FI119072B - Device arrangement for improving combustion engine exhaust compression - Google Patents
Device arrangement for improving combustion engine exhaust compression Download PDFInfo
- Publication number
- FI119072B FI119072B FI20051163A FI20051163A FI119072B FI 119072 B FI119072 B FI 119072B FI 20051163 A FI20051163 A FI 20051163A FI 20051163 A FI20051163 A FI 20051163A FI 119072 B FI119072 B FI 119072B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- supercharger
- impeller
- supercharging
- combustion engine
- transmission
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Supercharger (AREA)
Description
1 1190721 119072
Laitejärjestely polttomoottorin pakokaasuahtamisen parantamiseksiDevice arrangement for improving combustion engine exhaust compression
Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon määrittelemää tyyppiä oleva 5 laitejäijestely pakokaasuahtamisen parantamiseksi.The invention relates to a device arrangement 5 of the type defined in the preamble of claim 1 for improving exhaust gas compression.
Laitejäijestelyyn liittyy pakokaasuenergian hyödyntäminen ns. turbocompound-menetelmää muistuttavalla tavalla, sekä ahtopaineen varmistaminen eri tavoin osakuormilla.Equipment deployment involves the use of so-called exhaust gas energy. turbocompound-like and securing supercharging at partial loads.
10 Keksinnön taustaaBackground of the Invention
Tunnetussa turbocompound-tekniikassa hyödynnetään moottorista turboahtimen turbiinin jälkeen normaalisti suoraan ympäristöön siirtyvän pakokaasun lämpöenergiaa, antamalla pakokaasujen pyörittää lisäturbiinia, eli ns. voimaturbiinia. Tämä voidaan tunnetusti aikaansaada esim. kytkemällä turbiinit sarjaan, siten että turboahtimen turbiini on ennen 15 omaksi erilliseksi yksikökseen rakennettua toista turbiinia, ns. voimaturbiinia. Tällaisessa ratkaisussa esim. keskimääräisen dieselmoottorin täyden kuorman olosuhteissa turboahtimen turbiinin sopivaksi painesuhteeksi on esitetty 2:1-2.5:1 ja voimaturbiinin puolestaan 1.5:1-2:1. Tämä tieto on esitetty julkaisussa “Turbocompound-tekniikka . dieselmoottoreissa” (Jukka Havento, Harry Helminen), joka on Teknillisen korkeakoulun • · · * ; 20 konetekniikan osaston kehitystilanneraportti 13 vuodelta 1993. Mainitussa julkaisussa • · · • · · todetaan myös, että kahden perättäisen turbiinin toiminta pakokaasun massavirran • · iM§; pienentyessä on edullisempi kuin yksittäisen turbiinin, ja että ensimmäisen, eli • · : .·. turboahtimen turbiinin painesuhde laskee tällöin hitaammin kuin yksittäisellä turbiinilla.The known turbocompound technology utilizes the thermal energy of the exhaust gas normally transferred directly from the engine to the environment after the turbocharger turbine, by allowing the exhaust gases to rotate an additional turbine, i.e. voimaturbiinia. This can be known to be achieved, for example, by connecting the turbines in series so that the turbine of the turbocharger precedes the second turbine, which is a so-called separate unit. voimaturbiinia. In such a solution, for example, at full load conditions of an average diesel engine, a suitable pressure ratio of a turbocharger turbine is proposed to be 2: 1-2.5: 1 and a power turbine to 1.5: 1-2: 1. This information is presented in “Turbocompound Technology. diesel engines ”(Jukka Havento, Harry Helminen) at the University of Technology • · · *; 20 Department of Mechanical Engineering Progress Report 13 of 1993. The said publication also states that the operation of two successive turbines in the exhaust mass flow stream; is less expensive than a single turbine, and that of the first, that is, · ·:. the pressure ratio of the turbocharger turbine decreases more slowly than that of a single turbine.
• · · ··* · . * · ·. Mitä suurempi voimaturbiinin painesuhde on, sitä hitaampaa paineenlasku on. Tällöin myös ···* 25 kompressorin tuottama ilmamäärä on suurempi pienillä kierrosluvuilla, jonka ansiosta :Y: ilma/polttoainesuhde on suurempi. Täten vääntömomenttia saadaan kasvatettua ja • · : polttoaineenkulutusta pienennettyä. Turbocompound-menetelmä siis parantaa hyötysuhdetta : paitsi tuottamansa lisävoiman kautta, myös vaikuttamalla positiivisesti turboahtimen ··· · • * * *; toimintaan. Painesuhteen kehittymiskäyrän muodosta johtuen painesuhde kehittyy nopeasti ·*» .··· 30 hyvin pienillä massavirroilla, mikä parantaa kiihtyvyyttä.• · · ·· * ·. * · ·. The higher the pressure ratio of the power turbine, the slower the pressure drop. In this case, also ··· * 25 the air produced by the compressor is higher at low revs, which results in: Y: air / fuel ratio. Thus, torque can be increased and fuel consumption reduced. The Turbocompound method thus improves efficiency: not only through the additional power it produces, but also by positively influencing the turbocharger ··· · • * * *; activities. Due to the shape of the pressure evolution curve, the pressure ratio develops rapidly at very low mass flows, which improves acceleration.
• · · · ♦ · • · · • · · • ♦ 2 119072• · · · ♦ · • · · • · • ♦ 2 119072
Turbocompound-menetelmän hyödyt yleensäThe benefits of the Turbocompound method in general
Turbocompound-toiminta yleensä lisää moottorin tehoa ja vääntömomenttia, sekä vähentää polttoaineen kulutusta. Tehonlisäyksen todennäköinen määrä on yli 10% ja vääntömomentin kasvu n. 15%, sekä polttoaineen kulutuksen väheneminen sopivalla 5 konstruktiolla vähintään n. 10-15%. Nämä suhteellisen varovaiset arviot perustuvat yhteenvetona aiemmin edellä mainitun TKK:n sarjajulkaisun 13 esim. sivulla 10 ja 14 esittämiin tutkimus- ja koetuloksiin eräissä tutkituissa tavanomaisissa turbocompound ratkaisuissa. Lisäksi esim. erään edellä mainitussa julkaisussa sivulla 10 kuvatun turbocompound-moottorin vääntökäyrä osoitti selkeästi parempaa ajettavuutta ja 10 merkittävää polttoaineen kulutuksen vähentymistä, kun se oli asennettuna raskaan kuorma-auton tuotantomoottoriin. Myös ns. turbo-viive vähenee (mainittu TKK-julkaisu s. 15). Turbo-compound-ratkaisu osoittautui edulliseksi myös ns. supermoottoria kehitettäessä Yhdysvaltain armeijalle (mainittu TKK-julkaisu s. 8, 9).Turbocompound operation generally increases engine power and torque and reduces fuel consumption. The probable amount of power increase is more than 10% and the torque increase is about 15%, and the reduction of fuel consumption by suitable 5 constructions is at least about 10-15%. These relatively conservative estimates are based on the research and test results of some of the conventional turbocompound solutions investigated in the above-mentioned TKK serial 13, e.g., on pages 10 and 14. In addition, the torque curve of, for example, one of the turbocompound engines described on page 10 of the above-mentioned publication showed clearly improved runnability and 10 significant reductions in fuel consumption when mounted on a heavy-duty truck production engine. Also the so-called. the turbo delay is reduced (TKK cited above, p. 15). The so-called turbo-compound solution also proved to be advantageous. in the development of the super-engine for the United States Army (cited in TKK p. 8, 9).
15 Tavanomaisen turbocompound järjestelmän haitat15 Disadvantages of a conventional turbocompound system
Tavanomaisen turbocompound-j äij estelmän huonona puolena on sen hinta, koska tarvitaan sekä varsinainen ahtolaite turbiineineen, että erillinen voimaturbiini. Edellä mainitun julkaisun mukaan halvempana ratkaisuna tunnetaan yksiturbiini-ratkaisu, jossa yksi ainoa turbiini paitsi pyörittää kompressoria, myös tuottaa lisätehoa kampiakselille. Jäqestelmän • * • · · ϊ ·* 20 suurin ongelma on ahtopaineen riippuvuus moottorin pyörintänopeudesta. Suurilla • · · *··*[ pyörintänopeuksilla mutta pienellä kuormalla ahtopainetta on liikaa, kun taas pienillä ] kierrosluvuilla mutta suurella kuormalla ahtopainetta on liian vähän.The downside of a conventional turbocompound system is its cost, as it requires both the actual supercharger with turbines and a separate power turbine. According to the above-mentioned publication, a less expensive solution is known as a single turbine solution in which a single turbine not only drives the compressor but also provides additional power to the crankshaft. The biggest problem with the waste system is the dependence of the supercharging pressure on the engine speed. At high speeds, high speeds, but too low, there is too much supercharging pressure at low speeds.
• * • · • φ · • * φ ]" / Keksinnön yleinen tarkoitus • · 25 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on esittää ratkaisu mm. kaikkiin aiemmin edellä : mainittuihin ongelmiin mm. siten, että tarvittava vastapaine ahtimen turbiinille saavutetaan • « · • · · · .***. mahdollisimman nopeasti, ja että pakokaasun paine-energiasta saadaan mahdollisimman • · · suuri osa hyödynnettyä. Lisäksi eräät esillä olevan keksinnön ratkaisut esittävät keinot • · edelleen nostaa ahtopainetta edullisella tavalla, minkä avulla on puolestaan mahdollista • · . *. 30 nostaa moottorin palamispainetta ja/tai pyörimisnopeutta, mikä kasvattaa moottorin • · · • · · ! tehotiheyttä. Ahtopainetta on mahdollista nostaa myös esim. toimittaessa pienellä • · pyörimisnopeudella, ja ainakin osittain kuormituksesta riippumatta.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a solution to, inter alia, all of the foregoing: such that the necessary back pressure to the supercharger turbine is achieved. ·. ***. As quickly as possible, and to maximize the utilization of the exhaust gas pressure energy, • some solutions of the present invention provide means to · · further increase the supercharging pressure, which, in turn, allows • ·. 30 increase the engine combustion pressure and / or rotational speed, which increases the engine power density • · · • · ·! It is also possible to increase the compressor pressure, for example, at low rotation speeds and at least partially independent of load.
3 1190723, 119072
Tunnetussa japanilaisessa patenttijulkaisussa 02157423 (MITSUBISHI HEAVY IND LTD; Inventtor Hamada Toshikazu, hakemus numero 6331067) esitetään ratkaisu, jossa käytetään yhtä yhdensuuntaiskytkintä (2) ja yhtä, nähtävästi sähköistä, päälle/pois- kytkintä (1) kolmen ahtamismuodon aikaansaamiseksi. Ratkaisulla saadaan ainakin periaatteessa 5 aikaan samankaltaisia, tai lähes samankaltaisia toimintoja, kuin esillä olevan keksinnön menetelmillä ja laitteilla yhtä ahdinta käytettäessä, nimittäin turboahtaminen, mekaaninen ahtaminen, ja turbocombound-toiminta. Mainitun tunnetun laitteen ratkaisussa laitteisto on kuitenkin monimutkaisempi ja rikkoutumisalttiimpi, kuin esillä olevassa keksinnössä oleva laitteisto. Tämä johtuu siitä, että japanilaisessa keksinnössä oleva on/off- kytkin, joka on 10 asennettu kokonaan omalle eri akselilleen, kuin yhdensuuntaiskytkin (2), joka myös on kokonaan omalla akselillaan, voivat kytkeytyä päälle yhtä aikaa, esimerkiksi sähköisen vian tai sähköistä kytkeytymistä ohjaavan ohjausjärjestelmän vian sattuessa.Known Japanese Patent Publication No. 02157423 (MITSUBISHI HEAVY IND LTD; Inventor Hamada Toshikazu, Application No. 6331067) discloses a solution utilizing one parallel switch (2) and one, apparently electrical, on / off switch (1) to provide three compression modes. The solution provides, at least in principle, functions similar to, or nearly similar to, those of the methods and apparatuses of the present invention using a single supercharger, namely, turbocharging, mechanical supercharging, and turbocombound operation. However, in the solution of said known device, the apparatus is more complex and more susceptible to breakage than the apparatus of the present invention. This is because the on / off switch 10 in the Japanese invention, which is mounted entirely on its own axis, than the parallel switch (2) which is also completely on its own axis, can be actuated at the same time, for example by an electrical fault or electrical control system. in the event of a failure.
Esillä olevassa keksinnössä rikkoutumisalttius on pienempi, eikä sähköisiä osia tai 15 ohjausjärjestelmää tarvita lainkaan. Lisäksi esillä olevan keksinnön mukaisten kytkinten asennus tehdään parhaiten peräkkäin samalle akselille, joka samalla toimii voimansiirtoakselina ahtimen ja kampiakselin välillä, mikä edelleen yksinkertaistaa rakennetta. Vielä lisäksi esillä olevan keksinnön eräiden toteutusmuotojen avulla aikaansaadaan portaittainen tai tehostettu ahtaminen kahden peräkkäin tai rinnakkain 20 asennetun ahtimen, tai yhdessä ahtimessa olevien ahtimen lisäsiipien avulla. Ainakin yksi ahdin tai kahdet siivet osallistuvat tarvittaessa myös turbocompound-toimintaan, mitä mahdollisuuksia ei nähtävästi ole kuvailtu japanilaisessa keksinnössä. Esillä olevan keksinnön mukaisessa laitteistossa pakokaasun vastapainetta voidaan myös tarvittaessa säätää, mitä ei myöskään nähtävästi ole kuvailtu japanilaisessa keksinnössä.In the present invention, the susceptibility to breakage is reduced and no electrical components or control systems are required at all. Further, the installation of the couplings according to the present invention is best done sequentially on the same shaft, which at the same time acts as a transmission shaft between the supercharger and the crankshaft, which further simplifies the construction. Still further, some embodiments of the present invention provide stepped or stepped supercharging by means of two superposed or parallel superchargers or additional supercharger blades. If necessary, at least one or two wings also participate in turbocompound operation, a potential which is apparently not described in the Japanese invention. In the apparatus of the present invention, the exhaust backpressure can also be adjusted, if necessary, which is apparently not described in the Japanese invention.
25 Esillä oleva keksintö soveltuu pienten valmistuskustannustensa ja yksinkertaisuutensa vuoksi, paitsi suuriin ja suurta varmatoimisuutta vaativiin laiva- tai voimalaitosmoottoreihin, myös pienehköihinkin massatuotantomoottoreihin, esimerkiksi maakulkuneuvojen, kuten henkilö-ja kuorma-autojen moottoreihin, ja vesikulkuneuvojen, kuten esimerkiksi pienveneiden moottoreihin. Esillä olevassa keksinnössä voidaan käyttää 30 näytettyjä yhdensuuntaiskytkimiä paljon suurempaa valikoimaa yhdensuuntaiskytkimiä, jotka soveltuvat mihin hyvänsä moottorikokoluokkaan, koska näytetyt kytkimet on valittu esillä olevaan keksinnön kuvaukseen mm. siksi, että ne rakenteensa puolesta hyvin havainnollistavat keksinnön periaatteellista toimintaa.The present invention is applicable, due to its low manufacturing costs and simplicity, not only to large and high reliability marine or power plant engines, but also to smaller mass production engines, for example land vehicle such as passenger and truck engines, and watercraft engines, for example. The present invention may utilize a much larger variety of parallel switches shown, which are suitable for any motor size class, since the shown switches are selected in the description of the present invention e.g. because they are very illustrative in their structure of the basic operation of the invention.
4 1190724, 119072
Keksinnön edullisia sovellusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa 2-14. Keksinnön tarkoitus ja sovellusmuodotPreferred embodiments of the invention are set forth in the dependent claims 2-14. Purpose and embodiments of the invention
Keksinnön tarkoituksia saavutetaan tiivistetysti sanoen mm. siten, että ahtolaitteen akseli on 5 kytkettävissä irti moottorin akselista, tai kytkettävissä kiinni moottorin akseliin, kuten esim. kampiakseliin moottorin pyörimisnopeudesta ja kuormituksesta riippuvan kahden vaihtoehtoisen välityssuhteen välityksellä, ja että: 1 - Kompressorin kanssa samalle akselille sovitettu turbiini välittää voimansiirron kautta 10 voimaa kampiakselille, silloin kun kompressorin pyörimisnopeus ylittää tietyn arvon, joka on suurempi kuin kampiakselilta ahtolaitteen akselille välitetyn suuremman välityssuhteen ja moottorin pyörimisnopeuden tulo (turbocompound-toiminta).The aims of the invention are summarized, e.g. such that the supercharger shaft is disengaged 5 or disengaged to an engine shaft, such as a crankshaft, through two alternate gear ratios depending on engine speed and load, and that: - a turbine mounted on the same shaft with the compressor transmits power through the transmission, when the compressor speed exceeds a certain value greater than the product of the higher gear ratio transmitted from the crankshaft to the supercharger shaft and the engine speed (turbocompound operation).
2 - Kompressoria pyöritetään mekaanisella välityksellä kampiakselilta silloin, kun 15 kompressorin juoksupyörän pyörimisnopeus alittaa tietyn arvon, joka on pienempi kuin kampiakselilta ahtolaitteen akselille välitetyn pienemmän välityssuhteen ja moottorin pyörimisnopeuden tulo (toiminta mm. moottorin pienillä kierrosluvuilla).2 - The compressor is mechanically driven from the crankshaft when the impeller speed of the compressor is less than a certain value less than the product of the lower gear ratio and engine speed transmitted from the crankshaft to the throttle shaft (eg at low engine speeds).
3 - Pakokaasun painetta ahtimen turbiinin jälkeen kasvatetaan siten, että pakokaasun e · · * ;* 20 poistumiskanavassa olevaa virtaustietä pienennetään esim. jousikuormitteisen läpän tai • · · * * * · *". kuristuselimen avulla sitä enemmän, mitä pienempi paine kanavassa on ja/tai mitä pienempi • * massavirta kyseisessä kanavassa vallitsee.3 - The exhaust pressure after the supercharger turbine is increased by reducing the flow paths in the exhaust gas outlet e · · *; * 20, e.g. by means of a spring loaded flap or • · · * * * · * ". The lower the pressure in the duct and / or lower • * mass flow in the channel in question.
• · • · • · · • ♦ · ··· · ,···. 4 - Esim. suurilla polttomoottorin kierroksilla, mutta pienellä kuormalla ahtopainetta • · • ti 25 vähennetään tarvittaessa ohjaamalla pakokaasua ohivuotoventtiilin avulla turbiinin ohi.• · • · • · · · ♦ · ··· ·, ···. 4 - For example, at high revs of the internal combustion engine but at low load, the supercharging pressure is reduced, if necessary, by directing the exhaust gas through a bypass valve past the turbine.
• · • ♦ · ♦ · ♦ ·♦* · :***: 5 - Kaksiportaista ahtamista toteutetaan ahtimen sisäisin järjestelyin esim. yhden ahtimen tai kahden ahtimen järjestelmässä siten, että erillistä voimaturbiinia turbocompound-toimintaan ei tarvita.***: 5 - Two-stage supercharging is accomplished by internal arrangements of the supercharger, eg in a single-supercharger or two-supercharger system, without the need for a separate power turbine for turbocompound operation.
• · 30 • · · • · · ··« ·• · 30 • · · · · · ··· · ·
Kaksiportainen ahtaminenTwo-stage supercharging
Kyseinen ahtolaite voi olla ainoa ahtolaite, joka järjestelmässä on, tai esim. toinen järjestelmässä olevista, esim. parhaiten sarjaan tai vaihtoehtoisesti rinnan kytketyistä • · 5 119072 ahtolaitteista. Esim. saqaan kytkettäessä kyseinen ahtolaite voi olla rakennettu ns. korkeapaineahtimeksi. Voidaankin todeta, että suurten ja kalliiden moottoreiden kuten esim. laivojen ja voimalaitosten moottorien yhteydessä menetetään tilaisuus tuottaa lisää ahtopainetta moottorin tehotiheyden kasvattamiseksi, kun ns. voimaturbiinin yhteyteen ei 5 liity kompressoria.This supercharger may be the only supercharger that is in the system, or, for example, one of the superchargers in the system, for example, • best connected in series or alternatively. For example, when coupling to a saw, such a supercharger may be constructed in a so-called. high pressure compressor. Thus, large and expensive engines, such as marine and power plant engines, miss the opportunity to generate additional supercharging pressure to increase engine power density when the so-called. there is no compressor connected to the power turbine.
Viittaukset piirustuksiin:References to drawings:
Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin edullisten sovellutusesimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin joissa: 10The invention will now be described in more detail by means of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings in which:
Kuvassa IA nähdään kaaviokuva eräästä keksinnön esittämästä jäqestelmästä kokonaisuutena voimansiirto-ja säätölaitteineen. Kuvassa IB nähdään vastaava järjestelmä, jossa pakokaasun ulosvirtausta turbiinilta voidaan säätää monipuolisemmin. Kuvassa 2A nähdään vapaakytkin, joka kytkee kompressoria kampiakselin kautta pyörittävän voiman 15 välityksen irti ahtimen kierrosluvun kasvaessa yli tietyn polttomoottorin pyörimisnopeudesta riippuvan raja-arvon. Kuvassa 2B nähdään vapaakytkin, joka kytkee turbocompound-toiminnan päälle, kun turbiinin pyörimisnopeus ylittää tietyn polttomoottorin pyörimisnopeudesta riippuvan raja-arvon. Kuvassa 2C nähdään öljykylvyssä toimivat kampiakselille sijoitetut hammaspyörät ja vapaakytkimet sivulta.Fig. 1A is a schematic diagram of an embodiment of the inventive system with its transmission and control means. Figure 1B shows a similar system in which exhaust gas outflow from a turbine can be controlled in a more versatile manner. Fig. 2A shows a freewheel which disengages transmission of power to the compressor through the crankshaft as the speed of the supercharger rises above a certain value dependent on the speed of rotation of the internal combustion engine. Figure 2B shows a freewheel which turns on the turbocompound operation when the turbine speed exceeds a certain value dependent on the speed of the internal combustion engine. Figure 2C shows the gears and freewheels on the crankshaft operating on the oil bath.
• * * * * 20 Kuvassa 2D nähdään ilman öljyvoitelua toteutettu kuvaan 2C verrannollinen ratkaisu.• * * * * 20 Figure 2D shows a solution proportional to Figure 2C without oil lubrication.
