FI65308C

FI65308C - MOTORANORDNING

Info

Publication number: FI65308C
Application number: FI790887A
Authority: FI
Inventors: Jean Melchior; Thierry Andre-Talamon
Original assignee: France Etat
Priority date: 1974-03-29
Filing date: 1979-03-15
Publication date: 1984-04-10
Also published as: FI790887A7; FI65308B

Description

65308 Tällainen laite on epälemättä yksinkertaisin toteuttaa ja tyydyttävä useimmissa tapauksissa. Mutta se seikka, että ohjausvaikutus ja kuristusvaikutus on yhdistetty samaan tasapainottamattomaan kuristuselimeen voi määrätyissä laitoksissa ja/tai määrätyillä alueilla merkitä huomattavia epäkohtia:65308 Such a device is without a doubt the simplest to implement and satisfactory in most cases. But the fact that the steering effect and the throttling effect are combined in the same unbalanced throttling element can lead to significant disadvantages in certain installations and / or in certain areas:

Kuristuselimen ja ohjauselimen yhdistelmä muodostaa värähtelijän. Määrätyissä laitoksissa ja määrätyillä moottorin alueilla tämä värähtelijä on vaarassa joutua resonanssiin. Kuristuselimen sopimattomaan aikaan sattuvat värähtelyt voivat johtaa sen tuhoon, sen läpäisevän aerodynaamisen tien epästabilisuuden aikaansaadessa kompressorin pumppauksen ja polttokammion sammumisen.The combination of the throttle member and the control member forms an oscillator. In certain plants and in certain areas of the engine, this vibrator is in danger of resonating. Vibrations occurring at an inappropriate time in the throttle member can lead to its destruction, with instability of the aerodynamic path through it causing the compressor to pump and the combustion chamber to shut down.

Ohjaus- ja kuristustoiminaan yhdistäminen tekee hyvin vaikeaksi vaikuttaa värähtelijän siirtotoimintaan.Combining it with the control and throttling operations makes it very difficult to influence the transmission operation of the vibrator.

Paine-eron säätölaki on likimain lineaarinen: ΔΡ - aP + 3The differential pressure control law is approximately linear: ΔΡ - aP + 3

Kerrointa β voidaan muuttaa vaikuttamalla ohjauselimeen nojaavaan jouseen. Vaikuttamalla tähän jouseen paineen P funktiona kuristusvälineiden yläpuolella (jousen jäykkyyttä muuttava liikkuva vaste, esimerkiksi, joka siirtyy paineen funktiona) voidaan muuttaa β mutta ainoastaan rajoitetulla tavalla, ja mitä tulee kertoimeen o , niin sitä on vaikea säätää laitoksen toimintapara-metrien funktiona.The coefficient β can be changed by acting on a spring resting on the control member. By acting on this spring as a function of pressure P above the throttling means (a moving response that changes the stiffness of the spring, e.g., which shifts as a function of pressure), β can be changed but only to a limited extent, and in terms of coefficient o

Kompressoreilla, joiden pumppausviiva on käyrä (aksiaaliset monikerroskompres-sorit, esimerkiksi) lineaarinen paine-eron säätölaki ei mahdollista turpokomp-ressorin toimintapisteen viemistä optimaalisten saantopisteiden kautta.For compressors with a curved pumping line (axial multilayer compressors, for example), the linear differential pressure control law does not allow the operating point of the turbocharger to be passed through the optimal yield points.

Kuristusvaikutuksen ja ohjausvaikutuksen yhdistäminen tekee lisäksi ohjausvaikutuksen laajuuden riippuvaksi kuristuselimen geometrisesta mitasta. Ohjauselimeen vaikuttavia voimia voidaan lisätä vain lisäämällä kuristuselimen mittoja, mikä aiheuttaa tilantarvetta, mikä voi olla mahdotonta toteuttaa käytännössä.In addition, the combination of the throttling effect and the steering effect makes the extent of the steering effect dependent on the geometric dimension of the throttling member. The forces acting on the control member can only be increased by increasing the dimensions of the throttle member, which creates a need for space, which may be impossible to implement in practice.

Tämän keksinnön tarkoituksena on näiden epäkohtien välttäminen. Tätä tarkoitusta varten tämä keksintö ehdottaa edellä määriteltyä lajia olevan moottori- 3 65308 laitoksen, joka tunnetaan siitä, että kuristusvälineet käsittävät liikkuvan läpän, jonka asento on ohjattu läppään kytketyllä, erillisellä ohjauselimel-lä, johon vaikuttaa toisessa liikesuunnassa läpän ylävirtapuolella vallitseva paine ja vastakkaisessa suunnassa läpän alavirtapuolella vallitseva paine.The object of the present invention is to avoid these drawbacks. To this end, the present invention proposes a motor plant of the type defined above, characterized in that the throttling means comprise a movable flap whose position is controlled by a separate control member connected to the flap, which is acted upon by pressure in the opposite direction upstream of the flap and in the opposite direction. downstream pressure.

Tämän keksinnön mukaisessa moottorilaitoksessa käytetään hyväksi paine-ero kuristuselimen kummallakin puolella.In the motor plant according to the present invention, the pressure difference on both sides of the throttling member is exploited.

Ohjausvälineet voivat olla pneumaattisia ja muodostettuja varustuksesta, jossa on kaksi liikkuvaa tai muotoamuuttavaa elintä, jotka tarjoavat ylä- ja alapuolella vaikuttaville paineille erilaisia vaikutuspintoja, ohjausvälineissä voi samoin olla kuristuselimen ylä- ja alapuolella vallitsevat paineet tuntevan ohjausjärjestelmän ohjaama voimaelin, se voi myöskin vaikuttaa transdukto-rien avulla ohjattuun sähköjärjestelmään.The control means may be pneumatic and formed of equipment with two movable or deformable members providing different surfaces for the pressures above and below, the control means may likewise have a force member controlled by a control system sensing the pressures above and below the throttle member, controlled electrical system.

