläpitämään vakio moottorin kierrosnopeus (rpm) 11 114236 kompressorin ulostulopaineen lisääntyessä. Kun kompressorin ulostulo saavuttaa tasaisen kohdan, kuristimen kulmaa on pienennettävä lisääntyneen kompressorin ulostulopaineen kompensoimiseksi, kunnes kuormituksen lisäys ylittää lisääntyneen turboahtimen ulostulon, missä kohdassa kuristimen kulmaa on jäl-5 leen lisättävä moottorin kierrosnopeuden säilyttämiseksi. Kuitenkin tämä epäsäännöllinen epälineaarinen kuristimen kulman käyrä 114 on ollut äärimmäisen vaikea toteuttaa tarkasti. Kuristimen kulmaa säätää säädin (ei esitetty) ja käytännössä turboahtimen ulostulon tasauttaminen kuristimen kulman avulla johtaa epätasaisiin moottorin kierrosnopeuksiin ja moottorin käyntinopeuden voimak-10 kaaseen vaihteluun, jotka ovat tehottomia ja epätoivottuja.

Esillä olevan keksinnön päämääränä oli saada aikaan vakaa toiminta saamalla aikaan lineaarisempi kuristimen kulman käyrä kuormituskäyrän suhteen säätäen samanaikaisesti ohitusventtiilin 40, kuvio 1, ja poistokaasuluukun 44 toimintaa. Kuristimen kulmakäyrä 116, kuvio 6, on nyt lineaarisempi säädet-15 täessä ohitusventtiiliä 40, kuvio 1. Esimerkinomaisia ohitusventtiilin (bypass, BP) kulmia on esitetty testipisteissä 120, kuvio 6 - esimerkiksi, jotta saavutettaisiin kuristimen kulmakäyrä 116 ja kuormitus (BMEP) olisi 860 kPa, ohitusventtiilin kulma 40° (40° BP) saa aikaan kuristimen kulman, joka on noin 42°, ja kuormituksen ollessa 1210 kPa, ohitusventtiilin kulma 30° (30° BP) saa aikaan kuristi-20 men kulman, joka on noin 46°. Kuitenkin ohitusventtiilin 40 säätämisen sivutuotteena on vastaava muutos painevaraukseen δΡ kuristimen 38, kuvio 1, yli. Pois-: tokaasuluukun 44 säätö, kuten edellä esitettiin, saa aikaan sopivan painevara- ·' uksen δΡ, kuten kuviossa 6 on esitetty. Kussakin testipisteessä 120 painevara- ’ ’ ‘: uksen δΡ määrä on esitetty tuumina elohopeaa. Matalammilla moottorin kuormi- 25 tusolosuhteilla vaaditaan suuremmat painevarauksen δΡ määrät siihen, että : voidaan sallia lisäkuormitukset ilman käynnin epävakautta. Poistokaasuluukun , 44 avaaminen saa aikaan painevarauksen δΡ pienenemisen. Kuvion 6 ylem mässä kuormituspäässä vähenevä varaus δΡ on edullinen, koska tässä tapauksessa moottori on määrätyssä kuormituskapasiteetissaan tai lähellä sitä, ja pieni ·;;; 30 lisäkuormitus sallittaisiin ja sen vuoksi tarvitaan vähemmän painevarausta säilyt- ’**' tämään oikea moottorin säätö, ja matalampi varaus δΡ saa aikaan tehokkaam- : man toiminnan, kuten edellä on kuvattu. Esimerkiksi moottorille, joka on määri- tetty arvolle 1310 kPa BMEP, kuten on laita kuvion 6 tapauksessa, tarvitaan ar-volla 860 kPa (BMEP) painevaraus δΡ, joka on noin 304,8-355,6mm (12- • * * ’·* [ 35 14 tuumaa) elohopeaa, kun taas arvolla 1450 kPa BMEP riittää 127 -177,8 mm 12 114236 (5-7 tuumaa) elohopeaa. Samanlaisia tuloksia voidaan saavuttaa useilla moottorin kierrosnopeuksilla, ympäristön lämpötiloilla ja barometrissa paineilla.

