FR2578581A1 - DIESEL ENGINE TURBOCHARGER AND METHOD OF CONTROLLING SUCH A TURBOCHARGER - Google Patents
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Abstract
CE TURBOCOMPRESSEUR 2 POUR UN MOTEUR DIESEL 1 COMPORTE UNE CHAMBRE 9 POUR LA TURBINE DES GAZ D'ECHAPPEMENT, COMMUNIQUANT AVEC LE TUYAU D'ECHAPPEMENT 7 DU MOTEUR ET COMPORTANT UNE ROUE MOTRICE 14 DE LA TURBINE, UNE CHAMBRE 10 DE SOUFFLANTE FORMEE D'UNE VOLUTE 19, COMMUNIQUANT AVEC LA TUBULURE DE BALAYAGE 8 DU MOTEUR ET COMPORTANT UN ROTOR DE SOUFFLANTE 21 COAXIAL ET TOURNANT AVEC LA ROUE 14, DES AUBES DIRECTRICES VARIABLES DE REFOULEMENT 15 SITUEES DANS LA CHAMBRE 9, DES AUBES DIRECTRICES VARIABLES 22 POUR L'AIR D'ADMISSION DANS LA CHAMBRE 10, DES AUBES VARIABLES FORMANT DIFFUSEUR DE SORTIE 25 DANS LA CHAMBRE 10 ET DES MOYENS 16, 23, 26 SERVANT A COMMANDER TOUTES CES AUBES CONFORMEMENT AUX PARAMETRES DE FONCTIONNEMENT DU TURBOCOMPRESSEUR ET DU MOTEUR DIESEL. APPLICATION NOTAMMENT AUX MOTEURS DIESEL MARINS.THIS TURBOCOMPRESSOR 2 FOR A DIESEL ENGINE 1 INCLUDES A CHAMBER 9 FOR THE EXHAUST GAS TURBINE, COMMUNICATING WITH THE EXHAUST PIPE 7 OF THE ENGINE AND INCLUDING A DRIVE WHEEL 14 OF THE TURBINE, A BLOWER CHAMBER 10 SHAPED BY A VOLUTE 19, COMMUNICATING WITH THE SWEEPING TUBING 8 OF THE MOTOR AND INCLUDING A COAXIAL BLOWER ROTOR 21 AND ROTATING WITH THE WHEEL 14, VARIABLE DELIVERY GUIDELINES 15 LOCATED IN CHAMBER 9, VARIABLE GUIDELINES 22 FOR AIR D 'ADMISSION INTO CHAMBER 10, VARIABLE BLADES FORMING OUTPUT DIFFUSER 25 IN CHAMBER 10 AND MEANS 16, 23, 26 SERVING TO CONTROL ALL THESE BLADES IN ACCORDANCE WITH THE OPERATING PARAMETERS OF THE TURBOCHARGER AND DIESEL ENGINE. APPLICATION IN PARTICULAR TO MARINE DIESEL ENGINES.
Description
[ Turbocompresseur pour moteur diesel et procédé de commande d'un tel[Diesel engine turbocharger and method of controlling such
turbocompresseurturbocharger
La présente invention concerne un turbocompres- The present invention relates to a turbocompres-
seur pour un moteur diesel et un procédé de commande de ce turbocompresseur, et plus particulièrement un turbocompres- seur pour un moteur diésel, comprenant une chambre logeant for a diesel engine and a method of controlling the turbocharger, and more particularly a turbocharger for a diesel engine, comprising a chamber housing
une turbine de gaz d'échappement et communiquant avec le tu- an exhaust gas turbine and communicating with the
yau d'échappement d'un moteur diésel et munie d'une roue de turbine motrice, et une chambre logeant une soufflante et exhaust system of a diesel engine and provided with a driving turbine wheel, and a chamber housing a blower and
comportant une volute communiquant avec la tubulure de ba- having a volute communicating with the tubing of
layage du moteur et munie d'une roue de soufflante tournant d'un seul tenant avec la roue de turbine motrice en étant coaxiale à cette dernière, et un procédé de commande d'un motor assembly and provided with a blower wheel rotating in one piece with the driving turbine wheel being coaxial with the latter, and a control method of a
tel turbocompresseur.such turbocharger.