* « · • · * **'. Kuvassa 2E nähdään mm. vapaakytkimet tarkemmin sivulta. Kuvassa 2F nähdään taulukot • · 1 ja 2, jotka kuvaavat vapaakytkinten irrottamista ja kytkeytymistä suhteessa moottorin ja * · : ahtimen kierroslukuun. Kuvassa 3 nähdään eräs soveltuva ahdin • · · • · · « .***. voimansiirtojärjestelyineen. Kuvissa 4 A ja 4B nähdään eräs soveltuva « · 25 voimansiirtolaitteisto, järjestelmässä jossa on kaksi ahtolaitetta, joista toinen on kytketty • :*: turbocompound-toimintaan. Kuvissa 5A-5C nähdään pakokaasun vastapaineeseen : vaikuttavan kuristusläpän j ousimekanismi j a kuristusläppä. Kuvissa 6A j a 6B nähdään eräät t vapaakytkimet, jotka soveltuvat käytettäviksi silloin, kun välitettävänä ei ole kovin suuria ·;··· voimia, eikä pyörimisnopeus ylitä tiettyjä esim. hammasketju tai hihnakäytön tai vastaavan : 30 asettamia rajoja. Kuvassa 7 nähdään vielä kaaviokuvana eräs voimansiirtomekanismi, jossa • · * • * · · keksinnön mukaisia periaatteita voidaan soveltaa. Kuvassa 8A nähdään ahdin, jossa on sisäänrakennettuna avustava esiahdin, joka syöttää lisäilmaa kompressorille. Kuvassa 8B nähdään ahdin, jossa sisäänrakennettu esiahdin syöttää kaiken ilman kompressorille, ts.* «· • · * ** '. Figure 2E shows e.g. more details on the page. Figure 2F shows Tables • · 1 and 2 illustrating the disengagement and engagement of the idle clutches relative to engine and * ·: supercharger RPM. Figure 3 shows a suitable brace • · · • · ·. ***. voimansiirtojärjestelyineen. Figures 4A and 4B show one suitable «· 25 transmission system, in a system with two superchargers, one connected to: •: *: turbocompound operation. Figures 5A-5C show the exhaust backpressure: an effective throttle spring mechanism and a throttle valve. Figures 6A and 6B show some free couplings that are suitable for use when not very high ·, ··· forces are transmitted and the speed of rotation does not exceed certain limits set by, for example, tooth chain or belt drive or the like: 30. Fig. 7 is a schematic view of another transmission mechanism in which the principles of the invention can be applied. Figure 8A shows a supercharger with a built-in auxiliary pre-supercharger that supplies additional air to the compressor. Figure 8B shows a supercharger where the built-in pre-supercharger supplies all air to the compressor, i.e.
6 119072 ahtimen sisäisin järjestelyin aikaansaadaan kaksiportainen ahtaminen yhdellä laitteella. Voimansiirtojärjestelyt kuvassa 16 119072 internal arrangements of the supercharger provide two-stage supercharging with one device. Power transmission arrangements in Figure 1
Kuvan IA järjestelmässä on nähtävissä polttomoottori 20, jossa on ahdin la. Ahtimen la 5 kompressorin 2 juoksupyörä 3 ja turbiinin 4 juoksupyörä 5 ovat samalla akselilla 6. Ahtimen la akseliin 6 liittyy hammaspyörä 7, joka välittää mekaanista voimaa kampiakselin 8 ja ahtimen la akselin 6 välillä. Voiman välitys tapahtuu välipyörän 9a ja nestekytkimeen 10 liittyvän hammaspyörän 11 välityksellä. Välihammaspyörän 9a akseli 9b on laakeroitu koteloon 12 laakerein 73 ja hammaspyörä 11 ainakin akselin 13 kotelossa 12 olevasta 10 päästä laakerilla 74. Nestekytkin 10 paitsi tasoittaa nopeuden vaihteluja ahtimen la kierrosluvun ja moottorin 20 kierrosluvun vaihdellessa, vaimentaa myös voimansiirron vääntövärähtelyjä. Mainitut hammaspyörät on parhaiten koteloitu yhteiseen öljytiiviiseen koteloon 12. Edullisesti ne saavat voitelunsa moottorin 20 öljynkierrosta. Nestekytkintä 10 ei ole tarkemmin kuvailtu, mutta se voi olla minkä hyvänsä parhaiten soveltuvaksi katsotun 15 tunnetun tekniikan mukainen nestekytkin, riippuen polttomoottorin ominaisuuksista alan ammattimiehen ymmärtämällä tavalla. Nestekytkin 10 voidaan vaihtoehtoisesti asentaa vauhtipyörän (14) puoleiseen päähän, esim. hammaspyörän 16 välittömään tuntumaan ahtimen la puolelle, mikäli se katsotaan vääntövärähtelyjen kannalta paremmaksi paikaksi. Voimansiirrossa voidaan vaihtoehtoisesti käyttää esim. sopivan välityssuhteen ja/tai hyvän • ♦ · • ·* 20 värähtelyn vaimennuksen aikaansaamiseksi mitä hyvänsä tunnettuja ratkaisuja, kuten • ♦ * • · · ***. pienempihalkaisyaisia hammasrattaita, sekä useammista hammasrattaista koostuvaa • « . alennusvaihdetta. Tällaisista ratkaisuista, joita voidaan soveltaa myös esillä olevan • · • t<t keksinnön yhteydessä, nähdään esimerkkejä keksinnön selityksen edistyessä, sekä • · · ··· · .···, tavanomaisen voimaturbiinin yhteydessä aiemmin edellä mainitussa TKK:n julkaisussa • · ♦ ·· 25 esim. sivulla 10,11 ja 16.In the system of Figure 1A, an internal combustion engine 20 having a supercharger 1a is shown. The impeller 3 of the supercharger la 5 and the impeller 5 of the turbine 4 are on the same shaft 6. The shaft 6 of the supercharger la is connected to a gear 7 which transmits mechanical force between the crankshaft 8 and the shaft 6 of the supercharger la. The transmission of force takes place via the idler gear 9a and the gear wheel 11 associated with the fluid coupler 10. The shaft 9b of the idler gear 9a is bearing in the housing 12 with bearings 73 and the gear 11 at least at the end 10 of the shaft 12 in the housing 12 by the bearing 74. The fluid clutch 10 not only compensates for variations in speed 1a and engine 20, but also dampens torque transmission. Said gears are best housed in a common oil-tight housing 12. Preferably, they are lubricated by the oil 20 of the engine. The fluid switch 10 is not described in more detail, but may be any fluid switch 15 which is best suited to the prior art, depending on the characteristics of the internal combustion engine as understood by one skilled in the art. Alternatively, the fluid coupling 10 may be mounted at an end of the flywheel (14), e.g., immediately adjacent to the supercharger 1a of the gearwheel 16, if considered to be a better location for torsional vibrations. Alternatively, any known solutions such as • ♦ * • · · *** may be used in the transmission, for example, to provide a suitable transmission ratio and / or good vibration damping. gears with a smaller diameter, and multiple gears • «. a reduction gear. Examples of such solutions, which may also be applied in the context of the present invention, are seen as the description of the invention progresses, and in the conventional power turbine mentioned in the TKK publication mentioned above. ·· 25 eg on pages 10.11 and 16.
9 9 • · · • t · ··» 9 : Hammaspyörän 7 sijoituspaikka (kuva 1)9 9 • · · • t 9 · 9: Location of gear wheel 7 (Figure 1)
Ahtimen la akselilla 6 oleva hammaspyörä 7 voidaan vaihtoehtoisesti asentaa ahtimen la ····j akselin 6 jompaan kumpaan päähän, esim. kompressorin 2 juoksupyörän 3 jälkeen, tai ; \·' 30 turbiinin 4 juoksupyörän 5 jälkeen. Tällöin pidennetty akseli 6 viedään esim. kompressorin • · · ··· o ilmanottokanavan 39 läpi ja hammaspyörä 7 asennetaan sen ulkopuolelle, esim. kuvassa 1 nähtävään kohtaan 39x. Tästä nähdään esimerkki toisenlaisen ahtimen yhteydessä kuvassa 8A. Tähän kohtaan voidaan viedä myös esim. kuvassa 6A ja 6B näytetty vapaakytkin, johon 7 119072 edullisesti liittyy hammaspyörä hammasketjua, tai hihnapyörä hammas- tai kiilahihnaa varten. Tästä nähdään esimerkki kuvassa 8B. Toisaalta näytetty hammaspyörän 7 keskeinen sijoituspaikka on esim. siinä mielessä edullinen, että ahtimen la akselin 6 sivuttaisheitot ovat keskellä pienet.Alternatively, the gear wheel 7 on the shaft 6 of the supercharger la may be mounted at either end of the shaft 6 of the supercharger la, e.g. after the impeller 3 of the compressor 2, or; \ · '30 after turbine 4 impeller 5. In this case, the elongated shaft 6 is passed, for example, through the air intake duct 39 of the compressor, and the gear wheel 7 is mounted outside it, e.g., at position 39x shown in Figure 1. An example of this is shown in connection with another type of supercharger in Figure 8A. The free clutch shown in Figures 6A and 6B, which preferably has a gear wheel for a tooth chain, or a pulley for a toothed or V-belt, may also be entered here. An example of this is shown in Figure 8B. On the other hand, the central location of the gear wheel 7 shown is advantageous in the sense that the lateral throws of the shaft 6 of the supercharger 1a are small in the middle.
55
Hidas ja nopea välitysSlow and fast transmission
Polttomoottorin 20 yhteydessä nähtävässä kuvan IA jägestelmässä kampiakselille 8 on liitetty kaksi hammaspyörää 14 ja 15. Suurempi hammaspyörä 14 on muodostettu esimerkiksi vauhtipyörän hammaskehäksi, joka on luonnostaan tarpeen monissa 10 moottorityypeissä, Tällöin kyseiseen hammaskehään voi liittyä myös käynnistyslaitteen hammaspyörä (ei näytetty), esim. pienehkössä moottorikokoluokassa. Tällaisia ovat esim. ajoneuvojen ja työkoneitten moottorit, joissa esim. sähkökäynnistimen käyttö on mahdollinen. Jäljempänä tarkemmin kuvaillussa ratkaisussa pienempi hammaspyörä 15 on edullisesti esim. läpi menevin ruuvein kiinnitetty mainittuun vauhtipyörään 15 ja 15 kampiakselin laippaan.In the embodiment shown in Fig. 1A of the internal combustion engine 20, two crankshaft 14 and 15 are connected to crankshaft 8, for example, engine sizes. This is the case, for example, of the motors of vehicles and machinery, where, for example, the use of an electric starter is possible. In the solution described in more detail below, the smaller gear 15 is preferably secured to said flywheel 15 and 15 on the crankshaft flange, for example by means of through screws.
Öljy tiivis kotelointi (kuva IA)Oil tight housing (Figure IA)
Edullisesti hammaspyörät 14-16 ovat asennettuna niitä ympäröivään öljytiiviiseen koteloon 38, josta läpi on vietävissä esim. kampiakseli 8, ja/tai esim. akseli 18a voiman ulosottoa • · · • f 20 varten. Voitelunsa kotelon 38 sisään jäävät osat saavat tällöin esim. vaihteistoöljyllä.Preferably, the gears 14-16 are mounted in an oil-tight housing 38 surrounding them, through which, for example, a crankshaft 8 and / or a shaft 18a can be passed for a power take-off. The parts of their lubrication inside the housing 38 are thereby obtained, for example, with gear oil.
t · * • · · * * *. Vaihtoehtoisesti moottorin 20 öljynkiertoon kuuluva moottoriöljy on yhteydessä mainittuun • · , koteloon 38, ja kotelo 38 on auki esim. moottorin 20 Öljypohjaan (ei näytetty) • · . sylinteriryhmän puolelta. Mikäli moottorikonstruktioon liittyy kytkin, voidaan käyttää ns.t · * • · · * * *. Alternatively, the engine oil included in the oil cycle of the engine 20 is connected to said • · housing 38, and the housing 38 is open e.g. to the oil sump of the engine 20 (not shown). cylinder group side. If a motor coupling is provided with a switch, so-called "coupling" can be used.
* * · ··· · .···. märkää esim. öljykylvyssä toimivaa kytkintyyppiä, mikä viedään kotelon 38 sisään (ei • * ··· 25 näytetty). Keksinnön selityksen edetessä nähdään tarkemmin ratkaisu, jossa mm.* * · ··· ·. ···. wet, eg oil bath coupling type, inserted into housing 38 (not * * ··· 25 shown). As the description of the invention progresses, a solution will be more clearly seen, in which e.g.
• kytkinelimet 29a ja 29b saavat öljyvoitelun, sekä ratkaisu jossa ne voidellaan :***: voitelurasvalla.• The coupling elements 29a and 29b are lubricated with oil and the solution where they are lubricated: ***: with grease.
··* • ··· * • ·
Pyörimissuunta . \t 30 Katsottaessa moottoria 20 ns. takapäästä vauhtipyörän (14) puolelta, vauhtipyörä (14) • · » näyttää pyörivän vastapäivään, koska moottori 20 pyörii edestä katsoen myötäpäivään.Direction of rotation. \ t 30 When looking at the engine, 20 so-called. from the rear end of the flywheel (14), the flywheel (14) • · »seems to rotate counterclockwise as the motor 20 rotates clockwise.
Tällöin puolestaan hammaspyörät 16 ja 17 ja niihin liittyvät vapaakytkimet 29a ja 29b näyttävät pyörivän myötäpäivään, ja tästä tarkastelusuunnasta, eli takaapäin myös • · 8 119072 vapaakytkimet 29a ja 29b on kuvattu kuvissa 2A ja 2B.In this case, the gears 16 and 17 and the associated free clutches 29a and 29b appear to rotate clockwise, and from this direction of view, that is, from the rear, also the 119072 free clutches 29a and 29b are illustrated in Figures 2A and 2B.
Toiminta kuormituksen ja kierrosluvun kasvaessa, kuva IA ja kuva 2AOperation as load and RPM increase, Figure IA and Figure 2A
Seuraavaksi voiman välitystä, sekä ahtopaineen kasvua kuvaillaan sellaisessa 5 toimintajäijestyksessä, joka seuraa esim. ajoneuvon tai laivan kiihdyttäessä nopeuttaan, jolloin ahtopaine ja kierrosluku kasvaa. Tällöin luonnollisesti myös polttomoottorin 20 kampiakselin 8 ja ahtimen la akselin 6 kierrosluku kasvaa. Kyseisessä tilanteessa voima välittyy aluksi ensin mekaanisesti kampiakselilta 8 ahtimelle la ahtopaineen kasvattamiseksi pienillä kierroksilla. Tällöin voima siirtyy hammaspyörältä 15 10 hammaspyörälle 17, ja edelleen esim. hammaspyörän 17 ja holkkimaisen osan 26a välisen urituksen (ei näytetty) tai kuvassa 2A nähtävän vapaakytkimen 29a kiilauraan asennettavan esim. osaympyrän muotoisen kiilan 28 välityksellä vapaakytkimen 29a holkkimaiseen osaan 26a.Next, the transmission of power, as well as the increase in supercharging pressure, will be described in terms of the operating regression 5 which follows, for example, when the vehicle or ship accelerates at its speed, thereby increasing the supercharging pressure and RPM. Naturally, the rotation speed of the crankshaft 8 of the internal combustion engine 20 and the shaft 6 of the supercharger 1a also increases. In this situation, the force is initially transmitted mechanically from the crankshaft 8 to the supercharger la to increase the supercharging pressure at low revs. Here, the force is transmitted from the gear wheel 15 to the gear wheel 17, and further through the groove (not shown) between the gear wheel 17 and the sleeve-like part 26a or via a free-wheel wedge 28a mounted in the keyway 29a.
15 Vapaakytkin 29a, kuva 2A15 Free coupling 29a, Fig. 2A
Kyseisestä holkkimaisesta osasta 26a voima siirtyy edelleen voimansiirtoelimenä toimivan kuulan 25 (vaihtoehtoisesti pitkulaisessa urassa 33a liikkuvan rullan 25b) ja vastepinnan 25a, sekä porauksen 33 välityksellä voimansiirtoakselille 13. Kyseinen vapaakytkin kuulamaisine lukituselimineen on tunnettu englantilaisesta patenttijulkaisusta 1395950, ja t* « • · · • ;* 20 se ilmentää hyvin keksinnön mukaisen toimintaperiaatteen. Kyseinen vapaakytkin voidaan • · · *·*·] kuitenkin korvata toisentyyppisellä kytkinlaitteella, kuten vapaakytkimellä, esimerkiksi • · . silloin kun siirrettävät voimat ovat niin suuria, että vahvempi rakenne katsotaan • * . ^ tarpeelliseksi. Alan ammattimiehelle on ilmeistä, minkä kytkinlaitteen hän valitsee, riippuen • · · .···[ mm. moottorikonstruktiosta ja markkinoilla saatavilla olevista tuotteista. Tällöin • · • · · 25 esimerkiksi laivan moottorissa voidaan käyttää vaihtoehtoisesti esimerkiksi kahta j hydraulista vapaakytkintä, tai niiden sijasta esim. vaihteistoa. Mainittujen laitteiden avulla ·"*: ja esim. kuvassa IA nähtävän kaltaisen ohjausyksikön CU 81 ja mainitun ohjausyksikön eri «·· lähteistä syöttöjohtoja 80, 83, 84 pitkin saamien syöttötietojen perusteella on tällöin * · ....: valittavissa kaksi eri välityssuhdetta j a vapaa.From this sleeve-like part 26a, the force is further transmitted through the ball 25 (alternatively the roll 25b moving in the oblong groove 33a) and the abutment surface 25a acting as the transmission member and the bore 33 to the transmission shaft 13. The free coupling * 20 well illustrates the operating principle of the invention. However, this free switch may be replaced by another type of switching device, such as a free switch, for example • ·. when the forces to be transmitted are so great that a stronger structure is considered • *. ^ necessary. It will be obvious to one skilled in the art which coupling device he will select, depending on the • · ·. ··· [mm. engine design and the products available on the market. In this case, for example, the ship's engine may alternatively use, for example, two hydraulic free clutches, or alternatively, for example, a gearbox. By means of said devices · "*: and, for example, based on the input data received from the various sources of the control unit CU 81 and the control unit shown in Fig. IA, two different transmission ratios are available. .
. \ 30 ♦ · · • · · ..., · Kuristus läpän 21 toiminta • ·. \ 30 ♦ · · · · · · ..., · Throttle flap 21 operation • ·
Esim. ns. turboviiveen pienentämiseksi ja ahtopaineen kasvun nopeuttamiseksi turbiinin 4 perään itse ahtimen la poistokanavaan 30 tai ahtimen la jälkeiseen pakokanavaan 31 9 119072 asennettu jousikuormitteinen kuristusläppä 21a. Kyseinen kuristusläppä 21 sulkee sitä enemmän poistokanavaa 30, mitä pienempi pakokaasun paine ja massavirta on. Tämä on tarpeen esim. vaiheessa jossa ajoneuvon liikkeellelähtö on vasta alussa, tai missä hyvänsä moottorissa osateholla. Kyseinen kuristus aikaansaa sopivan vastapaineen pakokanavistossa 5 22 ja turbiinin 4 juoksupyörän 5 kammiossa 23a. Tällöin pakokaasu pakkautuu ja tihentyy jonkin verran puristuessaan. Lisäksi tihentynyt pakokaasu ohjautuu kuristusläpän 21a ohi sen kummallakin puolella olevasta kapeahkosta raosta. Täten pakokaasun virtaus turbiinin 4 juoksupyörän 5 siipien ja kammion 23a läpi kulkee tietyillä kohdin suuremmalla nopeudella ja tiheydellä. Tällöin pakokaasu pyörittää tehokkaammin turbiinin 4 10 juoksupyörää 5 ja siten ahtimen la akselin 6 välityksellä myös kompressorin 2 juoksupyörää 3. Virtausnopeus mainituilla tietyillä kohdin kasvaa vielä enemmän, jos kuristusläppä 21a viedään lähemmäs turbiinin 4 juoksupyörää 5, esim. lähes kiinni mainittuun juoksupyörään 5 ja ohivirtauskanava 53 viedään kuristusventtiilin 21a toiselle, pakokanavan 31 puolelle. Tämänkaltaisesta lähentämisestä nähdään esimerkki kuvassa 3. 15 Mm. aiemmin mainitun tihentymis-ilmiön johdosta turbiinin 4 painesuhde ei laske yhtä nopeasti massavirran pienentyessä kuin esim. täysin tavallisella turboahdinkonstruktiolla.Ex. a spring-loaded throttle flap 21a mounted at the turbocharger outlet duct 30 itself or in the exhaust duct 31 9 119072 after the turbine 4 to reduce turbine delay and accelerate the increase in supercharging pressure. The more the exhaust duct 30 is closed by said throttle flap 21, the lower the exhaust gas pressure and mass flow. This is necessary, for example, at a stage where the vehicle is just starting out, or in any engine at partial power. This throttling provides a suitable back pressure in the exhaust duct 5 22 and the turbine 4 impeller 5 in the chamber 23a. In this case, the exhaust gas is compressed and slightly compressed when compressed. In addition, the condensed exhaust gas is directed past the throttle flap 21a through a narrow slot on either side thereof. Thus, the exhaust gas flow through the blades of the turbine 4 impeller 5 and the chamber 23a passes at certain points at a higher speed and density. Hereby the exhaust gas rotates the impeller 5 of the turbine 4, and thus also the impeller 3 of the compressor 2 via the shaft 6 of the supercharger, the flow velocity at said specific points is further increased if the throttle flap 21a is brought closer to the impeller 5 of the turbine 4, e.g. is introduced to the other side of the throttle valve 31, the throttle valve 21a. An example of this approximation is shown in Figure 3. Due to the above-mentioned compaction phenomenon, the pressure ratio of the turbine 4 does not decrease as rapidly with the decrease of mass flow as with, for example, a completely conventional turbocharger design.
Pakokaasun takaisinkierrätys EGRExhaust Gas Recirculation (EGR)
Kuvassa 5 nähtävä jousi 100 voidaan sovittaa voimaltaan siten, että se ei normaalisti • 1 1 * · 20 aiheuta niin suurta pakokaasun painetta, että aiheutuisi pakokaasun takaisinvirtaamista * 1 t * « · ***, kuvassa IA nähtävän pakoventtiilin 36 kautta pakokanavasta 22 takaisin paloillaan 37.The spring 100 shown in Fig. 5 may be adjusted in such a way that it does not normally cause • 1 1 * · 20 exhaust gas pressure to cause exhaust backflow * 1 t * «· ***, through the exhaust valve 22 in Fig. 1A from the exhaust duct 22 37.