Kuten kuviossa 5 on esitetty, kun moottorin kierrosnopeus vähenee vakiokuormituksella (so. vakiona pysyvällä sisääntuloputkistopaineella), poisto-5 kaasuluukun kulma pienenee, mikä lisää kuristimen varausta δΡ ja saa aikaan enemmän vääntömomenttia moottorista matalammalla kierrosnopeudella kuin aikaisemmissa kierrosnopeuden suhteen epäherkissä järjestelmissä, jotka menettivät sisääntuloputkiston painetta matalammilla kierrosnopeuksilla, mikä johti pienentyneeseen ulostulovääntömomenttiin. Kuvio 5 kuvaa poistokaasuluukun I 10 tehokulmia kullekin tietylle moottorin kierrosnopeudelle halutun sisääntuloputkis- j ton paineen ja painevarauksen δΡ saavuttamiseksi.

On huomattava, että useat vastaavilla toiminnoilla korvaamiset, vaihtoehdot ja muunnelmat ovat mahdollisia oheisten patenttivaatimusten suojapii-riin kuuluvina.

t · • » ·

Claims (25)

1. Sähköinen turboahtimen säätöjärjestelmä polttomoottoria varten, erityisesti paikallaan olevaa moottoria varten, joka käsittää ainakin yhden turbo-5 ahtimen (16), joka on yhdistetty moottoriin (10) ja jossa on turbiini (20) ja kompressori (18); ainakin yhden moottorin ominaispiirteiden valvontalaitteen (60, 62, 64); moottorin ominaispiirteiden signaalin (54, 56, 58), jonka valvontalaite (60, 62, 64. tuottaa; 10 sähköisen säätölaitteen (48) ominaispiirteiden signaalin käsittelemi seksi; säätösignaalin (66, 68), jonka prosessori (48, 50) tuottaa vasteena ominaispiirteiden signaalille (54, 56, 58); ohitusventtiilin (40), joka on yhdistetty kompressorin (18) ja turbiinin 15 (20) väliin muuttamaan kompressorin (18) läpi kulkevaa ilmavirtaa säätösig- ; naalille (66, 68) vasteellisesti, ja poistokaasuluukun (44), joka on yhdistetty moottorin (10) ja turbiinin (20) väliin ohjaamaan moottorin poistokaasut (46) toisaalle pois turbiinista (20) säätösignaalille (66, 68) vasteellisesti, tunnettu siitä, että turboahtimen (16) 20 toiminta voidaan esittää graafisesti kuviona kompressorin barometrisen paineen ylittävästä ulostulopaineesta turboahtimen ilmavirran suhteen, jolloin kuvio käsit-tää tehosaarekkeita (102, 104, 106, 108) ja sähköinen säätölaite (48) säilyttää . .. turboahtimen toiminnan tehosaarekkeiden (102, 104, 106, 108) sisällä säätäen ' . ohitusventtiiliä (40) ja poistokaasuluukkua (44). ; \ 25

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen säätöjärjestelmä, tunnettu sii- ' tä, että se edelleen käsittää ohitusventtiilin säädön toimielimen (70), joka saa ai- : kaan vastesignaalin (78), joka osoittaa ohitusventtiilin (40) asennon, jolloin säh köinen säätölaite (48) ottaa vastaan vastesignaalin (78) ja valvoo ohitusventtiilin (40) asentoa. ;· 30

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen säätöjärjestelmä, tunnet- tu siitä, että se käsittää useita moottorin ominaispiirteiden valvontalaitteita (60, . 62, 64), jotka tunnistavat ainakin moottorin nopeuden (62) ja sisääntuloputkiston paineen (60) ja että kukin moottorin ominaispiirteiden valvontalaite (60, 62, 64) tuottaa moottorin ominaispiirteen signaalin (54, 56, 58) vasteellisena tunnistami-35 selle. » 1 · 14 114236

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen säätöjärjestelmä, tunnettu siitä, että sähköinen säätölaite (48) käsittää muistin (52), johon on ohjelmoitu ennalta määrätyt parametrit, jolloin sähköinen säätölaite (48) valitsee ennalta määrätyn parametrin muistista (52) ja tuottaa säätösignaalin (66, 68), joka 5 perustuu moottorin ominaispiirteiden signaaleille (54, 56, 58).