Keksinnöllä voidaan helposti toteuttaa erilaisia paine-erolakeja yläpuolella vaikuttavan paineen funktiona, varsinkin lineaarisia lakeja, joissa suhteelli-suuskerroin ja/tai vakio ovat muutetut moottorin toimintaparametrin funktiona esimerkiksi turpokompressorin ptimppausviivan epäsäännöllisyyksien rajoittamiseksi .The invention can easily implement various differential pressure laws as a function of the pressure acting above, in particular linear laws in which the proportionality factor and / or the constant are changed as a function of the motor operating parameter, for example to limit irregularities in the charging line of the turbocharger.

On huomattava, että ranskalainen patentti 864 443 esittää (sivulla 1, riveillä 14-19) lämpömoottorin imun ja poiston välille tasapainottavan putkiston muodostavan johdon, joka näin päästää osan kokoonpuristetusta ilmasta ylisyöttö-kompressorin kautta kaasuturpiiniin moottoria läpäisemättä. Mutta tämä patentti ei esitä eikä ehdota käytettäväksi apupolttokammiota turpokompressorin yhteydessä.It should be noted that French Pat. But this patent does not disclose or suggest the use of an auxiliary combustion chamber in connection with a turbocharger.

Keksintö tulee kaikin puolin hyvin ymmärretyksi seuraavasta selityksestä sekä oheisista piirustuksista, joka selitys ja piirustukset esittävät keksinnön edullisia sovellutusmuotoja eivätkä tietenkään ole mitenkään rajoittavia.The invention will be well understood in all respects from the following description and the accompanying drawings, which description and drawings illustrate preferred embodiments of the invention and are of course not to be construed as limiting in any way.

Piirustuksissa kuvio 1 esittää kaaviollisesti päältä katsottuna osittain leikattuna keksinnön ensimmäisen sovellutusmuodon mukaista Diesel-moottorilla varustettua mootto-rilaitosta, 4 65308 kuvio 2 esittää kaaviollisesti päältä katsottuna osittain leikattuna keksinnön toisen sovellutusmuodon mukaista moottorilaitosta tämän laitoksen muun osan ollessa identtinen kuviossa 1 esitetyn laitoksen kanssa, kuvio 3 esittää suuremmassa koossa apupolttokammion akselileikkausta, jossa ilman ja polttoaineen syötön säätövälineet on muodostettu kuvioiden 1 ja 2 mukaisen vaihtoehdon mukaisesti, kuvio 4 esittää leikattuna kaaviollista kuvaa apupolttokammiosta, joka esittää kuvion 3 mukaisen suoritusmuodon muutosta, kuviot 5 ja 6 esittävät kaaviollista kuvaa kuvion 4 mukaisen suoritusmuodon yksityiskohdista, ja kuvio 7 esittää osittain leikattua päälikuvaa polttomoottorista, jossa apu-polttokammio on muodostettu kuvion 3 vaihtoehdon mukaisesti.In the drawings, Fig. 1 is a schematic plan view, partly in section, of a diesel plant with a diesel engine according to a first embodiment of the invention; Fig. 2 is a schematic plan view, partly in section, of a motor plant according to a second embodiment of the invention; shows an enlarged sectional view of the auxiliary combustion chamber, in which the air and fuel supply control means are formed according to the alternative of Figures 1 and 2, Fig. 4 is a schematic sectional view of the , and Fig. 7 shows a partially sectioned plan view of an internal combustion engine in which an auxiliary combustion chamber is formed according to the alternative of Fig. 3.

Kummankin kuvion 1 ja 2 viitenumerolla 1 merkittyä Dieselmoottoria ylisyöt-tää turpokompreseoriryhmä, jossa on kompressori 2 ja turpiini 3, joka käyttää kompressoria 2 akselin 4 välityksellä, ja kanava 5, joka on edullisesti pysyvästi kompressorin 2 poistopuolen ja turpiinin 3 sisääntulopuolen yhteydessä. Ilman ja muiden kaasuseosten kiertosuunta on osoitettu nuolilla kuvioissa 1 ja 2.Each reference numeral in Figure 1 and 2, one diesel engine ylisyöt-TAA turpokompreseoriryhmä of the compressor 2 and the turbine 3, which drives the compressor 2 via the shaft 4 and the channel 5, which is preferably permanently connected to the compressor 2 to the outlet side and the turbine 3 on the ground side. The direction of rotation of air and other gas mixtures is indicated by arrows in Figures 1 and 2.

Tässä moottorissa on useita tilavuudeltaan muuttuvia työkammioita 6 (kolme kuvioiden 1 ja 2 mukaisessa tapauksessa), jotka ovat tulojohtojen 7 kautta yhteydessä kompressorin 2 poistopuolen kanssa yleensä kanavan 5 yläosan välityksellä ja poistojohtojen 8 kautta yhteydessä turpiinin 3 sisääntulopuolen kanssa yleensä kanavan 5 alaosan välityksellä sillä tavalla, että työkammiot 6 ovat rinnakkain ainakin kanavan 5 osan kanssa.This engine has a plurality of variable volume working chambers 6 (three in the case of Figures 1 and 2), which are the input lines 7 through the through 8 in connection with the compressor 2 to the outlet side of the normally through the channel 5 the upper part and the discharge conduits in communication with the turbine 3 of the input side is usually 5 via the bottom of the channel in such a way that the working chambers 6 are parallel to at least a part of the channel 5.

