LU82264A1 - BRAKE-ENGINE SYSTEM AND CORRESPONDING BRAKING METHOD - Google Patents

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LU82264A1
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LU82264A
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Jacobs Mfg Co
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/02Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Description

Ji *Ji *

Système de frein-moteur et procédé de freinage correspondant.Engine brake system and corresponding braking method.

L'invention concerne un système de frein-moteur et un procédé de freinage correspondant. Elle concerne plus particulièrement un système de freinage qui est caractérisé par la combinaison du frein-moteur du type à réduc-5 tion de la compression avec une turbine de suralimentation qui est constituée par une turbine à gaz d'échappement comportant une volute subdivisée et un compresseur d'air, cette combinaison permettant, comme on le verra ci-après, un meilleur freinage et une meilleure performance du mo-10 teur.The invention relates to an engine brake system and a corresponding braking method. It relates more particularly to a braking system which is characterized by the combination of the engine brake of the compression reduction type with a supercharging turbine which is constituted by an exhaust gas turbine comprising a divided volute and a air compressor, this combination allowing, as will be seen below, better braking and better engine performance.

Normalement, dans les moteurs à suralimentation, la turbine de suralimentation n'est pas nécessaire durant le freinage du fait que le moteur ne reçoit pas de carburant. De ce fait, à la fois le volume et la température 15 des gaz d'échappement· sont réduits. Ceci a deux effets désavantageux : (1) la température de fonctionnement du moteur devient inférieure à la valeur souhaitée étant donné que le système de refroidissement élimine plus de chaleur qu'il n'en est produit et (2) une diminution du 20 volume des gaz d'échappement produits (du fait de l'absence de combustion) et la diminution du volume des gaz (par suite de la chute de la température des gaz) provoquent une diminution de la vitesse de la turbine de suralimentation. Ces effets désavantageux apparaissent lorsque 25 le frein-moteur est nécessaire, par exemple au cours d'une longue descente. Au moment où l'on arrive en bas de la descente, la température du moteur a considérablement diminué et la turbine de suralimentation a ralenti. Dans ces conditions, il est difficile de faire accélérer rapi-30 dement le moteur comme cela peut être nécessaire pour une montée raide qui suit habituellement une descente.Normally, in turbocharged engines, the turbocharger is not necessary during braking because the engine does not receive fuel. As a result, both the volume and the temperature of the exhaust gases are reduced. This has two disadvantageous effects: (1) the engine operating temperature becomes lower than the desired value since the cooling system removes more heat than is produced and (2) a decrease in the volume of the the exhaust gases produced (due to the absence of combustion) and the decrease in the volume of the gases (as a result of the drop in the temperature of the gases) cause a reduction in the speed of the turbofan. These disadvantageous effects appear when the engine brake is necessary, for example during a long descent. By the time you get to the bottom of the descent, the engine temperature has dropped considerably and the charge turbine has slowed down. Under these conditions, it is difficult to accelerate the engine rapidly, as may be necessary for a steep climb which usually follows a descent.

Ces effets désavantageux sont en général surmontés en prévoyant un système de freinage qui combine la turbine de suralimentation, constituée par une turbine à gaz d'é-35 chappement, avec un frein^noteur à réduction de la corn- 2 pression, la turbine de suralimentation coopérant avec le système de freinage, et l'opération de freinage favorisant le fonctionnement de la turbine de la suralimentation.These disadvantageous effects are generally overcome by providing a braking system which combines the supercharging turbine, constituted by an exhaust gas turbine, with a rating brake with reduction of the pressure, the turbine of supercharging cooperating with the braking system, and the braking operation promoting the operation of the turbocharger turbine.

Avec le système de freinage suivant 11 invention, la tur-5 bine de suralimentation est commandée de manière à maximiser le débit d'air dans le moteur durant l'opération de freinage, en détournant tous les gaz d'échappement dans une partie de la turbine de manière à augmenter le travail de compression effectué par le moteur.With the braking system according to the invention, the turbocharger is controlled so as to maximize the air flow in the engine during the braking operation, by diverting all the exhaust gases into a part of the turbine so as to increase the compression work performed by the engine.

10 Plus particulièrement, l'invention fournit un sys- ; tème de frein-moteur permettant une meilleure performance du moteur, pour un moteur à combustion interne comportant des tubulures d'admission et d'échappement, caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison un frein-moteur à réduc-15 tion de la compression, fonctionnant lors de l'ouverture d'au moins une soupape d'échappement du moteur à combustion au voisinage de la fin de la course de compression du cylindre du moteur auquel est associée ladite soupape d'échappement, et une turbine de suralimentation 20 constituée par une turbine à gaz d'échappement comportant une volute subdivisée et un compresseur d'air qui fournit de l'air comprimé à ladite tubulure d'admission du moteur, ladite turbine de suralimentation comportant une soupape de dérivation couplée d'un côté à la tubulure d'échappe-25 ment et de l'autre côté à la volute subdivisée, afin de diriger, avec une action de freinage prédéterminée, le courant de gaz d’échappement provenant de la tubulure d'échappement vers une seule partie de ladite volute subdivisée au lieu des deux, comme cela est le cas lors d'un 30 freinage moins important que ladite action de freinage prédéterminée.More particularly, the invention provides a system; engine brake block allowing better engine performance, for an internal combustion engine comprising intake and exhaust pipes, characterized in that it comprises in combination a engine brake with reduction of compression , operating during the opening of at least one combustion engine exhaust valve in the vicinity of the end of the compression stroke of the engine cylinder with which said exhaust valve is associated, and a supercharging turbine 20 constituted by an exhaust gas turbine comprising a divided volute and an air compressor which supplies compressed air to said engine intake manifold, said supercharging turbine comprising a bypass valve coupled on one side to the exhaust manifold and on the other side to the subdivided volute, in order to direct, with a predetermined braking action, the flow of exhaust gases from the exhaust manifold to a single tie of said subdivided volute instead of the two, as is the case when braking less than said predetermined braking action.

En dérivant les gaz d'échappement dans une partie de la turbine, la pression des gaz dans la tubulure d'échappement augmente. Non seulement cet effet augmente la 35 puissance de ralentissement développée par le moteur, mais il augmente aussi la température de l'air dans le moteur. L'augmentation de la température de l'air provoque à son tour une augmentation de l'énergie des gaz d'échappement, ¥ 3 ce qui fait augmenter le rendement et, par conséquent, la vitesse de rotation de la turbine. Ainsi, la combinaison d’un frein à réduction de la compression avec une turbine de suralimentation comportant une volute subdivisée four-5 nit un résultat synergique qui augmente la puissance de ralentissement disponible fournie par le frein à réduction de la compression. Un autre avantage de cette combinaison pour le fonctionnement normal découle de l'opération de freinage. Durant l'opération de freinage, une partie de 10 l'énergie cinétique du véhicule est transformée en cha-s leur qui est dissipée par le système de refroidissement du moteur, ce qui maintient le moteur à la température de fonctionnement normale ou au voisinage de celle-ci.By diverting the exhaust gases in a part of the turbine, the pressure of the gases in the exhaust manifold increases. This effect not only increases the retarding power developed by the engine, but also increases the temperature of the air in the engine. The increase in the air temperature in turn causes an increase in the energy of the exhaust gases, ¥ 3, which increases the efficiency and, consequently, the speed of rotation of the turbine. Thus, the combination of a compression reduction brake with a supercharging turbine having a four-four subdivided scroll produces a synergistic result which increases the available deceleration power provided by the compression reduction brake. Another advantage of this combination for normal operation arises from the braking operation. During the braking operation, part of the kinetic energy of the vehicle is transformed into heat which is dissipated by the engine cooling system, which keeps the engine at normal operating temperature or in the vicinity of this one.