. Tästä perusajatuksesta voidaan kuitenkin aikaansaada poikkeus esim. jousen mitoituksella • siten, että tietyissä olosuhteissa aikaansaadaan pakokaasujen sisäinen takaisinkierrätys, ns.. However, an exception to this basic idea can be made, for example, by dimensioning the spring so that, under certain conditions, internal exhaust gas recirculation, the so-called exhaust gas recirculation, is achieved.
• · m ··· · .···, EGR. Tämän avulla pakokaasujen haitallisia happiyhdisteitä, mm. Nox-arvoja voidaan ···1 25 vähentää. Parhaiten pakokaasun takaisinvirtausta pakokanavasta 22 palotilaan 37 (EGR), ·1· ohjataan tällöin myös toisin keinoin kuin vain jousella 100. Tällainen keino voi olla esim.• · m ··· ·. ···, EGR. This allows harmful oxygen compounds in the exhaust fumes, eg. Nox values can be reduced by ··· 1 25. In this case, the exhaust gas backflow from the exhaust duct 22 to the combustion chamber 37 (EGR), · 1 · is best controlled by means other than spring 100 only.
··« 1 119072 ίο siten, että kuristusläpän 21a ja kyseisen kuristusläpän jousen 100 aiheuttama vastapaine yhdessä männän 71 aikaansaaman osittaisen imuvaikutuksen kanssa parantaa ja ohjaa pakokaasun takaisinkierrätystä. Tällöin pakoventtiili 36 on auki valinnan mukaan vaihtoehtoisesti esim. 40, tai 60, tai jopa 80 astetta JYK asti, kuormasta ja halutusta 5 takaisinkierrätysasteesta riippuen. Pakoventtiilin sulkeutumisaika riippuu tällöin ohjausyksikön CU 81 muistiin tallennetusta ohjelmakoodista ja moottorin 20 toimintatilasta kertovista syöttötiedoista (80, 83, 84).··· 1 119072 ίο such that the back pressure exerted by the throttle flap 21a and said throttle flap spring 100, in conjunction with the partial suction action provided by the piston 71, improves and controls exhaust gas recirculation. The exhaust valve 36 is then open, optionally up to 40, or 60, or even 80 degrees JYK, depending on the load and the desired degree of recycling. The shut-off time of the exhaust valve then depends on the program code stored in the memory of the control unit CU 81 and the input data (80, 83, 84) describing the operating state of the motor 20.
Vapaakytkin 29a irrottaa, kuvat IA ja 2AThe free clutch 29a detaches Figures 1A and 2A
10 Moottorin 20 kierrosluvun ja/tai kuormituksen edelleen kasvaessa hammaspyörään 17 liittyvä kuvassa 2A nähtävä vapaakytkin 29a irrottaa, jolloin turbiini 4 pyörittää kompressorin juoksupyörää 5 pelkästään pakokaasun voimalla. Irrottaminen johtuu siitä, että hammaspyörään 17 hammaspyörältä 15 siirtyvä kuvassa 2A nähtävän nuolen 35b suuntainen kampiakselilta 8 tuleva voima vähenee, koska voimansiirtoakselilla 13 15 vaikuttava nuolen 35a suuntainen turbiinilta 4 tuleva voima alkaa kiertää voimansiirtoakselia 13 nopeammin kuin hammasratas 17 pyörii. Tällöin holkkimaisen osan 26a viisto pinta 37a painaa kuulan 25a poraukseen 33. Ts. Tällöin voimansiirtoakselin 13 pyörimisnopeus kasvaa suuremmaksi kuin holkkimaiselle osalle 26a hammasrattaalta 17 välitettävän pyörimisliikkeen nopeus. Tämä johtuu siitä, että pakokaasun paine ja/tai M · • · · : ·* 20 massavirta on kasvanut. Tällöin hammaspyörä 17 vääntää vapaakytkimen 29a holkkimaista • * · osaa 26a, suhteessa voimansiirtoakseliin 13 tavallaan vastapäivään, siten että kuula 25a • · . puristaa viisteen 37a avulla jousen 27a kasaan. Tällöin kuula 25a painuu syvemmälle • φ . . poraukseen 33. Tästä seuraa, että polttomoottori 20 ja sen ahdin la alkavat toimia ilman • · · vaikuttavaa mekaanista yhteyttä toisiinsa, jolloin ahtimen la akselin 6 kierrosluku kasvaa ·«* 25 riippumatta polttomoottorin 20 kierrosluvusta ja moottorin 20 kierrosluvun kasvua : . *. nopeammin. Tässä vaiheessa myös pakokaasun kuristusläppä 21 a on j o enemmän auennut.10 As engine speed 20 and / or load continue to increase, the freewheel clutch 29a associated with gear wheel 17 shown in Fig. 2A is disengaged, whereby turbine 4 rotates compressor impeller 5 solely by exhaust gas. Removal is due to the fact that the toothed wheel 17 a gear 15 movable in figure 2A, seen from the direction of the arrow 35b, the power of the crankshaft 8 is reduced, because 13 of 15 active transmission axis direction of arrow 35a from the power turbine 4 starts to rotate the transmission shaft 13 faster than the gear 17 rotates. Thus, the bevelled surface 37a of the sleeve-like portion 26a presses the ball 25a into the bore 33. In this case, the speed of rotation of the transmission shaft 13 becomes greater than the speed of rotation of the sleeve-like part 26a transmitted from the gear 17. This is because exhaust gas pressure and / or M · • · ·: · * 20 mass flow have increased. In this case, the toothed wheel 17 twists the sleeve-like portion * * · of the clutch 29a, in a sort of anticlockwise direction with respect to the transmission shaft 13, so that the ball 25a • ·. compresses the spring 27a with the bevel 37a. The ball 25a will then be pushed deeper • φ. . It follows that the internal combustion engine 20 and its supercharger la begin to operate without an effective mechanical connection to each other, thereby increasing the rotation speed of the shaft 6 of the supercharger la, regardless of the engine's 20 engine speed and engine engine speed:. *. faster. At this stage, the exhaust throttle 21a has also opened more.
• · · · .***. Tämä johtuu siitä, että kuristusläppään 21a liittyvä ahtimen la rungon läpi tai kauemmas ···• · · ·. ***. This is because the throttle flap 21a engages through or away from the supercharger la body ···
pakokanavaan 31 viety jousikuormitteinen vipu 24a pääsee kääntymään kuvassa 5Athe spring loaded lever 24a introduced into the exhaust duct 31 is pivotable in Figure 5A
• *• *
nähtävän jousen 100 puristuessa. Jousimekanismiin joka nähdään kuvassa 5A ja 5Bwith visible spring 100 compressed. 5A and 5B
• · . *. 30 palataan tarkemmin keksinnön selityksen edistyessä.• ·. *. 30 will return in more detail as the description of the invention progresses.
• · · ♦ * · tti ·• · · ♦ * · tti ·
Kumpikaan vapaakytkin 29a tai 29b ei ole kytkeytyneenä, ahdin la toimii omillaan, kuvat IA ja 2BNeither of the freewheel switches 29a or 29b is engaged, the charger la acting on its own, Figures IA and 2B
π 119072π 119072
Toisen vapaakytkimen 29b toimintaa kuvaillaan seuraavaksi. Kun ahtimen la hammaspyörien 7,9,11 kautta voimansiirtoakselille 13 välittämä kierrosluku on alhaisempi kuin kampiakselilta 8 hammaspyörää 15 suuremman hammaspyörän 14 kautta hammaspyörälle 16 välittämä kierrosluku, kuvan 2B vapaakytkin 29b on irti kytkeytyneenä. 5 Tämä johtuu siitä, että kuula 25b painuu viiston muodon 37b painamana poraukseensa 33b. Tässä toimintamuodossa vapaakytkin 29b on myös silloin, kun aiemmin kuvailtu ensimmäinen vapaakytkin 29a on vielä kytkeytyneenä kiinni. Tässä toimintamuodossa, eli irti kytkettynä vapaakytkin 29b on edelleen silloin, kun pakokaasun energia riittää jo melko suuren ahtopaineen synnyttämiseen, mutta voimaa ei jää ikään kuin yli turbocompound-10 toimintaan, ja myös vapaakytkin 29a on irrottanut. Täten ahtimen 1 a kahden pakkotoimisen alueen jää ahtimen la vapaatoiminen alue. Vapaakytkin 29b voi periaatteessa olla muuten samanlainen kuin kuvan 2A vapaakytkin 29a, mutta asennettu akselille 13 toisin päin. Kuvan 2B vapaakytkin 29b poikkeaa kuitenkin siten kuvan 2A vapaakytkimestä, että tilan säästämiseksi holkkimainen osa 26a on jätetty kokonaan pois ja vapaakytkimen 29b viisto 15 pinta 37b ja kuulan 25b vastepinta 36b on rakennettu suoraan hammasrattaan 16 sisäpintaan. Täten vapaakytkin 29b mahtuu hammaspyörää 17 pienempihalkaisijaisen hammaspyörän 16 sisään. Vapaakytkimet 29a ja 29b toimivat parhaiten öljykylvyssä, ja niihin voi liittyä voitelu-uria (51a ja 51b) ja -porauksia, sekä akselia 13 vasten liukulaakerointina toimivia osia, kuten esim. kuulan tai rullan 25a, 25b molemmin puolin • · · • · · : ·* 20 sijaitsevat laakeriliuskat (laakeriliuskoja ei näytetty).The operation of the second free clutch 29b will now be described. When the revolution transmitted by the supercharger 1a via the gears 7,9,11 to the transmission shaft 13 is lower than the rpm transmitted from the crankshaft 8 through the gear 14 larger to the gear wheel 15, the free clutch 29b of Fig. 2B is disengaged. This is because the ball 25b is pressed into its bore 33b by the oblique shape 37b. In this mode, the free clutch 29b is also present when the first free clutch 29a described above is still engaged. In this mode, that is, when disengaged, the free clutch 29b is still present when the exhaust energy is already sufficient to generate a relatively high charge pressure, but there is no force left over for the turbocompound-10 operation, and the free clutch 29a has also disengaged. Thus, the two forced areas of the supercharger 1a remain a free range area of the supercharger 1a. The free clutch 29b may in principle be otherwise similar to the free clutch 29a of Figure 2A, but mounted on the shaft 13 in the opposite direction. However, the free clutch 29b of Figure 2B differs from the free clutch of Figure 2A in that, to save space, the sleeve-like portion 26a is completely omitted and the bevelled surface 37b of the free clutch 29b and the abutment surface 36b of the Thus, the free clutch 29b fits into the gear wheel 17 into the gear wheel 16 of smaller diameter. The free couplings 29a and 29b work best in the oil bath and may include lubrication grooves (51a and 51b) and bores, as well as shaft 13 against sliding bearing parts such as a ball or roll 25a, 25b on both sides. · * 20 located bearing strips (bearing strips not shown).
• * · • · · φ · φ φ , Turbocompound-toiminta alkaa • · . . Kun pakokaasun paine ja massavirta edelleen nostavat turbiinin 4 juoksupyörän 5 φ φ · " · · # kierroslukua, seuraa ennen pitkää tilanne, jossa hammaspyörä 16 pyrkii voimansiirtoakselin φ φ φ φ · 25 13 pyörittämänä pyörimään nopeammin kuin kampiakseliin 8 kytkettynä oleva : hammaspyörä 14 ja nuolen 35d suuntainen voima määrää. Toisin sanoen voimansiirtoakselilla 13 nuolen 35c suuntainen voima pyrkii kiertämään φ · # voimansiirtoakseliaselia 13 nopeammin kuin hammasrattaan 16 ulkokehällä vaikuttava • # ....: nuolen 3 5d suuntainen voima. Tällöin vapaakytkin 29b kytkeytyy kiinni kuulan 25b, kuulan . *. 30 vastepinnan 36b ja porauksen 33b avulla, ja alkaa ns. turbo-compound-toiminta. Tällöin • φ pakokaasun paine ja massavirta auttavat pyörittämään polttomoottorin 20 kampiakselia 8 φ · ns. turbocompound-menetelmällä. Tämä tapahtuu esim. seuraavan voimansiirtolinjan välityksellä: I2 1 19072• Turbocompound operation begins. . As the exhaust pressure and mass flow continue to increase the rotation speed of the turbine 4 impeller 5 φ φ · "· · #, the gearwheel 16 tends to rotate faster than that of the crankshaft 8 rotated by the transmission shaft φ φ φ φ · 25 13: 35d parallel to the power of the number of other words, the drive shaft of the arrow 35c 13-way power tends to rotate φ · # 13 voimansiirtoakseliaselia faster than the outer periphery of the pinion impressive 16 • # ....:... the arrow 3 5d force parallel to this case, the clutch 29b engages with the ball 25b, a ball * 30 by means of the abutment face 36b and bore 33b, and so-called turbo-compound operation begins, in which case • φ exhaust pressure and mass flow help to rotate the crankshaft 20 of the internal combustion engine by the 8 φ · so-called turbocompound method. 19072
Ahtimen la akseli 6, ahtimen la akselin keskellä sijaitseva hammaspyörä 7, välihammaspyörä 9a, voimansiirtoakseliin 13 ja nestekytkimeen 10 liittyvän hammaspyörä 11, nestekytkin 10, voimansiirtoakseli 13 ja vapaakytkimeen 29b liittyvä hammaspyörä 16, kampiakseliin liitetty hammaspyörä 14, kampiakseli 8.The shaft 6 of the supercharger 1a, the gear wheel 7 located in the middle of the shaft of the supercharger 1a, the intermediate gear 9a, the gear wheel 11 connected to the transmission shaft 13 and the fluid switch 10, the fluid clutch 10
55
Moottori 20 toimii ahdinavusteisestiThe engine 20 operates by means of a supercharger
Mainittu turbocompound-toiminta lisää nyt moottorin 20 tehoa ja vääntömomenttia, auttamalla moottorin pyörimistä aiemmin kuvaillulla tavalla, sekä vähentää siten myös polttoaineen kulutusta.This turbocompound operation now increases engine power and torque by assisting the engine to rotate as previously described, thereby also reducing fuel consumption.
1010
Kuristusläpän 21a toiminta turbocompound-toiminnan aikana, llmakerroin tai ilma/seossuhde ja päästötThrottle flap 21a operation during turbocompound operation, air ratio or air / mixture ratio and emissions
Esillä olevan keksinnön turbocompound-toiminnan aikana pakokaasun kuristusläppä 21a on jo reilusti, tai suurimmilla tehoilla jopa lähes kokonaan tai kokonaan auennut. Tarvittava 15 turbiinin 4 vastapaine voidaan suurella pakokaasun massavirralla nimittäin saavuttaa pakokaasun poistumisteihin liittyvien äänenvaimentajien ja pakokanaviston mitoitusten avulla riittävästi. Koska ahtimen la kierrosluku on nyt mekaanisen voimansiirtolinjan välityksellä kytkettynä polttomoottorin 20 kierroslukuun tietyn kertoimen määräämällä tavalla, ahtopaine ei helposti ylitä sille laskennallisesti saatuja mm. kierrosluvusta ja • * ♦ : f 20 kuormituksesta riippuvia selviä ja tarkkoja hammasvälityksestä laskettavissa olevia arvoja.During the turbocompound operation of the present invention, the exhaust throttle 21a has already been opened, or at most, even almost completely or completely. Namely, with the high exhaust mass flow rate, the required back pressure of the turbine 15 can be sufficiently achieved by the exhaust silencers and exhaust duct dimensioning. Since the RPM of the supercharger 1a is now connected via a mechanical transmission line to the RPM of the internal combustion engine in a certain coefficient, the supercharged pressure does not easily exceed the calculated values for it, e.g. rpm and • * ♦: f 20 load-dependent clear and accurate values calculated from gear.
· · • · · Tämä johtuu siitä, että ahtimen la akselin 6 ja siten kompressorin 2 juoksupyörän 3 ____. kierrosluku ei “ryntää” milloinkaan tarpeettoman korkeaksi. Tämä myös säästää mm.This is because the shaft 6 of the supercharger la and thus the impeller 3 of the compressor 2 ____. RPM never “rushes” to an unnecessarily high level. This also saves e.g.
• · : ahtimen la akselin 6 laakereita. Rajoittamalla ilmakertoimen kasvua tarpeettoman suureksi, • · • · * · .···. voidaan haluttaessa vähentää eräiden haitallisten happiyhdisteiden syntyä, eli mm. NOx- 25 päästöjä. Hammasvälityksestä saatava ahtimen la tarkka kierrosluku auttaa myös • ;*· suunnittelemaan esim. bensiinimoottorin siten, että ilma/seossuhde pysyy helpommin ··· · halutuissa rajoissa. Tällöin voidaan saavuttaa mm. alhainen polttoaineen kulutus ja alhaiset ....: päästöt, sekä optimaalinen katalysaattorin toiminta.• ·: bearings of the shaft 6 of the supercharger la. By limiting air coefficient growth to unnecessarily high, • · • · * ·. ···. if desired, the formation of certain harmful oxygen compounds, e.g. NOx 25 emissions. The exact speed of the supercharger la from gear transmission also helps to design, for example, a gasoline engine so that the air / mixture ratio is kept within the desired range. Hereby, e.g. low fuel consumption and low ....: emissions, as well as optimal catalyst performance.
m • · • 30 Vapa a kytkin ten 29a ja 29b toiminta moottorin 20 ja ahtimen 1 kierrosluvun o · » ··« · vaihdellessa. (Taulukko 1, kuva 2F) • am • · • 30 Freewheel clutches 29a and 29b operate with engine 20 and supercharger 1 RPM varying · · · · · · ·. (Table 1, Figure 2F) • a
Seuraavaksi tarkastellaan erään ahtimen toimintaa suhteessa nopeakäyntisen dieselmoottorin kierroslukuun. Välityssuhteet vastaavat likimääräisesti kuvan IAThe operation of a supercharger in relation to the speed of a high-speed diesel engine will now be considered. The gear ratios correspond approximately to those of Figure IA
13 119072 esimerkinomaisen polttomoottorin 20 ja ahtolaitteen la hammaspyörien suhteellisten halkaisijoiden määräämiä välityssuhteita. Periaate soveltuu kuitenkin esim. koskemaan moottoreita 450 tai 500 ja mitä hyvänsä esim. jäljempänä kuvattua ahdinta tai ahtimia. Taulukosta 1 nähdään moottorin 20 kierroslukuja vastaava ahtimen la kierrosluku, jonka 5 ylittyessä kuvan 2 A vapaakytkin 29a (tai kuvan 6 A vapaakytkin 400b) irrottaa ja ahdin la toimii kyseisen vapaakytkimen suhteen irrallaan hammasvälityksestä. Esimerkinomaisen laskutoimituksen mukaan (1200 x 14.8 = 17760) vapaakytkin 29a irrottaa esim. moottorin 20 (tai moottorin 450 tai 500) kierrosluvulla 1200 r/min, silloin kun ja jos ahtimen la kierrosluku ylittää 17760 r/min. Vastaavasti moottorin kierrosluvulla 2000 r/min 10 vapaakytkin 29a irrottaa vasta silloin kun ja jos ahtimen 1 a kierrosluku ylittää 29600 r/min.13 119072 for the ratio of the relative diameters of the gears of the exemplary internal combustion engine 20 and the supercharger 1a. However, the principle applies, for example, to engines 450 or 500 and to any of the superchargers or superchargers described below. Table 1 shows the speed of the supercharger la corresponding to that of the motor 20, above which the free clutch 29a of Figure 2A (or the free clutch 400b of Figure 6A) disengages and the bracket 1a operates relative to that freewheel. According to an exemplary calculation (1200 x 14.8 = 17760), the freewheel switch 29a disengages, for example, the motor 20 (or the motor 450 or 500) at 1200 rpm when and if the speed of the supercharger la exceeds 17760 rpm. Similarly, at engine speed 2000 rpm 10, the freewheel 29a is only released when and if the speed of the supercharger 1a exceeds 29600 rpm.
(Taulukko 2, kuva 2F)(Table 2, Figure 2F)
Taulukosta 2 nähdään moottorin 20 kierrosluku, sekä vastaava ahtimen la kierrosluku, jonka ylittyessä turbocompound-toiminto kytkeytyy päälle. Tällöin nähdään, että 15 turbocompound-toiminto kytkeytyy esim. moottorin kierrosluvulla 1600 r/min, kun ja jos ahtimen kierrosluku ylittää 51360 r/min seuraavan laskuesimerkin mukaan: 1600 x 32.1 = 51360. Vastaavasti turbocompound-toiminto kytkeytyy päälle moottorin kierrosluvulla 2000 r/min vasta kun ja jos ahtimen kierrosluku ylittää 64200 r/min. Turbiinin 4 juoksupyörän 5 kierroslukuja siten ahtimen la kierrosluku voidaan rajoittaa voimansiirron • · · * · * 20 välityssuhteen valinnalla suurimmalla moottorin pyörimisnopeudella haluttaessa esim. juuri S * * arvoon 51360 r/min ja suunnitella turbiinin 4 juoksupyörä 5, sekä kompressorin 2 t*«·· • · . juoksupyörä 3 tätä silmälläpitäen. Tällöin havaitaan, että turbocompound-toiminnan . t.' välityssuhde 32.1:1 soveltuu käytettäväksi esim. moottorissa, jonka korkein pyörimisnopeus • · · ,···, on n. 1600 r/min. Mikäli hammaspyörävälitys tai esim. laakeroinnit eivät aseta rajoituksia • · * * * 25 nostaa kierroslukua, mainittua välitystä 32.1:1 voidaan käyttää vielä sellaisessakin ί .*. moottorissa, jonka suurin pyörimisnopeus on tätä suurempi, esim. jopa 3200 r/min. Mikäli φ · · · ·**· moottorin korkein pyörimisnopeus on suurempi, mutta ahtimen kierrosluvun ei haluta nousevan, käytetään pienempää välityssuhdetta. Mikäli esim. moottorin 20 kierrosluvulla • · 1600r/min halutaan ahtimen kierrosluvun olevan korkeampi kuin 51360 r/min, käytetään . *. 30 suurempaa välityssuhdetta kuin 32.1:1. Taulukkoa tarkastellaan tarkemmin selityksen • · φ edistyessä.Table 2 shows the engine RPM and the corresponding supercharger 1a speed at which the turbocompound function is engaged. Thus, it is seen that the 15 turbocompound function is activated, for example, at an engine speed of 1600 rpm when and if the supercharger speed exceeds 51360 rpm according to the following calculation example: 1600 x 32.1 = 51360. Similarly, the turbocompound function is activated at 2000 rpm. only when and if the supercharger speed exceeds 64200 rpm. Thus, the turbine 4 impeller 5 RPMs can thus be limited by selecting the gear ratio • · · * · * 20 transmission at maximum engine speed if desired, e.g. just S * * to 51360 rpm and designing the turbine 4 impeller 5, and the compressor 2 t *. · • ·. impeller 3 with this in mind. In this case, it is observed that the turbocompound operation. t. " gear ratio 32.1: 1 is suitable for use, for example, in an engine with a maximum speed of about 1600 rpm. If the gear ratio or the bearings, for example, bear no restrictions • · * * * 25 increases the speed, the specified ratio 32.1: 1 can still be used in such ί. *. for an engine with a higher speed, eg up to 3200 rpm. If the engine has a higher engine speed but does not want the supercharger speed to increase, a lower gear ratio will be used. If, for example, the engine 20 RPM • · 1600r / min is desired to have the supercharger RPM higher than 51360rpm, use. *. 30 higher gear ratios than 32.1: 1. The table will be examined in more detail as the explanation • · φ progresses.