Moottorilaitoksessa on lisäksi toinen apupolttokammio 9, joka on jaettu ylävirrasta alavirtaan päin ensimmäiseksi polttovyöhykkeeksi 10, johon tuoretta ilmaa syöttää kanava 5 ja polttoainetta polttoaineen syöttöjärjestelmä 11, ja toiseksi laimennusvyöhykkeeksi 12, johon tuoretta ilmaa syöttää kanava 5 ja palamiskaasuja poistojohdot 8, ja joka luovuttaa kuumat kaasut turpiiniin 3 sen käyttämisen auttamista varten.' 65308The engine plant further comprises a second auxiliary combustion chamber 9 divided upstream downstream into a first combustion zone 10 to which fresh air is supplied by duct 5 and fuel to fuel supply system 11, and a second dilution zone 12 to which fresh air is supplied by duct 5 and combustion gases. turbine 3 to assist in its use. ' 65308

Moottorilaitoksessa on lisäksi kanavassa 5 sopivat kuristusvälineet 13 sellaisen paineputouksen saamiseksi kompressorista 2 poistuvan ilman ja turpiiniin 3 menevien kaasujen välille, joka on käytännöllisesti katsoen riippumaton kanavaan 5 menevän ilmamäärän ja kompressorin 2 antaman kokonaisilmamäärän suhteesta, mutta joka vaihtelee samaan suuntaan kuin kanavassa kuristusvälineiden 13 yläpuolella vallitseva paine.The motor plant further has suitable throttling means 13 in the duct 5 for obtaining a pressure drop between the air leaving the compressor 2 and the gases to the turbine 3 which is practically independent of the ratio of the air to the duct 5 and the total air .

Kuten kuviot 1 ja 2 esittävät, kuristusvälineet 13 voivat olla muodostetut käännettävästä läpästä, siirrettävästä tai käännettävästä luistista tai sen tapaisesta, ja niitä ohjataan kahdella erilaisella männällä 15 ja 16 varustetulla differentiaalimännällä 14, jolloin kanava 17 johtaa kiertoputkessa 5 kuristusvälineiden 13 ylävirtapuolella vallitsevan paineen mäntien väliseen tilaan. Männän 15 vastakkaiseen pintaan vaikuttaa ilmakehän paine ja männän 16 vastakkaiseen pintaan vaikuttaa kiertoputkessa 5 kuristusvälineiden 13 alavir-tapuolella vallitseva paine, jolloin kanava 18 johtaa tämän paineen. Mäntä 14 on laakeroitu siirtyvästi sylinteriin 19.As shown in Figures 1 and 2, the throttling means 13 may be formed of a reversible flap, a movable or reversible slide or the like, and are controlled by two different pistons 14 with different pistons 15 and 16, the channel 17 leading to a pressure in the circulation pipe 5 . The opposite surface of the piston 15 is affected by the atmospheric pressure and the opposite surface of the piston 16 is affected by the pressure prevailing in the circulation pipe 5 downstream of the throttling means 13, whereby the channel 18 conducts this pressure. The piston 14 is movably mounted on the cylinder 19.

On selvää, että kuristusvälineet 13 ja niiden differentiaalimännän 14 sisältävä ohjauslaite sen sijaan, että se on muodostettu eri osista, voidaan yhdistää sillä tavalla kuin mainitussa suomalaisessa patenttihakemuksessa 1095/73 on esitetty ja sisältää erilaisten täydennysten (vaimentimien, palautusjou-sien jne.) käytön.It is clear that the throttling means 13 and the control device comprising their differential piston 14, instead of being formed of different parts, can be combined in the manner described in said Finnish patent application 1095/73 and include the use of different additions (dampers, return springs, etc.).

Näin ollen keksinnön mukaan kanava 5 on jaettu kahdeksi rinnakkain olevaksi haaraksi 5a ja 5b, joista ensimmäisessä 5a on kuristusvälineet 13, ja se johtaa ensimmäisen polttovyöhykkeen 10 alapuolelle ja joista toinen 5b on yhdistetty ensimmäiseen vyöhykkeeseen 10 ainakin yhden aukon 20 kautta, jonka poikkipinta on sellainen, että edellä mainittu paineputous syntyy käytännöllisesti katsoen tämän aukon 20 ylä- ja alapuolen välille. Lisäksi polttoaineen syöt-töjärjestelmä 11 johtaa injektorin 21 kautta ensimmäiseen vyöhykkeeseen 10 mainitun aukon kautta tulleen ilman synnyttämän pyörteilyn korkeudelle. On huomattava, että edellä tarkoitettu paineputous ei johdu ilman kulusta aukon tai aukkojen 20 kautta vaan on kuristusvälineiden 13 aikaansaama, sillä ne kehittävät tämän paineputouksen ne läpäisevästä määrästä riippumatta.Thus, according to the invention, the duct 5 is divided into two parallel branches 5a and 5b, the first 5a of which has throttling means 13 and leads below the first combustion zone 10 and the second 5b of which is connected to the first zone 10 through at least one opening 20 having such a cross section. the above-mentioned paineputous generated virtually from the opening 20 in the top and bottom. In addition, the fuel supply system 11 conducts through the injector 21 to the height of the vortex generated by the air entering the first zone 10 through said opening. It should be noted that the pressure drop referred to above is not due to the passage of air through the opening or openings 20 but is provided by the throttling means 13, as they generate this pressure drop regardless of the amount passing through them.

Moottorilaitoksessa on sopivat säätövälineet, jotka pystyvät muuttamaan aukon tai aukkojen 20 poikkipintaa ja polttoaineen syöttöjärjestelmän 11 antamaa 6 65308 hyödyllistä määrää vastaavasti. Kuvioiden 1 ja 2 sovellutusmuodon mukaan näissä säätövälineissä on ohjauselin 22, joka on kaaviollisesti esitetty vipuna, joka on mekaanisesti yhdistetty toisaalta edestakaisin liikkuvaan hoikkiin 23 ja toisaalta säätökärkeen tai -läppään 24. Hoikkia 23 ohjaa sisäpinnallaan ensimmäistä kammiota 10 rajoittava ja kanavan 5 toisen haaran 5b sulkevan vaipan 25 ulkopinta ainoan vapaan poikkipinnan ilmaa varten ollessa taattu vaipan 25 läpäisevien aukkojen 20 kehällä. Holkki 23 peittää nämä aukot 20 enemmän tai vähemmän näin säätäen hyödyllistä poikkipintaa. Läppä 24 on yhteistoiminnassa aukon 26 kanssa, jonka hyödyllistä poikkipintaa se säätää, joka aukko 26 on yhdistetty yläpuolelta kanavalla 27 painepolttoainelähteeseen (ei esitetty) ja alapuolelta kanavalla 28 injektoriin 21. Osat 21,24,27 ja 28 ovat syöttöjärjestelmän 11 osia.The engine plant has suitable adjusting means capable of varying the cross-sectional area of the orifice or apertures 20 and the useful amount 6 65308 provided by the fuel supply system 11, respectively. According to the embodiment of Figures 1 and 2, these adjusting means have a guide member 22 schematically shown as a lever mechanically connected to a reciprocating sleeve 23 on the one hand and to an adjusting tip or flap 24 on the other. The sleeve 23 is guided on its inner surface delimiting the first chamber 10 and the second branch 5 the outer surface of the jacket 25 for air of the only free cross-section is guaranteed by the circumference of the openings 20 passing through the jacket 25. The sleeve 23 more or less covers these openings 20, thus adjusting the useful cross-section. The flap 24 cooperates with an orifice 26, the useful cross-section of which it adjusts, which orifice 26 is connected above through a duct 27 to a source of pressurized fuel (not shown) and below through a duct 28 to an injector 21. Parts 21, 24, 27 and 28 are part of a supply system 11.