Dans des systèmes antérieurement connus, des freins 15 du type à réduction de la compression (brevet US n° 3.220.392) servent normalement uniquement pour le freinage. Dans d'autres systèmes antérieurement connus, des turbines de suralimentation comportant une volute subdivisée et des mécanismes de dérivation (brevets US n° 20 4.008.572, 3.559.397, 3.137.477, 3 .313.518 ou 3.975.911) fonctionnent normalement de manière à augmenter le débit d’air afin d'augmenter la puissance du moteur durant l'alimentation en carburant. Jusqu'ici, personne ne s'est aperçu qu'on pourrait obtenir des effets synergiques en 25 utilisant un frein à réduction de la compression pour améliorer le fonctionnement d'un moteur à suralimentation et pour utiliser un moteur à suralimentation avec une ; volute subdivisée et un mécanisme de dérivation afin d'améliorer le fonctionnement du frein à réduction de la 30 compression.In previously known systems, brakes 15 of the compression reduction type (US Patent No. 3,220,392) are normally used only for braking. In other previously known systems, turbochargers comprising a subdivided volute and bypass mechanisms (US Pat. Nos. 4,008,572, 3,559,397, 3,137,477, 3 .313,518 or 3,975,911) normally operate so as to increase the air flow in order to increase the engine power during the fuel supply. So far, no one has realized that synergistic effects could be obtained by using a compression reduction brake to improve the operation of a supercharged engine and to use a supercharged engine with one; subdivided scroll and a bypass mechanism to improve the operation of the compression reduction brake.

La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation préféré mais non limitatif représenté aux dessins annexés sur lesquels : 35 - la figure 1 est un schéma, partiellement en coupe, d'un moteur comportant un frein à réduction de la compression, un dispositif de dérivation des gaz d'échappement et une turbine de suralimentation constituée par une '» * 4 turbine à double entrée ou à volute subdivisée, - la figure 2 est un schéma, partiellement en coupe, du ralentisseur-moteur à réduction de la compression, 5 - la figure 2A est un schéma du système de commande électrique pour le ralentisseur-moteur perfectionné suivant 1'invention, - la figure 3 est une vue en coupe transversale d'une turbine de suralimentation constituée par une tur- 10 bine à double entrée ou à volute subdivisée qui peut être utilisée suivant la présente invention, - la figure 4 est une vue en plan d'une soupape de dérivation du type à papillon qui peut être utilisée suivant la présente invention, 15 - la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 4, - la figure 6 est un graphique représentant la relation existant entre la pression et le volume dans un cylindre du moteur, durant un cycle complet, suivant un 20 type de fonctionnement antérieurement connu utilisant un frein à réduction de la compression, - la figure 7 est un graphique représentant la relation existant entre la pression et le volume dans un cylindre du moteur, durant un cycle couplet, suivant la 25 présente invention, et , - la figure 8 est un graphique représentant la puissance de ralentissement développée par un moteur utilisant un frein à réduction de la compression seul et la puissance de ralentissement plus importante obtenue suivant 1'in- 30 vention.The present invention will be better understood with the aid of the following description of a preferred but nonlimiting embodiment shown in the appended drawings in which: FIG. 1 is a diagram, partially in section, of an engine comprising a compression reduction brake, an exhaust gas bypass device and a supercharging turbine consisting of a '' * 4 double inlet turbine or a subdivided volute, - Figure 2 is a diagram, partially in section, of the compression reduction retarder, 5 - Figure 2A is a diagram of the electrical control system for the improved retarder according to the invention, - Figure 3 is a cross-sectional view of a supercharging turbine by a double inlet or sub-scrolled turbine which can be used according to the present invention, - Figure 4 is a plan view of a butterfly type bypass valve which can be used as follows: vant the present invention, - Figure 5 is a sectional view along line 5-5 of Figure 4, - Figure 6 is a graph showing the relationship between pressure and volume in an engine cylinder, during a complete cycle, according to a previously known type of operation using a compression reduction brake, - Figure 7 is a graph showing the relationship between pressure and volume in an engine cylinder, during a couplet cycle, according to the present invention, and, - Figure 8 is a graph showing the deceleration power developed by an engine using a compression reduction brake alone and the greater deceleration power obtained according to the invention.

En se référant plus particulièrement à la figure 1, un moteur est désigné par la référence 10. Le moteur 10 peut être du type à carburateur ou du type Diesel et peut comporter un nombre de cylindres quelconque. Cependant, 35 la présente invention a été décrite en se référant à un moteur Diesel à six cylindres typique comportant une tubulure d'admission 12 et une tubulure d'échappement subdivisée comprenant une tubulure d'échappement aVant 14 e.t une * * 5 tubulure d'échappement arrière 16. Des tuyaux d'échappement 18 et 20 conduisent respectivement des tubulures d'échappement avant et arrière à une soupape de dérivation 22 des gaz d'échappement, La soupape de dérivation 5 22 des gaz d'échappement est représentée sur les figures 4 et 5 et sera décrite plus en détail ci-après. Une . double conduite 24 pour les gaz d'échappement établit une communication entre la sortie de la soupape de dérivation 22 et l'entrée d'une turbine 26 à double entrée ou à vo-10 lute subdivisée, qui, en association avec un compresseur 28, constitue une turbine de suralimentation intégrale 30. La turbine de suralimentation 30 est représentée sur la figure 3 et sera décrite plus en détail ci-après. Après avoir traversé la turbine 26, les gaz d'échappement pas-15 sent dans le système d'échappement 32 du moteur.Referring more particularly to FIG. 1, an engine is designated by the reference 10. The engine 10 may be of the carburetor type or of the Diesel type and may include any number of cylinders. However, the present invention has been described with reference to a typical six-cylinder diesel engine having an intake manifold 12 and a subdivided exhaust manifold comprising a front exhaust manifold 14 and a * 5 manifold rear exhaust 16. Exhaust pipes 18 and 20 respectively lead front and rear exhaust pipes to a bypass valve 22 of the exhaust gases, The bypass valve 5 22 of the exhaust gases is shown in the figures 4 and 5 and will be described in more detail below. A . double pipe 24 for the exhaust gases establishes a communication between the outlet of the bypass valve 22 and the inlet of a turbine 26 with double inlet or with sub-divided lute-10, which, in association with a compressor 28, constitutes an integral supercharging turbine 30. The supercharging turbine 30 is shown in FIG. 3 and will be described in more detail below. After passing through the turbine 26, the exhaust gases pass through the exhaust system 32 of the engine.