• · 1 1 9072 14• · 1 1 9072 14
Esimerkkinä eräät kaksi (osapuilleen kuvassa 1 nähtävää) ahtovaiheita koskevaa välityssuhdetta:As an example, there are two transmission ratios (roughly shown in Figure 1) for the supercharging stages:
Kierrosluku, jolla hidas välitys irrottaa ahtimen 1 itsenäiseen toimintaan.The speed at which the slow transmission shifts the supercharger 1 to independent operation.
5 HammaspyÖrävälityksen aikaansaama kerroin 14.8 x rpm/min TAULUKKO 15 Tooth Gear Ratio 14.8 x rpm TABLE 1
Moottorin kierrosluku rpm/min: 100 200 400 600 800 1200 1600Engine RPM: 100 200 400 600 800 1200 1600
Vastaava ahtimen kierrosluku rpm/min: Vastaava ahtimen kierrosluku rpm/min: 10 1480 2960 5920 8880 11840 17760 23680Supercharger RPM: Supercharger RPM: 10 1480 2960 5920 8880 11840 17760 23680
Suunniteltava suuremmalla kertoimella Vastaava ahtimen kierrosluku rpm/min:To be designed with higher coefficient Equivalent supercharger RPM:
Moottorin kierrosluku rpm/min 2000 2400 2800 3200 3600 4000 4 4 0 0Engine RPM 2000 2400 2800 3200 3600 4000 4 4 0 0
Vastaava ahtimen kierrosluku rpm/min: Vastaava ahtimen kierrosluku rpm/min: 15 29600 35520 41440 47360 53280 59200 65120Supercharger RPM: Supercharger RPM: 15 29600 35520 41440 47360 53280 59200 65120
Suunniteltava pienemmällä kertoimellaDesigned with a smaller coefficient
Kierrosluku, jolla nopea välitys kiinnittää ahtimen turbocompound-toimintaan.Speed at which fast transmission engages the turbocharger for turbocompound operation.
* * * • · • l 20 HammaspyÖrävälityksen aikaansaama kerroin 32.1 x rpm/min • a TAULUKKO 2 •* * * • · • l 20 Tooth Gear Ratio 32.1 x rpm • a TABLE 2 •
Moottorin kierrosluku rpm/min: • · : .·. 100 200 400 600 800 1200 1600 • · · • ta · .*·*. Vastaava ahtimen kierrosluku rpm/min: Vastaava ahtimen kierrosluku rpm/min: 25 3210 6420 12840 19260 25680 38520 51360 • ·*: Suunniteltava suuremmalla kertoimella «aa · • · • · • ·· ....: Moottorin kierrosluku rpm/min 2000 2400 2800 3200 3600 4000 4400 : ’·. 30 Vastaava ahtimen kierrosluku rpm/min: Vastaava ahtimen kierrosluku rpm/min: * · · III.: 64200 72040 89880 102720 115560 128400 141240 • ·Engine RPM: • ·:. ·. 100 200 400 600 800 1200 1600 • · · • ta ·. * · *. Equivalent supercharger RPM: Equivalent supercharger RPM: 25 3210 6420 12840 19260 25680 38520 51360 • · *: Designed with higher coefficient «aa · • · • · · .... ....: Engine RPM 2000 2400 2800 3200 3600 4000 4400: '·. 30 Corresponding Charger RPM: Corresponding Charger RPM: * · · III .: 64200 72040 89880 102720 115560 128400 141240 • ·
Suunniteltava pienemmällä kertoimella j5 1 19072To be designed with a lower coefficient j5 1 19072
Kyseisiä taulukoita 1 ja 2 voidaan käyttää apuna esillä olevan keksinnön mukaisen ahtimen ominaisuuksien ja tiettyyn moottorityyppiin suunnittelussa tarvittavien seikkojen periaatteelliseen ymmärtämiseen.These Tables 1 and 2 can be used to aid in a fundamental understanding of the features of the supercharger of the present invention and the design requirements for a particular engine type.
5 Katsaus taulukkoon 15 Overview of Table 1
Aluksi nähdään pakkotoimisen ahtamisen loppumisen aikaansaava ahtimen 1 kierrosluku eräillä moottorin kierrosluvuilla. Taulukosta on nähtävissä, että kyseinen välityssuhde 14.8:1 on liian pieni käytettäväksi hidaskäyntisissä dieselmoottoreissa, joiden kierrosluku on alle 300 r/min, koska ahtimen taattu pakkotoiminen kierrosluku jäisi hyvin pieneksi. 10 Soveltuvuus keskinopeakäyntisiin (300-1200 r/min) moottoreihinkin on vielä melko huono.Initially, the speed of the supercharger 1 at some engine speeds that causes the end of the forced thrust is seen. It can be seen from the table that this 14.8: 1 gear ratio is too low for use in low-speed diesel engines with speeds below 300 rpm, as the guaranteed forced engine RPM would be very low. 10 Suitability for medium speed (300-1200 rpm) engines is still relatively poor.
Tämän johdosta mainittuihin moottoreihin on suunniteltava suuremmalla välityssuhteella, ts. kerrointa 14.8 suuremmalla kertoimella toimiva välityssuhde. Sen sijaan nopeakäyntiseen dieselmoottoriin, jonka suurin kierrosluku on esim. n. 3200 r min, esim. välityssuhde 14.8:1 soveltuu melko hyvin. Mikäli halutaan suurempi pakotettu eli 15 hammasvälitteinen kierrosluku välityssuhdetta nostetaan. Esim. moottorin 20 pyöriessä 600 r/min ahdin 1 pyörii 8880 r/min. Moottorin 20 pyöriessä 800 r/min ahtimen pakotettu kierrosluku on vastaavasti 11840 r/min ja niin edelleen. Vaikka pakokaasun paine ja massavirta ei vielä kykenisi nostamaan ahtimen la kierroslukua esim. moottorin 20 kierrosluvulla 800 r/min mainitun mekaanisesti saavutettavan kierrosluvun 11840 r/min yli, 11« • ; 20 ahtimen la pyörittämiseen ei kulu yhtä suurta määrää energiaa, kuin toisentyyppisen, • f • 1 · **'. raskaammin pyöritettävän täysin mekaanisen ahtimen pyörittämiseen vastaavissa • · ' olosuhteissa kuluisi. Tämä johtuu mm. pakokaasuahtimen tyypillisesti herkkäliikkeisestä • · • .·, rakenteesta ja siitä, että pakokaasun energia auttaa pyörittämistä. Tämän johdosta ei ole • i 2 ··· « .···. todennäköisesti syytä esim. irtikytkeä mekaanista voiman välitystä pienillä kierroksilla, *·« 25 kuten eräissä täysin mekaanisissa ahtojäijestelmissä on tehty. Tämä on kuitenkin haluttaessa mahdollista tehdä mm. mekaanisista ahtimista tunnetulla tavalla esim. sähkömagneettisesti.As a result, a higher gear ratio, i.e. a higher gear ratio of 14.8, must be designed for said motors. Instead, a high-speed diesel engine with a maximum RPM of about 3200 rpm, for example, a gear ratio of 14.8: 1 is quite suitable. If a higher forced, i.e. 15 gear rpm, ratio is desired, the gear ratio is increased. For example, with engine 20 rotating at 600 rpm, supercharger 1 rotates at 8880 rpm. With the engine 20 rotating at 800 rpm, the forced rotation speed of the supercharger is 11840 rpm and so on. Even though the exhaust gas pressure and mass flow would not yet be able to increase the speed of the supercharger 1a by, for example, the engine 20 at 800 rpm above said mechanically achievable rpm of 11840 rpm, 11 «•; Rotating a 20-supercharger la does not require as much energy as another type of • f • 1 · ** '. it would be costly to rotate a heavier rotary fully mechanical supercharger under similar • · 'conditions. This is due to e.g. typically due to the delicate structure of the exhaust • • •. ·, and the fact that the energy of the exhaust helps the rotation. Therefore, there is no • i 2 ··· «. ···. it is probably a good idea, for example, to disengage mechanical transmission of power at low speeds, * · «25 as has been done in some fully mechanical supercharging systems. However, if desired, this can be done e.g. mechanical supercharging in a known manner, e.g. electromagnetically.
2 ··1 i 16 1 19072 kompressoria 2, koska pakokaasun massavirta on liian pieni, on mahdollisuus että mekaanisesti pakolla pyöritettävä turbiini 4 ja sen juoksupyörä 5 ikään kuin imemällä myös jonkin verran vähentää vastapainetta pakokanavassa 22. Tämän johdosta pakovaihe tehostuu. Mainittu pieni paine pakokanavassa 22 parantaa kaasunvaihtoa myös 5 imuventtiilin 40 ja pakoventtiilin 36 yhtäaikaisen aukiolon, eli ns. overlap’in aikana palotilasta 37. Ts. pienempikin ylipaine imukanavassa 70 aikaansaa helpommin virtausta pakokanavaan 22 päin, jossa on ennestään hyvin pieni paineja esim. moottorijarrutuksessa jolloin polttoaineen syöttö on katkaistuna tai vähäistä, jopa alipainetta. Kun turbiinin 4 juoksupyörän 5 siivet suunnitellaan huomioonottaen erityisesti myös imutyö, on 10 todennäköisesti mahdollista parantaa imutulosta entisestään jonkin verran, huonontamatta oleellisesti mainitun juoksupyörän 5 varsinaista tehtävää, eli kompressorin 2 juoksupyörän 3 pyörittämistä ja turbocompound-toimintaa.2 ··· i 16 1 19072 compressor 2, because the exhaust mass flow rate is too low, there is a possibility that the mechanically driven turbine 4 and its impeller 5, as well as suction, will slightly reduce back pressure in the exhaust duct 22. As a result, the exhaust stage is enhanced. Said low pressure in the exhaust duct 22 also improves gas exchange by the simultaneous opening of the suction valve 40 and the exhaust valve 36, i.e. the so-called. 37 during the overlap. even a slight overpressure in the intake duct 70 will more easily provide flow to the exhaust duct 22, which is already subject to very low pressures e.g. in engine braking with the fuel supply cut off or low, even underpressure. When the impellers of the turbine 4 impeller 5 are designed with particular reference to the suction work, it is likely possible to further improve the suction output somewhat without substantially impairing the actual function of said impeller 5, namely the rotation and turbocompound operation of the impeller 2.
Kuristusläpän 21a tai venttiilin V85 ohjaus 15 Mikäli tämän imevän ilmiön merkitys osoittautuu esim. käytännön kokein riittävän suureksi, kannattaa kuristusläppään 21a rakentaa myös automatiikka, jolla kuristusläpän 21a voi ohjata auki ilmiön esiintymisolosuhteissa, tai jopa jättää koko kuristusläppä pois rakenteesta. Mainitun ilmiön merkitys on todennäköisesti kuitenkin pieni, verrattuna kuristusläpän 21a avulla saavutettavaan etuun, jonka avulla itse ahtaminen tehostuu myös *« * : V 20 pienellä moottorin 20 kuormituksella. Kuristusläpän 21a toimintaa voidaan ohjailla esim.If the significance of this suction effect proves to be sufficiently large, for example, through practical experiments, it is also advisable to construct an automatic means for throttle flap 21a to open it in the presence of the phenomenon, or even to exclude the entire throttle flap from the structure. However, this phenomenon is likely to be of minor importance compared to the advantage obtained by the throttle flap 21a, whereby the supercharging itself is also enhanced by a low load on the motor 20. The operation of the throttle flap 21a can be controlled e.g.
*.!.* samaan tapaan kuin kuvassa IA nähtävää ohivirtausventtiiliä 54 (ei tarkoin näytetty).*.!. * in a similar manner to the bypass valve 54 (not shown) shown in Figure IA.
* Ohivirtausventtiiliä 54 voidaan ohjailla puolestaan esim. sähköisesti ja pneumaattisesti patenttijulkaisussa EP 0657 636 A3 kuvaillulla ja ohivirtausventtiiliin (bypass valve) • f * *”.* liittyvän aiemman tiedon kuvailemalla tavalla. Ohivirtausventtiiliä ohjataan ohjausyksikön • · • · 25 (Electronic Control Unit 81) CU81 avulla ohjausjohtimia 55 pitkin mm. moottorin 20 • nopeusanturin 57a antamien syöttötietojen 57b ja muiden moottorin toimintatilasta • » · ··· » .···. kertovien syöttötietojen (80, 84, 83) perusteella. Tällöin pakokaasun ohivirtausta • * • · · * , ohivirtauskanavassa 53 voidaan ohjata ohivirtausventtiilillä 54. Elektronisen ohjausyksikön • · , CU81 saamiin syöttötietoihin liitetään edullisesti ns. elektroniselta kaasupolkimelta 87 tai • · 30 vastaavalta johtimin 83 saadut syöttötiedot. Esim. silloin kun moottori 20 on ottomoottori, * * « ; kuten esim. bensiini- tai kaasumoottori moottori 20 varustetaan myös nakutuksen • · tunnistimelta 82, jolta saadaan johtimin 84 syöttötiedot. Myös dieselmoottorissa vastaavaa nakutuksen tunnistinta 82 voidaan käyttää esim. polttoaineen syötön ennakon ,7 119072 pienentämisen toteuttamiseen. Myös ahtimen la poistokanavaan 30, tai moottorin 20 pakokanavaan 31 asennettua kuvassa IB nähtävää venttiiliä V85 tai kuristusläppää 21a vastaavaa kuristuselintä voidaan ohjata esim. ilmanpaineella pneumaattisesti, tavalla joka tunnetaan aiemmasta ohivirtausventtiiliä (bypass valve) koskevasta tekniikasta. Tällöin 5 ohjausyksikkö CU81 ohjaa sähköisesti venttiiliasennelman (V85) ilmanpainetta, joka saadaan esim. ahtimen la painepuolelta, ohjausjohdinta 88 pitkin johdettavin sähköisin viestein. Se milloin ja miten venttiiliä V85 avataan tai suljetaan riippuu moottorilta 20 saatavista syöttöjohtimia 80, 84, 83, 57b pitkin tulevista syöttötiedoista sekä ohjausyksikköön CU81 ohjelmoidusta ohjelmakoodista.The bypass valve 54, in turn, can be controlled electrically and pneumatically, for example, as described in EP 0657 636 A3 and described in the prior art relating to the bypass valve. The bypass valve is controlled by the CU81 • • • · 25 (Electronic Control Unit 81) along the control lines 55 mm. the status of the input data 57b provided by the motor 20 • the speed sensor 57a and other motor operating modes • »· ···». based on the multiplication input data (80, 84, 83). In this case, the exhaust gas bypass • * • · · * in the bypass passage 53 may be controlled by a bypass valve 54. Preferably, a so-called "inlet" is connected to the input data received by the electronic control unit • ·, CU81. input data from electronic accelerator 87 or • · 30, respectively, 83. For example, when the motor 20 is a positive-ignition engine, * * «; such as, for example, a petrol or gas engine, motor 20 is also provided with a knock sensor 82 to provide input data to the wires 84. Also in the diesel engine, the corresponding knock detector 82 can be used, for example, to perform a fuel feed advance, 7 119072 Reduction. Also, the throttling means corresponding to the valve V85 or the throttle flap 21a mounted in the exhaust duct 30 of the supercharger 1a, or the exhaust duct 31 of the motor 20, can be pneumatically controlled, e.g., by atmospheric pressure, in a manner known in the prior art. In this case, the control unit CU81 electrically controls the air pressure of the valve assembly (V85), which is obtained, for example, from the pressure side of the supercharger 1a, by means of electrical messages conducted along the control line 88. When and how the valve V85 is opened or closed depends on the input data received from the motor 20 via the supply lines 80, 84, 83, 57b and the program code programmed in the CU81.
1010
Kytkinakseliongelma, kuva IACoupling shaft problem, Figure IA
Kuvassa IA nähtävään öljytiiviiseen kotelointiin 38 liittyy joissain tapauksissa ongelmia. Näin on esimerkiksi silloin, kun haluttaisiin käyttää kuivaa yksilevykytkintä tai vastaavaa, jonka toinen kytkinpinta on kosketuksessa vauhtipyörän tasopintaan. Akseli 18a olisi 15 useissa tapauksissa esim. ajoneuvossa vaihteiston kytkinakseli, joka on kytkintä varten uritettu. Kampiakselin 8 päähän puolestaan liittyy tällöin tyypillisesti esim. laippa johon vauhtipyörä kiinnittyy ja kampiakselin päässä keskellä oleva ns. silmälaakeri. Esim. ajoneuvokäytössä vauhtipyörään 14 tai siihen liittyvään hammaspyörään 15 ei voida .. , edullisesti muodostaa tavanomaista ns. kuivan kytkinasetelman tarvitsemaa tasopintaa, • · t • · * * 20 koska kotelon 38 ja kytkimen välistä öljytiivistystä olisi vaikea luotettavasti toteuttaa.The oil-tight housing 38 shown in Figure IA has problems in some cases. This is the case, for example, when it would be desirable to use a dry single-disc switch or the like, the other switch surface of which contacts the plane of the flywheel. In many cases, the shaft 18a would be 15, for example in a vehicle, a gearbox shaft which is grooved for the clutch. The end of the crankshaft 8, in turn, typically has, for example, a flange to which the flywheel is fastened and a so-called center pin on the crankshaft end. bearing eye. For example, in a vehicle operation, the flywheel 14 or its associated gear wheel 15 cannot, preferably, form a conventional so-called. the flat surface required by the dry coupling assembly, • · 20 since oil sealing between the housing 38 and the coupling would be difficult to perform reliably.
• · · • · *• · · • · *
Mikäli öljytiivis kotelo 38 taas jätetään pois, on esim. kytkinelimet 29a, 29b voideltava · toisin keinoin. Näihin ongelmiin saadaan ratkaisu piirustusten 2C, 2D ja 2E ja niiden • · ; .·. selitysten avulla.If the oil-tight housing 38 is again omitted, the coupling members 29a, 29b, for example, must be lubricated by other means. These problems are solved by the drawings 2C, 2D and 2E and their · ·; . ·. with explanations.
t · · ··· · ·· • · • · • · «t · · ··· · ·· • · · · «
25 Öljytiivis kotelointi, kuvat 1A ja 2C25 Oil tight housing, Figures 1A and 2C
j |*| Edullisesti hammaspyörät 14-16 ovat asennettuna niitä ympäröivään Öljytiiviiseen koteloon M» ·...* 38, joka nähdään kuvasta IA ja 2C. Voitelunsa kotelon 38 sisään jäävät osat saavat tällöin ·;··· esim. kyseisessä kotelossa olevalla vaihteistoöljyllä. Vaihtoehtoisesti moottorin 20 ·:··· öljynkiertoon kuuluva Öljy on yhteydessä mainittuun koteloon 38, ja kotelo 38 on esim. auki • .·. 30 moottorin 20 öljypohjaan sylinteriryhmän puolelta (ei näytetty). Kotelosta 38 läpi onj | * | Preferably, the gears 14-16 are mounted in the surrounding Oil-tight housing M ... · ... * 38 shown in Figures 1A and 2C. The lubricating parts of the housing 38 are then lubricated by, for example, the gear oil in that housing. Alternatively, the oil in the oil circulation of the engine 20 ·: ··· is connected to said housing 38, and the housing 38 is e.g. 30 engines on 20 oil sumps from cylinder group side (not shown). Through the housing 38 there is
··« S·· «S
....j vietävissä esim. kytkinakseli 18B, voiman ulosottoa varten. Mikäli moottorikonstruktioon liittyy kytkin, voidaan käyttää vaihtoehtona kuvan 2C ratkaisulle ns. märkää ts. esim. öljykylvyssä toimivaa kytkintyyppiä, mikä viedään kotelon 38 sisään (ei näytetty)..... can be carried, eg, clutch shaft 18B for power take-off. If the motor construction involves a switch, it can be used as an alternative to the solution shown in Figure 2C. wet, e.g., a type of coupling operating in an oil bath, which is inserted into housing 38 (not shown).
is 1 1 9072is 1 1 9072
Kuvan 2C koteloitu rakenneFigure 2C Enclosed structure
Kuvassa 2C nähdään eräs toteutus, jossa öljytiivistyksen ongelmat on voitettu. Kytkimen tasopinta (41) on aikaansaatu U-n muotoiseen kytkinosaan 52, joka koostuu laippamaisesta osasta 44, putkimaisesta osasta 43 ja levymäisestä osasta 41, joka muodostaa kytkinlevylle 5 (kytkinlevyä ei näytetty) tasopinnan. Kytkinosa 52 kiinnitetään hammaspyörien 14 ja 15 väliin mainitussa kytkinosassa olevan laippamaisen osan 44 reikien läpi menevin pultein 46. Pultit 46 kiinnittyvät myös hammaspyörien 14, 15 läpi kampiakselin 8 päässä olevaan laippaan 47. Laipan 47 päässä on ns. silmälaakeri 45, jonka avulla kytkinakseli 18b on laakeroituna mm. silloin kun kytkin irrottaa. Kytkinosan 52 putkimainen väliosa 43 on 10 tiivistetty tunnetulla tavalla tiivisteellä 42 koteloon 38 nähden. Kotelo 38 on jaettavissa kahtia tiivisteen 42 kohdalta parhaiten vaakatasossa (ei näytetty) kytkinosan 52 asentamisen mahdollistamiseksi kotelon 38 ollessa osittain tai kokonaan poistettuna. Kotelo 38 on parhaiten niin vankkarakenteinen ja kiinnitetty lujasti moottorin 20 runkoon, että siihen voidaan laippamaista osaa 41 ympäröivien kierrereikien 48a avulla kiinnittää esim. 15 kytkinkotelo (ei näytetty). Kytkimen paineasetelma puolestaan kiinnitetään laippamaiseen osaan 41 kierrereikiin 48b kiinnittyvin pultein (ei näytetty). Kytkinakseli 18b on päästään sileä, jolloin se voidaan työntää silmälaakerin 45 sisään, sekä varustettu pitemmältä urituksella kytkinlevyn keskiötä varten (uritusta ei näytetty).Figure 2C shows one embodiment where oil sealing problems have been overcome. The coupling planar surface (41) is provided on a U-shaped coupling part 52 consisting of a flange portion 44, a tubular portion 43 and a plate portion 41 which forms a planar surface on the coupling plate 5 (not shown). The coupling part 52 is fastened between the gears 14 and 15 by bolts 46 passing through the holes in the flange-like part 44 in said coupling part. The bolts 46 also attach to the flange 47 at the end of the crankshaft 8 through the gears 14, 15. an eye bearing 45 by means of which the clutch shaft 18b is mounted e.g. when the switch is disconnected. The tubular intermediate member 43 of the coupling member 52 is sealed in a known manner with a seal 42 relative to the housing 38. The housing 38 can be split in half at the seal 42, preferably horizontally (not shown), to allow the mounting of the coupling member 52 with the housing 38 partially or completely removed. The housing 38 is preferably of such a robust design and firmly secured to the motor body 20 that a clutch housing 15 (not shown) can be attached to it by means of threaded holes 48a surrounding the flange portion 41. The coupling pressure assembly, in turn, is secured to the flange-like member 41 by bolts secured to the threaded holes 48b (not shown). The coupling shaft 18b is smooth at its end, so that it can be inserted into the eye bearing 45, and is provided with a longer groove for the center of the coupling plate (groove not shown).