Un turbocompresseur de ce type, qui est destiné à envoyer de l'air à haute pression à un moteur diésel, agit de manière à accroître la puissance de sortie du moteur et A turbocharger of this type, which is intended to send high pressure air to a diesel engine, acts to increase the power output of the engine and
à améliorer le rendement de combustion de ce dernier. Cepen- to improve the combustion efficiency of the latter. How-
dant, pendant un fonctionnement du moteur diésel sous char- during operation of the diesel engine under
ge partielle, le point de fonctionnement du turbocompres- the operating point of the turbocharger
seur s'écarte d'un point de fonctionnement préréglé, ce qui entraîne un rendement réduit du turbocompresseur ainsi qu'un to a pre-set operating point, resulting in reduced turbocharger efficiency as well as
rendement de combustion réduit du moteur. reduced combustion efficiency of the engine.
Les tentatives, qui ont été faites jusqu'alors pour supprimer une telle difficulté, consistent par exemple à prévoir un papillon d'aspiration dans le passage d'air, Attempts, which have hitherto been made to eliminate such a difficulty, consist, for example, in providing a suction butterfly in the air passage,
en amont de la chambre de la soufflante, le papillon d'as- upstream of the blower chamber, the throttle valve
piration étant commandé par l'intermédiaire d'une unité de being controlled through a unit of
commande en fonction de la pression détectée dans le passa- command as a function of the pressure detected in the pass-
ge d'air en aval de la chambre de la soufflante, et en fonc- of air downstream of the blower chamber, and
tion d'autres paramètres de fonctionnement comme par exem- other operating parameters such as, for example,
ple la vitesse du moteur diesel et analogue. Mais avec un tel agencement, on ne peut pas obtenir une commande précise du turbocompresseur étant donné que le débit et la pression the speed of the diesel engine and the like. But with such an arrangement, one can not get an accurate control of the turbocharger since the flow and pressure
de l'air d'alimentation sont réglés uniquement par le papil- air supply are regulated only by the butterfly
lon d'aspiration. Ainsi on n'a obtenu aucun succès notable dans l'amélioration du rendement du turbocompresseur ou du lon suction. As a result, no significant success has been achieved in improving the efficiency of the turbocharger or
rendement de combustion du moteur diesel. combustion efficiency of the diesel engine.
La présente invention a pour but principal de réa- The main object of the present invention is to
liser un turbocompresseur pour moteur diesel, qui supprime a diesel turbocharger, which removes
le problème mentionné précédemment, et un procédé de com- the problem mentioned above, and a method of
mande de ce turbocompresseur.this turbocharger.
Conformément à un premier aspect de l'invention, According to a first aspect of the invention,
il est prévu un turbocompresseur pour un moteur diesel, ca- a turbocharger is planned for a diesel engine,
ractérisé en ce qu'il comporte une chambre logeant la tur- characterized in that it comprises a chamber housing the tur-
bine des gaz d'échappement et communiquant avec le tuyau exhaust and communicating with the hose
d'échappement d'un moteur diesel et munie d'une roue de tur- exhaust system of a diesel engine and equipped with a tur-
bine motrice, une chambre logeant une soufflante et compor- motor, a chamber housing a blower and
tant une volute communiquant avec la tubulure de balayage du moteur diesel et munie d'un rotor de soufflante pouvant tourner d'un seul tenant avec la roue de turbine motrice en étant monté coaxialement à cette dernière,des aubes directrices a volute communicating with the sweeping pipe of the diesel engine and provided with a fan rotor that can rotate in one piece with the drive turbine wheel being coaxially mounted to the latter, guide vanes
variables de refoulement disposées dans la chambre de loge- discharge variables arranged in the accommodation chamber.
ment de la turbine en amont de la roue de la turbine, des turbine upstream of the turbine wheel,
aubes directrives variables pour l'air d'admission, dispo- variable guide vanes for intake air,
sées dans la chambre logeant la soufflante, en amont du ro- in the chamber housing the blower, upstream of the
tor de soufflante, des aubes variables formant diffuseur blower tor, variable blades forming diffuser
de sortie et disposées dans la chambre logeant la soufflan- outlet and arranged in the chamber housing the blower.
te, entre le rotor de soufflante et la volute, et des pre- te, between the fan rotor and the volute, and
mier, second et troisième moyens d'entraînement servant à first, second and third driving means for
commander respectivement les aubes directrices de refoule- order the guide vanes respectively
ment, les aubes directrices pour l'air et les aubes formant diffuseur, conformément aux paramètres de fonctionnement the guide vanes for air and diffuser vanes in accordance with the operating parameters
du turbocompresseur et du moteur diesel. turbocharger and diesel engine.