De l'air est envoyé dans le moteur 10 par l'intermédiaire d'un filtre à air classique 34, du canal d'entrée 36 d'un compresseur, d'un compresseur 28, et de la conduite 38 qui établit une communication entre la sortie 20 du compresseur d'air 28 et la tubulure d'admission 12. Comme représenté schématiquement sur la figure 1, et de façon plus détaillée sur la figure 3, le compresseur 28 est entraîné par la turbine 26 et de façon typique comporte une turbine de suralimentation intégrale 30.Air is sent to the engine 10 via a conventional air filter 34, the inlet channel 36 of a compressor, a compressor 28, and the line 38 which establishes communication between the outlet 20 of the air compressor 28 and the intake manifold 12. As shown diagrammatically in FIG. 1, and in more detail in FIG. 3, the compressor 28 is driven by the turbine 26 and typically comprises a integral supercharging turbine 30.

25 En se référant maintenant à la figure 2, le moteur 10 comporte un boîtier 40 qui contient le système de freinage à réduction de la compression classique représenté schématiquement sur la figure 2. De l'huile 42 provenant d'un réservoir 44 qui peut être, par exemple, le carter 30 du moteur est pompée à travers une conduite 46, par une pompe 48 à basse pression, pour arriver à l’entrée 50 d'une soupape à solénoïde 52 montée dans le boîtier 40.Referring now to Figure 2, the motor 10 includes a housing 40 which contains the conventional compression reduction braking system shown schematically in Figure 2. Oil 42 from a reservoir 44 which can be , for example, the motor casing 30 is pumped through a line 46, by a low pressure pump 48, to arrive at the inlet 50 of a solenoid valve 52 mounted in the housing 40.

De l'huile 42 à basse pression est envoyée, par une con-. duite 56, de la soupape à soléno'ide 52, vers un cylindre 35 de commande 54, qui se trouve également dans le boîtier 40. Une soupape de commande 58 est logée de façon à effectuer un mouvement de va-et-vient dans le cylindre de commande et est chargée vers la position fermée par un 6 ressort de compression 60. La soupape de cortmande 58 comporte une conduite d'entrée 62, fermée par une soupape de retenue à bille 64 qui est chargée vers la position fermée par un ressort de compression 66, et une conduite de 5 sortie 68. Lorsque la soupape de commande est dans la position ouverte (comme représenté sur la figure 2), la conduite de sortie 68 coïncide avec la conduite de sortie 7o du cylindre de commande qui communique elle-même avec l'entrée d'un cylindre asservi 72 se trouvant également 10 dans le boîtier 40. On comprendra que l'huile 42 à basse pression traversant la soupape à solénoïde 52 pénètre dans le cylindre de commande 54 et soulève la soupape de commande 58 vers la position ouverte. Ensuite, la soupape de retenue à bille 64 s'ouvre à l'encontre de la force du 15 ressort 66 et l'huile passe dans le cylindre asservi 72.Low pressure oil 42 is sent through a container. line 56, from the solenoid valve 52, to a control cylinder 54, which is also located in the housing 40. A control valve 58 is housed so as to move back and forth in the control cylinder and is loaded to the closed position by a 6 compression spring 60. The control valve 58 has an inlet line 62, closed by a ball check valve 64 which is loaded to the closed position by a spring compression 66, and an outlet line 68. When the control valve is in the open position (as shown in FIG. 2), the outlet line 68 coincides with the outlet line 7o of the control cylinder which communicates with it - even with the entry of a slave cylinder 72 also located in the housing 40. It will be understood that the low pressure oil 42 passing through the solenoid valve 52 enters the control cylinder 54 and lifts the control valve 58 to open position e. Then, the ball check valve 64 opens against the force of the spring 66 and the oil flows into the slave cylinder 72.

A partir de la sortie 74 du cylindre asservi 72, l'huile 42 passe par une conduite 76 pour arriver dans le cylindre principal 78 se trouvant dans le boîtier 40.From the outlet 74 of the slave cylinder 72, the oil 42 passes through a line 76 to arrive in the main cylinder 78 located in the housing 40.

Un piston asservi 80 est monté de façon à effectuer 20 un mouvement de va-et-vient dans le cylindre asservi 72.A slave piston 80 is mounted so as to reciprocate in the slave cylinder 72.

Le piston asservi 80 est chargé vers le haut (comme représenté sur la figure 2) contre une butée réglable 82, par un ressort de compression 84 qui est monté dans le piston asservi 80 et s'appuie contre un support 86 logé dans le 25 cylindre asservi 72. L'extrémité inférieure du piston asservi 80 agit sur un chapeau 88 de soupape d'échappement monté sur la tige d'une soupape d'échappement 90 qui, à son tour, est montée dans le moteur 10. Un ressort 92 charge normalement la soupape d'échappement 90 vers la 3o position fermée, comme représenté sur la figure 2. Normalement, la butée réglable 82 est réglée de manière à lais-. ser un jeu souhaité entre le piston asservi 80 et le cha peau 88 de la soupape d1achappement lorsque celle-ci est • fermée, que le piston asservi est appuyé con-re la butée 35 réglable 82 et que le moteur est froid. Le jeu souhaité est prévu pour tenir compte de la dilatation des éléments constituant la soupape d’échappement lorsque le moteur est chaud, sans ouvrir la soupape d'échappement 90, et 7 pour contrôler l'instant d'ouverture de la soupape d'échappement .The slave piston 80 is loaded upwards (as shown in FIG. 2) against an adjustable stop 82, by a compression spring 84 which is mounted in the slave piston 80 and bears against a support 86 housed in the cylinder. servo 72. The lower end of the servo piston 80 acts on an exhaust valve cap 88 mounted on the stem of an exhaust valve 90 which, in turn, is mounted in the engine 10. A spring 92 loads normally the exhaust valve 90 to the 3o closed position, as shown in Figure 2. Normally, the adjustable stop 82 is adjusted so as to leave. ser a desired clearance between the servo piston 80 and the cha skin 88 of the exhaust valve when the latter is • closed, that the servo piston is pressed against the adjustable stop 82 and that the engine is cold. The desired clearance is provided to take into account the expansion of the elements constituting the exhaust valve when the engine is hot, without opening the exhaust valve 90, and 7 to control the instant of opening of the exhaust valve .

Un piston principal 94 est monté de façon à effectuer un mouvement de va-et-vient à l'intérieur du cylindre 5 principal 78, et est chargé vers le haut (comme représenté sur la figure 2) par un petit ressort à lame 96. L'extrémité inférieure du piston principal 94 fait contact avec un mécanisme 98 à vis de réglage d'un culbuteur 100 contrôlé par une tige poussoir 102 entraînée par l'arbre 10 à cames (non représenté) du moteur.A main piston 94 is mounted so as to reciprocate inside the main cylinder 78, and is loaded upwards (as shown in FIG. 2) by a small leaf spring 96. The lower end of the main piston 94 makes contact with a mechanism 98 for adjusting a rocker arm 100 controlled by a push rod 102 driven by the camshaft 10 (not shown) of the engine.

On canprendra que lorsque la soupape à solénoïde 52 est ouverte, de l'huile 42 soulève la soupape de commande 58 et remplit le cylindre asservi 72 et le cylindre principal 78. La soupape de retenue à bille 64 empêche 15 l'huile de ressortir du cylindre asservi 72 et du cylindre principal 78. Cependant, une fois que le système est rempli d'huile, le mouvement ascendant de la tige poussoir 102 entraîne le piston principal 94 vers le haut et la pression hydraulique entraîne à son tour le piston asservi 20 80 vers le bas pour ouvrir la soupape d'échappement 90.It will be understood that when the solenoid valve 52 is opened, oil 42 lifts the control valve 58 and fills the slave cylinder 72 and the main cylinder 78. The ball check valve 64 prevents oil from escaping from the slave cylinder 72 and main cylinder 78. However, once the system is filled with oil, the upward movement of the push rod 102 drives the main piston 94 upward and the hydraulic pressure in turn drives the slave piston 20 80 downwards to open the exhaust valve 90.

