FI124489B - internal combustion engine - Google Patents

internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
FI124489B
FI124489B FI20060559A FI20060559A FI124489B FI 124489 B FI124489 B FI 124489B FI 20060559 A FI20060559 A FI 20060559A FI 20060559 A FI20060559 A FI 20060559A FI 124489 B FI124489 B FI 124489B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
engine
hydraulic machine
hydraulic
impeller
power
Prior art date
Application number
FI20060559A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20060559A0 (en
FI20060559A (en
Inventor
Matthias Söngen
Original Assignee
Man B & W Diesel Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Man B & W Diesel Ag filed Critical Man B & W Diesel Ag
Publication of FI20060559A0 publication Critical patent/FI20060559A0/en
Publication of FI20060559A publication Critical patent/FI20060559A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI124489B publication Critical patent/FI124489B/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B41/00Engines characterised by special means for improving conversion of heat or pressure energy into mechanical power
    • F02B41/02Engines with prolonged expansion
    • F02B41/10Engines with prolonged expansion in exhaust turbines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/14Control of the alternation between or the operation of exhaust drive and other drive of a pump, e.g. dependent on speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/04Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump
    • F02B37/10Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump at least one pump being alternatively or simultaneously driven by exhaust and other drive, e.g. by pressurised fluid from a reservoir or an engine-driven pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/04Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump
    • F02B37/10Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump at least one pump being alternatively or simultaneously driven by exhaust and other drive, e.g. by pressurised fluid from a reservoir or an engine-driven pump
    • F02B37/105Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump at least one pump being alternatively or simultaneously driven by exhaust and other drive, e.g. by pressurised fluid from a reservoir or an engine-driven pump exhaust drive and pump being both connected through gearing to engine-driven shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/02Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
    • F02B39/08Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Description

Polttomoottorikoneinternal combustion engine

Keksintö kohdistuu pakokaasuahdettuun polttomoottorikoneeseen.The invention relates to an exhaust-gas-fired internal combustion engine machine.

Polttomoottorikoneiden hyötysuhteen nostamiseksi on tekniikan ta-5 sosta jo tunnettua varustaa polttomoottorikoneita pakokaasuahtimella. Pako-kaasuahdolla tai turboahdolla moottorista pois johdetun pakokaasun painetta lasketaan turbiinissa, jolloin turbiini käyttää pakokaasuahtimen ilmanpuristinta, jossa moottoriin syötettävää palamisilmaa puristetaan kokoon. Pakokaasuahtimen ilmanpuristimen ja moottorin väliin on kytketty ahtoilmanjäähdytin ko-10 koonpuristetun palamisilman jäähdyttämiseksi määriteltyyn lämpötilaan. Tällaisella pakokaasuahdolla tai turboahdolla voidaan nostaa polttomoottorikoneiden hyötysuhdetta.In order to increase the efficiency of internal combustion engines, it is already known in the art to equip internal combustion engines with an exhaust supercharger. The exhaust gas supercharger or turbocharger reduces the pressure of the exhaust gas removed from the engine in the turbine, whereby the turbine uses an exhaust compressor air compressor where the combustion air supplied to the engine is compressed. A charge air cooler is coupled between the exhaust compressor air compressor and the engine to cool the co-10 compressed combustion air to a specified temperature. This type of exhaust strainer or turbocharger can increase the efficiency of internal combustion engine engines.

Pakokaasuahtimilla voi olla niin korkea hyötysuhde, että pakokaa-suahdin asettaa käytettäväksi ylimäärätehon, jota ei tarvita optimaalisten pa-15 lamisilmasuhteiden tuottamiseksi polttomoottorikoneen moottoriin. Tämän ylimäärätehon hyödyntämiseksi on jo tunnettua julkaisusta DE 35 32 938 C1 kytkeä pakokaasuahtimeen hydraulipumppu ja polttomoottorikoneen käyttöakse-liin hydraulimoottori pakokaasuahtimen käytettäväksi asettaman ylimäärätehon muuntamiseksi käyttötehoksi. Lisäksi DE 35 32 938 C1 ehdottaa, että poltto-20 moottorikoneen käyttövaiheissa, joissa esiintyy puutetta pakokaasuenergiasta, pakokaasuahtimeen kytketty hydraulipumppu kytketään irti käyttöakseliin kytketystä hydraulimoottorista ja hydraulipumppua käytetään sähkömoottorikäyt-töisellä apupumpulla moottorina.Exhaust compressors can have such a high efficiency that the exhaust compressor provides additional power that is not needed to provide optimum combustion air ratios for the internal combustion engine engine. To utilize this excess power, it is already known from DE 35 32 938 C1 to connect a hydraulic pump to the exhaust compressor and to the drive shaft of the internal combustion engine to convert the excess power made available by the exhaust compressor into operating power. In addition, DE 35 32 938 C1 proposes that in the operating stages of the combustion engine 20, which is deficient in exhaust energy, the hydraulic pump connected to the exhaust gas compressor is disconnected from the hydraulic motor connected to the drive shaft and the hydraulic pump is used as an auxiliary pump.