Conformément à l'agencement mentionné ci-dessus, According to the arrangement mentioned above,
il est possible de commander les aubes directrices de refou- it is possible to order the vanishing guide vanes
lement, les aubes directrices pour l'air et les aubes for- The guide vanes for the air and the blades
mant diffuseur en fonction des exigences spécifiques dé- diffuser according to the specific requirements
terminées par les paramètres de fonctionnement, de sorte terminated by the operating parameters, so
que les conditions de fonctionnement du turbocompresseur puis- that the operating conditions of the turbocharger
sent être réglées de façon précise et variable de manière can be regulated in a precise and
à maintenir le moteur diésel & tout moment dans des condi- to maintain the diesel engine at all times in conditions
tions de fonctionnement idéales.-ideal operating conditions.
Conformément à un second aspect de l'invention, il est prévu un procédé de commande du turbocompresseur dé- fini ci-dessus, caractérisé en ce qu'il consiste à envoyer à une unité de commande programmée d'avance, des paramètres According to a second aspect of the invention, there is provided a method for controlling the turbocharger defined above, characterized in that it consists in sending to a control unit programmed in advance, parameters
de fonctionnement incluant les positions respectives des au- of operation including the respective positions of the
bes directrices de refoulement, des aubes directrices de heads of discharge, guide vanes of
l'air et des aubes formant diffuseur, la vitesse du tur- air and vanes forming the diffuser, the speed of the tur-
bocompresseur, la pression et la température de sortie de la chambre logeant la soufflante, la pression interne dans la volute, sur le pourtour extérieur de cette dernière, la différence de pression dans la volute entre ses pourtours extérieur et intérieurla température d'admission dans la chambre logeant la turbine des gaz d'échappement, la pression interne dans un refroidisseur d'air raccordé à la tubulure du balayage du moteur diesel, la vitesse du moteur diésel et le débit de carburant envoyé à ce moteur, et à commander les aubes directrices de refoulement, les aubes directrices pour l'air et les aubes formant diffuseur, conformément aux instructions bocompressor, the pressure and the outlet temperature of the chamber housing the blower, the internal pressure in the volute, on the outer circumference of the latter, the pressure difference in the volute between its external and internal periphery the intake temperature in the chamber housing the exhaust gas turbine, the internal pressure in an air cooler connected to the diesel engine sweep tube, the speed of the diesel engine and the fuel flow to that engine, and to control the vanes the guide vanes for air and diffuser vanes in accordance with the instructions
délivrées par l'unité de commande. delivered by the control unit.
Le procédé de commande mentionné ci-dessus est ba- The control method mentioned above is based on
sé sur le fait que trois types d'aubes permettent une com- on the fact that three types of blades make it possible
mande précise et variable du turbocompresseur, et est prévu accurate and variable turbocharger, and is planned
pour l'utilisation de différents paramètres de fonctionne- for the use of different operating parameters
ment compatibles avec une liberté accrue de commande. compatible with increased freedom of order.
D'autres caractéristiques et avantages de la pré- Other features and advantages of the pre-
sente invention ressortiront de la description donnée ci- invention will emerge from the description given below.
après d'une forme de réalisation préférée, prise en réfé- after a preferred embodiment, taken in
rence aux dessins annexés, sur lesquels: - the attached drawings, in which: -
- la figure 1 est un schéma d'un turbocompresseur - Figure 1 is a diagram of a turbocharger
conforme à l'invention, représenté en liaison avec un mo- according to the invention, shown in connection with a
teur diésel;diesel engine;
- la figure 2 est une vue de face montrant les au- FIG. 2 is a front view showing the
bes directrices de refoulement de ce turbocompresseur; driving instructions of this turbocharger;
- la figure 3 est une vue de face montrant les au- FIG. 3 is a front view showing the
bes directrices pour l'air de ce turbocompresseur; directions for the air of this turbocharger;
- la figure 4 est une vue de face montrant les au- FIG. 4 is a front view showing the
bes formant diffuseur de ce turbocompresseur; - la figure 5 est un chronogramme illustrant un mode de fonctionnement, donné à titre d'exemple, du moteur diésel; et - la figure 6 est un organigramme illustrant un forming diffuser of this turbocharger; FIG. 5 is a timing diagram illustrating a mode of operation, given by way of example, of the diesel engine; and - Figure 6 is a flowchart illustrating a
mode de commande, donné à titre d'exemple, du turbocompres- command method, given as an example, turbocomprom-
seur.sor.