Les instants d'actionnement des soupapes sont choisis de manière que la soupape d'échappement 90 s'ouvre au voisinage de la fin de la course de compression du cylindre auquel la soupape d'échappement 90 est associée. Ainsi, 25 le travail effectué par le piston en comprimant de l'air durant la course de compression est dissipé vers le système d'échappement du moteur et n'est pas récupéré durant la course de détente du moteur. Dans certains moteurs, il peut être commode de commander le piston principal à par-30 tir de la tige poussoir d'injecteur associée au cylindre avec lequel le piston asservi communique, tandis que dans d'autres moteurs, il peut être souhaitable d'utiliser une tige poussoir associée à une soupape d'admission ou d'échappement pour un autre cylindre. Dans l'un ou l'autre 35 cas, le résultat est le même étant donné que la soupape d'échappement est ouverte au voisinage de la fin de la course de compression.The actuation times of the valves are chosen so that the exhaust valve 90 opens in the vicinity of the end of the compression stroke of the cylinder with which the exhaust valve 90 is associated. Thus, the work done by the piston in compressing air during the compression stroke is dissipated to the engine exhaust system and is not recovered during the rebound stroke of the engine. In some engines it may be convenient to control the main piston from the injector push rod associated with the cylinder with which the slave piston communicates, while in other engines it may be desirable to use a push rod associated with an intake or exhaust valve for another cylinder. In either case, the result is the same since the exhaust valve is open in the vicinity of the end of the compression stroke.

Lorsqu'on souhaite désactiver le frein à décompres- 8 sion, la soupape à solénoïde 52 est fermée/ à la suite de quoi l'huile 42 se trouvant dans le cylindre 54 de la soupape de commande passe dans la conduite 56, la soupape à solénoïde 52 et la conduite de retour 104, pour arriver 5 au réservoir 44. Lorsque la soupape de commande 58 descend, comme représenté sur la figure 2, une partie de l'huile se trouvant dans le cylindre asservi 72 et le cylindre principal 78 est envoyée au-delà de la soupape de commande 58 et est renvoyée vers le réservoir 44 par des conduites 10 (non représentées).When it is desired to deactivate the compression brake, the solenoid valve 52 is closed / as a result of which the oil 42 in the cylinder 54 of the control valve passes through line 56, the valve to solenoid 52 and return line 104 to reach reservoir 44. When the control valve 58 descends, as shown in FIG. 2, part of the oil being in the slave cylinder 72 and the main cylinder 78 is sent beyond the control valve 58 and is returned to the tank 44 by lines 10 (not shown).

Le système de commande électrique pour la présente invention est représenté schématiquement sur la figure 2A à laquelle on va maintenant se référer. Une borne de la batterie 106 du véhicule est reliée à la terre 108. L'au-15 tre borne de la batterie est branchée en série avec un fusible 110, un commutateur 112 pour le tableau de bord, un commutateur 114 pour l'embrayage et un commutateur 116 pour la pompe à carburant, et, de préférence, revient à la terre 108 par une diode 118. Un commutateur sélec-20 teur 120 à plusieurs positions est égalament branché en série avec les commutateurs 112, 114 et 116. Pour obtenir différents degrés de puissance de freinage par l'intermédiaire du ralentisseur-moteur et du système de dérivation des gaz d'échappement, il peut être souhaitable d'u-25 tiliser le commutateur sélecteur 120 qui, comme représenté sur la figure 2A, comporte trois positions. Dans la position 1 (comme représenté sur la figure 2A), le commutateur sélecteur 120 alimente les solénoïdes avant 122 qui, par exemple, commandent les soupapes à solénoïde 30 52 associées à la moitié des cylindres du moteur (trois dans le cas du moteur à six cylindres représenté sur la figure 1). Dans la position 2, le commutateur sélecteur 120 alimente les solénoïdes avant 122 et les solénoïdes arrière 124 de façon à commander les soupapes à solénoïde 35 52 associées à tous les cylindres du moteur, ce qui augmente le freinage-moteur. Dans la position 3, le commutateur sélecteur 120 alimente non seulement toutes les soupapes à solénoïde 52, mais également la soupape de 9 dérivation 22, par l'intermédiaire d'un solénoïde 126, de façon à obtenir une puissance de freinage-moteur maximale, comme cela sera décrit plus en détail ci-après. On comprendra qu'on peut prévoir d'autres compositions pour le 5 commutateur sélecteur 120 de manière que le frein-moteur agisse au niveau d'un ou plusieurs cylindres du moteur, de façon souhaitée. Naturellement, le commutateur sélecteur 120 peut également être éliminé si l'on souhaite disposer tout le temps du frein-moteur maximum, c'est-à-dire 10 au niveau de tous les cylindres du moteur plus le freinage dû à la soupape de dérivation 22. Les commutateurs 112, 114 et 116 sont également prévus pour compléter le système de commande et assurer un fonctionnement sûr du système.The electrical control system for the present invention is shown schematically in Figure 2A to which reference will now be made. A terminal of the battery 106 of the vehicle is connected to earth 108. The other terminal of the battery is connected in series with a fuse 110, a switch 112 for the dashboard, a switch 114 for the clutch. and a switch 116 for the fuel pump, and preferably returns to earth 108 by a diode 118. A selector switch 120 with several positions is also connected in series with the switches 112, 114 and 116. For obtain different degrees of braking power through the retarder and the exhaust gas bypass system, it may be desirable to use the selector switch 120 which, as shown in Figure 2A, includes three positions. In position 1 (as shown in FIG. 2A), the selector switch 120 supplies the front solenoids 122 which, for example, control the solenoid valves 30 52 associated with half of the engine cylinders (three in the case of the six cylinders shown in Figure 1). In position 2, the selector switch 120 supplies the front solenoids 122 and the rear solenoids 124 so as to control the solenoid valves 52 associated with all of the engine cylinders, which increases engine braking. In position 3, the selector switch 120 supplies not only all of the solenoid valves 52, but also the bypass valve 22, via a solenoid 126, so as to obtain maximum engine braking power, as will be described in more detail below. It will be understood that other compositions can be provided for the selector switch 120 so that the engine brake acts at one or more engine cylinders, as desired. Naturally, the selector switch 120 can also be eliminated if it is desired to have the maximum engine brake at all times, i.e. 10 at all of the engine cylinders plus the braking due to the bypass valve. 22. Switches 112, 114 and 116 are also provided to supplement the control system and ensure safe operation of the system.

Le commutateur 112 constitue une commande manuelle pour 15 arrêter tout le système. Le commutateur 114 est un commutateur automatique branché de manière à arrêter le système chaque fois que l'embrayage est lâché, de façon à éviter au moteur de caler. Le commutateur 116 est un second commutateur automatique relié au système de carburant pour 20 empêcher l'amenée de carburant au moteur lorsque le frein-moteur fonctionne.Switch 112 is a manual command to shut down the entire system. The switch 114 is an automatic switch connected so as to stop the system each time the clutch is released, so as to prevent the engine from stalling. The switch 116 is a second automatic switch connected to the fuel system to prevent the supply of fuel to the engine when the engine brake is operating.