·· ··· ·
• » I• »I
• ·* 20 Öljykanava ja akselin 13 tuenta kuva 2C• · * 20 Oil duct and shaft 13 support Figure 2C
• · · ’·*·] Kuvassa 2C nähdään lisäksi moottorin 20 runkoon kiinnitetty voimansiirtoakselin 13 [ tukilaakeri 49, sekä voimansiirtoakselin 13 päästä vapaakytkinten 29a, 29b porauksiin • a . . ulottuva voiteluöljyn kanavan 51a poraus. Tukilaakeri 49 tai vastaava voidaan • · · vaihtoehtoisesti, tai näytetyn tukilaakerin 49 lisäksi tehdä voimansiirtoakselin voiteluöljyn • · • il 25 kanavan 51a puoleiseen päähän (ei näytetty), kun mainitun tukilaakerin kiinnitykseen : tarvittava kiinnityselin tai -uloke jäljestetään esim. moottorin 20 rungosta.In addition, Fig. 2C shows the transmission shaft 13 [support bearing 49 attached to the body of the motor 20 and the transmission shaft 13 from the bores of the free clutches 29a, 29b • a. . extending lubrication oil channel 51a. Support bearing 49 or the like may alternatively, or in addition to the shown support bearing 49, be provided to the transmission shaft lubricating oil end of channel 51a (not shown) when attaching said support bearing: the required mounting member or projection is tracked e.g.
«·· · ··· • · • *«·· · ··· • · *
Koteloimaton rakenne, kuva 2DNon-enclosed structure, Figure 2D
• a „.,i Kuvassa 2D nähdään hammaspyörät 14-17, joita ei ole viety öljytilaan, kuten koteloon 38.• a „., I Figure 2D shows gears 14-17 that have not been introduced into an oil space such as housing 38.
. *. 30 Tällöin kytkinlevyn tarvitsema tasopinta 60 voidaan koneistaa suoraan hammaspyörään 15. *. 30 The plane surface 60 required by the coupling plate can then be machined directly on the gear 15
• · S• · S
[" ! ja mainittu tasopinta 60 pysyy tällöin kuivana öljystä jo rakenteellisesti. Kytkimen • * paineasetelma kiinnitetään hammaspyörään 15 esim. pultein kierrerei’istä 62 ja esim. kytkinkotelo ja kytkinkoteloon mahdollisesti liittyvä vaihdelaatikko esim. ajoneuvossa tai 119072 19 työkoneessa tavanomaiseen tapaan suoraan moottorin 20 rankoon pultein (ei näytetty). Rasvavoidellut vapaakytkimet 29a, 29band the said plane surface 60 is thus dry in oil already structurally. The pressure assembly of the clutch • * is fixed to the gear wheel 15 e.g. by bolts through threaded holes 62 and e.g. the clutch housing and gearbox possibly associated with the clutch housing e.g. bolts (not shown) Grease lubricated free couplings 29a, 29b
Kuvassa 2D nähdään lisäksi moottorin 20 runkoon kiinnitetty voimansiirtoakselin 13 5 tukilaakeri 49. Lisäksi nähdään voimansiirtoakselin 13 päästä vapaakytkinten 29a, 29b rasvanippa 61 ja voitelurasvan kanava 51b, joka on tehty esim. poraamalla akselin 13 keskelle poikittaisporauksiin 33a, 33b ulottuva pitkittäisporaus 51b. Tukilaakeri 49 tai vastaava voidaan näytetyn tukilaakerin 49 lisäksi tai sijasta sijoittaa voimansiirtoakselin 13 porauksen 51b puoleiseen päähän, kun mainitulle tukilaakerille tarvittava kiinnityselin tai 10 -uloke järjestetään kyseiseen paikkaan esim. moottorin 20 rungosta. Hammaspyörältä 15 ei kuitenkaan siirry yhtä suuria voimia ahtimelle la päin kuin mainitulta ahtimelta hammaspyörälle 14 päin turbocompound-toiminnan aikana, jonka vuoksi akselin 13 riittävä jäykkyys saattaa riittää korvaamaan mainitun toisen tukilaakerin. Tukilaakeri 49 tai tukilaakerit (49) voidaan voidella esim. tarkemmassa osakuvassa 2E nähtävän voitelunipan 15 63 kautta voitelurasvalla.Fig. 2D further shows a support bearing 49 for the transmission shaft 13 5 attached to the frame of the motor 20. Also shown is the grease nipple 61 of the free couplings 29a, 29b and the lubricating grease channel 51b from the end of the transmission shaft 13. The support bearing 49 or the like may be located in addition to or instead of the shown support bearing 49 at the bore 51b of the transmission shaft 13 when the mounting element or projection 10 required for said support bearing is located at that location e.g. However, the gear 15 does not transfer as much force to the supercharger 1a as to said supercharger 14 during the turbocompound operation, so that sufficient rigidity of the shaft 13 may be sufficient to replace said second support bearing. The support bearing 49 or support bearings (49) may be lubricated, for example, by means of a lubricating grease through the grease nipple 15 63 shown in more detail 2E.
Akseli 13 ja vapaakytkin 29a, kuva 2EShaft 13 and free clutch 29a, Fig. 2E
Osakuvassa 2E nähdään tarkemmin voimansiirtoakselin 13 pitkittäisleikkaus, jossa mm. edellä mainittu kannatuslaakerin 49 voitelunippa 63 on nähtävissä. Lisäksi hammaspyörän 99 9 : .* 20 17 kohdalla nähdään vapaakytkin 29a jossa kuula 25a porauksessaan (33a). Vapaakytkin 9 9 9 9 *·!·* 29a on kuvassa 2E sellaisessa toimintamuodossa, jossa kyseinen kytkin on irti t ] kytkeytyneenä esim. käynnin aikana, ts. kuula painuu aina poraukseensa aiheuttamatta / / vapaakytkimen 29a kytkeytymistä. Lisäksi nähdään kuulan 25a vastepinta 36a sekä • · · * · · *‘L* voimansiirtoakselin 13 ja hammaspyörän 17 väliin jäävä holkkimainen osa 26a.Partial view 2E shows in more detail the longitudinal section of the transmission shaft 13, in which e.g. the aforementioned bearing nipple 63 of bearing 49 is visible. In addition, gear wheel 99 9: * 20 17 shows a freewheel clutch 29a with a ball 25a in its bore (33a). The freewheel switch 9 9 9 9 * ·! · * 29a is shown in Fig. 2E in a mode in which the switch is disengaged, e.g., during operation, i.e., the ball is always depressed in its bore without causing / / the freewheel switch 29a to engage. In addition, there is seen a contact surface 36a of the ball 25a and a sleeve-like portion 26a between the transmission shaft 13 and the gear wheel 17.
S s 25S 25
• ,·, Akseli 13 ja vapaakytkin 29b, kuva 2E•, ·, Shaft 13 and free clutch 29b, Fig. 2E
• · · ··· ,··*. Hammaspyörän 16 kohdalla nähdään kuula 25b puoliksi (tai osaksi) porauksessaan (33b), >·» * . sellaisessa toimintamuodossa, jossa vapaakytkin 29a on kytkeytyneenä kiinni • · mmtt· hammaspyörään 16 turbocompound-toiminnan aikana. Lisäksi nähdään voimansiirtoakselin • · t *t 30 13 ohennusvyöhyke A, jossa mainitun akselin halkaisija hiukan pienenee, mikä pitää • · · * · · *** l hammaspyörää 16 paikallaan toisessa suunnassa. Lisäksi nähdään voimansiirtoakselin 13 • · toinen ohennusvyöhyke B, jossa mainitun akselin halkaisija jälleen hiukan pienenee, mikä pitää hammaspyörää 17 paikallaan toisessa suunnassa. Lisäksi vielä nähdään lukituslevyt 119072 20 64, sekä niihin liittyvät liukulevyt 65. Kyseiset levyt pitävät hammaspyöriä 16 ja 17, sekä holkkimaista osaa 26a paikallaan edullisesti ainakin toisessa, tai vaihtoehtoisesti molemmissa suunnissa, mikäli halutaan säilyttää akselin 13 mahdollisimman suuri jäykkyys, eikä akselia 13 haluta ohentaa kohdista Aja/tai B edellä kuvaillulla tavalla 5• · · ···, ·· *. At gear 16, the ball 25b is seen half (or partly) in its bore (33b),> · »*. in a mode in which the free clutch 29a is engaged with the gear wheel 16 during turbocompound operation. Further, there is seen a thinning zone A of the transmission shaft • · t * t 30 13, whereby the diameter of said shaft is slightly reduced, which holds the gear wheel 16 in the other direction. Further, a second dilution zone B of the transmission shaft 13 is seen, whereby the diameter of said shaft again decreases slightly, which holds the gear wheel 17 in the other direction. In addition, locking discs 119072 20 64 and associated sliding discs 65 are also seen. These discs hold the gears 16 and 17 and the sleeve-like portion 26a preferably in at least one or alternatively both directions to maintain maximum rigidity of shaft 13 and not to dilute shaft 13 position A / B as described above 5
Ahdin le kuva 3Charging le picture 3
Kuvassa 3 on nähtävissä ahdin le. Ahtimen le kompressorin 2b juoksupyörä 3b ja turbiinin 4b juoksupyörä 5b ovat samalla akselilla 6b. Mainittu akseli 6b on varustettu laakerein 72, jotka voidellaan öljykanavien 71 kautta moottorin 20 öljynkierrosta. Ahtimen 10 le akseliin 6b liittyy hammaspyörä 7b, joka välittää mekaanista voimaa moottorin 20 kampiakselin 8 tai muun moottorin 20 pyörivän akselin ja ahtimen le akselin 6b välillä. Voiman välitys tapahtuu välihammaspyörän 9c välityksellä. Välihammaspyörän 9c akseli 9d on laakeroitu öljytiiviiseen koteloon 12b laakerein 73b. Mainitut laakerit 73b saavat voitelunsa edullisimmin moottorin 20 öljynkierrosta esim. roiskumisen ja/tai valumisen 15 avulla esim. kyseistä valumista ohjaavien osien kuten kerääjien ja kanavien (ei näytetty) avulla. Akseli 9d kiinnittyy välihammaspyörään 9d esim. osaympyrän muotoisen kiilan 73d avulla. Akselin 9d pitävät asemassaan laakereiden 73b ja välihammaspyörän 9c suhteen akselin 9d uriin kiinnittyvät lukituslevyt 73c. Öljytiivis kotelo 12b kiinnittyy ahtimen le .. , välipyörälle 9c varattuun runko-osaan 73e pultein 74a. Välihammaspyörän akselin 9d • ♦ · • · ' 20 laakerit 73b kiinnittyvät öljytiiviiseen koteloon 12b tukielinten 74c ja tukielimiin liittyvien • · · t‘". pulttien 74b avulla.Figure 3 shows the brace le. The impeller 3b of the compressor le compressor 2b and the impeller 5b of the turbine 4b are on the same shaft 6b. Said shaft 6b is provided with bearings 72 which are lubricated through oil channels 71 from the oil circulation of the engine 20. Attached to shaft 6b of supercharger 10 le is a gear wheel 7b which transmits mechanical force between crankshaft 8 of engine 20 or other rotary shaft of engine 20 and shaft 6b of supercharger le. The transmission of force takes place via the idler gear 9c. The shaft 9d of the idler gear 9c is mounted in an oil-tight housing 12b by bearings 73b. Preferably, said bearings 73b are lubricated by the oil circulation of the engine 20, e.g., by splashing and / or spilling 15, e.g., by means of parts controlling the said spout, such as collectors and channels (not shown). The shaft 9d is secured to the idler gear 9d by means of, for example, a part-circle wedge 73d. The shaft 9d holds the locking plates 73c secured to the grooves of the shaft 9d with respect to the bearings 73b and the idler gear 9c. The oil-tight housing 12b is secured to the body 73e of the supercharger le .., intermediate wheel 9c by bolts 74a. The bearings 73b of the intermediate gear shaft 9d • ♦ · · · '20 are secured to the oil-tight housing 12b by means of support members 74c and bolts 74b associated with support members.
• · φ • · : .·. Ahtimen le lämpöeristysosa 75 ja kuristusläppä 21b ·«· · .***. Samaan öljytiiviiseen koteloon 12b on sijoitettu kuvassa IA nähtävää hammaspyörää 11 *·· 25 vastaava hammaspyörä, johon liittyy nestekytkintä 10 vastaava nestekytkin (ei näytetty).• · φ • ·:. ·. The heat insulating part 75 of the supercharger le and the throttle flap 21b · «· ·. ***. In the same oil-tight housing 12b is located a gear corresponding to the gear 11 * ·· 25 shown in Fig. 1A, with a fluid switch corresponding to the fluid switch 10 (not shown).
: Lisäksi piirustuksessa 3 on nähtävissä kompressoria 2b muusta ahtimen le rakenteesta ··« t##.i erottava osa lämpöeristysosa 75, jossa voi olla lämpöä eristävää ainetta (eristysainetta ei •:··· näytetty), tai sisältää vain ilmaa. Lämpöeristysosa 75 vähentää lämmön johtumista metallipintojen kautta muualta ahtimesta le. Kyseisen lämpöeristysosan 75 merkitys on : I*. 30 vielä suurempi sellaisissa tavanomaisissa ahtimissa, joissa ei ole esim. voimansiirtoelintä • · · ·«« · ....: kuten hammasratasta 7b ja kyseisen hammasrattaan vaatimaa tilaa tai muuta vastaavaa tilaa kompressorin 2b ja turbiinin 4b välissä, ja turbiini ja kompressori ovat hyvin lähellä toisiaan. Pakokaasun kuristusläppä 21b on tuotu lähes kiinni turbiinin 4b juoksupyörään 21 1 1 9072 5b, mikä lisää pakokaasun virtausnopeutta aiemmin kuvaillulla tavalla turbiinin 4b juoksupyörän 5b kammiossa 23b tietyillä kohdin. Kuristusläppään 21b liittyy vipu 24b, jonka pää muodostaa haarukan, jossa on reikä tapin liittämiseksi siihen. Vipu 24b kiinnittyy kuristusläppään 21b esim. läpän 21b uraan tai esim. messinkiseospeltien väliin menevän 5 litteän muodon ja/tai ruuvien tai niittien avulla, tai millä tahansa tavalla, joka on tunnettu vastaavista esim. bensiinimoottorien kaasuttimiin liittyvistä kaasuläpistä.: In addition, drawing 3 shows the compressor 2b from the rest of the superstructure le, the separating member 75, which may include a heat insulating material (not shown), or contain only air. The thermal insulating member 75 reduces heat conduction through metal surfaces from the rest of the supercharger le. The meaning of the thermal insulation part 75 is: I *. 30 even larger in conventional superchargers without, e.g., a transmission means, such as the gear 7b and the space required by that gear or the like between the compressor 2b and the turbine 4b, and the turbine and the compressor are well close together. The exhaust throttle flap 21b is almost enclosed in the turbine 4b impeller 21 1 9072 5b, which increases the exhaust gas flow rate at certain points in the turbine 4b impeller chamber 5b as previously described. The throttle flap 21b is provided with a lever 24b whose end forms a fork with a hole for engaging the pin. The lever 24b is secured to the throttle flap 21b by e.g. a groove in the flap 21b or e.g. by a flat shape 5 and / or by screws or rivets between the brass alloy dampers, or by any other means known from the corresponding gas flaps associated with gasoline engines.
Kuvan 4A ja 4B kahden ahtimen järjestelmä 149, pakokaasun virtaus4A and 4B dual-supercharger system 149, exhaust flow
Kuvassa 4A nähdään kahden ahtimen jäqestelmä 149, jossa nähdään esimerkki siitä, kuinka 10 ahtopainetta voidaan kohottaa toista, samalla voimaturbiinina toimivaa ahdinta 121 käyttämällä. Voimaturbiini 124 on pakokaasun virtaussuunnassa A-B-C ensimmäisen ahtimen 140 turbiinin 146 juoksupyörän 145 jälkeisessä pakokaasun virtauskanavassa B. Pakokaasu virtaa ensin moottorilta 150 ahtimelle 140 virtauskanavaa A. Pakokaasu virtaa ahtimen 140 turbiinin 146 juoksupyörältä 145 ahtimen 121 turbiinin 124 juoksupyörälle 15 120 virtauskanavaa B, ja mainitulta juoksupyörältä 120 edelleen pakokaasun poistokanavaan C. Ahdin 140 on tavanomainen, kun taas ahdin 121 on esimerkiksi ahtimenla, Ib tai le kaltainen, tai vielä vaihtoehtoisesti ahtimen 501 tai 455 kaltainen.Figure 4A shows a two-supercharger assembly 149 which shows an example of how the supercharger pressure 10 can be increased by using a second supercharger 121 which operates as a power turbine. The power turbine 124 is located in the exhaust flow direction ABC on the exhaust gas flow passage B following the impeller 145 of the turbine 146 of the first supercharger 140. further to the exhaust outlet duct C. The supercharger 140 is conventional while the supercharger 121 is, for example, supercharger, Ib or Le, or alternatively, supercharger 501 or 455.
Kuvan 4A ja 4B kahden ahtimen järjestelmä 149, ilman virtaus • · · * ·' 20 Puhdistettu ilma virtaa ensimmäiselle ahtimelle 140 virtaustietä, tai ts. virtauskanavaa 151 • · · esim. ilmanpuhdistimelta (ilmanpuhdistinta ei näytetty). Ensimmäisen ahtimen 140 «••ti • · . kompressorin 141 juoksupyörältä 143 ilma virtaa virtauskanavaa 152 pitkin moottorille • ,·, 150. Tähän virtauskanavaan 152 yhtyy ahtimelta 121 tuleva virtauskanava 153. Täten • · · ··· · ,···, virtauskanavaa 153 pitkin virtaava ahtoilmanilmanpaine korottaa virtauskanavassa 152 • · • · · 25 virtaavan ahtoilman ilmanpainetta, ja/tai lisää ja täydentää viilaavan ilman määrää.4A and 4B dual-supercharger system 149, air flow • · · * · '20 Purified air flows to the first supercharger 140 through a flow path, or flow channel 151, e.g., from an air purifier (air purifier not shown). First Supercharger 140 «•• ti • ·. air flows from the impeller 143 of the compressor 141 along the flow passage 152 to the motor •, ·, 150. This flow passage 152 is joined by the flow passage 153 from the supercharger 121. Thus, the compressed air pressure flowing through the flow passage 153 increases · · 25 pressures of flowing supercharged air and / or increases and replenishes the amount of filing air.
• Vaihtoehtoisesti virtauskanava 153 yhtyy virtauskanavaan 151 ennen ahdinta 140 ja ··· · kyseisen ahtimen kompressorin 141 juoksupyörää 143. Viimeksimainitussa tapauksessa « · ♦ virtauskanavassa 151 virtaa siis jo ahdettua ilmaa, kun se saapuu kompressorin 141 juoksupyörälle 143 (ei näytetty). Esillä oleva keksintö ei kuitenkaan rajaa ahtamisjäijestelyä . \# 30 mainittuihin esimerkkeihin, vaan ahtamisjäijestely voidaan tehdä virtauskanavat 151,152, • · · 153 missä hyvänsä järjestyksessä esim. sarjaan, tai vaihtoehtoisesti rinnan kytkettynä.• Alternatively, flow channel 153 joins flow channel 151 prior to supercharger 140 and ··· · impeller 143 of compressor 141 of that supercharger. In the latter case, therefore, already charged air flows into flow channel 151 when it enters impeller 143 of compressor 141 (not shown). However, the present invention is not limited to supercharging. \ # 30 in the examples mentioned above, but the supercharging can be done in the flow channels 151,152, • · · 153 in any order, e.g. in series, or alternatively connected in parallel.
• · 22 1 1 9072• · 22 1 1 9072
Kompressori 122 osakuvassa 4BCompressor 122 in section 4B
Ns. turbocompound-toimintaan akselin 126 ja hammaspyörän 127 välityksellä kytketyn ahtimen 121 kompressorin 122 juoksupyörä 123 nähdään erillään osakuvassa 4B.Tällöin kyseinen kompressori 122 ei peitä kuvassa 4A näkyvyyttä voimansiirtoelimiin, kuten 5 hammaspyöriin 131 ja 129. Suodatettu ilma tulee mainitulle juoksupyörälle 123 virtauskanavaa 154 pitkin esim. ilmanpuhdistimelta (ilmanpuhdistinta ei näytetty) ja ahdettu ilma lähtee eteenpäin virtauskanavaa 153 pitkin, esim. siten kuin kuvassa 4A voi yleisemmin nähdä.The impeller 123 of the supercharger 122 connected to the so-called turbocompound operation via the shaft 126 and the gear 127 is shown separately in part view 4B. e.g. from the air purifier (air purifier not shown) and the compressed air exits along the flow passage 153, e.g. as generally seen in Figure 4A.