Sur la figure 1 un moteur diésel l et un turbocom- In FIG. 1 a diesel engine 1 and a turbocharger
presseur 2, qui lui est raccordé, sont commandés de façon presser 2, which is connected to it, are controlled
optimale par une unité de commande 3. optimal by a control unit 3.
Le moteur diésel i possède en soi un agencement The diesel engine i has in itself an arrangement
connu et est agencé de-telle sorte que le déplacement alter- known and is arranged so that the alternating movement
natif despistons6 (dont l'un seulement est représenté)à l'in- natives6 (only one of which is represented)
térieur de cylindres5 est transformé en le mouvement de ro- cylinders5 is transformed into the rotational movement
tation d'un vilebrequin 4 situé au-dessous des pistons. La référence 7 désigne un tuyau d'échappement, la référence 8 a crankshaft 4 located below the pistons. Reference 7 designates an exhaust pipe, the reference 8
une tubulure de balayage et la référence 8a un refroidis- a sweep tubing and the reference 8a a cooler
seur d'air raccordé à la tubulure de balayage 8. air supply connected to the sweep tubing 8.
Le turbocompresseur 2, qui constitue la partie principale de la présente invention, comporte une chambre 9 logeant une turbine des gaz d'échappement et une chambre 10 logeant une soufflante. La chambre 9 logeant la turbine The turbocharger 2, which constitutes the main part of the present invention, comprises a chamber 9 housing an exhaust gas turbine and a chamber 10 housing a fan. Chamber 9 housing the turbine
comporte une admission 11 qui communique avec le tuyau d'é- comprises an inlet 11 which communicates with the pipe of
chappement 7 du moteur 1 par l'intermédiaire d'une canali- 7 of the engine 1 via a channel
sation 13 de liaison au tuyau d'échappement, et une sortie 13 of the exhaust pipe connection, and one
12.Unercuemotrioe 14 de la turbine est disposée de façon à pou- 12.Unercuemotrioe 14 of the turbine is arranged so as to
voir tourner à l'intérieur de la chambre 9 logeant la tur- see turning inside room 9 housing the tur-
bine et possède un arbre de sortie 14a faisant saillie à and has an output shaft 14a protruding from
l'intérieur de la chambre 10 logeant la soufflante. Des au- the interior of the chamber 10 housing the blower. Others
bes directrices de refoulement 14, qui s'étendent radiale- pushing guides 14, which extend radially
ment et dont chacune peut tourner autour d'un axe perpendi- each of which can be rotated about a perpendicular axis
culaire à l'axe 14a de la turbine, sont disposées selon une disposition en anneau, comme représenté sur la figure 2, à l'intérieur de la chambre 9 logeant la turbine, en amont de la roue 14 de la turbine. Les aubes 15 sont entraînées en rotation par des premiers dispositifs d'entraînement 16. La position angulaire en rotation des aubes 15 est détectée par un premier détecteur d'angle de rotation A1a La chambre 10 logeant la soufflante comporte une admission 18 et une volute 19 possédant une sortie 19a qui communique avec la tubulure de balayage 8 du moteur 1 par l'intermédiaire d'une canalisation d'adduction d'air 20 Un rotor 21 de la soufflante, qui est fixé à l'arbre 14a de la turbine, est disposé à l'intérieur de la chambre 10 logeant 14a to the axis 14a of the turbine, are arranged in a ring arrangement, as shown in Figure 2, inside the chamber 9 housing the turbine, upstream of the wheel 14 of the turbine. The blades 15 are rotated by first drive devices 16. The rotational angular position of the blades 15 is detected by a first angle of rotation detector A1a. The chamber 10 housing the fan comprises an intake 18 and a volute 19 having an outlet 19a which communicates with the sweep pipe 8 of the engine 1 via an air supply pipe 20. A rotor 21 of the fan, which is fixed to the shaft 14a of the turbine, is disposed within the chamber 10 housing
la soufflante. Des aubes directrices 22 pour l'air d'admis- the blower. Guide vanes 22 for the admission air
sion, qui s'étendent radialement et dont chacune peut tour- which extend radially and each of which can
ner autour d'un axe perpendiculaire à l'arbre 14a de la tur- around an axis perpendicular to the shaft 14a of the tur-
bine, sont disposées selon une disposition en anneau, comme représenté sur la figure 3e à l'intérieur de la chambre 10 are arranged in a ring arrangement, as shown in FIG. 3e inside the chamber 10