La figure 3, à laquelle on va maintenant se référer, représente une turbine de suralimentation classique 30 qui peut être utilisée suivant l'invention. La turbine de sura-25 limentation 30 comporte une turbine 26 à double entrée et un compresseur 28 montés coaxialement sur un arbre 128 tou-rillonné, de manière à pouvoir tourner, dans des paliers 130, dans un boîtier fixe 132, La turbine 26, représentée ici sous la forme d'une turbine à circulation radiale, 30 comporte une volute subdivisée 134 comprenant deux séries de buses 136, 138 dirigées vers les ailettes d'une roue 140 fixée sur l'arbre 128. Les gaz passant dans la volute subdivisée 134 sont accélérés lorsqu'ils traversent les buses 136, 138 et communiquent leur énergie cinétique à 35 la roue 140. On remarquera que la vitesse de la roue 140 est fonction du volume de gaz circulant dans la volute 134 qui détermine la vitesse d'écoulement dans les buses 136, 138. Il est connu qu'à des débits de gaz relativement 10 faibles, le rendement de la turbine décroît et qu'on peut obtenir un rendement plus important si, à des débits de gaz faibles, tout le gaz est dirigé vers une partie de la volute 134.FIG. 3, to which reference will now be made, shows a conventional supercharging turbine 30 which can be used according to the invention. The supercharging turbine 25 comprises a double inlet turbine 26 and a compressor 28 mounted coaxially on a tu-rillonée shaft 128, so as to be able to rotate, in bearings 130, in a fixed housing 132, The turbine 26, represented here in the form of a radial circulation turbine, 30 comprises a subdivided volute 134 comprising two series of nozzles 136, 138 directed towards the fins of a wheel 140 fixed on the shaft 128. The gases passing through the subdivided volute 134 are accelerated when they pass through the nozzles 136, 138 and communicate their kinetic energy to the wheel 140. It will be noted that the speed of the wheel 140 is a function of the volume of gas circulating in the volute 134 which determines the speed of flow in nozzles 136, 138. It is known that at relatively low gas flow rates, the efficiency of the turbine decreases and that greater efficiency can be obtained if, at low gas flow rates, all of the gas is directed to part of the scroll 134.

5 La roue 140 de la turbine 26 est couplée au rotor 142 du compresseur 28, représenté ici sous la forme d'un compresseur centrifuge. La rotation du rotor 142 aspire de l'air par l'orifice d'entrée 144 et envoie l'air à une pression plus importante, par l'intermédiaire de la volute 10 146 du compresseur, vers la conduite 38 de la tubulure d'admission. On remarquera que bien qu'on ait représenté et décrit une turbine de suralimentation à circulation radiale, suivant l'invention, on peut utiliser différents types de turbines de suralimentation pourvu que la turbine 15 soit d'un type dans lequel tous les gaz d'échappement utilisés comme fluide d'entraînement puissent être délivrés a une partie de la roue de turbine lorsqu'on le désire.The wheel 140 of the turbine 26 is coupled to the rotor 142 of the compressor 28, shown here in the form of a centrifugal compressor. The rotation of the rotor 142 draws air through the inlet port 144 and sends the air at a higher pressure, via the volute 10 146 of the compressor, to the line 38 of the manifold. admission. It will be noted that although a radial circulation supercharging turbine has been shown and described according to the invention, it is possible to use different types of supercharging turbines provided that the turbine 15 is of a type in which all of the gases exhaust used as drive fluid can be supplied to part of the turbine wheel when desired.

Les figures 4 et 5 représentent un mode de réalisation typique d'une soupape de dérivation 22 destinée à 20 dériver l'écoulement des gaz d'échappement provenant des conduites 18 et 20 vers une partie de la conduite 24, et par conséquent vers une seule partie de la volute 134 de la turbine 26. Comme représentée, la soupape de dérivation 22 comporte deux plaques 148, 150 relativement épaisses 25 qui constituent un boîtier destiné à être placé entre les conduites 18, 20 et la conduite siibdivisée 24. Les plaques 148, 150 sont munies de perçages 152 destinés à recevoir des boulons pour fixer ces plaques sur des collerettes se trouvant sur les conduites 18, 20 et 24. Une ouverture 30 154 est ménagée dans chaque plaque 148, 150. Une soupape à papillon 156 est montée à l'intérieur de l'ouverture 154, sur des axes 158, 160 tourillonnés de manière à pouvoir tourner par rapport aux plaques 148, 150 d'une position fermée sensiblement parallèle aux plaques vers 35 une position ouverte sensiblement normale aux plaques.FIGS. 4 and 5 represent a typical embodiment of a bypass valve 22 intended to divert the flow of exhaust gases from the lines 18 and 20 to a part of the line 24, and therefore to a single part of the volute 134 of the turbine 26. As shown, the bypass valve 22 has two relatively thick plates 148, 150 25 which constitute a housing intended to be placed between the lines 18, 20 and the split line 24. The plates 148 , 150 are provided with holes 152 intended to receive bolts for fixing these plates on flanges located on the conduits 18, 20 and 24. An opening 30 154 is provided in each plate 148, 150. A butterfly valve 156 is mounted inside the opening 154, on axes 158, 160 journalled so as to be able to rotate relative to the plates 148, 150 from a closed position substantially parallel to the plates towards an open position substantially normal to plaques.

Une seconde soupape à papillon 162 est montée dans l'ouverture 154, sur un axe 164 tourillonné de façon à pouvoir tourner par rapport aux plaques 148, 150 à partir w * 11 d'une position fermée sensiblement normale aux plaques vers une position ouverte dans laquelle le plan de la soupape à papillon 162 forme un angle aigu avec le plan des plaques 148, 150. On comprendra que lorsque la sou-5 pape à papillon 156 est dans la position ouverte, et que la soupape à papillon 162 est dans la position fermée, l'écoulement de gaz provenant des conduites 18, 20 pénètre dans les deux parties de la conduite subdivisée 24 et, par conséquent, dans les deux parties de la volute 10 subdivisée 134 de la turbine 26. Cependant, lorsque la soupape à papillon 156 est dans la position fermée et que la soupape à papillon 162 est dans la position ouverte, l'écoulement de gaz provenant des conduites 18 et 20 est dérivé vers une partie de la conduite subdivisée 24 15 et, par conséquent, vers une partie de la volute subdivisée 134 de la turbine 26. Il suffit de commander la position des soupapes à papillon 156 et 162 entre une position complètement ouverte et une position complètement fermée. Par conséquent, elles peuvent facilement être 20 actionnées par le solénoïde 126 (figure 2A) par l'intermédiaire de systèmes de couplage appropriés (non représentés) , comme le comprendront ceux qui sont familiers avec cette technique. Etant donné que ces mécanismes d1actionnement ne font pas partie de l'invention, il 25 n'est pas nécessaire de les décrire en détail. Bien qu'on ait représenté et décrit un mode de réalisation spécifique d'une soupape de dérivation, on comprendra que suivant l'invention, on peut utiliser différents types de soupapes ou de mécanismes de dérivation pourvu 30 que ces dispositifs soient capables de dériver tous les gaz d'échappement du moteur vers une seule conduite aboutissant à une seule partie de la turbine, ce qui permet d'augmenter le rendement et la vitesse de la turbine lorsque le débit des gaz d'échappement est faible.A second butterfly valve 162 is mounted in the opening 154, on an axis 164 journalled so as to be able to rotate relative to the plates 148, 150 from w * 11 from a closed position substantially normal to the plates towards an open position in which the plane of the butterfly valve 162 forms an acute angle with the plane of the plates 148, 150. It will be understood that when the butterfly valve 156 is in the open position, and that the butterfly valve 162 is in the closed position, the flow of gas from the pipes 18, 20 enters the two parts of the subdivided pipe 24 and, consequently, in the two parts of the volute 10 subdivided 134 of the turbine 26. However, when the valve to throttle valve 156 is in the closed position and the butterfly valve 162 is in the open position, the flow of gas from the lines 18 and 20 is diverted to a part of the subdivided line 24 15 and, therefore, to a part of the volu te subdivided 134 of the turbine 26. It suffices to control the position of the butterfly valves 156 and 162 between a fully open position and a completely closed position. Therefore, they can easily be actuated by the solenoid 126 (Figure 2A) via suitable coupling systems (not shown), as will be understood by those familiar with this technique. Since these actuating mechanisms are not part of the invention, there is no need to describe them in detail. Although a specific embodiment of a bypass valve has been shown and described, it will be understood that according to the invention, different types of valves or bypass mechanisms can be used, provided that these devices are capable of bypassing all the exhaust gases from the engine to a single pipe leading to a single part of the turbine, which makes it possible to increase the efficiency and the speed of the turbine when the flow rate of the exhaust gases is low.