10 Voimansiirtolinja, kuva 4A10 Power transmission line, Figure 4A
Voimansiirtolinjaan kuuluu ahtimen 121 akselilla 126 (esim. mainitun akselin keskellä kyseisessä kuvassa nähtävällä tavalla) oleva hammaspyörä 127, välihammaspyörä 129, nestekytkimeen 130 liittyvä hammaspyörä 131 ja nestekytkin 130. Lisäksi voimansiirtolinjaan kuuluu voimansiirtoakseli 133 ja ainakin toinen hammaspyöristä 136, 15 137. Hammaspyörään 136 liittyy edullisesti vapaakytkin 29a. Hammaspyörään 137 liittyy edullisesti vapaakytkin 29b. Lisäksi voimansiirtolinjaan kuuluu ainakin toinen parhaiten kampiakselille asennetuista hammaspyöristä 154, 155. Hammaspyörät 154 ja 155 on kiinnitetty keskiön 157 avulla läpimenevin pultein, esim. kampiakselin (vertaa kampiakseliin 8 kuva esim. kuva 2D) päässä olevaan laippaan (vertaa laippaan 47 esim.The transmission line includes a gear wheel 127, e.g. preferably the free clutch 29a. The gear wheel 137 is preferably associated with a free clutch 29b. In addition, the transmission line includes at least one of the best mounted crankshaft sprockets 154, 155. The gears 154 and 155 are secured by a hub 157 through bolts passing through, e.g., a flange at the end of the crankshaft (compare crank shaft 8 in FIG. 2D).
·· · • · · • ·* 20 kuva 2D). Lisäksi hammaspyörien 154 ja 155 välissä on edullisesti välilevy 156, joka • · * aikaansaa mainittujen hammaspyörien välille tietyn sopivan välimatkan.·· · • · · · * 20 Figure 2D). Further, there is preferably a baffle 156 between the gears 154 and 155, which provides a certain suitable distance between said gears.
• · • · ... Kuvan 4A voimansiirtojärjestelmä, turbocompound toiminta • · · .···. Kuvan 4A jäijestelmässä 149 moottorin 150 akseliin, kuten kampiakseliin (ei näytetty) • · ··· 25 liittyy kaksi hammaspyörää 154 ja 155. Mainitut hammaspyörät 154,155 ovat koon suhteen j .*. toisessa jäqestyksessä kuin hammaspyörät 14,15 esim. kuvassa IA. Tällöin moottoriin 150 • · · · :***: nähden ulompana oleva suurempi hammaspyörä 154 on hammaskosketuksessa *··• · • · ... Figure 4A transmission system, turbocompound operation • · ·. ···. 4A, two gear wheels 154 and 155 are associated with the shaft 150 of the engine 150, such as the crankshaft (not shown). The said gears 154,155 are of size j. *. in another embodiment than the gears 14,15 e.g. in Figure IA. In this case, the larger gear 154 outboard relative to the motor 150 • · · ·: ***: ·
hammaspyörään 137. Hammaspyörää 137 ja sen sisäistä rakennetta voi verrata kuvan 2Btooth gear 137. Gear wheel 137 and its internal structure can be compared to Figure 2B
yhteydessä selitettyyn hammaspyörään 16 joka sisältää vapaakytkimen 29b, jonka avulla . 30 turbocompound-toiminta on kytkettävissä päälle ja pois päältä. Voiman välitystä voi verrata • · kampiakseliin 8 liittyvään voiman välitykseen (kuva IA), sekä esim. myös kuvassa 2B ja 2E nähtävään vapaakytkimeen 29b. Turbocompound-toiminta voi kytkeytyä päälle esim. taulukossa 2 kuvailluilla moottorin 150 kierroslukua vastaavilla ahtimen 121 • · 23 119072 kierrosluvuilla.gear 16, which includes a free clutch 29b, by means of which. 30 turbocompound operation can be switched on and off. The power transmission can be compared to the power transmission associated with the crankshaft 8 (Fig. IA), and also to the free clutch 29b shown in Figs. 2B and 2E. Turbocompound operation may be engaged, for example, at engine speeds of 121 • · 23 119072 at 150 engine speeds as shown in Table 2.
Kuvan 4A voimansiirtojärjestelmä, hammaspyörävälitteinen ahtaminen4A transmission system, gear-driven supercharging
Kuvan 4A jäqestelmässä 149 moottorin akseliin, kuten kampiakseliin (ei näytetty) liittyy 5 siis kaksi hammaspyörää 154 ja 155. Mainitut hammaspyörät 154,155 ovat koon suhteen toisessa järjestyksessä kuin hammaspyörät 14,15 esim. kuvassa IA. Tällöin moottoriin 150 nähden sisempänä oleva pienempi hammaspyörä 155 on hammaskosketuksessa hammaspyörään 136. Hammaspyörää 136 ja sen sisäistä rakennetta voi verrata kuvan 2A yhteydessä selitettyyn hammaspyörään 17, joka sisältää vapaakytkimen 29a, jonka avulla 10 hammaspyörävälitteinen ahtaminen on kytkettävissä päälle ja pois päältä. Välitystä voi verrata kampiakseliin 8 liittyvään välitykseen (kuva IA, 2D), sekä esim. myös kuvassa 2E nähtävään vapaakytkimeen 29a. Hammaspyörävälitteinen toiminta voi kytkeytyä pois päältä esim. taulukossa 1 kuvailluilla moottorin 150 kierroslukua vastaavilla ahtimen 121 kierrosluvuilla.Thus, in the waste system 149 of Figure 4A, two gear wheels 154 and 155 are associated with an engine shaft such as a crankshaft (not shown), said gears 154,155 being in a different order of size than the gears 14,15 e.g. in Figure 1A. In this case, the smaller toothed wheel 155, which is inferior to the motor 150, is in contact with the gear 136. The gear 136 and its internal structure can be compared to the gear wheel 17 described with reference to Fig. 2A which includes a freewheel 29a for engaging and disengaging the gear. The transmission can be compared to the transmission relating to the crankshaft 8 (Fig. 1A, 2D), and also to the free clutch 29a shown in Fig. 2E. The gear transmission may be deactivated, for example, at the engine speed 150 of the supercharger 121 described in Table 1.
1515
Vaihtoehtoisesti edellä olevalle: - kiinteä välitys, tai vielä vaihtoehtoisesti välitys joka sisältää vain yhden välityssuhteen ja yhden turbocompound-toiminnan kytkevän vapaakytkimen 29bAlternatively to the foregoing: - a fixed transmission, or alternatively a transmission having only one transmission ratio and one turbocompound free coupling 29b
Vaihtoehtoisesti hammaspyörä 137 on kiinteä tavanomainen hammaspyörä, jolloin välitys • · · • ;* 20 ahtimelta 121 kampiakselille (vrt. esim. kampiakseliin 8 kuva IA) on aina toiminnassa.Alternatively, the gear wheel 137 is a fixed conventional gear wheel, whereby the transmission • · · •; * 20 from the supercharger 121 to the crankshaft (cf. e.g. crankshaft 8 in FIG. 1A) is always operational.
• » · « » « ***, Tällöin yhtään vapaakytkintä 29a, 29b ei välttämättä tarvita, myöskään pienempää • » hammaspyörää 155 tai siihen liittyvää hammaskosketuksessa olevaa hammaspyörää 136 ei · ; tarvita. Vaihtoehtoisesti jompi kumpi vapaakytkin 29a tai 29b on rakennettu hammaspyörän • · * • · · · ,···. 137 sisään. Tällöin, jos vapaakytkintä 29b käytetään, ahdin 121 toimii kytkettynä • · · 25 turbocompound-toimintaan vain ahtimen kierrosluvun kasvaessa suhteessa moottorin 150 • ·*· kierroslukuun nähden tiettyyn välityksestä ja moottorin kierrosluvusta riippuvaan arvoon, ··· ♦ :***: esim. taulukosta 2 ilmenevällä tavalla. Ts. turbocompound-toiminta alkaa silloin, kun ♦ ·· ahtimen 121 turbiinin juoksupyörä 120 saa voimansiirtolinjan 127,129, 131, 130 välitysten ....i avulla aikaan akselin 133 kierrosluvun, joka ylittää hammaspyörän 154 välityksellä • *·. 30 hammaspyörälle 137 välitetyn kierrosluvun.In this case, no free clutch 29a, 29b may be required, including a smaller gear wheel 155 or associated gear wheel 136; need. Alternatively, either of the freewheel clutches 29a or 29b is constructed by the gear wheel. 137 in. In this case, if the freewheel clutch 29b is used, the supercharger 121 will only be engaged with the turbocharger operation when the supercharger RPM increases with respect to a specific gear ratio and engine RPM, ··· ♦: ***: e.g. as shown in Table 2. Ts. turbocompound operation begins when ♦ ·· turbine impeller 120 of the supercharger 121 engages the transmission line 127,129, 131, 130 through gears .... i to cause shaft 133 to rotate over gear 154 • * ·. 30 gears 137 transmitted to the gear wheel.
« · * ··· * • ·«· * ··· * • ·
Vaihtoehtoisesti esim. edellä kuvaillulle: - toinen eri välityssuhdetta edustava kiinteä välitys, tai välitys joka sisältää vain yhden 24 1 1 9072 välityssuhteen ja yhden hammaspyörävälitteisen ahtamisen päälle ja pois kytkevän vapaakytkimen 29aAlternatively, e.g., as described above: - a second fixed gear representing a different gear ratio, or a gear having only one 24 1 1 9072 gear ratio and one gear-free interlock 29a
Vaihtoehtoisesti hammaspyörä 136 on kiinteä tavanomainen hammaspyörä, jolloin välitys ahtimelta 121 kampiakselille (vrt. kampiakseliin 8) on aina toiminnassa. Tällöin yhtään 5 vapaakytkintä 29a, 29b ei välttämättä tarvita, myöskään suurempaa hammaspyörää 154 tai siihen liittyvää hammaskosketuksessa olevaa hammaspyörää 137 ei tarvita. Vaihtoehtoisesti jompi kumpi vapaakytkin 29a tai 29b on rakennettu hammaspyörän 137 sisään. Tällöin jos vapaakytkintä 29a käytetään, ahdin 121 toimii kytkettynä hammaspyörävälitteiseen ahtamiseen vain ahtimen 121 kierrosluvun ollessa alle esim. taulukossa 1 nähtävän 10 moottorin (150) kierroslukua vastaavan arvon. Ts. pakkotoiminen ahtaminen päättyy silloin, kun ahtimen 121 turbiinin 124 juoksupyörä 120 saa voimansiirtolinjan 127, 129,131, 130 välitysten avulla aikaan akselin 133 kierrosluvun, joka ylittää hammaspyörän 155 hammaspyörälle 136 välittämän kierrosluvun.Alternatively, the gearwheel 136 is a fixed conventional gearwheel, whereby the transmission from the supercharger 121 to the crankshaft (cf. crankshaft 8) is always active. In this case, no free clutches 29a, 29b are necessarily required, nor is the larger gear wheel 154 or associated gear wheel 137 to be touched. Alternatively, either of the freewheel clutches 29a or 29b is built into the gear wheel 137. In this case, if the freewheel clutch 29a is used, the supercharger 121 will only operate engaged in gear-driven supercharging when the speed of the supercharger 121 is below, e.g., the engine speed (150) shown in Table 1. Ts. the forced supercharging ends when the impeller 120 of the turbine 124 of the supercharger 121, by means of transmissions of the transmission line 127, 129, 131, 130, produces a rotation of the shaft 133 which exceeds the rotational speed transmitted by the gear 155 to the gear 136.
15 Tiivistelmä kuvan 4A järjestelmän 149 voimansiirtojärjestelyjen vaihtoehdoista Täten voidaan tiivistetysti sanoa, että toisena ahtimena jäqestelmässä 149 voidaan käyttää mitä hyvänsä ahdinta, johon liittyy kompressori ja voimaturbiini turbocompound-toimintaa varten. Edullisia ilmentymiä järjestelmässä 149 edustavat mahdollisuus käyttää vapaakytkintä 29b, tai vaihtoehtoisesti keskipakoiskytkintä (ei näytetty) turbocompound- e · * * * 20 toiminnan käynnistämiseen ja mainitusta toiminnasta irtautumiseen. Edullista ilmentymää • · 9 ♦ · · ***. edustaa myös mahdollisuus käyttää vapaakytkintä 29a pakkotoimisen • · ti>#; hammaspyörävälitteisen ahtamisen käynnistämiseen ja mainitusta toiminnasta • · : .·. irtautumiseen. Tällöin viimeksi mainittu toiminta voidaan aikaansaada esim. ilman • ♦ φ • M · . * * ·. mahdollisuutta siirtyä turbokompound-toimintaan, täysin itsenäisenä toimintona.15 Summary of Alternatives to the Transmission Arrangements of System 149 of Figure 4A Thus, it can be summarized that any supercharger associated with a compressor and a power turbine for turbocompound operation can be used as the second supercharger. Preferred embodiments in system 149 are represented by the possibility of using a free clutch 29b, or alternatively a centrifugal clutch (not shown) to start and exit operation of the turbocompound-· * * * 20. Inexpensive expression • · 9 ♦ · · ***. also represents the ability to use the idle switch 29a for forced operation • · ti> #; to initiate gear - driven supercharging and to perform the above operation. exit. In this case, the latter function can be accomplished, for example, without • ♦ φ • M ·. * * ·. the ability to switch to turbocharging, as a fully autonomous operation.
««« 25«« «25
: :*: Kuristusläpän 21a tai 21b jousimekanismi 108, kuvat 5A ja 5B, 5C:: *: Spring mechanism 108 of throttle flap 21a or 21b, Figures 5A and 5B, 5C
Kuvassa 5A ja 5B nähdään jousimekanismi 108, joka kuormittaa esim. kuvassa IAFigure 5A and 5B show a spring mechanism 108 which loads e.g. in Figure IA
* nähtävää kuristusläppää 21a, kuvassa 3 nähtävää kuristusläppää 21b, tai kuvassa 5C ·*··· nähtävää epäkeskeistä kuristusläppää 21c jousen 100 voimalla. Esim. kuvassa 3 : 1*. 30 kuristusläppään 21b liittyy haarukkamainen vipu 24b, joka voidaan liittää silmukkaan 107 • · · ··« · tapilla. Paininosa 102 painaa jousta 100 silmukkaan 107 liittyvän varren 101 välityksellä. Jousi 100 on sylinterimäisen kotelon 106 sisällä mainitun pyöreän paininosan 102 ja pyöreän säätölevyn 105 välissä. Jousimekanismiin 108 kuuluu lisäksi kierreosalla 104 25 1 1 9072 varustettu silmukka 103, joka kiinnitetään kuvan IA, IB ahtimen la, Ib runkoon tai kuvan 3 ahtimen le runkoon 76 esim. tapin tai ruuvin avulla.* a visible throttle flap 21a, a throttle flap 21b shown in Figure 3, or an eccentric throttle flap 21c shown in Figure 5C with a force of a spring 100. For example, in Figure 3: 1 *. The throttle flap 21b has a fork-like lever 24b which can be connected to the loop 107 by a pin. The press member 102 presses the spring 100 through the arm 101 associated with the loop 107. The spring 100 is located within the cylindrical housing 106 between said circular press member 102 and the circular adjusting plate 105. The spring mechanism 108 further comprises a loop 103 with a threaded portion 104 251 1 9072, which is secured to the body of the supercharger la, Ib of Figure IA, IB or the body 76 of the supercharger le of Figure 3, e.g. by means of a pin or screw.
Pakovastuksen säätö 5 Mainittua kierreosaa 104 voidaan kiertää suhteessa sylinterimäiseen koteloon 106 siten, että säätölevy 105 työntyy syvemmälle sylinteriin 109 ja kyseistä sylinteriä ympäröivään sylinterimäiseen koteloon 106. Mainitun säädön avulla jousen 100 esijännitystä voidaan säätää. Täten myös koko pakovastusta voidaan säätää. Tällöin moottorin 20, 150, 455 suunnittelijan haluama jousen 100 esijännitys ja jännitys voidaan määrittää esim.Exhaust Resistance Adjustment 5 Said threaded portion 104 may be rotated relative to the cylindrical housing 106 such that the adjusting plate 105 extends deeper into the cylinder 109 and the cylindrical housing 106. surrounding said cylinder by means of said adjustment. Thus, the total escape resistance can also be adjusted. Hereby, the bias and tension of the spring 100 desired by the designer of the motor 20, 150, 455 can be determined e.g.
10 painamalla silmukkaa 107 esim. vaakaa vasten ja mittaamalla vaa’an ilmaisema paino, jolla varsi 101 alkaa työntyä sylinteriin 109 ja vaa’an ilmaisema paino esim. grammoissa kyseisen työntymisen eri syvyysasteissa. Kuvassa 5B pakokaasun kuristusläppä 21c on tehty selvästi epäkeskeiseksi. Tällöin pakokaasun virtaus avaa kuristusläppää 21c itsestään sitä enemmän, mitä suurempi paine mainittuun kuristusläppään 21c kohdistuu. Myös 15 pakokaasun virtaus esim. kuvassa 3 nähtävässä turbiinin 4b juoksupyörän 5b kammiossa 23b kohdistuu tällöin selvästi enemmän toiseen reunaan. Tästä voi olla etua esim. osakuormilla, koska pakokaasun virtausnopeus tuolla reuna-alueella kasvaa. Kyseinen kasvanut virtausnopeus saa turbiinin 4b juoksupyörän 5b pyörimään nopeammin, mikä kasvattaa ahtopainetta, tai siirtää enemmän voimaa juoksupyörälle 5b esim.10 by pressing the loop 107 e.g. against the horizontal and measuring the weight indicated by the balance at which the stem 101 begins to project into the cylinder 109 and the weight indicated by the balance e.g. in grams at various depths of that projection. In Figure 5B, the exhaust throttle valve 21c is clearly made eccentric. In this case, the exhaust flow will open the throttle flap 21c by itself the more the pressure applied to said throttle flap 21c. Also, the exhaust gas flow 15, e.g. in the chamber 23b of the turbine 4b impeller 5b shown in Figure 3, is clearly directed more towards the other edge. This can be advantageous, for example at partial loads, because the exhaust gas flow rate at that peripheral area increases. This increased flow rate causes the impeller 5b of the turbine 4b to rotate faster, which increases the charge pressure, or transmits more force to the impeller 5b e.g.
• · · • i 20 turboeompound-toiminnan hyväksi, kun turboeompound-toiminta on kytkeytyneenä.• · · • i 20 for turboeompound operation when turboeompound operation is engaged.
• · i • # t #*· • ·• · i • # t # * · • ·
Kuvien 6a, 6b, 6C vapaakytkimet 400a, 400b • t ; Vaihtoehtoisesti esim. joidenkin pienehköjen moottoreiden yhteydessä voidaan käyttää • * t ··· · .···, myös kuvissa 6A ja 6B nähtäviä ketjukäyttöisiä vapaakytkimiä 400a, 400b. Kyseisissä • f • · · 25 kuvissa näytetyillä vapaakytkimillä 400a, 400b on kuvassa 6C nähtävällä tavalla ketjukäyttö | hammasketjun 456 ja 457 ja hammasrattaan 410a ja 410b avulla moottorilta 450. Kyseinen ··· · :“*· ketjukäyttö välittää voimaa kampiakselin tai apuakselin suuremmalta ketjupyörältä 454,453 suoraan ahtimelle 455. Ahdin 455 esitetään kaaviomaisesti, ja siihen kuuluu kompressori 451, sekä turbiini 452. Ketjukäyttö soveltuu silloin, kun esim. välitettävät turboeompound- . \t 30 voimat eivät kasva kovin suuriksi, ja kun kierrosluku voidaan rajoittaa esim. ahtimen *·· * kompressorin rakenteen, kuten esim. siipirakenteen vuoksi suhteellisen alhaiseksi ketjukäytön vaatimusten mukaan. Tällöin voidaan myös vaihtoehtona esim. kuvassa 8B näytetylle turboahtimelle 455 käyttää esim. ahdinyhdistelmää, jossa voimaturbiini (452) • · 26 119072 pyörittää mekaanisista ahtimista tunnetuksi tullutta kompressoria (451), kuten esim. Lysholm-ahdinta (ei näytetty). Kyseisiä vapaakytkimiä 400b, 400a voidaan vaihtoehtoisesti hammasketjulle käyttää esim. hihna- tai hammashihnakäytöllä. Mikään ei myöskään estä tekemästä kyseistä vapaakytkintä 400a, 400b hammaspyörän sisään hammasrattaan 410a, 5 410b sijasta (ei näytetty). Kyseinen vapaakytkin 400a, 400b on tunnettu amerikkalaisesta patenttijulkaisusta US 2002/0139631 AI. Mainitussa patenttijulkaisussa selitetään tarkemmin kyseisen vapaakytkimen toiminta, minkä vuoksi esillä oleva keksintö ei selitä sitä täysin perinpohjaisesti. Esillä olevan keksinnön kannalta oleellista on, että vapaakytkimiä 400a ja 400b käytetään samojen pääperiaatteiden mukaisesti, sekä paljolti 10 samoihin päämääriin pääsemiseksi, kuin aiemmin edellä kuvattuja englantilaisen patenttijulkaisun 1 395 950 rrtukaisia aiemmin edellä nähtyjä vapaakytkimiä 29a, 29b.Fig. 6a, 6b, 6C the free switches 400a, 400b • t; Alternatively, for example, some smaller motors may use the * * t ··· ·. ···, including the chain-operated freewheels 400a, 400b shown in Figures 6A and 6B. The freewheel switches 400a, 400b shown in these figures f, as shown in Fig. 6C have a chain drive | The gear drive 456 and 457 and the gear 410a and 410b from the engine 450. This ··· ·: “* · chain drive transmits power from the larger crankshaft or auxiliary shaft 454,453 directly to the supercharger 455. The supercharger 455 is shown schematically and includes a turbocharger 451. Chain drive is suitable when eg turboeompound transmission. \ t 30 forces do not grow very high, and when the RPM can be limited, for example due to the design of the compressor * ·· * compressor, such as the wing design, it is relatively low according to the requirements of chain drive. Here, for example, as an alternative to the turbocharger 455 shown in Fig. 8B, for example, a supercharger assembly (452) • · 26 119072 can be used to rotate a known supercharger (451), such as a Lysholm supercharger (not shown). Alternatively, these free couplings 400b, 400a may be used for a tooth chain, e.g. There is also nothing to prevent this free clutch 400a, 400b from being inserted into the gear wheel instead of the gear 410a, 5 410b (not shown). Such a free coupling 400a, 400b is known from US 2002/0139631 A1. The said patent specification further elucidates the operation of the free coupling in question, and is therefore not fully explained by the present invention. It is essential to the present invention that the free couplings 400a and 400b are operated in accordance with the same basic principles, and to a large extent 10, to achieve the same purposes as the previously described free couplings 29a, 29b of British Patent No. 1,395,950.