logeant la soufflante, en amont du rotor 21 de cette der- housing the blower, upstream of the rotor 21 of this
nière. Les aubes 22 sont entraînées en rotation par des se- Niere. The blades 22 are rotated by means of
conds dispositifs d'entraînement 23. La position angulaire conds driving devices 23. The angular position
en rotation des aubes 22 est détectée par un second détec- in rotation of the blades 22 is detected by a second detection
teur d'angle de rotation A2. En outre,des aubes 25 qui for- angle of rotation A2. In addition, blades 25 which form
ment diffuseur de sortie et dont chacune peut tourner au- outlet diffuser and each of which can rotate
tour d'un axe parallèle à l'arbre 14a de la turbine, sont disposées selon une disposition en anneau (figure 4) dans la chambre 10 logeant la soufflante, entre le rotor 21 et la volute 19. Les aubes 25 peuvent être entraînées par des turn of an axis parallel to the shaft 14a of the turbine, are arranged in a ring arrangement (Figure 4) in the chamber 10 housing the fan, between the rotor 21 and the volute 19. The blades 25 can be driven by of the
troisièmes dispositifs d'entraînement 26. La position angu- third training devices 26. The angular position
laire en rotation des aubes formant diffuseur 25 est dé- rotation of the vanes forming a diffuser 25 is de-
tectée par un troisième détecteur d'angle de rotation A3. tected by a third angle of rotation detector A3.
L'unité de commande 3 reçoit des signaux de détec- The control unit 3 receives detection signals
tion délivrés par les premier, second et troisième détec- issued by the first, second and third
teurs d'angles de rotation A1 à A3. En outre,l'unité de com- rotation angles A1 to A3. In addition, the communication unit
mande 3 reçoit des signaux de détection délivrés par un pre- mande 3 receives detection signals delivered by a first
mier détecteur de vitesse de rotation S1 servant à détecter la vitesse de rotation de l'arbre 14a de la turbine, par un first rotational speed sensor S1 for detecting the rotational speed of the turbine shaft 14a, by means of a
second détecteur de vitesse de rotation S2 servant à détec- second rotation speed detector S2 for detecting
ter la vitesse de rotation du vilebrequin 4 du moteur, par un premier détecteur de pression PI servant à détecter la pression au niveau de la sortie 19a de la soufflante,par un pre- the speed of rotation of the crankshaft 4 of the engine, by a first pressure detector PI for detecting the pressure at the outlet 19a of the fan, by a first
mier détecteur de température T1 servant à détecter la tem- temperature detector T1 for detecting the time
pérature au niveau de la sortie 19a de la soufflante, par un second détecteur de pression P2 servant à détecter la at the outlet 19a of the blower, by a second pressure detector P2 for detecting the
pression interne au niveau du pourtour extérieur de la volu- internal pressure at the outer circumference of the
te 19 logeant la soufflante, par un détecteur de différence de pression PD servant à détecter la différence de pression dans la volute 19 logeant la soufflante, entre le pourtour extérieur et le pourtour intérieur de cette volute, par un 19 housing the blower, by a differential pressure detector PD for detecting the pressure difference in the volute 19 housing the blower, between the outer periphery and the inner periphery of this volute, by a
second détecteur de température T2 servant à détecter la tem- second temperature detector T2 for detecting the time
pérature des gaz d'échappement au niveau de l'admission 11 Exhaust gas temperature at intake level 11
dans la chambre logeant la turbine, par un troisième détec- in the chamber housing the turbine, by a third detection
teur de pression P3 servant à détecter la pression dans le refroidisseur d'air 8a du moteur 1, et par un détecteur de débit F servant à détecter le débit du carburant envoyé au moteur 1. L'unité de commande 3 est programmée d'avance pour pressure sensor P3 for detecting the pressure in the air cooler 8a of the engine 1, and by a flow sensor F for detecting the flow of the fuel to the engine 1. The control unit 3 is programmed in advance for
un fonctionnement optimum du moteur diesel 1 dans l'ensem- optimum operation of the diesel engine 1 in general
ble de la gamme des vitesses de ce dernier. the speed range of the latter.