35 La figure 6 est un graphique représentant la pres sion en fonction du volume pour un moteur Diesel Mack 676 équipé d'un frein à réduction de la compression fabriqué par Jacobs Manufacturing Co. La partie du schéma entre les 12 points 1 et 2 représente la course de compression du moteur, débutant au point mort inférieur. Avant que le piston atteigne le point mort supérieur, la soupape d'échap- « pement 90 est ouverte par le frein-moteur et la pression 5 du cylindre commence à diminuer. La course de compression se termine au point 2a et le mouvement du piston est inversé, ce qui correspondrait à la course motrice si le moteur recevait du carburant. Le point 3 représente la fin de la course motrice au niveau du point mort infé-10 rieur. La partie du schéma entre les points 3 et 4 repré-’ ' sente la course d'échappement tandis que la partie du schéma entre les points 4 et 1 représente la course d'admission. Durant les courses de compression et d'échappement, un travail est fourni par le moteur, ce qui comprime 15 l'air dans le cylindre, tandis que durant les courses motrice et d'admission le moteur délivre l'énergie emmagasinée au système de refroidissement et au système d'échappement du moteur. Par conséquent, la surface intérieure du diagramme est proportionnelle à la puissance de ralentis-20 sement développée par le moteur lors de l'utilisation du frein de Jacobs antérieurement connu.35 FIG. 6 is a graph representing the pressure as a function of the volume for a Mack 676 diesel engine equipped with a compression reduction brake manufactured by Jacobs Manufacturing Co. The part of the diagram between the 12 points 1 and 2 represents the engine compression stroke, starting at bottom dead center. Before the piston reaches upper dead center, the exhaust valve 90 is opened by the engine brake and the cylinder pressure 5 begins to decrease. The compression stroke ends at point 2a and the piston movement is reversed, which would correspond to the engine stroke if the engine received fuel. Point 3 represents the end of the driving race at the bottom dead center. The part of the diagram between points 3 and 4 represents the exhaust stroke while the part of the diagram between points 4 and 1 represents the intake stroke. During the compression and exhaust strokes, work is provided by the engine, which compresses the air in the cylinder, while during the drive and intake strokes the engine delivers the energy stored in the cooling system. and the engine exhaust system. Consequently, the internal surface of the diagram is proportional to the retarding power developed by the engine when using the previously known Jacobs brake.

La figure 8 (courbe A) est un graphique représentant la variation de la puissance de ralentissement en fonction de la vitesse du moteur, pour un moteur Diesel Mack 676 25 équipé d'un frein de Jacobs du type représenté schématiquement sur la figure 2.FIG. 8 (curve A) is a graph representing the variation of the deceleration power as a function of the engine speed, for a Mack 676 diesel engine equipped with a Jacobs brake of the type shown schematically in FIG. 2.

Suivant la présente invention, on prévoit une soupape de dérivation du type représenté sur les figures 4 et 5 dans la tubulure d'échappement d'un moteur Mack 676 équi-30 pé d'une turbine de suralimentation et d'un frein de Jacobs. L'amélioration remarquable du freinage ainsi que du fonctionnement du moteur apparaît sur les figures 7 et 8 qui représentent la performance de freinage.According to the present invention, there is provided a bypass valve of the type shown in Figures 4 and 5 in the exhaust manifold of a Mack 676 engine equipped with a supercharging turbine and a Jacobs brake. The remarkable improvement in braking as well as in engine operation is shown in Figures 7 and 8 which show braking performance.

. La figure 7 est un graphique représentant la pres- 35 sion en fonction du volume, qui est similaire à la figure 6, mais qui montre l'effet de l'addition de la soupape de dérivation. On remarquera qu'on obtient une pression maximale considérablement plus élevée pour la course de com- 13 pression, alors que la courbe de la course motrice varie relativement peu, de sorte que la surface comprise entre les courbes, qui est proportionnelle à la puissance de ralentissement, a augmenté. De mime, la pression maximum 5 (ainsi que la pression efficace moyenne) durant la course d'échappement a augmenté, de sorte que la surface entre les courbes des courses d'échappement et d'admission et la puissance de ralentissement qu'elles représentent ont également augmenté.. Figure 7 is a graph showing pressure versus volume, which is similar to Figure 6, but which shows the effect of adding the bypass valve. It will be noted that a considerably higher maximum pressure is obtained for the compression stroke, while the curve of the driving stroke varies relatively little, so that the area between the curves, which is proportional to the power of slowdown, increased. Likewise, the maximum pressure 5 (as well as the average effective pressure) during the exhaust stroke has increased, so that the area between the curves of the exhaust and intake strokes and the deceleration power they represent have also increased.

10 La courbe B de la figure 8 représente la puissance de ralentissement fournie par le dispositif suivant 11 invention. On remarquera qu'à toutes les vitesses du moteur dans la gamme de fonctionnement utile de ce moteur, la puissance de ralentissement fournie par le moteur fonc-15 tionnant suivant l'invention est plus importante que celle qui est disponible lorsque le moteur fonctionne uniquement avec le frein de Jacobs standard. De plus, aux vitesses plus importantes du moteur que l'on rencontre habituellement durant l'utilisation du frein-moteur, l'amélioration 20 de la performance de freinage est très nette.The curve B in FIG. 8 represents the deceleration power supplied by the device according to the invention. It will be noted that at all engine speeds in the useful operating range of this engine, the deceleration power provided by the engine operating according to the invention is greater than that which is available when the engine operates only with the standard Jacobs brake. In addition, at the higher engine speeds typically encountered during use of the engine brake, the improvement in braking performance is very marked.