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen säätöjärjestelmä, tunnettu siitä, että muisti (52) käsittää sarjan ennalta määriteltyjä parametreja, kukin sarja perustuu barometriselle paineelle, ja sähköinen säätölaite (48) on ohjelmoitu ennalta valitsemaan oikea sarja ennalta määritellyistä parametreista annetulle baro- » ; 10 metriselle paineelle.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen säätöjärjestelmä, tunnettu siitä, että poistokaasuluukku (44) ohjaa ainakin osan moottorin poisto-kaasuista (36) menemään turbiiniin (20).

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen säätöjärjestelmä, t u n -15 nettu siitä, että sähköinen säätölaite (48) säätää moottorin poistokaasuvirtaa siten, että säätö käsittää sen, että osa moottorin poistokaasuista (36) ohjataan turbiiniin (20) menevää reittiä ja osa moottorin poistokaasuista (46) ohjataan toisaalle pois turbiinista (20).

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen säätöjärjestelmä, t u n -20 nettu siitä, että se käsittää edelleen poistokaasuluukun säädön toimielimen (74), joka saa aikaan vastesignaalin (80), joka osoittaa poistokaasuluukun asen-non, jolloin sähköinen säätölaite (48) ottaa vastaan vastesignaalin (80) ja valvoo poistokaasuluukun (44) asentoa.

: 9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen säätöjärjestelmä, t u n - . : 25 nettu siitä, että mikä tahansa moottorin ominaispiirteen valvontalaite (62) tun- * \ nistaa moottorin nopeuden.

/ 10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen säätöjärjestelmä, tunnettu siitä, että mikä tahansa moottorin ominaispiirteen valvontalaite (60) määrittää moottorin kuormituksen. » · · 30

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen säätöjärjestelmä, tunnettu siitä, että mikä tahansa moottorin ominaispiirteen valvontalaite (60) tunnistaa si- • ;: sääntuloputkiston paineen moottorin kuormituksen määrittämiseksi.

.*··. 12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukainen säätöjärjestelmä, tunnettu siitä, että mikä tahansa moottorin ominaispiirteen valvontalaite (64) v * 35 tunnistaa ympäristön lämpötilan. *» * · · 15 114236

13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen säätöjärjestelmä, tunnettu siitä, että se edelleen käsittää barometrisen paineen tunnistimen [ (100) ja | että sähköinen säätölaite (48) on vasteelleen moottorin nopeuden 5 tunnistimelle (62), moottorin sisääntuloputkiston paineen tunnistimelle (60) ja barometrisen paineen tunnistimelle (100) ohitusventtiilin (40) ja poistokaasuluukun (44) säätämiseksi.

13 1U236

14. Jonkin patenttivaatimuksen 1-13 mukainen säätöjärjestelmä, tunnettu siitä, että se edelleen käsittää moottorin sisääntulokuristimen (38), 10 joka on järjestetty kompressorin (18) ja moottorin (10) väliin, ja jossa on kuristimen kulma, joka muuttuvasti säätää moottorin sisääntuloilmaa, jolloin kuristimen kulma kuormituksen suhteen voidaan esittää graafisesti ja jolloin sähköinen säätölaite (48) säädettäessä ohitusventtiiliä (40) ja poistokaasuluukkua (44) saa aikaan olennaisesti lineaarisen käyrän kuristimen kulman muutoksesta moottorin 15 kuormituksen vaihdellessa.

15. Jonkin patenttivaatimuksen 1-14 mukainen säätöjärjestelmä, tunnettu siitä, että sähköinen säätölaite (48) käsittää prosessorin (50) ja muistin (52), jolloin muisti (52) on ohjelmoitu ennalta määrätyin parametrein ja jolloin keskusyksikkö (50) valitsee ennalta määrätyn parametrin muistista (52) 20 ohitusventtiilin (40) ja poistokaasuluukun (44) säätämiseksi yhdistetystä

16. Jonkin patenttivaatimuksen 1-15 mukainen säätöjärjestelmä, : tunnettu siitä, että turboahtimella (16) on edullinen toiminta-alue, joka perus- : tuu moottorin nopeuteen (56), barometriseen paineeseen ja sisääntuloputkiston - paineeseen (54) , : 25

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen säätöjärjestelmä, tunnettu * * · ; siitä, että sähköinen säätölaite (48) säilyttää turboahtimen (16) toiminnan edulli- t · * ,* sella toiminta-alueella muuttelemalla ohitusventtiiliä (40) ja poistokaasuluukkua *’ (44).