Kanavan 5 haarasta 5a (joko kuristusvälineiden 13 alapuolelta, kuvio 2, tai yläpuolelta, kuvio 3) voi olla otettu jäähdytysilmapiiri moottorin eri osia varten tämän piirin alapään johtaessa turpiinin 3 sisääntuloon. Tätä varten käytetään edullisesti kahta sama-akselista likimain sylinterimäistä vaippaa 29,30, joista sisempi vaippa 29 on liitetty kanavan 5 toiseen haaraan, sisältää ensimmäisen vyöhykkeen 10 vaipan 25 ja sisäpinnallaan rajoittaa toisen vyöhykkeen 12. Poistojohdot 8 johtavat sisävaippaan 29. Sisävaippa 29 ja ul-kovaippa 30 rajoittavat väliinsä rengasmaisen kammion 31, joka on liitetty kanavan 5 ensimmäiseen haaraan 5a ja muodostaa jäähdytyspiirin varsinkin sisä-vaippaa 29 varten.A cooling atmosphere for different parts of the motor can be taken from the branch 5a of the channel 5 (either below the throttling means 13, Fig. 2, or above, Fig. 3) with the lower end of this circuit leading to the inlet of the turbine 3. For this purpose, two coaxial approximately cylindrical sheaths 29,30 are preferably used, of which the inner sheath 29 is connected to the second branch of the channel 5, includes the sheath 25 of the first zone 10 and delimits the second zone 12 on its inner surface. the hard jacket 30 delimit an annular chamber 31 connected to the first branch 5a of the channel 5 and forming a cooling circuit, in particular for the inner jacket 29.

Kuvion 1 mukaisessa sovellutusmuodossa toisiolaimennusilma tuodaan sisävaippaan 29 tämän vaipan poistojohtojen 8 avautumiskohdan alapuolella läpäisevien aukkojen 32 kautta (kuten on esitetty suomalaisessa patenttijulkaisussa 54012), joiden kautta kulkee kanavan 5 ensimmäisen haaran 5a johtama koko määrä.In the embodiment according to Figure 1, secondary dilution air is introduced into the inner jacket 29 below the opening point of the jacket outlet lines 8 through the openings 32 (as disclosed in Finnish patent publication 54012) through which the entire amount of the first branch 5a of the duct 5 passes.

Kuvion 2 mukaisessa sovellutusmuodossa toisiolaimennusilma johdetaan sisävaippaan 29 suurimmaksi osaksi verraten suuripoikkipintaisten aukkojen 33 kautta, jotka läpäisevät tämän vaipan poistojohtojen 8 avautumiskohdan yläpuolella tämän toisioilman muun osan, sen jäähdytettyä moottorin määrätyt osat, tullessa johdetuksi sisävaippaan 29 verraten pieniläpimittaisten aukkojen 31 kautta, jotka läpäisevät tämän vaipan samalla korkeudella kuin kuvion 1 mukaisen sovellutusmuodon aukot 32. Kanavan 5 haarassa 5a kulkeva ilma jakaantuu toisen vyöhykkeen 12 ja aukkojen 33 toisella puolella olevan rengaskam-mion 31 osan kesken oleellisesti aukkojen 33 ja aukkojen 34 poikkipintojen suhteessa.In the embodiment of Figure 2, the secondary dilution air is introduced into the inner jacket 29 for the most part through openings 33 with relatively large cross-sections which pass above the opening point of the jacket exhaust ducts 8. at a height other than the openings 32 of the embodiment of Figure 1. The air passing through the branch 5a of the duct 5 is distributed between the second zone 12 and the portion of the annular chamber 31 on the other side of the openings 33 substantially with respect to the cross-sections of the openings 33 and the openings 34.

7 653087 65308

Kuvioiden 3 ja 4 mukaiset sovellutusmuodot eroavat edellä olevista sovellu— tusmuodoista kahden parannuksen johdosta.The embodiments according to Figures 3 and 4 differ from the above embodiments due to two improvements.

Ensimmäisen parannuksen mukaan ohjauselin 22 tuntee kompressorin 2 poistopuolen turpiinin 3 sisääntulopuoleen yhdistävän kaasunvirtauspiirin jossakin kohdassa vaikuttavan paineen ja se on järjestetty siten, että aukkojen 20 poikkipinta ja polttoaineen syöttöjärjestelmän 11 antama hyödyllinen määrä muuttuvat kumpikin (ainakin hoikin 23 liikkuvuusalueella) paineeseen nähden ja kuten edellä on mainittu aukkojen 20 ylä- ja alapuolella vallitsevien paineiden erotukseen nähden käänteiseen suuntaan. Tätä tarkoitusta varten ohjaus-elin 22 on mainittua painetta vastaan vaikuttavan palautusjousen 35 (ei esitetty kuviossa 4, mutta näkyy kuviossa 6) ja säädettävän vastapaineen yhteisvaikutuksen alainen.A first improvement, the control means 22 knows the compressor 2 to the outlet side of the turbine connecting the three inlet side of the gas flow circuit to affect in any one of the pressure and is arranged so that the apertures 20 in cross-section and a useful number 11 in the fuel supply system for changing each of (at least for the sleeve 23 movement range) in relation to the pressure and, as mentioned above, in the opposite direction to the difference in pressure above and below the orifices 20. For this purpose, the control member 22 is subjected to the interaction of a return spring 35 acting against said pressure (not shown in Fig. 4, but shown in Fig. 6) and an adjustable back pressure.