Le turbocompresseur comportant l'agencement indi- The turbocharger comprising the indi-
qué ci-dessus fonctionne de la manière suivante. Lorsque le moteur 1 fonctionne, les gaz d'échappement pénètrent dans above works in the following manner. When the engine 1 is running, the exhaust gases enter
la chambre 9 logeant la turbine en empruntant la canalisa- the chamber 9 housing the turbine through the channeling
tion 13 de transfert des gaz d'échappement et l'admission 11 de manière à faire tourner le rotor 14 de la turbine, les gaz étant ensuite refouléspar la sortie 12. Par conséquent, le rotor 21 de la soufflante, qui est fixé à l'arbre 14a de la turbine tourne de telle sorte que de l'air extérieur est aspiré à l'intérieur de la chambre 10 logeant la soufflante par l'intermédiaire de l'admission 18 de cette dernière et 13 of the exhaust gas transfer and inlet 11 so as to rotate the rotor 14 of the turbine, the gases then being discharged through the outlet 12. Therefore, the rotor 21 of the fan, which is fixed to the turbine shaft 14a rotates so that outside air is sucked into the chamber 10 housing the fan through the inlet 18 thereof and
de l'air comprimé est délivré au moteur 1 par l'intermédiai- compressed air is delivered to the engine 1 through the medium of
re de la volute 19, de la sortie 19a de la soufflante et de of the volute 19, the outlet 19a of the blower and
la canalisation 20 d'amenée d'air pour la combustion. Pen- the pipe 20 for supplying air for combustion. Pen
dant ce processus, les signaux délivrés par les détecteurs individuels A1, A2, A3, s S2, Pi' P2' P38 PD, T1, T2 et F In this process, the signals delivered by the individual detectors A1, A2, A3, S2, P1 'P2' P38 PD, T1, T2 and F
sont envoyés à l'unité de commande 3 qui, à son tour, déli- sent to the control unit 3 which, in turn,
vre des signaux de commande C1, C2, C3 en vue d'actionner respectivement les premier, second et troisième dispositifs d'entraînement 16, 23, 26 afin de faire pivoter les aubes directrices de refoulement 15, les aubes directrices 22 pour l'air et les aubes formant diffuseur 25 comme cela est requis par le programme préréglé de l'unité de commande 3, de sorte que le débit et la pression de l'alimentation en air envoyée au moteur 1 sont commandés de façon optimale, control signals C1, C2, C3 for respectively driving the first, second and third drive devices 16, 23, 26 to rotate the discharge guide vanes 15, the guide vanes 22 for the air and the diffuser vanes 25 as required by the preset program of the control unit 3, so that the flow rate and pressure of the air supply to the engine 1 are optimally controlled,
le turbocompresseur 2 étant simultanément empêché de tour- turbocharger 2 being simultaneously prevented from
ner avec une vitesse excessive et de présenter un effet de with excessive speed and have a
sciage, et étant commandé simultanément de manière à fonc- sawing, and being controlled simultaneously so as to function
tionner avec un rendement maximum.with maximum yield.
La figure 5 illustre un mode de fonctionnement, donné à titre d'exemple, d'un moteur diesel marin. Après le démarrage, le moteur fonctionne à la vitesse de déplacement FIG. 5 illustrates an operating mode, given by way of example, of a marine diesel engine. After starting, the motor runs at the traveling speed
dans le port, alors que le navire se trouve dans ce dernier. in the harbor, while the ship is in the harbor.
Lorsque le navire pénètre dans une étendue de mer, le mo- When the ship enters an expanse of sea, the ship
teur fonctionne à pleine vitesse ou à la vitesse de croisiè- is operating at full speed or at cruising speed.
re. Lorsque le navire emprunte un canal, la vitesse du mo- re. When the vessel is on a canal, the speed of the
teur est réduite à la vitesse de ralenti. Une fois que le is reduced to idle speed. Once the
navire a pénétré dans le port de destination, le moteur tour- the vessel entered the port of destination, the engine
ne à nouveau conformément à la vitesse de déplacement à l'in- again according to the speed of travel to the in-
térieur d'un port, et le moteur est arrêté lorsque le navi- inside a port, and the engine is stopped when the navi-
re est à quai.re is docked.