18. Jonkin patenttivaatimuksen 1-17 mukainen säätöjärjestelmä, 30 tunnettu siitä, että se edelleen käsittää ohituskanavan (42), jossa on ohitus-:: venttiili (40) ja aukko (43), ja poistokaasuputken (45), jossa on poistokaasuluukku ; .·. (44) ja aukko (41).

19. Menetelmä polttomoottorin (10) turboahtimen (16) toiminnan sää- » · ’ ^ * tämiseksi käyttäen patenttivaatimuksen 1 säätöjärjestelmää, erityisesti paikallaan :. · : 35 olevaa moottoria varten, joka käsittää seuraavat vaiheet: * « i » · 16 114236 tunnistetaan barometrinen paine (82, 100); tunnistetaan sisääntuloputkiston paine (54, 60); tunnistetaan moottorin nopeus (56, 62); määritetään edullinen turboahtimen (16) ulostulo perustuen sisääntulo-5 putkiston paineeseen (54, 60), moottorin nopeuteen (54, 60) ja barometriseen paineeseen (82,100); säädetään turboahtimen (16) ulostulo vasteena edulliselle turboahtimen ulostulolle; ja säädetään moottorin poistokaasua (36) turboahtimeen (16) vasteena 10 edulliselle turboahtimen ulostulolle, tunnettu siitä, että turboahtimen (16) toiminta voidaan esittää graafisesti kuviona kompressorin barometrisen paineen ylittävästä ulostulopaineesta turboahtimen ilmavirran suhteen, jolloin kuvio käsittää tehosaarekkeita (102, 104, 106, 108), ja sähköinen säätö säilyttää turboahtimen toiminnan tehosaarekkeiden (102, 104, 106, 108) sisällä säätämällä ohitus-15 venttiiliä (40) ja poistokaasuluukkua.

20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että turboahtimen (16) ulostulon säädön vaihe on edelleen määritelty sisältämään turboahtimen (16) ulostulon suuntaaminen pois moottorista vasteena edulliselle turboahtimen ulostulolle.

21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että moottorin poistokaasun säädön vaihe on edelleen määritelty sisältämään • moottorin poistokaasun (46) suuntaaminen pois turboahtimen (16) turbiinista (20) ; vasteena edulliselle turboahtimen (16) ulostulolle.

. ·. 22. Jonkin patenttivaatimuksen 19 - 21 mukainen menetelmä, t u n - .« ; 25 nettu siitä, että se edelleen käsittää vaiheen, jossa tunnistetaan ympäristön / lämpötila (58, 64) ja jossa turboahtimen (16) edullisen ulostulon määräämisvaihe *’; ,: perustuu myös ympäristön lämpötilaan (58, 64).

23. Jonkin patenttivaatimuksen 19-22 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se edelleen käsittää vaiheen, jossa sopeutetaan tietty turboah- .. Γ 30 din (16) toimimaan edullisella toiminta-alueella useissa moottorisovellutuksissa v , 1 perustuen sisääntuloputkiston paineeseen (54, 60), moottorin nopeuteen (56, 62) : ·. ja barometriseen paineeseen (82,100). I ·

24. Jonkin patenttivaatimuksen 19-23 mukainen menetelmä, t u n - I f " ’ nettu siitä, että se edelleen käsittää vaiheen, jossa sopeutetaan tietty poisto- · 35 kaasuluukku (44) ja ohitusventtiili (40) moottoriin (10) ja turboahtimeen (16) pe- f 1 1 1 · • I 17 114236 rustuen poistokaasuluukkuun (44) ja ohitusventtiiliin (40) yhdistetyn kanavan (42, 45. aukkoon (41,43).

25. Paikallaan oleva polttomoottori, tunnettu siitä, että se käsittää jonkin patenttivaatimuksen 1-18 mukaisen säätöjärjestelmän. 1 t * » * » 114236 18