Toisen parannuksen mukaan kuristusvälineet 13, joilla kanavan 5 ensimmäinen haara 5a on varustettu, on sijoitettu tämän haaran 5a ja toisen vyöhykkeen 12 yhtymäkohtaan (kuvio 1) tai yhtymäkohdan lähelle (kuvio 4).According to another improvement, the throttling means 13 with which the first branch 5a of the channel 5 is provided are located at or near the junction of this branch 5a and the second zone 12 (Fig. 1).

Tätä tarkoitusta varten kuristusvälineissä 13 ja säätovälineissä, jotka muuttavat tämän aukon tai näiden aukkojen 20 poikkipintaa on koin» sama-akselista onttoa osaa, joista yksi 36 tai 36a on kiinteä ja kaksi muuta 37 tai 37a, 38 tai 38a on toisistaan riippumattomasti liikkuvaa. Kiinteän osan 36 tai 36a sisäpinta rajoittaa ainakin apupolttokammion 9 toisen vyöhykkeen 2 osaa ja määrää ensimmäisen liikkuvan osan 37 tai 37a kanssa kuristusvälineiden 13 muodostamista varten tämän liikkuvan osan 37 tai 37a asennon mukaan poikkipinnaltaan muuttuvan ensimmäisien reikien 39 tai 39a sarjan. Toinen liikkuva osa 38 tai 38a määrää yhden muun osan kanssa (toisin sanoen ensimmäisen liikkuvan osan 37 kuviossa 3 ja kiinteän osan 36a kuviossa 4) mainittujen säätö-välineiden muodostamista varten toisen liikkuvan osan 38 tai 38a asennon mukaan poikkileikkaukseltaan muuttuvan aukkojen 20 tai 20a sarjan.For this purpose, the throttling means 13 and the adjusting means which change the cross-section of this opening or these openings 20 have a coaxial hollow part, one of which 36 or 36a is fixed and the other two 37 or 37a, 38 or 38a are independently movable. The inner surface of the fixed part 36 or 36a delimits at least a part of the second zone 2 of the auxiliary combustion chamber 9 and with the first movable part 37 or 37a provides a series of first holes 39 or 39a with varying cross-section according to the position of the movable part 37 or 37a. The second movable part 38 or 38a together with one other part (i.e. the first movable part 37 in Fig. 3 and the fixed part 36a in Fig. 4) define a series of openings 20 or 20a with varying cross section according to the position of the second movable part 38 or 38a.

Kuvion 3 sovellutusmuodon mukaan kumpikin liikkuva osa 37 ja 38 on järjestetty aksiaalisesti liikkumaan edestakaisin kiinteään osaan 36 nähden osan 38 ollessa sijoitettu osan 37 sisään, joka taas on sijoitettu osan 36 sisään. Kiinteällä osalla 36 on samanlainen tehtävä kuin kuvioiden 1 ja 2 vaipalla 29. Se vastaanottaa poistojohdot 8 ja muodostaa ulkovaipan 30 kanssa rengasmaisen jäähdytyskammion 31. Aukkojen 39 sarja on asetettu kehäksi kumpaankin 8 65308 osaan 36 ja 37 siten, että tämän viimeksimainitun osan 37 edestakainen liikkuminen muuttaa niiden poikkipintaa.According to the embodiment of Figure 3, each movable part 37 and 38 is arranged to move axially back and forth with respect to the fixed part 36, the part 38 being arranged inside the part 37, which in turn is arranged inside the part 36. The fixed part 36 has a similar function to the sheath 29 of Figures 1 and 2. It receives the outlet lines 8 and forms an annular cooling chamber 31 with the outer sheath 30. A series of openings 39 are circumferentially arranged in each of the parts 36 and 37 of the 65308 so that reciprocating their cross section.

Liikkuva osa 37 ulkonee kanavasta 5 tiivistysosan 40 (kuten tiivisteen, kalvon, palkeen tai sen tapaisen) läpi, joka mahdollistaa tämän osan 37 edestakaisin liikkumisen. Kanavan 5 ulkopuolella liikkuva osa 37 kannattaa sylinteriä 41, jossa voi liikkua edestakaisin ohjauselin 22, joka on tulpan muotoinen, ja johon on kiinnitetty ontto sisäosa 38. Aukkojen 20 sarja on sijoitettu kehäksi osaan 37 ja 38 siten, että näiden osien keskinäinen edestakaisin liikkuminen muuttaa niiden poikkipintaa.The movable portion 37 protrudes from the channel 5 through a sealing portion 40 (such as a seal, membrane, bellows or the like) which allows this portion 37 to reciprocate. The part 37 movable outside the channel 5 supports a cylinder 41, in which a reciprocating guide member 22 in the shape of a plug can be moved, to which a hollow inner part 38 is attached. A series of openings 20 are circumferentially arranged in the parts 37 and 38 so that across the surface.

Sylinterin 41 sisällä voi liikkua edestakaisin (kuten mainitussa suomalaisessa patenttihakemuksessa 1095/73) vapaa mäntä 42, johon on tehty polttoaineen määrää säätävä aukko 26. Tähän aukkoon menee neulamainen läppä 24, joka muodostaa ohjauselimen 22 aksiaalisesti läpäisevän varren 43 yhden pään. Varressa 43 on pitkittäinen sisäkanava, joka muodostaa kanavan 28 (kuvioissa 1 ja 2) ja päättyy injektoriin 21, joka on sijoitettu ohjauselimen 22 päähän.Inside the cylinder 41, a free piston 42 can be reciprocated (as in said Finnish patent application 1095/73), in which a fuel-adjusting opening 26 is made. This opening enters a needle-like flap 24 which forms one end of the axially permeable arm 43 of the guide member 22. The arm 43 has a longitudinal inner channel which forms a channel 28 (in Figures 1 and 2) and terminates in an injector 21 located at the end of the guide member 22.