La figure 6 représente l'organigramme illustrant un mode de commande typique réalisé par l'unité de commande Fig. 6 shows the flowchart illustrating a typical control mode performed by the control unit
3. Lorsque le moteur 1 est mis en marche, l'unité de com- 3. When engine 1 is started, the engine unit
mande 3 est commutée soit automatiquement, soit manuellement dans un état d'attente (bloc a). Dans cet état d'attente (c'est-à-dire pendant que le moteur 1 tourne à la vitesse command 3 is switched either automatically or manually in a waiting state (block a). In this standby state (ie while the engine 1 is running at speed
de déplacement dans un port), les aubes directrices de re- movement in a port), the guide vanes of
foulement 15, les aubes directrices 22 pour l'air et les au- 15, the guide vanes 22 for the air and the
bes formant diffuseur 25 du turbocompresseur 2 sont blo- the diffuser 25 of the turbocharger 2 are
quées dans des positions angulaires spécifiques prédétermi- in predetermined specific angular positions
nées en rapport avec la vitesse de sortie continue maximale (désignée ciaprès sous le terme de vitesse "MCO") du mo- related to the maximum continuous output speed (hereinafter referred to as the "MCO" speed) of
teur 1 (bloc b). Dans le cas d'une commande entièrement au- driver 1 (block b). In the case of an order entirely
tomatique, le second détecteur de vitesse S2 détecte la vi- tomatic, the second speed detector S2 detects the
tesse du moteur 1 (bloc c) et la valeur détectée est compa- motor 1 (block c) and the value detected is
rée à une valeur de référence pouvant être modifiée manuel- to a reference value that can be changed manually.
lement (par exemple 50 % de la valeur MCO) afin d'établir si la valeur détectée n'est pas inférieure à la valeur de (eg 50% of the MCO value) to establish whether the detected value is not less than the value of
référence (bloc d). Si "OUI",on estime que la vitesse du mo- reference (block d). If "YES", it is estimated that the speed of the
teur a pénétré dans une gamme de commande et l'unité de com- has entered a range of control and the com-
mande 3 commence à effectuer sa commande (bloc e). Si "NON", l'unité de commande 3 est maintenue dans l'état d'attente jusqu'à ce que la vitesse du moteur atteigne la valeur de command 3 begins to carry out its command (block e). If "NO", the control unit 3 is kept in the waiting state until the motor speed reaches the value of
référence. Sinon,on peut faire démarrer manuellement l'uni- reference. Otherwise, you can manually start the uni-
té de commande 3 (bloc f) avant que la vitesse du moteur at- control unit 3 (block f) before the engine speed has
teigne la valeur de référence.ring the reference value.
Lors du démarrage de la commande réalisée par l'u- When starting the order made by the
nité de commande 3, le débit d'alimentation en carburant en- control unit 3, the fuel supply flow rate
voyé au moteur 1 est tout d'abord détecté au moyen du détec- trip to engine 1 is first detected by means of the
teur de débit F (bloc 2), et, sur la base du débit d'alimen- flowmeter F (block 2) and, based on the feed rate
tation en carburant détecté, les positions angulaires des aubes 15, 22 et 25 sont réglées au moyen des dispositifs detected, the angular positions of vanes 15, 22 and 25 are adjusted by means of the devices
d'entraînement 16, 23 et 26 (bloc h). Ensuite, les diffé- drive 16, 23 and 26 (block h). Then, the differences
rents paramètres de fonctionnement sont mesurés de façon complète au moyen des détecteurs A1, A2, A3, S1, S2' P Pi P2' P3, PD, T1, T2, et F (bloc i), et le débit de l'air envoyé à l'admission 18 de la soufflante est calculé dans l'unité de commande 3 sur la base des différentes valeurs détectées grâce à l'utilisation d'un procédé connu de calcul du débit (bloc j). La valeur calculée est examinée pour savoir si elle se situe ou non à l'intérieur des limites admissibles The operating parameters are measured completely by means of the detectors A1, A2, A3, S1, S2, P2, P2, P3, PD, T1, T2, and F (block i), and the flow rate of the air sent. at the intake 18 of the blower is calculated in the control unit 3 on the basis of the different values detected through the use of a known method of calculating the flow (block j). The calculated value is examined to determine whether or not it falls within the allowable limits