L'amélioration de la performance de freinage est due à la réaction synergique du frein-moteur de Jacobs et de la turbine de suralimentation comportant la volute subdivisée et la soupape de dérivation. Lorsqu'un freina-25 ge-moteur est nécessaire, par exemple au cours d'une longue descente, le moteur fonctionne au voisinage du haut de sa gamme de vitesse de fonctionnement, mais il ne reçoit pas de carburant. Il en résulte qu'à la fois le volume et la température des gaz d'échappement diminuent.The improvement in braking performance is due to the synergistic reaction of the Jacobs engine brake and the supercharging turbine comprising the split volute and the bypass valve. When a braking engine is required, for example during a long descent, the engine operates near the top of its operating speed range, but it does not receive fuel. As a result, both the volume and the temperature of the exhaust gases decrease.

30 Ceci fait apparaître les deux effets désavantageux mentionnés ci-dessus. Ces effets désavantageux sont supprimés en dérivant tous les gaz d'échappement disponibles dans une partie de la turbine, de sorte que la vitesse au niveau des buses de la turbine augmente, ce qui fait augmen-35 ter la vitesse du compresseur. Lorsque la vitesse du compresseur augmente, une masse d'air plus importante peut être introduite à l'entrée du moteur, ce qui augmente le travail de compression effectué par le moteur, comme repré- » 14 sente par la courbe 1' -2' de la figure 7, par rapport à la courbe 1 - 2 de la figure 6. De plus, la soupape de dérivation a pour effet de former un étranglement dans la tubulure d'échappement, ce qui provoque une résistance 5 plus importante durant la course d'échappement. Ce dernier effet apparaît en comparant la courbe 3' - 4' de la figure 7 à la courbe 3 - 4 de la figure 6. Le travail plus important effectué par le moteur durant les courses de compression et d'échappement se traduit par une tempéra-10 ture plus importante des gaz d'échappement, ce qui fait augmenter le volume des gaz d'échappement. Comme on l'a vu ci-dessus, une augmentation du volume des gaz d'échappement fait augmenter la vitesse de la turbine, ce qui fait augmenter la masse d'air introduite dans le moteur 15 par l'intermédiaire du compresseur. Il apparaît ainsi que la nouvelle combinaison du frein-moteur à réduction de la compression et de la turbine de suralimentation avec sa soupape de dérivation a un effet synergique suivant lequel le frein à réduction de la compression fonc-20 tionne de façon plus efficace et fonctionne également comme un frein à l'échappement.This reveals the two disadvantageous effects mentioned above. These disadvantageous effects are eliminated by diverting all the exhaust gases available in a part of the turbine, so that the speed at the turbine nozzles increases, which increases the speed of the compressor. When the speed of the compressor increases, a greater mass of air can be introduced at the inlet of the engine, which increases the compression work carried out by the engine, as represented by the curve 1 '-2' in FIG. 7, with respect to curve 1 - 2 in FIG. 6. In addition, the bypass valve has the effect of forming a constriction in the exhaust manifold, which causes greater resistance during the race. exhaust. This last effect appears by comparing the curve 3 '- 4' of figure 7 to the curve 3 - 4 of figure 6. The more important work carried out by the engine during the races of compression and exhaust results in a temperature. -10 ture greater exhaust gas, which increases the volume of exhaust gas. As seen above, an increase in the volume of the exhaust gases increases the speed of the turbine, which increases the mass of air introduced into the engine 15 via the compressor. It thus appears that the new combination of the compression reduction engine brake and the supercharging turbine with its bypass valve has a synergistic effect according to which the compression reduction brake operates more efficiently and operates also as an exhaust brake.

De plus, non seulement la performance de freinage est améliorée, mais le fonctionnement du moteur lui-même est amélioré. Comme mentionné précédemment, il est fré-25 quent qu'une montée suive immédiatement une longue descente durant laquelle le frein-moteur a dû être utilisé. Cependant, en bas de la descente, la température du moteur a considérablement diminué et la turbine de suralimentation a ralenti. Dans ces conditions, comme mentionné ci-30 dessus, il est difficile de faire accélérer rapidement le moteur. Grâce à la combinaison suivant la présente invention, non seulement la température du moteur sera plus élevée (du fait du travail plus important effectué sur le débit d’air plus important pendant le freinage-moteur), 35 mais également la vitesse de la turbine de suralimentation sera maintenue par l'effet combiné de la soupape de dérivation et de l'augmentation du débit. Ainsi, la turbine de suralimentation fonctionnera à une vitesse plus souhaitable 15 pour l'accélération rapide du moteur. Un autre avantage réside dans le fait qu'au début où le moteur reçoit du carburant, la température plus élevée et le débit d'air plus élevé favorisent une combustion complète et évitent 5 l'émission de fumées d'échappement avec la perte de puissance qui en résulte. Le maintien de la température du moteur et du débit d'air a également tendance à empêcher la formation de carbone au cours du fonctionnement en mode de frein-moteur.In addition, not only is the braking performance improved, but the operation of the engine itself is improved. As mentioned previously, it is frequent that a climb immediately follows a long descent during which the engine brake had to be used. However, at the bottom of the descent, the engine temperature dropped considerably and the turbocharger slowed down. Under these conditions, as mentioned above, it is difficult to quickly accelerate the engine. Thanks to the combination according to the present invention, not only will the temperature of the engine be higher (due to the greater work done on the greater air flow during engine braking), but also the speed of the turbine of boost will be maintained by the combined effect of the bypass valve and the increased flow. Thus, the boost turbine will operate at a more desirable speed for rapid acceleration of the engine. Another advantage is that at the beginning when the engine receives fuel, the higher temperature and the higher air flow promote complete combustion and avoid the emission of exhaust fumes with loss of power. resulting. Maintaining engine temperature and air flow also tends to prevent carbon formation during engine brake mode operation.

10 Bien que la combinaison suivant l'invention ait la fonction d'augmenter la pression dans la tubulure d'échappement et soit, sous ce rapport, sensiblement analogue à un frein à l'échappement, elle ne présente pas un des principaux inconvénients du frein à l'échappement, à sa-15 voir le problème du flottement des soupapes. Habituellement, la pression dans la tubulure d'échappement est limitée par l'exigence qu'elle ne doit pas dépasser la force du ressort de la soupape d'échappement. Cependant, l'utilisation du frein-moteur assure que la pression du côté 20 combustion de la soupape d'échappement est nettement plus importante durant le cycle d'admission que celle qui existe lorsqu'on utilise un frein à l'échappement seul. Avec cette pression plus importante, le frein à réduction de compression fonctionne à une pression plus importante dans la tu-25 bulure d'échappement sans avoir le problème du flottement des soupapes. L'élimination du flottement des soupapes a pour résultat de maintenir une pression plus importante dans la tubulure d'échappement, ce qui augmente la puissance de ralentissement.Although the combination according to the invention has the function of increasing the pressure in the exhaust manifold and is, in this respect, substantially similar to an exhaust brake, it does not have one of the main disadvantages of the brake at the exhaust, at sa-15 see the problem of valve flutter. Usually, the pressure in the exhaust manifold is limited by the requirement that it should not exceed the spring force of the exhaust valve. However, the use of the engine brake ensures that the pressure on the combustion side of the exhaust valve is significantly higher during the intake cycle than that which exists when using an exhaust brake alone. With this higher pressure, the compression reduction brake operates at higher pressure in the exhaust manifold without having the problem of valve flutter. Eliminating valve flutter results in maintaining greater pressure in the exhaust manifold, which increases the deceleration power.