Polttoaineen tulokanava 27 päättyy sylinterin 41 pohjaan. Liika polttoaine poistetaan kanavan 44 kautta aukosta 45, jonka vapaata poikkipintaa säätää vapaa mäntä 42. Viimeksi mainittu liikkuu kanavan 27 kautta tulevan polttoaineen paineen ja sitä vastaan vaikuttavan sylinterin 41 sisään poikittain järjestettyyn tiiviiseen seinään 47 nojaavan palautusjousen 46 vaikutuksista. Pitkittäisen kulkutien tai kanavan 28 yläpää avautuu vapaan männän 42 ja seinän 47 välissä. Tämän seinän 47 toisella puolella ohjauselin 22 rajoittaa kammion 48, johon päättyy kanava 49, joka siirtää siihen edellä mainitun pneumaattisen vastapaineen. Jousi 35 on sijoitettu kammioon 48 ja nojaa seinään 47.The fuel inlet passage 27 terminates at the bottom of the cylinder 41. Excess fuel is removed through the passage 44 from the opening 45, the free cross-section of which is controlled by the free piston 42. The latter moves under the action of the fuel pressure through the passage 27 and the counter-spring 46 resting transversely on the sealing wall 47. The upper end of the longitudinal passageway or channel 28 opens between the free piston 42 and the wall 47. On the other side of this wall 47, the guide member 22 delimits a chamber 48, in which a channel 49 terminates, which transfers to it the above-mentioned pneumatic back pressure. The spring 35 is located in the chamber 48 and rests on the wall 47.

Tiivisteen 40 läpi ulkonevan onton osan 37 pään poikkipinta on s, ja siihen vaikuttaa ympäristön paine, ja tämä poikkipinta s on pienempi kuin onton osan 37 poistojohtojen 8 yläpuolella sijaitsevan toisen pään poikkipinta S. Kun onton osan 37 ulkopinta vähennettynä tiivisteen 40 läpi ulottuvalla osalla on kompressorin 2 poistopuolen paineen T?2 (kanavassa 5 kuristusvälineiden 13 tai aukkojen 39 yläpuolella vaikuttava suhteellinen paine) vaikutuksen alainen, niin kuristusvälineiden 13 synnyttämä paineputous on sellainen, että ΔΡ s =— ** -5- olkoonpa ne läpäisevä määrä mikä tahansa ainakin silloin, kun ku-*2 b 9 65308 ristusaukot 39 eivät ole täysin auki.The end cross-section of the end of the hollow portion 37 projecting through the seal 40 is s and is affected by ambient pressure, and this cross-section s is smaller than the cross-section S of the other end above the outlet lines 8 of the hollow portion 37. 2 to the outlet side pressure of T 2 (5 throttling passage 13 or the openings 39 above the effective relative pressure) under the influence of the generated paineputous throttling means 13 is such that ΔΡ p = -? ** -5- be they permeable any amount, at least when ku- * 2 b 9 65308 cross openings 39 are not fully open.

Jousia 35 ja 46, aukkojen 20 ja 46 geometriaa, ensiövyöhykettä 10 syöttävän ilman määrää ja injektorin 21 antaman polttoainemäärää säädettäessä ja aseteltaessa pysytellen riittävän lähellä stökiömetristä suhdetta palamisen hyvän pysyvyyden varmistamiseksi ja näiden määrien vaihdellessa käänteisesti kanavan 5 jossakin kohdassa vaikuttavaan paineeseen nähden (kuvion 3 mukaan turpiinin sisääntulopuolen paineeseen tai kuten edellä on esitetty kuvion 4 mukaan kompressorin poistopuolen paineeseen), niin tämä määrien vaihtelu tapahtuu maksimiarvon (turpokompressori 2,3 toimii yksinään tai hitaasti käyvän moottorin 1 kanssa) ja tyhjäkäyntiminimiarvon välillä (joka mahdollisesti voi olla nolla) tehomäärästä lähtien, jolla turpokompressori toimii itsenäisesti moottorin pakokaasun ollessa ainoana tuotuna käytettävissä olevana energiana.The springs 35 and 46, the geometry of the openings 20 and 46, the amount of air supplying the primary zone 10 and the amount of fuel delivered by the injector 21 are adjusted and positioned close enough to the stoichiometric ratio to ensure good combustion stability and vary inversely to the input-side pressure or by 4 of the compressor discharge side pressure), then this variation amounts occurred at the maximum value (turpokompressori 2.3 works alone or slowly driven by the motor 1 with a) and the idle minimum value of the range (which may be zero) amount of power as shown in the Figure from which turpokompressori operates independently with the engine exhaust being the only imported available energy.

Kuvion 3 kanavalla 49 aikaansaatu vastapaine mahdollistaa tämän laitteen sää-tökohdan muuttamisen ja samalla apupolttokammion 9 saamisen halun mukaan käyttöön.The back pressure provided by the channel 49 in Fig. 3 makes it possible to change the setting point of this device and at the same time to make the auxiliary combustion chamber 9 available as desired.

Kuvion 4 mukainen sovellutusmuoto eroaa varsinkin kuvion 3 mukaisesta sovellu-tusmuodosta siinä, että liikkuvat osat 37a ja 38a ovat pyöriviä edestakaisin liikkuvien osien sijasta. Piirustuksen yksinkertaistamiseksi ei kuviossa 4 ole esitetty rengasmaisella kammiolla 31 varustettua jäähdytyspiiriä.The embodiment according to Fig. 4 differs in particular from the embodiment according to Fig. 3 in that the movable parts 37a and 38a are rotatable instead of reciprocating parts. To simplify the drawing, a cooling circuit with an annular chamber 31 is not shown in Fig. 4.