d'une courbe de la soufflante, obtenue au moyen d'essais in- of a fan curve, obtained by means of internal tests
dépendants réalisés antérieurement avec le turbocompresseur 2 (bloc k). Si la valeur calculée se situe dans les limites dependents previously made with the turbocharger 2 (block k). If the calculated value is within the limits
admissibles, on estime qu'il n'existe aucun excès de vites- admissible, it is considered that there is no excess of
se, ni aucun effet de sciage du turbocompresseur 2, et une avance jusqu'au pas suivant de commande est autorisée. In- versement, si le débit d'air de la soufflante ne se situe se, or no sawing effect of the turbocharger 2, and advance to the next step of control is allowed. Inversely, if the air flow of the blower is
pas à l'intérieur des limites admissibles, les positions an- within the permissible limits, the
gulaires des aubes 15, 22, 25 sont réajustées au moyen des dispositifs d'entraînement 16, 23, 26 (bloc 1), et les pas of the blades 15, 22, 25 are readjusted by means of the drive devices 16, 23, 26 (block 1), and the steps
i à 1 sont répétés jusqu'à ce que le débit d'air de la souf- 1 to 1 are repeated until the air flow of the
flante se situe à l intérieur des limites admissibles de la courbe de la soufflante. Lors du pas immédiatement suivant, flante is within the allowable limits of the blower curve. In the next step,
le débit d'alimentation en air envoyé au moteur 1 est à nou- the air supply rate sent to the engine 1 is again
veau détecté au moyen du détecteur de débit de carburant F calf detected by means of the fuel flow sensor F
(bloc m), pour savoir s'il est inférieur à la valeur d'ali- (block m), to know if it is less than the value of
mentation en carburant détectée lors du pas _ (bloc m). Si fuel level detected during step _ (block m). Yes
"OUI", la valeur détectée lors du pas m est mémorisée tempo- "YES", the value detected during step m is memorized
rairement en tant que débit minimum de carburant. Si "NON", les aubes 15, 22, 25 sont à nouveau réglées en fonction du débit d'alimentation en carburant (bloc o), et les pas i à o sont répétés jusqu'à ce que le résultat de la comparaison fournisse "OUI". Ensuite,la vitesse du moteur est à nouveau détectée par le second détecteur de vitesse S 2 (bloc p) pour as a minimum fuel flow. If "NO", the vanes 15, 22, 25 are adjusted again according to the fuel supply rate (block o), and steps i to o are repeated until the result of the comparison provides " YES". Then, the speed of the motor is again detected by the second speed detector S 2 (block p) for
établir une comparaison avec la valeur de référence mention- make a comparison with the reference value mentioned
née plus haut (bloc _$. Si la vitesse du moteur n'est pas born above (block _ $. If the engine speed is not
inférieure à la valeur de référence, on estime que le mo- below the reference value, it is estimated that the
teurlmaintient encore une vitesse de marche normale. Afin d'obtenir un débit plus économique de carburant, on répète les pas i à q, ce qui a pour effet que la mémoire du débit minimum de carburant est régénérée successivement. Lorsque He still maintains a normal walking speed. In order to obtain a more economical flow of fuel, the steps i to q are repeated, which has the effect that the memory of the minimum fuel flow is regenerated successively. When
la vitesse du moteur tombe au-dessous de la valeur de réfé- engine speed falls below the reference value
rence, les aubes 15, 22, 25 sont bloquées dans leurs posi- the vanes 15, 22, 25 are locked in their posi-
tions angulaires respectives préréglées comme dans le cas du démarrage du moteur. On notera, à ce sujet, que même pre-set respective angular angles as in the case of starting the engine. It should be noted, on this subject, that even
après que la vitesse du moteur ait été réduite comme indi- after the engine speed has been reduced as indicated
qué précédemment, la procédure de commande peut être rame- previously, the order procedure may be
née de façon imposée, manuellement, au pas _ (bloc s). born imposed, manually, step _ (block s).
D'une manière générale,on mettra en oeuvre une com- In general, we will implement a
mande entièrement automatique alors que le navire se trouve dans un port ou dans un canal. fully automatic while the vessel is in a harbor or canal.
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