Tästä lähtien esillä oleva keksintö perustuu ongelmaan luoda uuden-25 lainen polttomoottorikone.Henceforth, the present invention is based on the problem of creating a new-25 internal combustion engine.

^ Tämä ongelma ratkaistaan patenttivaatimuksen 1 mukaisella poltto- o moottorikoneella. Keksinnön mukaisessa polttomoottorikoneessa käytetään ^ moottoria, joka polttaa polttoainetta ja ajaa polttoaineen palamisesta tuotetunThis problem is solved by the combustion engine machine according to claim 1. The internal combustion engine of the invention uses an engine that burns fuel and drives the fuel produced by the combustion of the fuel.

OO

^ tehon moottorin käyttöakseliin, ja pakokaasuahdinta, joka alentaa polttomoot- ° 30 torikoneen moottorista lähtevän pakokaasuvirran painetta turbiinissa ja ajaa^ power to the drive shaft of the engine, and an exhaust supercharger that lowers the pressure of the exhaust stream from the engine of the combustion engine from the turbine and drives

XX

£ tällöin saadun tehon moottoriin syötettävän palamisilmavirran kokoonpurista- σ> miseksi ilmanpuristimeen, jolloin pakokaasuahtimen turbiiniroottorista ja ilman- o puristinroottorista muodostettu pakokaasuahtimen juoksupyörä on kytketty en- co § simmäiseen hydrauliseen koneeseen ja jolloin lisäksi moottorin käyttöakseli on 00 35 kytketty toiseen hydrauliseen koneeseen. Silloin kun moottoria käytetään kuormituksella, joka on moottorin ylemmän rajakuormitusarvon yläpuolella, 2 pakokaasuahtimen juoksupyörään kytketty ensimmäinen hydraulinen kone ottaa sen generaattorikäytössä pakokaasuahtimen juoksupyörästä mekaanista tehoa ja muuntaa hydrauliseksi tehoksi, joka sitten muunnetaan moottorin käyttöakseliin kytketyllä toisella hydraulisella koneella sen moottorikäytössä 5 mekaaniseksi tehoksi ja ajetaan käyttöakseliin. Silloin kun moottoria käytetään kuormituksella, joka on moottorin alemman rajakuormitusarvon alapuolella, moottorin käyttöakseliin kytketty toinen hydraulinen moottori sen generaattori-käytössä ottaa käyttöakselista mekaanista tehoa ja muuntaa hydrauliseksi tehoksi, joka sitten pakokaasuahtimen juoksupyörään kytketyllä ensimmäisellä 10 hydraulisella koneella sen moottorikäytössä muunnetaan mekaaniseksi tehoksi ja ajetaan pakokaasuahtimen juoksupyörään. Pakokaasuahtimen juoksupyörään kytketty ensimmäinen hydraulinen kone ja käyttöakseliin kytketty toinen hydraulinen kone on tällöin kytketty kytkemällä moottoriöljysäiliö väliin mootto-riöljyn kierron öljyjohtojen välityksellä.The power thus obtained is used to compress the combustion air flow supplied to the engine σ> to the air press, wherein the exhaust gas turbine impeller formed from the turbocharger rotor and the air press rotor is connected to the first hydraulic machine 35 and the motor is driven by a hydraulic shaft. When the engine is operated at a load above the upper limit value of the engine, the first hydraulic machine coupled to the impeller impeller 2 generates its generator drive from the impeller impeller mechanical and then converts it to a motor driven axle and a power driven motor. When the engine is operated at a load below the lower limit value of the engine, a second hydraulic motor coupled to the engine drive shaft in its generator drive takes mechanical drive power and converts to hydraulic power, which is then . The first hydraulic machine coupled to the exhaust impeller impeller and the second hydraulic machine coupled to the drive shaft are then coupled by interconnecting the engine oil reservoir through the oil lines of the motor oil circuit.