Kiinteä osa 36a on sylinterimäinen ja siinä on toisaalta ilman sisääntulo 50, johon avautuu kanavan 5 osa, joka tulee kompressorista 2, ja toisaalta ensimmäinen aukkokehä, joka muodostaa ensimmäisen aukkojen 39a sarjan ja toinen aukkojen 33 kehä. Kiinteän osan 36a sisäseinää vasten voi pyöriä liikkuva osa 37a, joka on myöskin sylinterimäinen ja jossa on aukkokehä, joka muodostaa toisen aukkojen 39a sarjan. Puolilla 51 ja hoikilla 52 liikkuva osa 37a on yhdistetty ensimmäiseen säätövipuun 53.The fixed part 36a is cylindrical and has, on the one hand, an air inlet 50 into which a part of the duct 5 coming from the compressor 2 opens and, on the other hand, a first aperture forming a first series of apertures 39a and a second aperture 33. A movable part 37a, which is also cylindrical and has an opening circumference which forms a second series of openings 39a, can rotate against the inner wall of the fixed part 36a. On the sides 51 and the sleeve 52, the movable part 37a is connected to the first adjustment lever 53.

Tiiviillä poikittaisella seinällä 54 kiinteä osa 36a on yhdistetty kiinteään sylinterimäiseen hoikkiin 55, jonka sisäseinää vasten voi pyöriä liikkuva osa 38a, joka myöskin on sylinterimäinen osan 38a ja hoikin 55 ollessa varustettu kahdella reikien 20a kehällä. Polttokammion 9 ensimmäisen vyöhykkeen 10 pohjan muodostavalla tiiviillä poikittaisella seinällä 56 ja hoikilla 57 pyörivä osa 10 6 5 308 38a on yhdistetty toiseen säätövipuun 58, joka on yhdistetty ohjauselimeen 22 varrella 43. Holkki 52 ympäröi sama-akselisesti hoikkia 57, jonka läpäisee kanava 28 ja joka kannattaa ensimmäiseen vyöhykkeeseen 10 päin olevassa päässään injektoria 21.In the tight transverse wall 54, the fixed part 36a is connected to a fixed cylindrical sleeve 55, against the inner wall of which a movable part 38a can rotate, which is also cylindrical part 38a and the sleeve 55 provided with two holes 20a. A rotating portion 10 6 5 308 38a forming a bottom transverse wall 56 and a sleeve 57 forming the bottom of the first zone 10 of the combustion chamber 9 is connected to a second adjusting lever 58 connected to a guide member 22 by a arm 43. supports the injector 21 at its end facing the first zone 10.

Kuvio 6 esittää kaaviollisesti kuvion 4 mukaisen sovellutusmuodon välineitä, jotka säätävät suhteellisesti ensiöilman ja polttoaineen määrää, edellisissä kuvioissa olevien osien kanssa samanlaisten osien ollessa merkitty samoilla viitenumeroilla. Nämä välineet käyttävät liikkeelle panevana väliaineena va-kiopaineella kanavan 59 kautta tulevaa polttoainetta. Suuttimen 60 alapuolella kanava 59 avautuu sylinteriin 61, jossa liikkuu kuvion 3 ohjauselimen 22 kaltainen mäntä 62, joka on palautusjousen 35 (ei esitetty kuviossa 4) ja sylinterissä 61 olevan polttoaineen paineen vaikutuksen alainen. Mäntä 62 on kiinni varressa 43. Polttoaine poistuu sylinteristä 61 rikkauden säätömännän 63 säätämän kanavan kautta palautuskanavaa 64 pitkin polttoainesäiliöön tämän männän 63 ollessa yhteen suuntaan palautusjousen 65 ja toiseen suuntaan kanavan 49a siirtämän säädettävän paineen vaikutuksen alainen, ja viimeksi mainittu paine on edullisesti suhteessa kanavan 5 jossakin kohdassa, esimerkiksi kompressorin 2 ulostulopuolella vallitsevaan paineeseen suhteellisuuskertoimen voidessa tulla halun mukaan säädetyksi.Fig. 6 schematically shows the means of the embodiment according to Fig. 4, which relatively control the amount of primary air and fuel, with parts similar to the parts in the previous figures being indicated by the same reference numerals. These means use the fuel coming through the channel 59 at a constant pressure as the driving medium. Below the nozzle 60, the channel 59 opens into a cylinder 61, in which a piston 62 similar to the control member 22 of Fig. 3 moves, which is under the influence of a return spring 35 (not shown in Fig. 4) and the pressure of the fuel in the cylinder 61. The piston 62 is attached to the rod 43. Fuel exits the cylinder 61 through a channel controlled by the wealth control piston 63 along the return passage 64 to the fuel tank, this piston 63 being under one direction by the return spring 65 and adjustable pressure by the channel 49a in the other direction. for example, at the outlet side of the compressor 2, the proportionality factor can be adjusted as desired.

Kuvio 5 esittää kaaviollisesti kuvion 4 mukaisen sovellutusmuodon paineputouk-sen ΔΡ säädintä. Tämä säädin käyttää myöskin käyttöväliaineena paineisena kanavan 58 kautta tulevaa polttoainetta. Suuttimen 66 alapuolella kanava 59 avautuu sylinteriin 67, jossa liikkuu edestakaisin mäntä 68, jonka varsi 69 on yhdistetty ohjausvipuun 53. Mäntä 68 on palautusjousen 70 ja sylinterissä 67 olevan polttoaineen paineen vaikutuksen alainen. Polttoaine poistuu siitä säätömännän 14 (joka on järjestetty kuvioiden 1 ja 2 yhteydessä esitetyllä tavalla) säätämän kanavan kautta säiliöön johtavaan palautuskanavaan 71.Fig. 5 schematically shows the pressure drop controller ΔΡ of the embodiment according to Fig. 4. This regulator also uses the fuel coming through the channel 58 as a pressure medium. Below the nozzle 66, the passage 59 opens into a cylinder 67, in which a reciprocating piston 68 moves, the arm 69 of which is connected to a control lever 53. The piston 68 is subjected to a return spring 70 and the pressure of the fuel in the cylinder 67. Fuel is discharged therefrom through a channel controlled by a control piston 14 (arranged as shown in connection with Figures 1 and 2) to a return channel 71 leading to the tank.