Turbocompound-toiminta päälle ja pois vapaakytkimellä 400a (kuva 6b)Turbocompound operation on and off with neutral 400a (Figure 6b)
Kuvan 6B vapaakytkintä 400a käytetään ns. turbocompound-toiminnan päälle kytkemiseen.The free switch 400a of Fig. 6B is used in the so-called. to turn on turbocompound.
15 Voima turbocompound-toimintaan välitetään kuvassa 6C nähtävältä hammasrattaalta 454 esim. hammasketjun 456 kautta vapaakytkimelle 400a. Välitys ketju- tai hihnapyörineen on vaihtoehtoisesti esim. kiilahihna- tai hammashihnavälitteinen, tai näiden yhdistelmä. Kun voima välittyy kyseiselle vapaakytkimelle 400a (moottorin käydessä) pääasiallisesti nuolen 402a suuntaisesti hammasrattaalta 410a, siis ulkokehältä, vapaakytkin 400a irrottaa. Tämä • · · : ·’ 20 johtuu siitä, että hammasratas 410 pyörii tällöin hammasketjun 456 voimalla nopeammin • · · • · · ·", kuin vapaakytkimen 400a keskellä oleva ahtimen 455 akseli 404a. Tällöin lukituselimet • · . 415a irrottavat otteensa hammasrattaan 410a sisäkehällä olevista hammaselimistä 411a, • . . sekä akseliin 404a kiilan 407a ja holkkimaisen osan 408a avulla lukituista sisemmistä • · * ,···. hammastuselimistä 406a. Sisemmät hammastuselimet 406a liittyvät holkkimaiseen osaan · • · · 25 408a esim. hitsaamalla tai ovat mainitun holkkimaisen osan kanssa samaa valettua j kappaletta. Lukituselinten 415a kiinnityslevyn 405 takapuolella oleva jousielin (ei näytetty) ·*· · :" *: pyrkii vääntämään lukituselimiä 415a kuvassa nähtävään asentoon, tavalla j oka selitetään • « · ,...: aiemmin mainitussa patenttijulkaisussa US 2002/0139631 AI. Tästä johtuu, että silloin kun • · akselin 404a nuolen 403a suuntainen nopeus pyrkii kasvamaan suuremmaksi kuin . 30 hammasrattaan 410a nuolen 402a suuntainen nopeus, lukituselimet 415a kiinnittyvät • · · kuvassa 6B nähtävään asentoon. Tällöin lukituselimen 415a päät 412a, 414a kytkevät vedon akselilta 404a hammasrattaalle 410a ja siten turbocompound-toiminnan päälle.The power to the turbocompound operation is transmitted from the pinion 454 shown in Fig. 6C, e.g. through the tooth chain 456, to the free clutch 400a. Alternatively, the transmission with the sprockets or pulleys is e.g. via a V-belt or a toothed belt, or a combination thereof. When power is transmitted to the overrunning 400a (motor running) substantially parallel to the direction of the arrow 402a, a gear 410a, that is, the outer circumference of the clutch 400a to remove. This is because the gear 410 then rotates with the power of the gear chain 456 faster than the shaft 404a of the supercharger 455 in the center of the freewheel 400a. The locking members 415a then release their grips on the gear 410a. 411a, •., and internal • · *, ···., toothed members 406a locked to the shaft 404a by means of a wedge 407a and a sleeve-like part 408a. The inner toothed members 406a are associated with a sleeve-like part · by welding or The spring member (not shown) on the back of the retaining plate 415a of the locking members 415a (not shown) · * · ·: "*: Tends to twist the locking members 415a into the position shown, as explained in the above-mentioned US 2002 / 0139631 AI. It follows that, when • · the shaft of the arrow 404a 403a-directional speed tends to become greater than. 30 pinion 410a 402a of the arrow directional speed, the locking elements 415a-adhesive • · · Figure 6B position to be seen. In this case, the ends 412a, 414a of the locking member 415a engage the drive from the shaft 404a to the gear 410a and thereby activate the turbocompound operation.
• · 27 119072• · 27 119072
Mekaanisvälitteinen ahtaminen päälle ja pois vapaakytkimellä 400b (kuvat 6A, 6C)Mechanical Mediated Charging On and Off with Freewheel Clutch 400b (Figures 6A, 6C)
Kuvan 6A vapaakytkintä 400b käytetään ns. mekaanisen, tai toisin sanoen pakkotoimisen, ketjuvälitteisen, tai vaihtoehtoisesti hihna- tai hammasvälitteisen ahtamisen päälle ja pois päältä kytkemiseen. Kyseinen vapaakytkin 400b toimii päinvastoin, kuin vapaakytkin 400a. 5 Toiminnan muutos saadaan aikaan yksinkertaisimmin asentamalla kyseinen vapaakytkimeen 400a nähden identtinen vapaakytkin 400b toisin päin kuin vapaakytkin 400a akselille 404a, vapaakytkimelle 400b varattuun kohtaan kyseistä akselia 404a. Toimintaperiaatteen ymmärtämisen helpottamiseksi mainittu vapaakytkin on kuitenkin kuvattu samasta suunnasta, kuin vapaakytkin 400a ja sen rakenne on tehty kuvassa 6A 10 käänteiseksi vapaakytkimen 400a rakenteeseen nähden. Todellisessa asennustilanteessa nähtävät osat, kuten lukituselimet 415b olisivat siis kiinnityslevyn 405b takapuolella, koska vapaakytkin 400b olisi toisin päin. Tällöin esim. kiinnityslevyn 405b takapuolella olevan jousen rakenteeseen (ei näytetty) ei oikeasti tarvitse tehdä muutosta, joka olisi peilikuvan omainen, mikäli rakenne pitäisi muuttaa vapaakytkimen (6B) toisin päin kääntämisen 15 sijasta. Kun voima välittyy kyseiselle vapaakytkimelle 400b (kuvan 6C moottorin 450 käydessä) pääasiallisesti nuolen 402b suuntaisesti hammasrattaalta 410b, siis ulkokehältä, vapaakytkin 400b ottaa kiinni. Tämä johtuu siitä, että hammasratas 410b pyörii tällöin kuvassa 6C nähtävän esim. kampi- tai apuakselilla olevan hammasketjun 457 ja hammasrattaan 453 pyörittämänä nopeammin kuin vapaakytkimen 400b keskellä oleva • · · * ‘‘ 20 esim. kuvassa 8B nähtävän ahtimen 455 akseli 404a. Lukituselinten 415b kiinnityslevyn • · · • · *". 405b takapuolella oleva jousielin (ei näytetty) pyrkii vääntämään lukituselimiä 415b t · 1141. kuvassa 6A nähtävään asentoon. Tämä aikaansaa, että lukituselin 415b kiertyy tapin 413b • : varassa kuvassa 6A nähtävään asentoon, jossa lukituselimen päät 414b, 412b lukittuvat • · · • » φ 1 . · · ·, akseliin 404a liittyviin hammaselimiin 406b ja hammasrattaan 410b hammaselimiin 411b.The free switch 400b of Fig. 6A is used in the so-called. for switching on or off mechanical, or in other words forced, chain-driven, or alternatively belt or gear-based supercharging. This idle switch 400b operates in the opposite way as the idle switch 400a. The change of function is most easily accomplished by installing said free coupling 400b identical to the free coupling 400a, unlike the free coupling 400a on the shaft 404a, at the position reserved for the free coupling 400b on said shaft 404a. However, for ease of understanding of the principle of operation, said free coupling is depicted in the same direction as the free coupling 400a and its structure is reversed with that of the free coupling 400a in Fig. 6A 10. Thus, in the actual installation situation, the visible parts, such as the locking members 415b, would be on the back of the mounting plate 405b, since the free clutch 400b would be the other way around. Thus, for example, the structure of the spring (not shown) on the back of the mounting plate 405b does not really need to be mirrored if the structure were to be changed instead of turning the free clutch (6B). When power is transmitted to the overrunning 400b (6C image engine 450 is running) substantially parallel to the direction of the arrow 402b, a gear 410b, that is, the outer circumference of the clutch 400b to catch up. This is because the gear 410b then rotates faster than the shaft 404a of the supercharger 455 as shown in FIG. 6C, e.g., as shown in FIG. 6C, by the tooth chain 457 and crankshaft 453 and the gear 453. The locking member 415b securing plate • · · • · * ". The spring member (not shown) on the back of the 405b tends to twist the locking members 415b t · 1141 into the position shown in Fig. 6A. This causes the locking member 415b to pivot into the position the locking member ends 414b, 412b are locked to the toothed members 406b and the gear 410b to the toothed members 411b.
* ·* ·
• M• M
25 ·1; Vapaakytkimen ja ahtimen rakenteesta • · · · : |": Sisemmät hammaselimet 406b liittyvät holkkimaiseen osaan 408b esim. hitsaamalla tai ovat mainitun holkkimaisen osan kanssa samaa esim. valettua kappaletta. Samoin ulommaiset hammaselimet 411b liittyvät hammasrattaaseen 410b esim. hitsaamalla, tai ovat samaa ; |·, 30 esim. valettua kappaletta. Silloin kun akselin 404a nuolen 403b suuntainen nopeus pyrkii Φ · · * 1 1 1 kasvamaan suuremmaksi kuin hammasrattaan 410b nuolen 402b suuntainen nopeus, • ♦ lukituselimet 415b irtoavat kuvassa 6A nähtävästä asennosta. Tällöin pakkotoiminen ahtaminen mekaanisen välityksen avulla päättyy, jolloin ahdin 455 toimii pakokaasun 28 119072 avulla turbiinin 452 juoksupyörän pyörittämänä. Ahdin 455 voi olla muutoin esim. kuin kuvan IA tai IB ahdin la, Ib tai kuin kuvan 3 ahdin le, mutta siinä ei tarvita hammasratasta 7. Tällöin akselia 6, 6b myös parhaiten pidennetään ja kuvassa IA ja IB nähtävään ilmanottokanavaan 39 kohtaan 39X tehdään laakerointi (ei näytetty) akselin 6 5 läpi vientiä varten. Kyseisen läpiviennin toiselle puolelle asennetaan kuvassa 6C nähtävät vapaakytkimet 400a, 400b. Kuvaillusta ratkaisusta nähdään esimerkki kuvassa 8B, ahtimen 455 yhteydessä, jonka yhteydessä ratkaisua myös selitetään.25 · 1; About the structure of the free coupling and the supercharger • · · ·: | ": The inner gear members 406b are connected to the sleeve-like part 408b, e.g. by welding, or are the same e.g. with a molded part. The outer gear members 411b are connected to the gear 410b, e.g. ·, 30 e.g. cast pieces. when the axis 404a direction of the arrow 403b directional speed tends Φ · * 1 1 1 become greater than that of the pinion 410b of the arrow 402b directional speed, • ♦ locking members 415b disengage Figure 6A out of the visible position. In this case, force acting supercharging mechanical transmission means terminates when the supercharger 455 is driven by the exhaust gas 28 119072 and rotated by the impeller of the turbine 452. The supercharger 455 may be other than, for example, the supercharger la, Ib or Figure 3, but without the gear wheel 7. In this case, the shaft 6, 6b is also best extended to the air intake duct 3 shown in Figures IA and IB 9, 39X is provided with bearings (not shown) for export through axis 6 5. On the other side of this lead-through, the free switches 400a, 400b shown in Figure 6C are mounted. An example of the described solution is shown in Figure 8B, with the supercharger 455, in which the solution is also explained.
Järjestelmä 511 kuvassa 7, mekaanisesti välitetyn ahtamisen kytkemisen päälle ja pois 10 Kuvassa 7 nähdään jäijestelmä 511, ja vielä eräs voimansiirtojäqestely. Jäqestelmässä 511 hammaspyörään 504 liittyy esim. tyypiltään kuvan 2A vapaakytkimen 29a kaltainen, tai tyypiltään kuvan 6A vapaakytkimen 400b kaltainen vapaakytkin, mutta myös viimeksi mainitussa tapauksessa varustettuna hammasrattaan sijasta hammaspyörällä. Kumpikin mainittu vaihtoehtoinen vapaakytkin 29a, 400b aikaansaa ns. pakkotoimisen mekaanisesti 15 välitetyn ahtamisen kytkemisen päälle ja pois. Hammaspyörä 504 saa käyttövoimansa hammaspyörältä 510, joka on asennettu esim. kampiakselille ja pyörittää akselien 507a, 507b, 507c ja hammasvaihteitten 502, 503 välityksellä ahdinta 501 vapaakytkimen 29a tai vaihtoehtoisesti käytettävän vapaakytkimen 400b ollessa kytkeytyneenä kiinni. Hammaspyörät 505, 506 on yhdistetty hammasvaihteeseen 502 akselilla 507a.System 511 in Fig. 7, turning on and off mechanically mediated supercharging Fig. 7 shows a rigid system 511, and another transmission transmission. In the waste system 511, the gear 504 is associated, for example, with a freewheel type 29A of the type 2A or a type 400b of the type 6A, but also with a gear wheel instead of a gear. Each of said alternate free switches 29a, 400b provides a so-called. switching on and off the forced mechanically driven 15 supercharging. The gear 504 is powered by a gear 510 mounted e.g. on the crankshaft and rotating the shaft 507a, 507b, 507c and gears 502, 503 with the throttle 501 engaged with the free clutch 29a or alternatively the free clutch 400b engaged. The gears 505, 506 are connected to the gear gear 502 by an axis 507a.
• · φ • 20 Hammasvaihde 502 on yhdistetty hammasvaihteeseen 503 akselilla 507b. Ahtimen 501 • · · • · · '**. päässä oleva hammaspyörä 530 on yhdistetty hammasvaihteeseen suoraan ahtimen 501 akselilla 507c.The gear gear 502 is connected to the gear gear 503 by an axis 507b. Ahtimen 501 • · · • · · '**. the end gear 530 is connected to the gear gear directly on the shaft 507c of the supercharger 501.
• * • · • · · • · · • · · · Järjestelmä 511 kuvassa 7, turboeompound-toiminnon kytkemisen päälle ja pois.System 511 in Figure 7, turning the turboeompound function on and off.
• · 25 Hammaspyörään 505 liittyy esim. tyypiltään kuvan 2B vapaakytkimen 29b kaltainen, tai • ·*. vaihtoehtoisesti tyypiltään kuvan 6B vapaakytkimen 400a kaltainen vapaakytkin, mutta • · · · : * * *; myös viimeksi mainitussa tapauksessa varustettuna hammasrattaan sijasta hammaspyörällä.The gear wheel 505 is associated, for example, with a free clutch 29b of the type shown in Figure 2B, or • · *. alternatively, a free switch similar to the free switch 400a of Figure 6B, but • · · ·: * * *; also in the latter case equipped with a gear instead of a gear.
···· · ·
Kumpikin mainittu vaihtoehtoisesti käytettävä vapaakytkin 29b tai 400a aikaansaa ns.Each of said alternatively used free switches 29b or 400a provides a so-called.
• · turboeompound-toiminnon kytkemisen päälle ja pois. Pakokaasuahdin 501 on kytketty . 30 moottoriin 500 hammasvaihteiden 503 ja 502 välityksellä. Kumpikin hammasvaihde 502, • · · • φ · « 503 toimii omassa vastaavassa öljytiiviissä kotelossaan 507, 508. Samoin hammaspyörät e · 504, 505, 509, 510 ja niihin liittyvät vapaakytkimet 29a, 29b (tai vaihtoehtoisesti vapaakytkimet 400a, 400b) ovat omassa öljytiiviissä kotelossaan 506. Ahdin 501, johon 29 1 19072 kyseinen voimansiirto liittyy, ja hammasrattaan 530 kytkeytyminen ahtimeen 501 ja hammasvaihteen 503 sisään, on esimerkiksi sellainen kuin kuvassa 8A voidaan nähdä.• · Turn the turboeompound function on and off. Exhaust compressor 501 is connected. 30 engines 500 through gearboxes 503 and 502. Each tooth gear 502, · 50 · 503 operates in its respective oil tight housing 507, 508. Similarly, the gears e · 504, 505, 509, 510 and associated free clutches 29a, 29b (or alternatively the free clutches 400a, 400b) are in their respective oil seals. in its housing 506. The engagement of the bracket 501 to which the transmission is associated and the engagement of the gear 530 with the supercharger 501 and the gear unit 503 is, for example, as shown in Figure 8A.
Kuvan 8A turboahdin 501 5 Kuvassa 8A nähdään tarkemmin kuvan 7 järjestelmässä näytetty turboahdin 501. Kyseinen turboahdin 501 on tehty sisäisin järjestelyin siten, että sen avulla voidaan toteuttaa eräänlaista ainakin osittain kaksiportaista ahtamista. Kyseisessä turboahtimessa 501 on potkurimaiseen siipipyörään 512b kuuluvat siivet 512a, joiden nousun tai ts. kierteellisen tai vinon muodon avulla saadaan aikaan esim. puhaltimista ja tuulettimista tunnetulla tavalla 10 suhteellisen matalapaineinen ahtamisen ykkösvaihe. Siipiä 512a on esim. 2-5 kappaletta, ehkä parhaiten neljä, ja ne sijaitsevat symmetrisesti toisiinsa nähden ympyrän kehällä, ollen siten saatavissa pyörimisliikkeen suhteen hyvään tasapainoon. Siipien 512a materiaali voi olla esim. melko kovaa muovimateriaalia, joka on suhteellisen kevyttä, tai esim.Figure 8A Turbocharger 501 5 Figure 8A shows a more detailed view of the turbocharger 501 shown in the system of Figure 7. The said turbocharger 501 is internally configured to provide some form of at least partially two-stage supercharging. Said turbocharger 501 has impellers 512a belonging to a propeller-like impeller 512b, whose elevation or, i.e., the helical or oblique shape, for example, produces a relatively low pressure first stage of blowers and fans 10 in a known manner. There are, for example, 2 to 5 blades 512a, preferably four, and are symmetrically disposed relative to one another on the circumference of the circle, thereby obtaining a good balance of rotational motion. The material of the wings 512a may be, for example, a relatively hard plastic material which is relatively light, or e.g.
kevytmetallia. Saavutettu esiahtamisen paine riippuu mm. siipien 512a lukumäärästä ja 15 mainitusta noususta, sekä kulloisestakin ahtimen 501 akselin 507c kierrosluvusta.light metal. The pre-charge pressure achieved depends on e.g. the number of blades 512a and 15 of said ascent, and the respective revolutions of the shaft 507c of the supercharger 501.
Tarvittavat ominaisuudet riippuvat mm. moottorin 500 tyypistä ja käyttökierrosluvuista.The properties required depend on e.g. engine type 500 and engine speeds.
Kyseisten siipien 512a imemänä ahdin 501 imee ilmaa ahtimen 501 runkoon 519 rengasmaisesti asetettujen aukkojen 513b ja rengasmaisen suodattimen 513a läpi kammioon ... 516. Suodatin 513a voi olla esim. suodatustarkoitukseen valmistettua vaahtomuovia, tai • · · • * 20 esim. ns. paperisuodatin. Suodatin 513a on asennettu rengasmaiseen suodatinkoteloon 514, • · · >§". joka on valmistettu esim. revitetystä pellistä tai teräsverkosta. Rengasmainen • · suodatinkotelo 514, sekä kammiota 516 ympäröivä siipipyörän 512b kotelo 515 on • · : .*. kiinnitetty ruuvein 518a ahtimen 501 runkoon 519. Ilma joka virtaa ahtimen 501 ympärillä • · · · ·** ja mm. kompressorin 524a pohjan 517 muodostavan kotelon 515 kammion 516 puoleisessa • · ® 25 tilassa viilentää kompressoria 524a ja siten moottoriin 500 menevän ahtoilman lämpeneminen kompensoituu.Sucked by said blades 512a, the supercharger 501 draws air through the annular apertures 513b of the supercharger body 509 and the annular filter 513a into the chamber ... 516. The filter 513a may be, for example, foam for filtration purposes, or. the paper filter. The filter 513a is mounted in an annular filter housing 514, e.g. made of tinplate or wire mesh. The annular filter housing 514 and the housing 515 of the impeller 512b surrounding the chamber 516 are fixed by screws 518. 501 to the body 519. The air flowing around the supercharger 501 and the housing 515 which forms the base 517 of the compressor 524a, for example, in the chamber 516, cools the compressor 524a and thus compensates for the heating of the supercharged air to the engine 500.
• * · • · • · • · · •: · · · Laakerien 520,521 voitelu ·:··· Rengasmainen suodatinkotelo 514 ja suodatin 513a on parhaiten katkaisemalla jaettu : .·. 30 kahteen osaan ahtimen 501 rungon 519 ympärille. Rengasmaisuus jätetään epätäydelliseksi • M · laakereiden 520 tai laakerin 520 voitelukanavien ja/tai voiteluputkien (ei näytetty) läpi viemiseksi tarvittavalla tavalla. Turbiinin 522 juoksupyörän 523 ja siipipyörän 512b välillä olevat laakerit 520, sekä akselin 507c päässä oleva laakeri 521 saavat voitelunsa parhaiten 30 1 1 9072 moottorin 500 öljynkierrosta voiteluöljyn putkistojen 520b kautta kuvassa 7 nähtävällä tavalla. Voitelua voidaan verrata kuvan 3 ahtimen Ib laakereiden 72 voiteluun kanavien 71 kautta. Siipipyörä 512b on kiinnitetty akseliin 507c esim. puolikuun muotoisen kiilan avulla pyörimisliikkeen suhteen, sekä aksiaalisen liikkeen suhteen esim. lukituslevyin 520.Lubrication of bearings 520,521 ·: ··· The annular filter housing 514 and filter 513a are best distributed by cutting:. 30 into two parts around the body 519 of the supercharger 501. The annularity is left incomplete • M · as required for passing bearings 520 or bearing 520 through lubrication channels and / or lubrication tubes (not shown). The bearings 520 between the impeller 523 of the turbine 522 and the impeller 512b, as well as the bearing 521 at the end of the shaft 507c, are best lubricated by 30 1 1 9072 engine 500 oil circuits through lubricating oil piping 520b as shown in Figure 7. The lubrication can be compared to the lubrication 72 of bearings 72 of the supercharger Ib through the channels 71. The impeller 512b is secured to the shaft 507c, e.g. by means of a crescent-shaped wedge, with respect to the rotational movement, and with respect to the axial movement, e.g., by the locking plates 520.