15 Keksinnön mukaisessa polttomoottorikoneessa on tämän mukaises ti pakokaasuahtimen juoksupyörään kytketty ensimmäinen hydraulinen kone ja käyttöakseliin kytketty toinen hydraulinen kone sekä polttomoottorikoneen käyttötiloissa, jotka ovat moottorin ylemmän kuormitusraja-arvon yläpuolella että myös polttomoottorikoneen käyttötiloissa, jotka ovat moottorin alemman 20 kuormitusraja-arvon alapuolella, kytketty moottoriöljykierron öljyjohtojen sekä moottoriöljykierron moottoriöljysäiliön välityksellä. Erillisistä hydraulijohdoista sekä apupumpuista, jotka ovat tarpeen julkaisun DE 35 32 938 C1 mukaisen tekniikan tason mukaisesti, voidaan tässä esillä olevan keksinnön mielessä luopua. Täten polttomoottorikoneen rakenne on selvästi yksinkertaistettavissa. 25 Käyttämällä moottoriöljykiertoa pakokaasuahtimen hydraulista kytkentää var-ten käyttöakseliin polttomoottorikoneen hyvin kompakti rakennemuoto on o mahdollinen.Accordingly, the internal combustion engine machine of the invention has a first hydraulic machine coupled to an impeller impeller and a second hydraulic machine coupled to the drive shaft both in the operating modes of the internal engine above the upper engine load limit and in the engine and the engine oil cycle through the engine oil tank. Separate hydraulic lines and auxiliary pumps required according to the state of the art according to DE 35 32 938 C1 may be dispensed with in the context of the present invention. Thus, the structure of the internal combustion engine can be clearly simplified. 25 By utilizing the engine oil circulation for hydraulic coupling of the exhaust compressor to the drive shaft, a very compact design of the internal combustion engine is possible.

CMCM

Keksinnön edullisia edelleen kehityksiä ilmenee epäitsenäisistä pa- ° tenttivaatimuksista ja jäljempänä olevasta selostuksesta. Keksinnön suoritus- ° 30 esimerkkejä rajoittumatta niihin selitetään lähemmin piirustuksen avulla.Advantageous further developments of the invention will be apparent from the dependent claims and the description which follows. Examples of Embodiment 30 of the invention, without limiting them, will be explained in more detail by way of the drawing.

£ Tällöin esittää en kuvio 1 keksinnön ensimmäisen suoritusesimerkin mukaisen keksin-In this case, Fig. 1 shows an embodiment of the invention according to a first embodiment of the invention.

LOLO

g nön mukaisen polttomoottorikoneen kaavamaistettua kuvausta moottorin ylem-g schematic description of the internal combustion engine according to

CDCD

g män kuormitusraja-arvon yläpuolella käytetyn moottorin yhteydessä, ^ 35 kuvio 2 kuvion 1 polttomoottorikonetta moottorin kuormituksen alem man raja-arvon alapuolella käytetyn moottorin yhteydessä, 3 kuvio 3 keksinnön toisen suoritusesimerkin mukaisen keksinnön mukaisen polttomoottorikoneen kaavamaistettua kuvausta moottorin kuormituksen ylemmän raja-arvon alapuolella käytetyn moottorin yhteydessä ja kuvio 4 kuvion 3 polttomoottorikonetta moottorin kuormituksen alem-5 man raja-arvon yläpuolella käytetyn moottorin yhteydessä.Fig. 2 Schematic illustration of an internal combustion engine of the invention according to a second embodiment of the invention with an upper limit of the operating load of the motor. and Figure 4 for the internal combustion engine of Figure 3 above the engine load limit Alem-5 man limit.

Tässä esillä olevaa keksintöä selostetaan jäljempänä viittaamalla kuvioihin 1-4 yksityiskohtaisemmin.The present invention will be described below with reference to Figures 1-4 in more detail.

Kuviot 1 ja 2 esittävät keksinnön mukaisen polttomoottorikoneen 10 ensimmäistä suoritusesimerkkiä sen kahdessa eri käyttötilassa. Polttomootto-10 rikoneessa 10 käytetään moottoria 11, jolloin moottori 11 polttaa polttoainetta ja ajaa polttoaineen palamisesta tuotetun tehon moottorin 10 kampiakseliin tai käyttöakseliin 12. Polttomoottorikoneessa 10 käytetään lisäksi pakokaasuah-dinta 13, jolloin pakokaasuahtimessa 13 on turbiini ja ilmanpuristin. Pakokaa-suahtimen 13 turbiinissa polttomoottorikoneen 10 moottorista 11 lähtevän pa-15 kokaasuvirran painetta lasketaan, jolloin tällöin tuotettu teho syötetään pako-kaasuahtimen ilmanpuristimeen moottoriin 11 syötettävän palamisilmavirran tiivistämiseksi. Pakokaasuahtimen 13 turbiiniroottori sekä ilmanpuristinroottori on kytketty akselin välityksellä, ja ne muodostavat pakokaasuahtimen 13 niin kutsutun pakokaasuahtimen juoksupyörän.Figures 1 and 2 show a first embodiment of an internal combustion engine machine 10 according to the invention in two different modes of operation. The combustion engine 10 is powered by an engine 11, wherein the engine 11 burns fuel and drives the combustion power to the crankshaft or drive shaft 12 of the engine 10. The combustion engine 10 further utilizes an exhaust supercharger 13, wherein the exhaust supercharger 13 has a turbine and air compressor. In the turbine of the exhaust compressor 13, the pressure of the pa-15 exhaust gas from the engine 11 of the combustion engine 10 is lowered, whereby the power produced is supplied to the exhaust compressor air compressor to compress the combustion air flow to the engine 11. The turbine rotor of the exhaust compressor 13 and the air press rotor are connected via a shaft and form the so-called exhaust impeller of the exhaust gas compressor 13.

20 Kuvioiden 1 ja 2 mukaan pakokaasuahtimeen 13 on kytketty kytkimen 14 välityksellä ensimmäinen hydraulinen kone 15. Lisäksi moottorin 11 käyttöakseliin 12 on kytketty kytkimen 16 välityksellä toinen hydraulinen kone 17. Molemmat hydrauliset koneet 15 tai 17 ovat käytettävissä sekä generaattorikäytössä että myös moottorikäytössä ja kytketty polttomoottorikoneen 10 mootto-25 riöljykierron moottoriöljysäiliöön 18 öljyjohtojen 19-21 välityksellä (katso kuvio 1) tai 22 - 24 välityksellä (katso kuvio 2).1 and 2, a second hydraulic machine 17 is coupled to the drive shaft 12 of the motor 11 by means of a clutch 16. Both hydraulic machines 15 or 17 are available for both generator drive and motor drive and coupled to a combustion engine 10. the engine-25 to the engine oil reservoir for the oil cycle 18 through oil lines 19-21 (see Figure 1) or 22 through 24 (see Figure 2).

o Kuvio 1 esittää polttomoottorikonetta 10 käyttötilassa, jossa mootto-Fig. 1 shows an internal combustion engine 10 in operating mode with

CNJCNJ

£ ria 11 käytetään kuormituksella, joka on edullisesti 85 %:n moottorin täyskuor- ° mituksesta olevan moottorin ylemmän kuormitusraja-arvon yläpuolella. Tässä ° 30 tapauksessa on, kuten kuvio 1 esittää, moottoriöljysäiliö 18 yhdistetty öljyjoh- | don 19 välityksellä pakokaasuahtimeen 13 kytkettyyn ensimmäiseen hydrauli- cn seen koneeseen 15; öljyjohdon 20 välityksellä ensimmäinen hydraulinen kone m g 15 on yhdistetty käyttöakseliin 12 kytkettyyn toiseen hydrauliseen koneeseen o 17; ja toinen hydraulinen kone 17 on öljyjohdon 21 välityksellä yhteydessä ^ 35 moottoriöljysäiliön 18 kanssa. Tässä tapauksessa pakokaasuahtimeen 13 kyt kettyä ensimmäistä hydraulista konetta 15 käytetään generaattorikäytössä, 4 jolloin sitten pakokaasuahtimen 13 mekaaninen ylimääräteho ensimmäisellä hydraulisella koneella 15 muunnetaan hydrauliseksi tehoksi, joka toisella hydraulisella koneella 17 sen moottorikäytössä muunnetaan mekaaniseksi tehoksi ja ajetaan käyttöakseliin 12. Moottorin ylemmän kuormitusraja-arvon yläpuolel-5 la olevassa moottorikuormituksessa tämän mukaisesti molempien hydraulisten koneiden 15 ja 17 avulla pakokaasuahtimen 13 mekaaninen ylimääräteho muunnetaan käyttötehoksi käyttöakselia 12 varten. Molemmat hydrauliset koneet 15 ja 17 on kytketty öljyjohtojen 19, 20 ja 21 välityksellä keskenään sekä moottoriöljykierron moottoriöljysäiliöön 18.The weight 11 is applied at a load which is preferably above the upper load limit of the motor at 85% of the full load of the motor. In this case, as shown in Figure 1, the engine oil tank 18 is connected to an oil pipe a first hydraulic machine 15 connected to the exhaust gas compressor 13 via don 19; via the oil line 20, the first hydraulic machine m g 15 is connected to the second hydraulic machine o 17 connected to the drive shaft 12; and the second hydraulic machine 17 communicates via an oil line 21 with an engine oil tank 18. In this case, the first hydraulic machine 15 coupled to the exhaust supercharger 13 is used in generator drive 4, whereupon the mechanical excess power of the exhaust supercharger 13 is converted to hydraulic power by the first hydraulic machine 15; Accordingly, in the motor load of Fig. 5a, the mechanical excess power of the exhaust compressor 13 is converted by the two hydraulic machines 15 and 17 into the drive power for the drive shaft 12. Both hydraulic machines 15 and 17 are connected via oil lines 19, 20 and 21 to each other and to the engine oil tank 18 for the engine oil cycle.

10 Jos moottoria käytetään kuormituksella, joka on edullisesti 25 % moot torin täyskuormituksesta olevan moottorin alemman kuormitusraja-arvon alapuolella, niin kuvion 2 mukaan moottoriöljysäiliö 18 on kytketty öljyjohdon 22 välityksellä käyttöakseliin 12 kytkettyyn toiseen hydrauliseen koneeseen 17, toinen hydraulinen kone 17 on yhdistetty öljyjohdon välityksellä pakokaasuah-15 timeen 13 kytkettyyn ensimmäiseen hydrauliseen koneeseen 15 ja ensimmäinen hydraulinen kone 15 on öljyjohdon 24 välityksellä puolestaan yhteydessä moottorlöljysäiliön 18 kanssa. Tässä tapauksessa käyttöakseliin 12 kytkettyä toista hydraulista konetta 17 käytetään generaattorikäytössä käyttöakselista mekaanisen tehon ottamiseksi ja muuntamiseksi hydrauliseksi tehoksi. Tämä 20 hydraulinen teho muunnetaan sitten pakokaasuahtimeen 13 kytketyllä ensimmäisellä hydraulisella koneella 15 mekaaniseksi tehoksi ja ajetaan pakokaasuahtimeen 13. Myös tässä käyttötilassa tämän mukaisesti molemmat hydrauliset koneet 15 ja 17 on kytketty moottoriöljykierron öljyjohtojen välityksellä.10, if the engine is operated at a load preferably below 25% of the engine's full load, the engine oil reservoir 18 is connected via an oil line 22 to a second hydraulic machine 17 connected to a drive shaft 12, the second hydraulic machine 17 being connected to an oil outlet The first hydraulic machine 15 connected to the -15 time 13 and the first hydraulic machine 15 are in turn in communication with the engine oil tank 18 via the oil pipe 24. In this case, the second hydraulic machine 17 coupled to the drive shaft 12 is used in generator drive to drive mechanical power from the drive shaft and convert it into hydraulic power. This hydraulic power 20 is then converted into mechanical power by the first hydraulic machine 15 coupled to the exhaust compressor 13 and driven to the exhaust gas compressor 13. Also in this operating mode, accordingly, both hydraulic machines 15 and 17 are connected via oil lines in the engine oil cycle.

Kuvioiden 1 ja 2 suoritusesimerkissä hydrauliset koneet 15 ja 17 on 25 muodostettu hydraulisina koneina, joilla on vakio syrjäytystilavuus. Läpivir-tausmäärä hydraulisten koneiden 15 ja 15 läpi on sitten säädettävissä asetet-o tavilla imukuristimilla 25 ja 26. Kuvion 1 käyttötilassa, jossa moottoria 11 käyte-In the embodiment of Figures 1 and 2, hydraulic machines 15 and 17 are formed as hydraulic machines having a constant displacement volume. The flow rate through the hydraulic machines 15 and 15 is then adjustable by adjustable suction chokes 25 and 26. In the operating state of Figure 1, where the motor 11 is driven

C\JC \ J

ύ tään moottorin ylemmän kuormitusraja-arvon yläpuolella olevalla moottori- ° kuormituksella, imukuristin 25 on aktiivinen ja imukuristin 26 deaktivoitu. Kuvi- ° 30 on 2 käyttötilassa sitä vastoin, jossa moottoria 11 käytetään moottorin alem-ύ With the motor load above the upper load limit of the motor, suction choke 25 is active and suction choke 26 deactivated. Fig. 30 is in operating mode 2, in contrast to motor 11 being driven in

XX

£ man kuormitusraja-arvon alapuolella olevalla moottorikuormituksella, imukuris- σ> tin 26 on aktiivinen ja imukuristin 25 deaktiivinen. Molemmat imukuristimet 25 o ja 26 on kulloinkin kytketty ennen molempia hydraulisia koneita 15 ja 17 öljyn § virtaussuunnassa. Öljyn virtaussuunta öljyjohtojen 19-21 sekä 22 - 24 kauttaWith the motor load below the load limit of man, suction choke 26 is active and suction choke 25 deactivated. Both suction clamps 25 o and 26 are respectively coupled before both hydraulic machines 15 and 17 in the oil flow direction. Direction of oil flow through oil lines 19-21 and 22-24

(V(V

35 on havainnollistettu kuvioissa 1 ja 2 nuolilla öljyjohdoissa.35 is illustrated in FIGS. 1 and 2 by arrows in oil lines.

Keksinnön mukaisessa polttomoottorikoneessa on tämän mukaan 5 molemmat hydrauliset koneet kytketty sekä moottorin ylemmän kuormitusraja-ar-von yläpuolella olevissa käyttötiloissa että myös moottorin alemman kuormitus-raja-arvon alapuolella olevissa käyttötiloissa keskenään moottoriöljykierron öljyjohtojen välityksellä. Keksinnön mielessä turvaudutaan lisäksi moottoriöljy-5 kierron esillä oleviin öljyjohtoihin, niin että on toteutettavissa hyvin kompakti polttomoottorikoneen rakennemuoto ilman lisäksi tulevia hydrauliikkajohtoja. Polttomoottorikoneelle on tunnusomaista kompakti rakennemuoto ja vähäinen moottorin painon suhde sen tehoon.Accordingly, the internal combustion engine machine according to the invention has both hydraulic machines connected both in operating modes above the upper load limit value of the engine and also in operating modes below the lower load limit value of the engine via oil lines in the engine oil cycle. The invention further relies on the present oil lines for the engine oil-5 cycle so that a very compact design of the internal combustion engine can be accomplished without the additional hydraulic lines. An internal combustion engine is characterized by its compact design and low engine weight to power ratio.

Keksinnön mukaisen polttomoottorikoneen toista suoritusesimerkkiä 10 esittävät kuviot 3 ja 4, jolloin kuvioiden 3 ja 4 suoritusesimerkin polttomoottori-kone 27 vastaa olennaisesti kuvioiden 1 ja 2 suoritusesimerkin polttomoottori-konetta 10, niin että tarpeettomien toistamisten välttämiseksi samoja rakenne-ryhmiä varten käytetään samoja viitenumerolta. Kuvio 3 esittää polttomoottori-konetta 27 moottorin ylemmän kuormitusraja-arvon yläpuolella olevassa käyt-15 tötilassa ja kuvio 4 moottorin alemman kuormitusraja-arvon alapuolella olevassa käyttötilassa. Seuraavassa käsitellään vain niitä yksityiskohtia, joiden osalta kuvioiden 3 ja 4 polttomoottorikone 27 eroaa kuvioiden 1 ja 2 polttomoottoriko-neesta 10.Another embodiment 10 of the internal combustion engine of the invention is shown in Figures 3 and 4, wherein the internal combustion engine 27 of the embodiment of Figures 3 and 4 corresponds substantially to the internal combustion engine 10 of Figures 1 and 2 so that the same reference numerals are used. Figure 3 shows an internal combustion engine machine 27 in operating mode above the upper engine load limit and Figure 4 in the operating state below the engine lower load limit. In the following, only the details for which the combustion engine machine 27 of Figures 3 and 4 differs from the combustion engine machine 10 of Figures 1 and 2 will be discussed.

Näin kuvioiden 3 ja 4 suoritusesimerkissä hydrauliset koneet 15 ja 20 15 on muodostettu säädettävällä syrjäytystilavuudella varustettuina hydraulisi na koneina, niin että voidaan luopua erillisesti muodostetuista imukuristimista. Tällaisten säädettävällä syrjäytystilavuudella varustettujen hydraulisten koneiden yhteydessä tilavuusvirtaus niiden läpi on välittömästi säädettävissä. Tällaisten säädettävällä syrjäytystilavuudella varustettujen hydraulisten koneiden 25 käyttämisen yhteydessä on jälleen polttomoottorikoneen sekä rakennemuoto että rakennepaino pienennettävissä.Thus, in the embodiment of Figures 3 and 4, the hydraulic machines 15 and 20 15 are formed as hydraulic machines with adjustable displacement volume so that separately formed suction clamps can be dispensed with. With such hydraulic machines with an adjustable displacement volume, the volume flow through them is immediately adjustable. With the use of such hydraulic machines 25 with adjustable displacement volume, both the design and the structural weight of the internal combustion engine can be reduced again.

o oo o

C\JC \ J

COC/O

o 1·"· oo 1 · „· o

XX

cc 0- <J>cc 0- <J>

LOLO

LOLO

oo

COC/O

OO

oo

(M(M

Claims (3)

66 1. Polttomoottorikone varustettuna moottorilla (11), joka polttaa polttoainetta ja ajaa polttoaineen palamisesta tuotetun tehon moottorin (11) käyt-töakseliin (12), ja pakokaasuahtimella (13), joka alentaa polttomoottorikoneen 5 moottorista (11) lähtevän pakokaasuvirran painetta turbiinissa ja ajaa tällöin tuotetun tehon moottoriin syötettävän palamisilmavirran kokoonpuristamiseksi ilmanpuristimeen, jolloin pakokaasuahtimen (13) turbiiniroottorista ja ilmanpu-ristinroottorista muodostettu pakokaasuahtimen juoksupyörä on kytketty ensimmäiseen hydrauliseen koneeseen (15), jolloin lisäksi moottorin (11) käyttö-10 akseli (12) on kytketty toiseen hydrauliseen koneeseen (17), tunnettu siitä, että a) silloin, kun moottoria (11) käytetään kuormituksella, joka on moottorin ylemmän kuormitusraja-arvon yläpuolella, pakokaasuahtimen juoksupyö-rään kytketty ensimmäinen hydraulinen kone (15) sen generaattorikäytössä ot- 15 taa pakokaasuahtimen juoksupyörästä mekaanista tehoa ja muuntaa hydrauliseksi tehoksi, joka sitten muunnetaan käyttöakseliin kytketyllä toisella hydraulisella koneella (17) sen moottorikäytössä mekaaniseksi tehoksi ja ajetaan käyttöakseliin (12), b) silloin, kun moottoria (11) käytetään kuormituksella, joka on moot-20 torin alemman kuormitusraja-arvon alapuolella, moottorin käyttöakseliin (12) kytketty toinen hydraulinen kone (17) sen generaattorikäytössä ottaa käyttöak-selista mekaanista tehoa ja muuntaa hydrauliseksi tehoksi, joka sitten pakokaasuahtimen juoksupyörään kytketyllä ensimmäisellä hydraulisella koneella (15) sen moottorikäytössä muunnetaan mekaaniseksi tehoksi ja ajetaan pako-25 kaasuahtimeen (13), c) pakokaasuahtimen juoksupyörään kytketty ensimmäinen hydrau- ^ linen kone (15) ja käyttöakseliin kytketty toinen hydraulinen kone (17) kulloin- g kin on kytketty kytkemällä moottoriöljysäiliö (18) väliin moottoriöljykierron öljy- ό johtojen (19, 20, 21,22, 23, 24) välityksellä, x 30 jolloin moottorin ylempi kuormitusraja-arvo on noin 85 % moottorin * täyskuormituksesta, ja 5. moottorin alempi kuormitusraja-arvo on noin 25 % moottorin täys in § kuormituksesta.An internal combustion engine equipped with an engine (11) for burning fuel and driving the combustion power to the drive shaft (12) of the engine (11) and an exhaust gas compressor (13) for reducing the pressure of the exhaust stream from the engine (11) of the combustion engine; a power output for compressing the combustion air flow supplied to the engine to the air clamp, wherein the impeller impeller formed from the turbine rotor and the air compressor rotor of the exhaust compressor (13) is coupled to the first hydraulic machine (15); ), characterized in that a) when the engine (11) is operated at a load above the upper load limit value of the engine, the first hydraulic machine (15) coupled to the impeller impeller for its generator drive removes the exhaust impeller impeller mechanically. power and converting it into hydraulic power, which is then converted into mechanical power by the second hydraulic machine (17) coupled to the drive shaft in its motor drive and driven to the drive shaft (12), b) when the engine (11) is operated at a load below the value, the second hydraulic machine (17) coupled to the engine drive shaft (12) in its generator drive receives mechanical drive power and converts to hydraulic power which is then converted to mechanical power by the first hydraulic machine (15) connected to the impeller impeller (13), (c) the first hydraulic machine (15) coupled to the exhaust gas impeller impeller and the second hydraulic machine (17) coupled to the drive shaft are respectively coupled by connecting the engine oil tank (18) between the engine oil circuit oil lines (19, 20, 21). , 22, 23, 24) one, x 30, whereby the upper load limit of the motor is about 85% of the full load of the motor *, and the lower load limit value of the 5th engine is about 25% of the full load of the motor. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen polttomoottorikone, tunnet- 35 tu siitä, että ensimmäinen hydraulinen kone (15) ja toinen hydraulinen kone (17) on muodostettu säädettävällä syrjäytystilavuudella varustettuina hydrauli- 7 sinä koneina.Internal combustion engine machine according to claim 1, characterized in that the first hydraulic machine (15) and the second hydraulic machine (17) are formed as hydraulic machines with adjustable displacement volume. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen polttomoottorikone, tunnettu siitä, että ensimmäinen hydraulinen kone (15) ja toinen hydraulinen kone (17) on muodostettu vakioisella syrjäytystilavuudella varustettuina hyd-5 raulisina koneina, jolloin ennen jokaista hydraulista konetta (15, 17) on kytketty kulloinkin imukuristin (25, 26). 't δ c\j CO o o X cc CL CD LO LO O CO O O C\l 8Internal combustion engine according to Claim 1 or 2, characterized in that the first hydraulic machine (15) and the second hydraulic machine (17) are formed as hydraulic machines with a constant displacement volume, each of which is connected to each hydraulic machine (15, 17). a suction choke (25, 26). 't δ c \ j CO o o X cc CL CD LO LO O CO O O C \ l 8
FI20060559A 2005-06-09 2006-06-07 internal combustion engine FI124489B (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005026602 2005-06-09
DE102005026602A DE102005026602B3 (en) 2005-06-09 2005-06-09 Internal combustion engine, e.g. for motor vehicle, has exhaust gas supercharger connected to first hydraulic machine and engine drive shaft to second hydraulic machine

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20060559A0 FI20060559A0 (en) 2006-06-07
FI20060559A FI20060559A (en) 2006-12-10
FI124489B true FI124489B (en) 2014-09-30

Family

ID=36651388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20060559A FI124489B (en) 2005-06-09 2006-06-07 internal combustion engine

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP4758828B2 (en)
KR (1) KR20060128666A (en)
CN (1) CN100585142C (en)
DE (1) DE102005026602B3 (en)
FI (1) FI124489B (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102400774A (en) * 2011-11-11 2012-04-04 中国重汽集团济南动力有限公司 Sinotruk D12-series engine
CN103850781B (en) * 2014-03-28 2016-04-13 长城汽车股份有限公司 Pressurized machine
CN108506094A (en) * 2017-02-28 2018-09-07 日立汽车系统(苏州)有限公司 Gas-turbine unit

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3532938C1 (en) * 1985-09-14 1986-09-18 M.A.N.-B & W Diesel GmbH, 8900 Augsburg Internal combustion engine charged by means of an exhaust gas turbocharger with an exhaust gas excess energy conversion device
DE3703143A1 (en) * 1987-02-03 1988-08-11 Thomson Brandt Gmbh METHOD FOR TRANSMITTING AN AUDIO SIGNAL

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060128666A (en) 2006-12-14
CN100585142C (en) 2010-01-27
JP4758828B2 (en) 2011-08-31
JP2006342801A (en) 2006-12-21
DE102005026602B3 (en) 2006-11-30
CN1877099A (en) 2006-12-13
FI20060559A0 (en) 2006-06-07
FI20060559A (en) 2006-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11754005B2 (en) Internal combustion engine
US9212601B2 (en) Device and vehicle or production machine
US20110197582A1 (en) exhaust arrangement for an internal combustion engine
US20060260308A1 (en) Toroidal intersecting vane gas management system
JP5453287B2 (en) Supercharged compressor and method for controlling a supercharged compressor
JP2006348947A (en) Internal combustion engine with exhaust pressure regenerator
KR20160132023A (en) Four-cycle internal combustion engine with pre-stage cooled compression
FI124489B (en) internal combustion engine
US6966183B2 (en) Supercharged internal combustion engine
JP2006300064A (en) Exhaust driven supercharger of internal combustion engine
JP2006517634A5 (en)
JP6804345B2 (en) Supercharging system and internal combustion engine
US6726457B2 (en) Compressor with supercharged inlet
CN214092493U (en) Hydraulic circuit system for supercharging diesel generator by adopting hydraulic pump
WO1980000169A1 (en) A vehicle combustion engine of the compound type
CN101676533B (en) Waste gas energy air compressor
JPS6019938Y2 (en) turbo compound engine
CN211692827U (en) Two-stage integrated compressor
CN210218020U (en) Direct-connected oil medium-pressure compressor using gasoline engine as power source
Lysholm et al. The Elliott-Lysholm Supercharger
CN104454228B (en) External internal combustion piston oil engine
CN111219331A (en) Two-stage integrated compressor
FR2523212A1 (en) Heat engine pressure charge - uses steam engine to drive compressor using condenser as cold source
JP2008303780A (en) Exhaust turbo compound system in internal combustion engine
CN103925082A (en) Two-stage compression internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 124489

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: MAN ENERGY SOLUTIONS SE

MM Patent lapsed