Kuvioiden 4-6 mukaisen sovellutusmuodon toiminta on sama kuin kuvion 3 mukaisen lukuunottamatta sitä, että ohjausmekanismeja käytetään hydraulisen säätölaitteen avulla ja että kuviossa 6 esitetyn säätöelimen säätökohdan muuttaminen tapahtuu kanavaa 49a syöttämän paineen välittömällä vaikutuksella.The operation of the embodiment according to Figures 4-6 is the same as that according to Figure 3, except that the control mechanisms are operated by means of a hydraulic control device and that the adjustment point of the control member shown in Figure 6 is changed by the pressure applied to the channel 49a.

Joka tapauksessa syntyy aukkojen 20 tai 20a avautumiskohtaan sellainen pyör-teily, että ensimmäiseen vyöhykkeeseen 10 injektoitu polttoaine palaa siinä optimaalisissa olosuhteissa. Tämä pyörteily saadaan tehohäviöttä, koska sen 11 65308 synnyttävät kuristusvälineet olivat ennen tätä keksintöä.In any case, such a vortex is generated at the opening of the openings 20 or 20a that the fuel injected into the first zone 10 burns there under optimal conditions. This vortex is obtained without power loss because its 11 65308 generating throttling means were prior to the present invention.

Kuvion 7 mukainen sovellutusmuoto eroaa kuvion 3 mukaisesta oleellisesti siinä, että paineputouksen aikaansaavat ohjatut ja tässä viitenumerolla 13a merkityt kuristusvälineet ovat erotetut muodoltaan vaihtelevasta tässä viitenumerolla 9a merkitystä polttokammiosta. Kuten kuviossa 7 on esitetty kanavaa 5 rajoittaa kotelo 74, josta lähtee kaksi tulojohtoa 7, ja lisäksi seinä 75, jonka alapuolelle on muodostettu haara 5a. Seinässä 75 on aukko, jonka reunat muodostavat istukan 76, jonka kanssa on yhteistoiminnassa tämän istukan alapuolelle sijoitettu lautassulkija 77. Lautanen on kiinni varressa 78, joka läpäisee istukan 76 sekä tiivistysvälineiden 79 välityksellä kotelon 74 ulkoseinän. Varrella 78 varustettu lautanen, joka muodostaa kuristusvälineen 13a, on tasapainossa varren 78 ylä- tai ulko-osan poikkipintaan vaikuttavan ilmakehän paineen ja lautassulkijan 77 ylä- ja alapuolella vaikuttavien paineiden johdosta, jotka vastaavasti vaikuttavat lautasen 77 ylä- ja alapoikkipin-taan. Jos varren 78 poikkipinta merkitään merkillä ja lautasen 77 pinta merkillä ja ilmakehän paine merkillä Pq ja lautasen 77 ylä- ja alapuolella vaikuttavat paineet merkeillä Έ ^ n^n tämä tasapaino voidaan kirjoittaa muotoon P2 - P3 »1 P2-Po S1The embodiment according to Fig. 7 differs substantially from that according to Fig. 3 in that the controlled throttling means for producing the pressure drop, denoted herein by reference numeral 13a, are separated from the combustion chamber denoted by reference numeral 9a, which varies in shape. As shown in Fig. 7, the channel 5 is bounded by a housing 74 from which two input lines 7 exit, and in addition by a wall 75 below which a branch 5a is formed. The wall 75 has an opening, the edges of which form a seat 76 with which a plate closure 77 is arranged below this seat. The plate is attached to an arm 78 which passes through the seat 76 and the outer wall of the housing 74 via sealing means 79. The plate provided with the arm 78 forming the throttling means 13a is in balance due to the atmospheric pressure acting on the cross-section of the upper or outer part of the arm 78 and the pressures above and below the plate closure 77, which affect the upper and lower cross-sections of the plate 77, respectively. If the cross-sectional area of the arm 78 is denoted by and the surface of the dish 77 by the mark and the atmospheric pressure by the mark Pq and the pressures above and below the dish 77 by the marks Έ ^ n ^ n this equilibrium can be written in the form P2 - P3 »1 P2-Po S1

Mitä polttokamnioon 9a tulee, niin sitä rajoittaa koteloon 74 kiinnitetty holk-ki 25 ja edestakaisin liikkuva holkki 38, joka on järjestetty ja ohjattu kuten kuvion 3 holkki 38. Ainoat erot ovat, että kuvion 3 jousi 35 on korvattu elastisella palkeella 35a, joka toimii kammion 48 ja kanavan 5 haaran 5b välisenä tiivistysosana ja että sylinteri 41 on kiinnitetty koteloon 74.As for the combustion chamber 9a, it is limited by a sleeve 25 attached to the housing 74 and a reciprocating sleeve 38 arranged and guided like the sleeve 38 of Figure 3. The only differences are that the spring 35 of Figure 3 is replaced by an elastic bellows 35a acting on the chamber. 48 and the branch 5b of the channel 5 and that the cylinder 41 is fixed to the housing 74.

Claims

65308

An engine plant comprising an internal combustion engine, in particular a diesel engine (1), supercharged by means of a turbocharger group having at least one compressor (2) and at least one turbine (3) driven by the engine exhaust, and at least one circulating pipe (5) allowing direct and a continuous air flow compressor (2) to the turbine (3), which is dimensioned to conduct all the air of the turbine (3) not passing through the motor (1), and the circulation tube includes suction means (13) arranged to change the air flow flow cross section thus creating a pressure drop which increases as the pressure increases in the circulating tube (5) but is essentially independent of the amount flowing through this tube, characterized in that the throttling means (13) comprise a movable flap (13) controlled by a separate control member connected to the flap ( 14-19), which is affected by the pressure on the upstream side of the flap in the second direction of movement and downstream of the flap in the opposite direction. pressure prevailing.

Plant according to claim 1, characterized in that the control member comprises a differential piston (14) assembled from two pistons (15, 16) which, together with an associated cylinder (19), delimits three chambers with effective piston surfaces of different sizes, which chambers is each separately connected to the pressure downstream of the flap, to the pressure upstream of the flap and to a reference pallet, preferably to atmospheric pressure, and that the chamber with the largest piston surface is connected to the pressure downstream of the flap.