30 Un autre avantage provenant de la combinaison sui vant l'invention concerne la fiabilité des performances de la turbine de suralimentation. L'effet de la pression plus importante dans la tubulure d'admission est de réduire la différence de pression aux bornes de la turbine de 35 suralimentation entre le compresseur et la turbine. Ceci signifie que la poussée latérale sur les paliers de la turbine de suralimentation est réduite, de sorte que la fiabilité de la turbine de suralimentation est augmentée.Another advantage coming from the combination according to the invention relates to the reliability of the performances of the supercharging turbine. The effect of the higher pressure in the intake manifold is to reduce the pressure difference across the boost turbine between the compressor and the turbine. This means that the lateral thrust on the bearings of the charge turbine is reduced, so that the reliability of the charge turbine is increased.

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Un autre avantage de la combinaison suivant la présente invention par rapport à un frein-moteur et à un frein à l'échappement conçu pour fournir la meme puissance de ralentissement, réside dans la réduction de la 5 pression dans le carter de la turbine, ce qui augmente la durée de vie de la turbine et sa fiabilité. Le frein à l'échappement augmente nécessairement la pression dans la tubulure d'échappement, tandis que la combinaison suivant la présente invention augmente la pression dans 10 la tubulure d'admission, avec seulement une augmentation relativement faible de la pression dans la tubulure d'échappement. Le fait que la présente invention fournisse la même puissance de ralentissement avec une augmentation plus faible de la pression dans la tubulure d'échappement 15 signifie que les contraintes du boîtier de la turbine sont plus faibles et que par conséquent la durée de vie de la turbine est augmentée.Another advantage of the combination according to the present invention over an engine brake and an exhaust brake designed to provide the same deceleration power lies in the reduction of the pressure in the turbine casing, which which increases the life of the turbine and its reliability. The exhaust brake necessarily increases the pressure in the exhaust manifold, while the combination according to the present invention increases the pressure in the intake manifold, with only a relatively small increase in the pressure in the exhaust manifold. exhaust. The fact that the present invention provides the same retarding power with a smaller increase in the pressure in the exhaust manifold 15 means that the stresses of the turbine housing are lower and therefore the lifetime of the turbine is increased.

Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement 20 à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.As goes without saying, and as already follows from the above, the invention is in no way limited to those of its embodiments and of application which have been more especially envisaged; on the contrary, it embraces all its variants.

Claims (5)

1. Système de frein-moteur permettant une meilleure performance du moteur, pour un moteur à combustion interne comportant des tubulures d'admission et d'échappement, ca- 5 ractérisé en ce qu'il comporte en combinaison un frein-moteur à réduction de la compression, fonctionnant lors de l'ouverture d'au moins une soupape d'échappement du moteur à combustion au voisinage de la fin de la course de compression du cylindre du moteur auquel est associée 10 ladite soupape d'échappement, et une turbine de suralimentation (30) constituée par une turbine à gaz d'échappement (26) comportant une volute subdivisée et un compresseur d'air (28) qui fournit de l'air comprimé à ladite tubulure d'admission (12) du moteur, ladite turbine de sura-15 limentation comportant une soupape de dérivation (22) couplée d'un côté à la tubulure d'échappement (14, 16) et de l'autre côté à la volute subdivisée, afin de diriger, avec une action de freinage prédéterminée, le courant de gaz d'échappement provenant de la tubulure d'échap-20 pement vers une seule partie de ladite volute subdivisée au lieu des deux, comme cela est le cas lors d'un freinage moins important que ladite action de freinage prédéterminée.1. Engine brake system allowing better engine performance, for an internal combustion engine comprising intake and exhaust pipes, characterized in that it comprises in combination an engine brake with reduction of compression, operating when at least one exhaust valve of the combustion engine is opened in the vicinity of the end of the compression stroke of the cylinder of the engine with which said exhaust valve is associated, and a turbine supercharging (30) consisting of an exhaust gas turbine (26) comprising a subdivided volute and an air compressor (28) which supplies compressed air to said intake manifold (12) of the engine, said turbine 15-supply air comprising a bypass valve (22) coupled on one side to the exhaust manifold (14, 16) and on the other side to the divided volute, to direct, with a predetermined braking action , the exhaust gas stream from the exhaust manifold towards one part of said subdivided volute instead of the two, as is the case when braking less than said predetermined braking action. 2. Système suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la turbine à gaz d'échappement est une turbine à 25 écoulement radial.2. System according to claim 1, characterized in that the exhaust gas turbine is a radial flow turbine. 3. Système suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la soupape.de dérivation est une soupape à papillon (156) actionnée par un solénoïde.3. System according to one of claims 1 or 2, characterized in that the bypass valve.de is a butterfly valve (156) actuated by a solenoid. 4. Procédé de freinage, avec une meilleure perfor-30 mance du moteur, d'un véhicule à moteur à comlustion interne, caractérisé en ce qu'il consiste à équiper le véhicule d'un moteur à suralimentation comportant une turbine de suralimentation comprenant une volute subdivisée et un , frein-moteur du type à réduction de la compression, diri- 35 géant les gaz d'échappement, provenant de la tubulure d'échappement du moteur, lors d'un actionnement prédéterminé dudit frein-moteur du type à réduction de la compression, vers une partie de ladite volute subdivisée i 18 pour augmenter la vitesse de rotation de la turbine de suralimentation jusqu'à une valeur supérieure à celle qu'elle prendrait si les gaz d'échappement étaient dirigés vers les deux parties de la volute subdivisée, ce qui 5 fait augmenter, en fonction de la vitesse de rotation plus importante de la turbine de suralimentation, le débit massique d'air dans la turbine de suralimentation, empêchant de ce fait les gaz d'échappement de sortir de la tubulure d’échappement, et comprime de façon continue l'écoulement 10 d'air plus important, un meilleur freinage et une meilleure performance du moteur résultant de la libération de la masse d'air comprimé plus importante en direction de la tubulure d'échappement au voisinage de la fin de la course de compression du moteur.4. Braking method, with better engine perfor-30 mance, of an internal combustion engine vehicle, characterized in that it consists in equipping the vehicle with a supercharged engine comprising a supercharging turbine comprising a subdivided volute and a compression reduction type engine brake directing the exhaust gases from the exhaust pipe of the engine upon predetermined actuation of said reduction type engine brake of compression, towards a part of said volute subdivided i 18 to increase the speed of rotation of the supercharging turbine to a value greater than that which it would take if the exhaust gases were directed towards the two parts of the subdivided volute, which increases, as a function of the higher speed of rotation of the supercharging turbine, the mass flow of air in the supercharging turbine, thereby preventing exhaust gases t come out of the exhaust manifold, and continuously compresses the greater air flow, better braking and better engine performance resulting from the release of the greater mass of compressed air towards the exhaust manifold near the end of the engine compression stroke. 5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'au moment où on arrête de se servir du frein-moteur à réd\iction de la compression, l'écoulement des gaz d'échappement est dirigé vers les deux parties de la volute subdivisée.5. Method according to claim 4, characterized in that when one stops using the engine brake with reduction \ iction of compression, the flow of exhaust gases is directed towards the two parts of the volute subdivided.
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