55
Ilman johtaminen kompressoriinAir supply to compressor
Kammiosta 516 ilma johdetaan putkimaisen kanavan 526a, 526b kautta kompressorin 524a imupuolelle kyseisen kompressorin imukanavan 527 yhteyteen. Parhaiten putkimainen kanava 526a tai kyseisen kanavan osa viedään esim. putkimaisen osan tai ulokkeen omaisen 10 seinämän 526b avulla lähelle kompressorin 524a juoksupyörää 525, työntymään paineella mainitun juoksupyörän siipien väliin sopivaan kohtaan myös ympyrän kehällä. Tällöin kyseisen kanavan 526a, 526b tuoma paineistettu lisäilma häiritsee vähiten muuta ilman virtausta ja kompressorin 524a juoksupyörän 525 aikaansaamaa imua kompressorin 524a imukanavassa 527. Putkimainen kanava 526a liittyy liitososassa 528 olevin kiertein 15 siipipyörän 512b kammiota 516 ympäröivään koteloon 517, siten kuin putkiliitoksista on ennestään tunnettu. Kompressorin 524a imukanavaan 527 putkimainen kanava 526a, 526b liitetään esim. valmistusvaiheessa kyseisiä osia yhteen valettaessa, tai tehdään esim. kokonaan yhdessä valamalla. Vaihtoehtoisesti käyrä putki, kuten putki 526a, 526b tm , työnnetään kanavaan 527ja varustetaan esim. liian syvälle työntymisen estävin pysäytin • * · • · ' ; 20 elimin kuten laipoin, sekä tarvittavin ja tiivistinelimin (ei näytetty). Kaikkien kanavien • · · • · · 526a, 526b, 527 ja ahtimen rungon 519 ja koteloiden 515,532 välissä käytetään tarvittaessa * · ,.,, · tiivisteitä tunnetulla tavalla (ei näytetty).From chamber 516, air is led through a tubular passage 526a, 526b to the inlet side of the compressor 524a in connection with the inlet channel 527 of that compressor. Preferably, the tubular conduit 526a or portion of said conduit is brought, e.g., by a tubular portion or projection-like wall 526b, near impeller 525 of compressor 524a to project under pressure between said impeller blades at a convenient position, including at the periphery of the circle. Thus, the additional pressurized air provided by said channel 526a, 526b interferes least with other airflow and suction by compressor 524a impeller 525 in suction channel 527 of compressor 524a. The tubular channel 526a, 526b of the suction passage 527a of the compressor 524a is connected, e.g., during the manufacturing step, by casting the parts in question, or, e.g. Alternatively, a curved tube, such as tube 526a, 526b tm, is inserted into channel 527, and is provided with, e.g., a stop that prevents it from being pushed too far • * · • · '; 20 eliminations as flanges, as well as necessary and sealing eliminations (not shown). Gaskets * *, *,, *, known in the art (not shown) are used between all channels 526a, 526b, 527 and supercharger body 519 and housings 515,532.
• · t · • e · • « * • · · · ·*". Asentaminen • · • · · 25 Asennusvaiheessa, kun esim. siipipyörä 512b koteloineen on asennettu mainittujen • :*: lukkolevyjen ja kiilan avulla, asennetaan kompressorin juoksupyörä 525 esim. lukituslevyn ja kiilan avulla akselille 507c. Tämän jälkeen asennetaan kompressorin 524a kotelo 532, ruuvein 518c, edullisesti kuparitiivistettä koteloiden 515, 532 välissä käyttäen (tiivistettä ei ;··· näytetty).Tämän jälkeen kiinnitetään putkimainen kanava 526a, 526b, sekä sen kanssa esim.Installing the compressor impeller 525 For example, when installing the impeller 512b with its housings using the aforementioned •: *: locking plates and wedge, install the compressor impeller 525, e.g. with a locking plate and a wedge on the shaft 507c. The housing 532 of the compressor 524a is then mounted, using screws 518c, preferably using a copper seal between the housings 515, 532 (no seal; ··· shown) .Then a tubular conduit 526a, 526b is secured .
: 30 yhtä aikaa kompressorin 524a imukanava 527. Kompressorin imukanavan 527 runko-osa » · · · · · 529 kiinnitetään kiristyspannan 533 ja esim. ruuvin avulla kiristämällä, siten että kyseinen imukanava 529 pääsee esim. tätä varten tehdyistä supistushalkioistaan hiukan supistumaan. Kierteen tavoin vinoon asennettu koholla oleva haittaelin 534 asettuu mainitun imukanavan 3i 119072 runko-osan 529 uraan lukiten kyseisen imukanavan 529 sitä sopivasti kierrettäessä paikoilleen, siten, että runko-osan 529 ura menee pohjaan kiinni koteloon 532. Tällöin putkimaisen kanavan 526a kiinnityselimen 528 saa myös kierrettyä kierteelleen siipipyörän 512b koteloon 515.: 30 simultaneously the suction channel 527 of the compressor 524a. The body portion »· · · · · 529 of the compressor suction channel 527 is fastened by means of a clamping band 533 and e.g. a screw so that the suction channel 529 in question is slightly contracted. Like the thread, the oblique raised elevation member 534 engages a groove in the body 529 of said suction duct 3i 119072, suitably locking said suction duct 529 in place so that the groove in the body 529 engages the bottom of the housing 532. The tubular duct 528a helically impeller 512b to housing 515.
55
Asentaminen hammasvaihteeseenInstallation in gear unit
Akselin 507c päässä on mutterilla 531 kiinnitetty hammaspyörä 530, joka työnnetään asennettaessa kuvassa 7 nähtävään hammasvaihteeseen 503. Ahdin 501 kiinnitetään ahtimen 501 asennuslaipasta 535 pultein 532 mainitun hammasvaihteen koteloon 508 ja 10 tiivistetään asennuslaipan ja kotelon välisellä tiivisteellä 537. Turbiinin 522 juoksupyörän 523 poistopuolella on kuristusventtiili V85b, tai vaihtoehtoisesti kuristusläppä 21b, joiden toiminta on verrattavissa edellä kuvattuihin vastaavaan kuristusventtiiliin 85a tai kuristusläppään 21a, 21b.At the end of the shaft 507c is a gear wheel 530 secured by a nut 531 which is inserted into the gear gear 503 shown in Fig. 7. , or alternatively a throttle flap 21b whose operation is comparable to that of the corresponding throttle valve 85a or throttle flap 21a, 21b described above.
15 Kuvan 8B turboahdin 45515 The turbocharger 455 of Figure 8B
Kuvat 8 A ja 8B poikkeavat vain joiltain osiltaan toisistaan, jonka vuoksi osittain on käytetty samaa numerointia. Kuvan 8B turboahdin 455 on täydellisemmin sisäisesti kaksiportainen, kuin kuvan 8A turboahdin 501, koska kaikki ilma kompressorille 524b tulee kammion 516 ,, . kautta siipipyörän 512b puhaltamana. Ts. kompressorin 524b juoksupyörä 451 ei vedä • · · • · * 20 kanavan 536 ohi muuta ilmaa. Lisäksi ahdin 455 on erityisesti sovellettu ketjukäyttöistenFigures 8A and 8B differ only in some respects, which partly results in the same numbering being used. The turbocharger 455 of Figure 8B is more fully internally two-stage than the turbocharger 501 of Figure 8A, since all the air to the compressor 524b enters the chamber 516. blown through impeller 512b. Ts. the impeller 451 of compressor 524b does not draw any air through the channel 536. In addition, the supercharger 455 is specifically adapted to a chain drive
* * S* * S
vapaakytkinten 400a, 400b yhteyteen, eikä kyseisen ahtimen pyörimisnopeuden tarvitse • · nousta yhtä suureksi kuin tavallisen turboahtimen, jotta tarvittava ahtopaine saavutettaisiin.the free clutches 400a, 400b, and the speed of that supercharger does not need to be · · higher than that of a conventional turbocharger to achieve the required supercharging pressure.
* * : .·. Täten ahtimen 455 pyörimisnopeus voi jäädä tasolle, jolla ketjukäyttö on mahdollinen.* *:. ·. Thus, the speed of rotation of the supercharger 455 may remain at a level where chain drive is possible.
··· · • · · • · • · • · φ 25 Sisäinen esiahdin· · · · · • · • · • · • · φ 25 Internal esiahdin
Kyseisessä turboahtimessa 455 on potkurimaiseen siipipyörään 512b kuuluvat siivet 512a, ·*» •... ί j oiden nousun tai ts. kierteellisen tai vinon muodon avulla saadaan aikaan esim. tuulettaj ista ••••f tunnetulla tavalla suhteellisen matalapaineinen ahtamisen ykkösvaihe. Täten ahtimeen 455 *:··· sisältyy eräänlainen ns. sisäinen esiahdin, eli siipipyörä 512b. Siipiä 512a on esim. 2-5 : .·. 30 kappaletta, ehkä parhaiten neljä, ja ne sijaitsevat symmetrisesti toisiinsa nähden ympyrän * · · · kehällä, ollen siten saatavissa hyvään tasapainoon pyörimisliikkeen aikana. Siipien 512a materiaali voi olla esim. muovimateriaalia, joka on suhteellisen kevyttä, tai esim. kevytmetallia. Kyseisten siipien 512a imemänä ahdin 455 imee ilmaa rengasmaisesti 32 1 1 9072 ahtimen 455 runkoon 519 tehtyjen aukkojen 513b ja rengasmaisen suodattimen 538 läpi kammioon 516. Suodatin 538 voi olla esim. suodatustarkoitukseen valmistettua vaahtomuovia, tai esim. ns. paperisuodatin. Suodatin 538 on asennettu rengasmaiseen suodatinkoteloon 539, joka on valmistettu esim. osittain revitetystä pellistä. Revitystä ei 5 parhaiten ole heti aukkojen 513b lähellä, vaan vasta kauempana esim. sivuilla ja päässä. Tällöin ilma joutuu kulkemaan suodattimen läpi paremmin koko suodatinta 538 hyväksi käyttäen. Rengasmainen suodatinkotelo 539, sekä kammiota 516 ympäröivä siipipyörän 512b kotelo 515 on kiinnitetty ruuvein 518, 518b ahtimen 455 runkoon 519. Lisäksi suodatinkoteloa ympäröi kiristyspanta 543, joka ruuvin avulla kiristää suodatinkotelon 539 10 toisen pään ahtimen 455 ympärille. Ilma joka virtaa ahtimen 455 ympärillä ja mm. kompressorin 452b pohjan 517 muodostavan kotelon 515 kammion 516 puoleisessa tilassa viilentää kompressoria 524b, vaikka myös ilma itse lämpenee. Siten moottoriin 450 menevän ahtoilman lämpö ei kasva ainakaan olennaisesti enempää kuin mitä ilman puristuminen ahtimessa 455 aikaansaa.Said turbocharger 455 has impellers 512a of the propeller-like impeller 512b which, by means of a pitch or, i.e., a helical or oblique shape, provide a relatively low pressure first stage in a manner known from, for example, fans. Thus, the supercharger 455 *: ··· contains a kind of so-called. internal pre-supercharger, i.e. impeller 512b. Wings 512a are, for example, 2-5:. 30 pieces, perhaps four at best, and located symmetrically to each other on the circumference of the circle * · · ·, thus providing a good balance of rotation. The material of the wings 512a may be, for example, a plastic material which is relatively light or, for example, a light metal. Suctioned by said blades 512a, the supercharger 455 draws air annularly through openings 513b on the body 519 of the supercharger 455 and through the annular filter 538 into the chamber 516. The filter 538 may be e.g. a foam for filtration purposes, or e.g. the paper filter. The filter 538 is mounted in an annular filter housing 539 made, for example, of partially torn sheet metal. The tear 5 is best not located immediately near the openings 513b, but only further away e.g. This will require air to pass through the filter better using the entire filter 538. The annular filter housing 539, as well as the housing 515 of the impeller 512b surrounding the chamber 516, are fastened by screws 518, 518b to the body 519 of the supercharger 455. The filter housing is surrounded by a clamp 543 which screws the second end 455 of the filter housing. Air flowing around supercharger 455 and e.g. the housing 515 forming the base 517 of the compressor 452b in the space 516 facing the chamber 516 cools the compressor 524b even though the air itself is warming. Thus, the heat of the supercharged air entering the engine 450 does not increase at least substantially more than what is caused by the compressing of air in the supercharger 455.
1515
Laakerien 520,521 voiteluLubrication of bearings 520,521
Rengasmainen suodatinkotelo 539 ja suodatin 538 on parhaiten katkaisemalla jaettu kahteen osaan ahtimen 455 rungon 519 ympärille. Rengasmaisuus jätetään epätäydelliseksi laakereiden 520 voitelukanavien ja/tai voiteluputkien (ei näytetty) läpi viemiseksi • · · • · * 1 20 mainituista suodatinosista 539,538 tarvittavalla tavalla. Turbiinin 544 juoksupyörän 452 ja • · · • · · siipipyörän 512b välillä olevat laakerit 520, sekä kompressorin 524b juoksupyörän 451 · ii>f. puoleinen akselin päässä oleva laakeri 521 saavat voitelunsa parhaiten kuvassa 6C nähtävän • : .·. moottorin 450 öljynkierrosta voiteluöljyn putkistojen kautta (ei näytetty). Voitelua voidaan • · «·· i .···. verrata esim. kuvan 3 ahtimen Ib laakereiden 72 voiteluun kanavien 71 kautta. Siipipyörä ··· 25 512b on kiinnitetty akseliin 404a esim. puolikuun muotoisen kiilan avulla pyörimisliikkeen j :*· suhteen, sekä aksiaalisen liikkeen suhteen esim. lukituslevyin 520.The annular filter housing 539 and the filter 538 are preferably cleaved in two parts around the body 519 of the supercharger 455. The annularity is left incomplete for passing bearings 520 through the lubrication channels and / or lubricating tubes (not shown), as required by the filter components 539,538. Bearings 520 between impeller 452 of turbine 544 and impeller 512b, and impeller 451 · ii> f of compressor 524b. side shaft end bearing 521 is best lubricated as shown in Figure 6C •:. engine oil 450 rpm through lubricating oil pipelines (not shown). Lubrication can be • · «·· i. ···. compare, for example, the lubrication of bearings 72 of the supercharger Ib of Figure 3 through the passages 71. The impeller ··· 25 512b is fixed to the shaft 404a by means of, for example, a crescent-shaped wedge with respect to the rotational movement j: * ·, and with respect to the axial movement with e.g.
·*· · «·· • · • ♦ ··· ....: Ilman j ohtaminen kompressoriin ·:··· Kammiosta 516 ilma johdetaan putkimaisen kanavan 536 kautta kompressorin 524b • *·. 30 imupuolelle. Putkimaisen kanavan 536 runko-osa 542 työnnetään paikoilleen siten, että • · # ··· · .,..: ruuvi 518b saadaan kiinnitettyä ahtimen runko-osan 519 ja kyseisen putkimaisen kanavan läpi ja kierrettyä kompressorin 524b runko-osassa 540 olevaan kierteeseen. Kyseisen kanavan 536 runko-osan 542 tullessa oikeaan asentoon myös kompressorin 524b runko- 33 119072 osassa 540 oleva nystyrä 541 levittää kanavan 536 runko-osan 542 rengasmaista suuosaa 542 kyseisessä osassa olevien halkioiden kohdalta siten, että mainittu nystyrä 541 pääsee sille kyseisessä runko-osassa varattuun syvennykseen. Kyseinen suuosa kiristetään kiristyspannassa 533 olevan kiristysruuvin avulla paikoilleen (kiristysruuvia ei näytetty). 5 Kaikkien kanavien ja koteloiden, sekä ahtimen 455 runko-osan 519 ja siipipyörän 512b kotelon 515 välissä käytetään tarvittaessa tiivisteitä millä hyvänsä tunnetulla tavalla (ei näytetty).The air from the chamber 516 is led through the tubular passage 536 by the compressor 524b • * ·. 30 on the suction side. The body portion 542 of the tubular channel 536 is inserted so that the screw 518b is secured through the superstructure body 519 and said tubular channel and threaded into the thread of the body 540 of the compressor 524b. When the body portion 542 of said channel 536 comes into position, the cam 541 of the body 532 of the compressor 524b also extends the annular mouth portion 542 of the body 542 of the body 536 over the slits in that portion so that said bump 541 the recess. This mouthpiece is clamped using a clamping screw in clamping band 533 (clamping screw not shown). 5 Gaskets in any known manner (not shown) are used between all channels and housings, and the casing portion 519 of the supercharger 455, and the casing 515 of the impeller 512b.
Asennusjärjestys 10 Asennusvaiheessa, kun esim. siipipyörä 512b koteloineen 515 on asennettu aiemmin mainittujen lukkolevyjen ja kiilan avulla, asennetaan kompressorin juoksupyörä 525 esim. lukituslevyn ja kiilan avulla akselille 404a. Sitten asennetaan kompressorin 524b kotelo 540 ruuvein 518c 518b. Edullisesti käytetään kuparitiivistettä koteloiden 515, 532 välissä. Kuristusläppä 21b asennetaan ahtimen 455 poistokanavaan 545 vivun 24b kanssa yhdessä. 15Installation sequence 10 In the installation step, when, for example, the impeller 512b with its casing 515 is mounted by the aforementioned locking plates and the wedge, the compressor impeller 525 is mounted, for example, by a locking plate and a wedge on the shaft 404a. The casing 540 of the compressor 524b is then fitted with screws 518c 518b. Preferably, a copper seal is used between the housings 515, 532. The throttle flap 21b is mounted in the outlet passage 545 of the supercharger 455 together with the lever 24b. 15
Hammasrattaisiin liittyvät ketjukäyttöiset vapaakytkimet 400a, 400b akselilla 404aGear-related chain-operated freewheel clutches 400a, 400b on shaft 404a
Akselin 404a päässä on mutterilla 531 kiinnitetyt hammasrattaisiin 410a, 410b liittyvät vapaakytkimet 400a, 400b, jotka nähdään tarkemmin kuvissa 6A ja 6B. Turbiinin 544 . juoksupyörän 452 poistopuolella on kuristuselin, kuten esim. kuristusläppä 21b, tai • · a * · * * 20 vaihtoehtoisesti esim. kuristusventtiili V85. Mainittujen kuristuselinten toiminta on selitetty « · · • * · jo esim. kuvien IA ja IB ja 3 selitysten yhteydessä ja tässä tarkoitettu toiminta on esim.At the end of the shaft 404a are the free couplings 400a, 400b associated with the gearwheels 410a, 410b, which are illustrated in more detail in Figures 6A and 6B. The turbine 544. on the discharge side of impeller 452 there is a throttling member, such as a throttle flap 21b, or alternatively a throttle valve V85. The operation of the said throttling means has already been described in connection with, for example, the description of Figures IA and IB and 3, and the operation referred to herein is e.g.
• · ,.., · samankaltainen kuin edellä on selitetty.· ·, .., · similar to that described above.
• · • · • · t t · · ··· ·• · • · • · t t · · ··· ·
Esimerkiksi kuvissa 8A ja 8B nähtävän ahtimen 501, 455 kompressorin 524a, 524b 25 juoksupyörää 525, 451 ja siipipyörää 512b voidaan turbiinin 522, 544 sijasta tai turbiinin : lisäksi pyörittää esim. sähkömoottorin avulla millä hyvänsä tunnetulla tavalla (ei näytetty).8A and 8B, for example, the impeller 525, 451 and impeller 512b of the compressor 521a, 524b shown in FIGS. 8A and 45B may be replaced by a turbine 522, 544 or alternatively turbine: in any known manner (not shown).
«il ϊβ##ί Tällöin sähkömoottori (ei näytetty) asennetaan samalle akselille 507c tai 404a esim, ·;.·· turbiinin 522, 544 tilalle.In this case, the electric motor (not shown) is mounted on the same shaft 507c or 404a, for example, ·; · · · instead of turbine 522, 544.
• Λ m m • · : 30 On selvää, että keksintö ei rajoitu ilmentymiin, jotka on näytetty, vaan useat muunnokset on • « · • M · mahdollista toteuttaa kaikkien tässä selityksessä ja seuraavissa vaatimuksissa esiintyvien ohjausjärjestelmien ja/tai ohjausmenetelmien ja paikanmäärityskeinojen ja/tai -laitteiden erilaisina yhdistelminä.It is understood that the invention is not limited to the embodiments shown, but that many modifications are possible to implement all control systems and / or control methods and positioning means and / or methods disclosed in this specification and the following claims. different combinations of devices.
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20051163A FI119072B (en) | 2003-06-04 | 2005-11-15 | Device arrangement for improving combustion engine exhaust compression |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20030831A FI116743B (en) | 2003-06-04 | 2003-06-04 | Equipment arrangement for improving combustion engine exhaust gas compression |
FI20030831 | 2003-06-04 | ||
FI20051163A FI119072B (en) | 2003-06-04 | 2005-11-15 | Device arrangement for improving combustion engine exhaust compression |
FI20051163 | 2005-11-15 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20051163A FI20051163A (en) | 2005-11-15 |
FI119072B true FI119072B (en) | 2008-07-15 |
Family
ID=35458712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20051163A FI119072B (en) | 2003-06-04 | 2005-11-15 | Device arrangement for improving combustion engine exhaust compression |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI119072B (en) |
-
2005
- 2005-11-15 FI FI20051163A patent/FI119072B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI20051163A (en) | 2005-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN203756329U (en) | Double-ratio transmission assembly for variable-speed hybrid electric supercharger assembly | |
EP2831388B1 (en) | Electric energy generation using variable speed hybrid electric supercharger assembly | |
US4445337A (en) | Engine with speed responsive multi-ratio turbocharger drive | |
JP6076978B2 (en) | Turbocharged engine | |
JP2004316857A (en) | Continuously variable transmission | |
US20090139231A1 (en) | Turbocompound engine drive | |
JP5531657B2 (en) | Power unit breather structure | |
CN108495976B (en) | Waste heat recovery power drive | |
FI119072B (en) | Device arrangement for improving combustion engine exhaust compression | |
US6571557B2 (en) | Engine cylinder head | |
FI116743B (en) | Equipment arrangement for improving combustion engine exhaust gas compression | |
US20180179947A1 (en) | High pressure rotor seal configuration for supercharger | |
JPH0333432A (en) | Engine with pressure wave type supercharger | |
JP2001233276A (en) | Motorcycle with supercharger | |
JP2011158065A (en) | Cooling structure of continuously variable transmission | |
KR100552154B1 (en) | Turbo charger having a one way clutch | |
JP2009074527A (en) | Supercharging pressure control mechanism for prime mover with supercharger | |
BE508668A (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |