FI59461C - Foerfarande och anordning foer behandling av instroemningsluften vid kompressoruppladdade dieselmotorer - Google Patents

Foerfarande och anordning foer behandling av instroemningsluften vid kompressoruppladdade dieselmotorer Download PDF

Info

Publication number
FI59461C
FI59461C FI3020/74A FI302074A FI59461C FI 59461 C FI59461 C FI 59461C FI 3020/74 A FI3020/74 A FI 3020/74A FI 302074 A FI302074 A FI 302074A FI 59461 C FI59461 C FI 59461C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
air
engine
cylinders
compressor
cooling
Prior art date
Application number
FI3020/74A
Other languages
English (en)
Other versions
FI59461B (fi
FI302074A (fi
Inventor
Bernard Treuil
Original Assignee
Semt
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
Priority claimed from FR7336900A external-priority patent/FR2247625A1/fr
Priority claimed from FR7346749A external-priority patent/FR2256322A2/fr
Application filed by Semt filed Critical Semt
Publication of FI302074A publication Critical patent/FI302074A/fi
Publication of FI59461B publication Critical patent/FI59461B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI59461C publication Critical patent/FI59461C/fi

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0437—Liquid cooled heat exchangers
    • F02B29/0443—Layout of the coolant or refrigerant circuit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0412—Multiple heat exchangers arranged in parallel or in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B33/00—Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F02B33/44—Passages conducting the charge from the pump to the engine inlet, e.g. reservoirs
    • F02B33/443—Heating of charging air, e.g. for facilitating the starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/004—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust drives arranged in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/013—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/22—Control of the pumps by varying cross-section of exhaust passages or air passages, e.g. by throttling turbine inlets or outlets or by varying effective number of guide conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
    • F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
    • F02M31/04—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

ΓΒΒ^Ι γβι m1,icuulutusjulkai*u JCTa W (11) UTLÄOCNINGSSKRIFT 59461 (15) Patentti cySr.netty 10 03 1031 L%e#v Patent iteddelat (SI) »atVa3 ΪΛ2 H 3VOO, I 02 N 17/<*
SUOMI—FINLAND (21) PKWttmakwMi·—PaMwaMAknint 3020/7U
(22) Hakamiiptivt—Am6kntngfd«g 16.10.7U
' (Μ) ΑΝηφΙΜ—dWehMadaf 16.10.7¾ (41) TwtWt JmIMwIbI—HMt arffawtHg ιγ qU 73 »•“"«Μ· “ (MINMM.NWI.M.r.-
Patent· oeh raflstarttyralaan ' ' AmekwediidedmiUkrifiwipub#ew^ 30.oU.8l (32)(33)(31) ^rr<«ty ««wXhws—e^erd K«erHet 16.10.73 28.12.73 Ranska-Frankrike(FR) 7336900, 73^67^9 (71) Soci€t£ d'^tudes de Machines Thermiques S.E.M.T., 2, Quai de la Seine, 93202 Saint-Denis, Ranska-Frankrike(FR) (72) Bernard Treuil, Paris, Ranska-Frankrike(FR) (7¾) Oy Borenius & Co Ab (5¾) Menetelmä ja laitteisto kompressorikäyttöisten dieselmoottorien sisään-virtausilman käsittelemiseksi - Förfarande och anordning för behandling av inströmningsluften vid kompressoruppladdade dieselmotorer
Keksinnön kohteena on tapa käsitellä polttomoottoreiden sisäänvirtaus-ilmaa, erikoisesti dieseltyyppisissä moottoreissa, joissa sovelletaan polttoaineen sisäänsuihkuttamista ja puristussytytystä, ja joilla on suhteellisen pieni tilavuusmääräinen puristussuhde, joka sopivasti on 8...12, ja joiden sisäänvirtausilma puristetaan voimakkaasti esim. niinkin suureen puristussuhteeseen kuin 5. Erikoisesti keksinnön kohteena on menetelmä pienellä tilavuusmääräisellä puristussuhteella toimivan kompressorikäyttöisen dieselmoottorin sylinterien palamis-ilman lämmittämiseksi moottorin käynnistämisen mahdollistamiseksi, mikä palamisilma normaalisti jäähdytetään ennen sen johtamista sylinte-reihin saattamalla ilma lämmönvaihtokosketukseen jäähdytysväliaineen kanssa, minkä menetelmän mukaan ennen käynnistämistä näihin sylinte-reihin syötetty palamisilma lämmitetään, kunnes tämä ilma sylinterei-hin tullessaan saavuttaa määrätyn lämpötilan ennen kokoonpuristumista. Keksinnön kohteena on myös tämän menetelmän soveltamiseen käytettävä laitteisto.
On ennestään tunnettua, että kompressorikäyttöisen dieselmoottorin tehon suurentamiseksi voidaan suurentaa moottoriin syötetyn esipuris-tetun palamisilman painetta ja täten myös sen määrää ja samalla vastaavasti lisätä sitä polttoainemäärää, joka jokaisen työjakson 2 59461 aikana suihkutetaan moottoriin. Puristettu ilma saadaan yleensä yhdestä tai useammasta pakokaasujen käyttämästä turbokompressorista, joka syöttää palamisilmaa moottorin tuloilmankokoojaan, jolloin nämä kompressorit ovat ilmakompressoreita, jotka on kytketty tavallisesti pakokääsukäyttöiseen turpiiniin, joka on liitetty moottorin pako-kaasukokoojaan. On yleensä sopivaa tai välttämätöntä jäähdyttää kokoonpuristettaessa lämminnyttä sisäänvirtausilmaa kompressorin jälkeen sovitetun jäähdyttimen avulla, joka siten sijaitsee tuloilma-kokoojan ja kompressorin välillä, vast, viimeisen kompressorin välillä siinä tapauksessa, että käytetään useita sarjaan kytkettyjä komp-ressoreita, minkä jäähdytyksen seurauksena sylintereihin suihkutetun ilmamäärän paino suurenee samaa tilavuutta kohden, ja samalla saadaan lämpötila sijaitsemaan oikealla tasolla moottorin työjakson aikana.
Ei kuitenkaan ole mahdollista moottorin määrättyä tilavuusmääräistä puristussuhdetta käytettäessä lisätä ilman puristussuhdetta, toisin sanoen esipuristetun sisäänvirtaavan ilman paineen ja ilmastollisen paineen suhdetta, koska tämä voisi palamisen yhteydessä aiheuttaa paineita, jotka voisivat ylikuormittaa moottorin osia. Tällaisten haittojen välttämiseksi on pakko pienentää moottorin tilavuusmääräistä puristussuhdetta. Jos tätä suhdetta kuitenkin pienennetään siten, että se joutuu määrätyn raja-arvon, esim. arvon 12 alapuolelle, aiheutuu pienentämisestä se haitta, että moottorin käynnistyminen vaikeutuu ja että moottori tulee toimimaan epätasaisesti pienellä kuormituksella ja erikoisesti tyhjäkäynnissä, koska sisäänvirtaavan ilman lämpötila esipuristuksen jälkeen ei ole riittävän korkea tyydyttävän itsesytytyksen saavuttamiseksi sen jälkeen, kun polttoainetta on ruiskutettu sylinteriin.
Keksinnön eräänä tarkoituksena on näin ollen poistaa edellä mainitut haitat ja täten aikaansaada mahdollisuus suurentaa määrätyn iskutila-vuuden omaavan kompressorikäyttöisen dieselmoottorin maksimaalisesti otettavissa olevaa tehoa.
Moottorin syötetyn ilman väliaikainen esilämmitys käynnistyksen, tyhjäkäynnin tai pienen kuormituksen esiintyessä suoritetaan ennen kuin ilma virtaa moottorin palamistilaan tai puristetaan tai käytetään palamistiloissa palavan polttoaineen jatkopalamiseen tai ennen kuin polttoainetta suihkutetaan sylintereihin tai ennen kuin polttoaine sekoittuu ilman kanssa näissä sylintereissä.
59461 3 Tätä varten voidaan menetellä siten, että väliaikaisesti padotaan tai kuristetaan pakokaasuvirtaa kehittämällä tämän virran yhdessä tai useammassa kohdassa paineen alenemista, joka kohta tai jotka kohdat sijaitsevat toisaalta yhden tai useamman moottorisylinterin ja toisaalta yhden tai useamman ympäristöön johtavan pakokaasun poistoaukon välillä. Pakokaasuvirran tällainen kuristaminen voidaan tällöin aikaansaada pakokaasuvirrassa yhden tai useamman moottori-sylinterin ja vastaavan pakokaasukokoojan välillä tai pakokaasun lähtöaukon läheisyydessä tai lähtöaukon alavirran puolella ympäristöön yhdessä tai useammassa pakokaasunkokoojassa, puristukseen käytettävän turbokompressorin kompressoriosan käyttöturbiinin joko ylävirran puolella tai alavirran puolella. Tämä kuristaminen aikaansaadaan siten esim. ulosvirtaavassa pakokaasussa yhden tai useamman moottori-sylinterin ja sen liitoskohdan välillä, jossa tämä pakokaasuvirta kohtaa sen kootun pääkaasuvirran, joka virtaa vastaavassa pakokaasu-kokoojassa. Haluttu paineen aleneminen voidaan myös aikaansaada vaihtelemalla ja erikoisesti pienentämällä pakokaasuputken poikkileikkausta. Tämä sovitus on erikoisen edullinen moottoria käynnistettäessä eli käsin pyöritettäessä, koska se johtaa moottorisylinte-rien pienempään tyhjenemiseen. Puristuksen kautta lämminnyt ilma jää tällöin sylintereihin, joten saadaan haluttu lämmönsyöttö puristettuun ilmaan. Virtausmäärän kuristaminen lopetetaan heti moottorin käynnistyttyä, mutta se voidaan mahdollisesti myös jättää vaikuttamaan, ja sitä voidaan jatkuvasti muuttaa moottorin kuormituksen perusteella, sopivasti varsinkin automaattisen ohjausjärjestelmän avulla.
Sopivasti voidaan menetellä siten, että aikaansaadaan esilämmitys-aste säädettävästä suihkuttamalla ja polttamalla polttoainetta moottorin ainakin yhdessä tuloilmakokoojassa niin, että saadaan kuumia palamiskaasuja, jotka sekoitetaan suoraan siihen puristettuun ilmaan, joka syötetään tuloilmakokoojaan. Tämän kaasuseoksen palamista ylläpitävä hapenpitoisuus tulee olemaan riittävän suuri siten, että moottorin sylintereissä aikaansaadaan luotettava sytytys, erikoisesti moottoria käynnistettäessä; moottorin käynnistyttyä voidaan tämä tuloilmakokoojassa tapahtuva polttaminen lopettaa.
Kun on kysymys moottorista, joka toimii puristetulla palamisilmalla, joka ennen sen johtamista sylintereihin on jäähdytetty painekäyttöi-sellä jäähdytysväliaineella, joka johdetaan jäähdytyskanavien läpi, voidaan haluttaessa tällainen esilämmitysvaihe aikaansaada siten, että t 59461 jäähdytysväliaine valinnavaraisesti korvataan tilapäisenä apukeinona käytetyllä lämmitysväliaineella. Tämän sovituksen etuna on, että sylintereihin syötetty ilma esilämpenee vaiheessa, jossa tehollinen puristuspaine on nolla tai pieni (käynnistettäessä sekä tyhjäkäynnis-sä että pienillä kierrosluvuilla toimittaessa), kun taas esilämmitys keskeytetään ja syötetty ilma sen sijaan jäähdytetään tavalliseen tapaan puristuspaineen ollessa suuri.
Tällaisen sovituksen etuna on myös se, että sen ansiosta voidaan itse moottoria esilämmittää ennen käynnistystä käyttämällä moottorin omaa normaalia jäähdytyspiiriä. Heti moottorin käynnistyttyä ja lämmettyä voidaan lämpöväliaineen kierto keskeyttää ja jäähdytyspiiri saattaa jälleen normaalikäyttöön.
Johdannossa esitetty keksinnön mukainen menetelmä tunnetaan siitä, että moottorin männät myös saatetaan toimimaan tyhjiltään määrättyjen toimintajaksojen aikana, jolloin sylinterit ovat täynnä ilmaa, mutta niihin ei syötetä polttoainetta, ja samalla estetään tai vähennetään | ilman virtausmahsollisuuksia moottorin pakokaasupiirissä, kunnes sylintereihin täten suljetun ilman lämpötila saavuttaa riittävän arvon näihin sylintereihin tämän jälkeen syötetyn polttoaineen sytyttämiseksi.
Keksinnön mukaisen menetelmän eri vaiheita voidaan tietenkin käyttää joko kutakin erikseen tai eri yhdistelminä. Esilämmitysvaihe voi sopivasti olla automaattisesti ohjattu servoelinten tai senkaltaisten ohjauselinten avulla, jotka toimivat hetkellisesti esiintyvien käyttö-olosuhteiden perusteella ja vaihtelevat puristetun ilman lämpötilaa pääasiallisesti jatkuvasti kääntäen verrannollisesti moottorin hetkel-liskuormitukseen tai sen kierroslukuun ja mahdollisesti ilmanpaineeseen. Tällä tavoin voidaan keksintöä sovellettaessa aikaansaada automaattinen säätö moottorin sylintereihin syötetyn ilman lämpötilan • pitämiseksi aina arvossa, joka sijaitsee sellaisen alimman lämpötilan, jossa sisäänsuihkutetun polttoaineen syttyminen on mahdollista puristus-iskun lopussa ja moottorin toimiessa pienellä teholla, ja toisaalta korkeimman lämpötilan välillä, joka mahdollistaa sopivan ilmansyötön siinä tapauksessa, että moottori toimii täydellä teholla ja siinä käytetään sylintereihin syötetyn puristetun ilman maksimipainetta.
i 59461 5
Keksinnön kohteena on myös laitteisto edellä kuvatun menetelmän toteuttamiseksi, varsinkin siinä tapauksessa, että on kysymys moottorista, jota syötetään ainakin yhdellä pakokaasukäyttöisellä turbo-kompressorilla. Tämän laitteiston tunnusmerkit ilmenevät oheisesta laitteistoa koskevasta vaatimuksesta.
Keksinnön antamien teknisten etujen ja sen mukaan suoritettujen laittei- · den yksinkertaisuuden ansiosta keksintö edustaa huomattavaa teknistä edistymistä, verrattuna tämän alan ennestään tunnettuun tekniikkaan. Keksintö voidaan toteuttaa yksinkertaisin ja suhteellisen pieniä kustannuksia vaativin keinoin, ja on luotettava.
Keksintö selitetään seuraavassa lähemmin oheisten piirustusten perusteella, joiden kuvio 1 kaaviollisesti esittää kompressorikäyttöistä dieselmoottoria, joka on varustettu useilla vaatimuksissa mainituilla keksinnön mukaisilla rakenteilla, ja kuvio 2 samoin kaaviollisesti näyttää pakokaasuvirran kuristuselimien suoritusmuotoja, jotka on järjestetty tämän kuvion eri kohtiin havainnollistamaan niitä useita eri mahdollisuuksia, jotka ovat olemassa keksinnön toteuttamiseksi käytännössä.
Kuviossa 1 on dieselmoottori merkitty numerolla 1. Tässä moottorissa on joukko sylintereitä 2, jotka tässä on näytetty riviin sovitettuina, mutta jotka tietenkin voivat sijaita missä tahansa dieselmoottorille sopivassa järjestelyssä, esim. yhdessä muodostaa erilaisia V-moottorei-ta. Moottorissa on ainakin sisäänvirtaavan ilman kokooja 3, joka on liitetty moottorin eri sylintereihin haaraputkella 4, ja vähintään yksi pakokaasukokooja 5, joka on liitetty vastaaviin sylintereihin haaraputkilla 6. Oletetaan, että moottorin tilavuusmääräinen puristus-suhde on suhteellisen pieni, toisin sanoen pienempi kuin 12 (esim. = 8,5), ja erikoisesti on se voimakkaasti kompressorikäyttöinen (jolloin puristussuhde on esim. 4 tai tätä suurempi), jolloin käytetään yhtä tai useampaa turbokompressoria, joista tässä on esitetty kaksi, nimittäin suurpaine-turbokompressori 7 ja pienpaine-turbokompressori 8. Kummassakin turbokompressorissa on kompressoriosa 7a, vast. 8a, joka on kytketty pakokaasujen käyttämään käyttöturbiiniin 7b, vast. 8b. Suurpaineturbiinin 7b sisäänvirtauskohta 9 on liitetty pakokaasu-kokoojan 5 alavirran puoleiseen päähän, toisien sanoen lähtökohtaan, kun taas tämän turbiinin 7b lähtökohta 10 on liitetty putkijohdolla 11 6 59461 pienpaineturbiinin 8b sisäänmenoaukkoon 12, jonka pienpaineturbiinin lähtöpuoli 13 on yhteydessä ympäristön ilmaan pakokaasukanavan 14 välityksellä, jona voi olla esim. paisuntasuulake tai hormikanava. Pienpainekompressori 8a imee ilmaa ympäröivästä ilmatilasta sisään-virtausaukon 15 kautta ja syöttää kokoonpuristuneen ilman lähtöaukon 16 ja välijäähdyitimen 17 kautta suurpainekompressorin 7a sisään-menoon ilmakanavien 19, 20 kautta, jotka on sovitettu välijäähdytti-men 17 sisääntuloaukon, vast, lähtöaukon ja kompressorin 8a lähtö-aukon 16 vast, kompressorin 7a tuloaukon 18 väliin. Kompressorin 7a ilmanlähtöaukko 21 on kanavalla 22 liitetty jälkijäähdyttimen 23 sisäänmenoon, ja tämän jäähdyttimen lähtöaukko on yhdistetty tulo-ilmakokoojan 3 ylävirran puoleiseen päähän. Ilman välijäähdyttimenä 17 ja jälkijäähdyttimenä 23 on lämmönvaihtimet, joiden läpi syötetään jäähdytysväliainevirta, esim. jäähdytysnestettä. Jäähdytysväliaineen molempien lämmönvaihtimien läpi menevät virtauskanavat on sarjassa liitetty jäähdytyslaitteistoon, jossa sopivasti käytetään vettä jäähdytysväliaineena. J-ähdytyslaitteena voi esim. olla jäähdytys-ilman läpivirtaama jäähdytin, jäähdytysväliainesäiliö tai vesijohto.
Ilmanjäähdyttimen 17 tulo- ja menoaukot 24, 25 on siis liitetty kylmänveden lähteeseen 28 syöttö- ja paluujohtojen 26, 27 avulla. Samalla tavoin on jälkijäähdyttimen 23 tulo- ja menoaukot 29 ja 30 liitetty jäähdytyslaitteeseen 33 syöttöveisputkien 31, 31a ja paluu-vesiputkien 32, 32a avulla.
Eräs tapa toimia perustuu siihen, että esipuristetun puristusilman esilämmittämiseksi, kun moottori käynnistetään sen oltua pysähdyksissä, tai moottori toimii pienellä kuormituksella tai pienellä kierros-luvulla, ilmaa lämmitetään sen virratessa normaalisti ilman jäähdytystä varten sovitetun jälkijäähdyttimen 23 läpi, sen sijaan että ilmaa jäähdytettäisiin tässä. Tätä varten korvataan jälkijäähdyttimen 23 jäähdytysväliainevirta lämpimällä väliaineella, esim. lämpimällä vedellä tai muulla lämpimällä nesteellä niin, että ilmanjäähdytin 23 muuttuu ilmanlämmittimeksi ja toimii tällaisena. Tätä varten voidaan kolmitieventtiili 34, vast. 35 olla kytkettynä syöttöjohtoon 31, 31a, vast, paluujohtoon 32, 32a, jolloin ensimmäisessä kolmitieventtiilissä 34 on sisäänmeno, joka on syöttöjohdolla 31b yhdistetty lämpöväliaine-lähteeseen 36, ja toisen kolmitieventtiilin paluujohto 32b on yhteydessä samaan lämpöväliainelähteeseen 36, jolloin venttiilit on sovi- 59461 7 tettu siten, että ilman jälkijäähdyttimeen 23 voidaan vaihtoehtoisesti johtaa jäähdytysväliainetta jäähdytysväliainelähteestä 33 tai lämmitys-väliainetta lämmitysväliainelähteestä 36. Viimeksi mainittuna voi olla esim. lämminvesikattila tai höyrykattila tai jokin toinen lämmin-vesijärjestelmä. Ohjaamalla venttiilejä 34 ja 35 samanaikaisesti joko käsin tai muulla tavoin, voidaan jälkijäähdytin 23 vuoron perään tai vaihtoehtoisesti liittää joko jäähdytysväliainelähteeseen 33 puristus-ilman jäähdyttämiseksi moottorin normaalikäytössä, tai lämpöväliaine-lähteeseen 36 puristusilman esilämmittämiseksi ennen moottorin käynnistämistä tai käynnistyksen ajaksi, ja edelleen moottorin toimiessa pienellä kuormalla tai pienellä kierrosluvulla. Siinä tapauksessa, että jäähdytysväliainelähteenä 33 on puhaltimen jäähdyttämä jäähdytin, voidaan venttiilijärjestelmä 34, 35 sovittaa siten, että lämpöväli-ainelähde 36 voidaan kytkeä sarjaan ilmajäähdyttimen 23 jäähdytys-piirin 29, 30 kanssa ilman, että tämä viimeksi mainittu kytketään irti jäähdyttimestä 33, joka täten tulee olemaan jatkuvasti kytkettynä sarjassa jäähdytyspiirissä*. toisin sanoen olla jatkuvasti liitettynä ilmanjäähdyttimen 23 tuloputkeen 29, vast, lähtöputkeen 30.
Puristusilman esilämmittäminen erikoisesti moottoria käynnistettäessä voidaan suorittaa siten, että käytetään poltinta 37, joka voi olla sovitettu tuloilmakokoojan 3 yhteyteen tai tämän välittömään läheisyyteen, jolloin lämpimät palamiskaasut suihkutetaan suoraan ilman-kokoojaan 3, jossa ne sekoittuvat puristusilmaan siten, että tämä esilämpenee.
Moottorin rungossa 2’ on tavalliseen tapaan jäähdytysjärjestelmä sylinterien jäähdyttämiseksi jäähdytysvedellä, jolloin tuloputki 38 ja lähtöputki 39 ovat yhdistetyt ulkopuoliseen jäähdytysväliainelähteeseen 40 syöttöjohdon 41, vast, paluujohdon 42 avulla.
Moottorin sylintereihin ennen käynnistystä syötetyn puristusilman esilämmittämiseksi voidaan keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaan saattaa kuumaa lämmönsiirtoväliainetta virtaamaan moottorin jäähdytysjärjestelmän 38, 39 läpi käytössä tavallisesti käytetyn jäähdytysväliaineen asemesta niin, että moottorin sylinterit ja täten näihin virtaava puristusilma esilämpenevät. Tätä tarkoitusta varten voidaan putket 38, 39 liittää putkiin 41, 42 kahden kolmitie-venttiilin 43, 44 välityksellä, jotka puolestaan on johdoilla 45, 46 8 59461 liitetty kuuman lämmönsiirtoväliaineen lähteeseen 47. Vastaavat jäähdytys- ja lämmitysväliainelähteet 40 ja 47 on siis liitetty eri haaroihin kolmitieventtiilien 43, 44 välityksellä. Samanaikaisesti ohjaamalla näitä venttiilejä voidaan siis haluttaessa moottorin jäähdytyspiiri 38, 39 peräkkäin tai vaihtoehtoisesti liittää joko moottorin jäähdytysväliainelähteeseen 40 sylinterien lämmittämiseksi normaalikäytössä, tai lämpöväliainelähteeseen 47 moottorin esilämmittä-miseksi ennen sen käynnistämistä. Varsinkin siinä tapauksessa, että jäähdytysväliainelähteenä 40 on puhaltimen jäähdyttämä jäähdytin, voidaan venttiilijärjestelmä 43, 44 mahdollisesti sovittaa siten, että se voi liittää lämpöväliainelähteen 47 sarjaan moottorin jäähdytys-piirin 48, 49 kanssa ilman, että jäähdytyspiiri kytketään pois jäähdyt-timestä 40, joka täten tulee olemaan jatkuvasti kytkettynä jäähdytys-piiriin.
Kun halutaan väliaikaisesti esilämmittää puristusilmaa käynnistettäessä tai pienen kuorman vallitessa perustuu siihen, että pakokaasuvirtaa jarrutetaan, estetään tai kuristetaan väliaikaisesti sovittamalla jokin este, toisin sanoen painehäviöitä aiheuttava elin pakokaasu-kokoojan 5 alavirranpuoleiseen osaan, tai suurpaineturbiinin 7b lähtö-päähän. Tällaisena pakokaasuvirran kuristavana elimenä voi olla pelti 48, joka väliaikaisesti sijoitetaan johtoon 11 turbiinin 7b lähtöaukon 10 jälkeen. Tällaista kuristuselintä ohjattaessa siten, että se kuristaa,pakokaasuvirtaa, tulevat moottorin sylinterit tyhjenemään epätäydellisestä, jolloin jäljellä oleva ilma, joka sitä ennen on lämmennyt puristuksen takia, tulee esilämmittämään sitä puristus-ilmaa, joka tämän jälkeen syötetään sylintereihin. Heti, kun moottori on käynnistynyt, keskeytetään pakokaasuvirran osittainen kuristaminen. Kuristaminen voidaan tietenkin aikaansaada millä tahansa sopivilla keinoilla, esim. käyttämällä läppää 48 tai reikälevyä 49 tai senkaltaista, joka voidaan siirtää pakokaasuputkiin pakokaasuvirran kuristamiseksi. Kuristus voidaan tietenkin myös sijoittaa johonkin muuhun kohtaan kuin mitä piirustuksessa on näytetty, esim. ennen turbiinia 7b tai turbiinin 8b jälkeen.
Kuvion 2 näyttämässä keksinnön mukaisessa suoritusesimerkissä on pakokaasukokoojan 5 alavirran puoleiseen päähän sijoitettu elin 51, jolla voidaan valinnanvaraisesti säätää pakokaasuvirtaa. Eräät vaihtoehtoiset sijoitusmahdollisuudet on katkoviivoin esitetty putkessa 1 1 ennen turbiinia 8b ja tämän turbiinin lähtöjohdossa. Kuvio 2

Claims (2)

59461 9 esittää sitä paitsi kuritusten vaihtoehtoisia suoritusmahdollisuuksia jokaisen sylinterin haaraputken 6 yhteydessä. Kuvio 1 esittää lisäksi sitä aikaisemmin mainittua suoritusmuotoa, jonka mukaan moottori 1 on sijoitettu seinien 50 ympäröimään tilaan niin, että moottoria voidaan esilämmittää puhaltamalla lämmintä ilmaa tähän tilaan. Tämä lämmitys lopetetaan moottorin käynnistyttyä.
1. Menetelmä pienellä tilavuusmääräisellä puristussuhteella toimivan kompressorikäyttöisen dieselmoottorin sylinterien palamisilman lämmittämiseksi moottorin käynnistämisen mahdollistamiseksi, mikä palamis-ilma normaalisti jäähdytetään ennen sen johtamista sylintereihin saattamalla ilma lämmönvaihtokosketukseen jäähdytysväliaineen kanssa, minkä menetelmän mukaan ennen käynnistämistä näihin sylintereihin syötetty palamisilma lämmitetään, kunnes tämä ilma sylintereihin tullessaan saavuttaa määrätyn lämpötilan ennen kokoonpuristamista, tunnettu siitä, että moottorin männät myös saatetaan toimimaan tyhjiltään määrättyjen toimintajaksojen aikana, jolloin sylinterit ovat täynnä ilmaa, mutta niihin ei syötetä polttoainetta, ja samalla estetään tai vähennetään ilman virtausmahdollisuuksia moottorin pakokaasupiirissä, kunnes sylintereihin täten suljetun ilman lämpötila saavuttaa riittävän arvon näihin sylintereihin tämän jälkeen syötetyn polttoaineen sytyttämiseksi.
2. Laitteisto patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän soveltamiseksi pienellä puristussuhteella toimivassa kompressorisyöttöisessä dieselmoottorissa, jossa laitteistossa on kompressori-ilman jäähdyttämiseksi lämmönvaihdin, joka on sovitettu palamisilman tulopiiriin ja normaalisti on yhdistetty kylmän jäähdytysväliaineen lähteeseen, tunnet- t u siitä, että laitteistossa yhdistelmänä on: lämpölähteen syöttämä lämmittävän väliaineen apupiiri, joka on haaroitettu mainitusta lämmönvaihtimesta kolmitieventtiilien avulla tämän lämmönvaihtimen yhdistämiseksi joko mainittuun lämpölähteeseen tai mainittuun kylmään lähteeseen, ja vähintään yksi kääntyvä läppä tai vastaava sulkuelin, joka on sijoitettu pakokaasupiirin valittuun kohtaan.
FI3020/74A 1973-10-16 1974-10-16 Foerfarande och anordning foer behandling av instroemningsluften vid kompressoruppladdade dieselmotorer FI59461C (fi)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7336900A FR2247625A1 (en) 1973-10-16 1973-10-16 Conditioning of diesel engine's inlet air - involves precompressing flow by controlled interruption of supply
FR7336900 1973-10-16
FR7346749 1973-12-28
FR7346749A FR2256322A2 (en) 1973-12-28 1973-12-28 Conditioning of diesel engine's inlet air - involves precompressing flow by controlled interruption of supply

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI302074A FI302074A (fi) 1975-04-17
FI59461B FI59461B (fi) 1981-04-30
FI59461C true FI59461C (fi) 1981-08-10

Family

ID=26217983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI3020/74A FI59461C (fi) 1973-10-16 1974-10-16 Foerfarande och anordning foer behandling av instroemningsluften vid kompressoruppladdade dieselmotorer

Country Status (16)

Country Link
US (1) US3977195A (fi)
JP (1) JPS5065713A (fi)
BR (1) BR7407621D0 (fi)
CH (1) CH579708A5 (fi)
DD (1) DD113067A5 (fi)
DE (1) DE2441873A1 (fi)
DK (1) DK141260B (fi)
ES (1) ES429453A1 (fi)
FI (1) FI59461C (fi)
GB (1) GB1482605A (fi)
IN (1) IN142745B (fi)
IT (1) IT1019687B (fi)
NL (1) NL7411074A (fi)
NO (1) NO147395C (fi)
PL (1) PL114827B1 (fi)
SE (1) SE408576B (fi)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5840266Y2 (ja) * 1976-11-26 1983-09-10 石川島播磨重工業株式会社 低圧縮比をもつ過給機付デイ−ゼル機関
JPS5856334Y2 (ja) * 1977-04-30 1983-12-26 ヤンマーディーゼル株式会社 内燃機関の二段過給装置
JPS5487312U (fi) * 1977-12-05 1979-06-20
JPS5656961A (en) * 1979-10-15 1981-05-19 Daihatsu Motor Co Ltd Preventing device for ignition delay at diesel engine
US4341070A (en) * 1980-03-31 1982-07-27 Caterpillar Tractor Co. High thermal efficiency power plant and operating method therefor
WO1981002912A1 (en) * 1980-03-31 1981-10-15 Caterpillar Tractor Co High thermal efficiency power plant and operating method therefor
DE3200683A1 (de) * 1982-01-13 1983-07-21 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln Aufgeladene brennkraftmaschine
US4660532A (en) * 1982-01-13 1987-04-28 Klockner-Humboldt-Deutz Aktiengesellschaft Supercharged internal combustion engine with heat exchanger for the combustion air
US4596223A (en) * 1984-03-19 1986-06-24 Ruffolo Russ F Vacuum powered heat exchanger
JPS6123457U (ja) * 1984-07-17 1986-02-12 株式会社新潟鐵工所 過給機付き内燃機関の給気温度制御装置
JPS6166654U (fi) * 1984-10-09 1986-05-07
DE3726164A1 (de) * 1987-08-06 1989-02-16 Daimler Benz Ag Einrichtung zum anheben der abgastemperatur eines dieselmotors auf die abbrenntemperatur eines in der abgasleitung angeordneten russabbrennfilters
DE4024572C2 (de) * 1990-08-02 1994-11-10 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Registeraufladung für Brennkraftmaschinen in Nutzfahrzeugen
US5385132A (en) * 1993-12-14 1995-01-31 Caterpillar Inc. Engine fluid system
US7281527B1 (en) 1996-07-17 2007-10-16 Bryant Clyde C Internal combustion engine and working cycle
US7222614B2 (en) 1996-07-17 2007-05-29 Bryant Clyde C Internal combustion engine and working cycle
US8215292B2 (en) 1996-07-17 2012-07-10 Bryant Clyde C Internal combustion engine and working cycle
CA2383368A1 (en) * 1999-09-13 2001-03-22 Fuel Management, Inc. Vehicle air induction system
US6397598B1 (en) * 2000-10-04 2002-06-04 Caterpillar Inc. Turbocharger system for an internal combustion engine
US7178492B2 (en) 2002-05-14 2007-02-20 Caterpillar Inc Air and fuel supply system for combustion engine
US6688280B2 (en) 2002-05-14 2004-02-10 Caterpillar Inc Air and fuel supply system for combustion engine
US7201121B2 (en) 2002-02-04 2007-04-10 Caterpillar Inc Combustion engine including fluidically-driven engine valve actuator
FR2835884B1 (fr) * 2002-02-12 2005-03-18 Valeo Thermique Moteur Sa Procede de controle de la temperature de gaz admis dans un moteur de vehicule automobile, echangeur et dispositif de gestion de la temperature de ces gaz
US20050235953A1 (en) * 2002-05-14 2005-10-27 Weber James R Combustion engine including engine valve actuation system
US7191743B2 (en) 2002-05-14 2007-03-20 Caterpillar Inc Air and fuel supply system for a combustion engine
US7252054B2 (en) 2002-05-14 2007-08-07 Caterpillar Inc Combustion engine including cam phase-shifting
US20050241302A1 (en) * 2002-05-14 2005-11-03 Weber James R Air and fuel supply system for combustion engine with particulate trap
US6883314B2 (en) * 2002-08-01 2005-04-26 Caterpillar Inc. Cooling of engine combustion air
DE10335567A1 (de) * 2003-07-31 2005-03-10 Behr Gmbh & Co Kg Kreislaufanordnung zur Kühlung von Ladeluft und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Kreislaufanordnung
CN101313135B (zh) * 2005-11-22 2013-02-06 沃尔沃拉斯特瓦格纳公司 具有两级涡轮增压系统的内燃机
DE102006028700A1 (de) * 2006-06-22 2007-12-27 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Antriebssystem für ein Fahrzeug
DE102007024633A1 (de) * 2007-05-24 2008-11-27 Behr Gmbh & Co. Kg Mehrstufige Verdichtereinheit mit Kühleinrichtung
US8267054B2 (en) * 2007-12-04 2012-09-18 Mcmillan George Erik Engine fluid cooler
JP5237785B2 (ja) * 2008-12-24 2013-07-17 本田技研工業株式会社 過給装置付き内燃機関
US9010114B2 (en) * 2013-02-19 2015-04-21 The Boeing Company Air charge system and method for an internal combustion engine
JP5904144B2 (ja) * 2013-03-11 2016-04-13 マツダ株式会社 圧縮自己着火式エンジン

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1898460A (en) * 1928-04-26 1933-02-21 Edward C Newcomb Two-cycle engine
US2142210A (en) * 1937-05-22 1939-01-03 Gen Motors Corp Starting means for internal combustion engines
US2991616A (en) * 1953-12-16 1961-07-11 Miller Ralph Supercharged intercooled two stroke cycle engine with compression control valve
DE1401228A1 (de) * 1959-10-17 1968-12-19 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Dieselmotor und selbstzuendender Mitteldruckmotor
DE1451887A1 (de) * 1964-12-15 1969-07-31 Daimler Benz Ag Verfahren und Vorrichtung zur Erleichterung des Anlassens von Dieselmotoren
FR1475778A (fr) * 1966-02-03 1967-04-07 Perfectionnements apportés aux moteurs diesel suralimentés
US3526214A (en) * 1969-02-24 1970-09-01 Cummins Engine Co Inc Compression ignition engine with combustion aid
DE2227108A1 (de) * 1971-08-02 1973-02-15 Eberspaecher J Starthilfseinrichtung fuer dieselmotoren
JPS506912B2 (fi) * 1971-09-06 1975-03-19
JPS506915B2 (fi) * 1971-10-16 1975-03-19

Also Published As

Publication number Publication date
AU7107974A (en) 1976-01-15
SE408576B (sv) 1979-06-18
SE7412549L (fi) 1975-04-17
ES429453A1 (es) 1977-01-16
CH579708A5 (fi) 1976-09-15
DK540274A (fi) 1975-06-16
NL7411074A (nl) 1975-04-18
GB1482605A (en) 1977-08-10
FI59461B (fi) 1981-04-30
DE2441873A1 (de) 1975-06-19
FI302074A (fi) 1975-04-17
DD113067A5 (fi) 1975-05-12
DK141260C (fi) 1980-08-04
DK141260B (da) 1980-02-11
NO147395C (no) 1983-03-30
PL114827B1 (en) 1981-02-28
BR7407621D0 (pt) 1975-09-09
NO743662L (fi) 1975-05-12
US3977195A (en) 1976-08-31
IT1019687B (it) 1977-11-30
NO147395B (no) 1982-12-20
JPS5065713A (fi) 1975-06-03
IN142745B (fi) 1977-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI59461C (fi) Foerfarande och anordning foer behandling av instroemningsluften vid kompressoruppladdade dieselmotorer
US6675579B1 (en) HCCI engine intake/exhaust systems for fast inlet temperature and pressure control with intake pressure boosting
US6363721B1 (en) Internal combustion engine, in particular of the self-igniting type
US10570811B2 (en) Device for controlling a quantity of air fed into the intake of a supercharged internal combustion engine and cooling the exhaust—method using such a device
US7530336B2 (en) Intake condensation removal for internal combustion engine
US4207848A (en) Charging air heat-exchanger installation
US6868840B2 (en) Charged air intake system for an internal combustion engine
US7305976B1 (en) Engine heater and method
SU1709920A3 (ru) Многоцилиндровый поршневой двигатель внутреннего сгорани с наддувом
JP2017101678A (ja) ポーテッドのユニフロー掃気対向ピストンエンジンを操作する方法
US20080209889A1 (en) Internal Combustion Engine Featuring Exhaust Gas Aftertreatment and Method For the Operation Thereof
US8297054B2 (en) Exhaust system having turbo-assisted high-pressure EGR
JP6557719B2 (ja) 過給内燃機関に導入される空気の量を調節する装置およびそのような装置を使用する方法
US4096697A (en) Method and means for conditioning the intake air of a supercharged, low-compression ratio diesel engine
JP2013529275A (ja) 対向ピストンエンジンのためのｅｇｒ構造
WO2015116570A1 (en) Air control system for an opposed-piston engine in which a supercharger provides boost during engine startup and drives egr during normal engine operation
CN103958850B (zh) 用于两级增压发动机的冷却系统
US8245499B2 (en) Control method for temporarily increasing the exhaust gas temperature
JPH03275923A (ja) ２サイクルエンジンの流出物制御装置
US5782088A (en) Piston-type internal combustion engine having two groups of cylinders one of which being selectively inoperative and means for supplying exhaust gas to the catalytic converter of the inoperative group
US3894392A (en) Supercharged diesel engines and methods of starting them
DK178781B1 (en) Large two-stroke turbocharged compression ignited internal combustion engine with an exhaust gas purification system
US20180238274A1 (en) Device for controlling the amount of fluid fed to the intake of a supercharged internal-combustion engine equipped with an exhaust gas recirculation circuit and method using same
SU1714172A1 (ru) Турбокомпаундный двигатель внутреннего сгорани
RU1772368C (ru) Двигатель внутреннего сгорани