NO117884B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved drift av turboladede totaktsmotorer og anordning ved sådanne motorer til fremgangsmåtens utførelse.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører

turboladede totaktsmotorer, hvorved her

skal forstås totakts forbrenningsmotorer,

ved hvilke hele eller en vesentlig del av den

nødvendige spyle- og ladeluft leveres av

blåsere som drives av motorens ekshaust-gass ved hjelp av en eller flere turbiner.

Oppfinnelsen omfatter også sådanne turboladede totaktsmotorer, ved hvilke der

som supplement til eller som reserve for

turbindrevne blåsere finnes andre kilder til

luftforsyning, f. eks. mekanisk drevne blåsere.

Oppfinnelsen er basert på den erkjen-nelse at vanskelighetene ved å tilveiebrin-ge en effektiv turboladning uten for vidt-gående inngrep i motorens konstruksjon og

normale arbeidsmåte for en stor del skyldes

det forhold at en ekshaust-turbindrevet

blåsers luftytelse faller meget sterkere med

avtagende motorbelastning enn en mekanisk drevet blåsers, slik at det blir vanske-lig å innrette den ekshaust-turbindrevne

blåser til å levere en passende mengde spyle- og ladeluft — eller et passende bidrag

til den samlede spyle- og ladeluftmengde — både ved normal belastning og ved lavere belastning.

Disse vanskeligheter avhjelpes ved den

foreliggende fremgangsmåte til drift av

turboladede totaktsmotorer, hvilken fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen er kjenne-tegnet ved at ved belastninger, som ligger

vesentlig under normal belastning — tidspunktene såvel for ekshaustorganets åpning, som for brenselsinnsprøytningens be-

gynnelse forskyves fremover i forhold til de for normal belastning fastsatte tidspunkter for å oppnå den nødvendige effekt av ekshaustturbinen til drift av blåseren, slik at denne gir effektiv turboladning.

Derved oppnås at motorens styrings-diagram,ekshaustturbin og blåser fritt kan dimensjoneres under hensyn til oppnåelse av optimale driftsbetingelser ved normal belastning, idet det ved vesentlig lavere belastninger, hvor ekshaustturboaggregatets luftytelse ville være utilstrekkelig, tilveiebringes et relativt forøket energiinnhold i ekshaustgassen ved en tidligere åpning av ekshaustorganet. Samtidig hermed oppnås ved fremrykning av tidspunktet for bren-selsinnsprøytningens påbegynnelse at ten-ningstrykket tilnærmelsesvis får samme størrelse som ved normal belastning.

Oppfinnelsen omfatter også en anordning ved turboladede totaktsmotorer til ut-førelse av den angivne nye fremgangsmåte og bestående i at det finnes midler til ved motorbelastninger som ligger vesentlig under normal belastning, samtidig å rykke tidspunktene for ekshaustorganets åpning og for brenselsinnsprøytningens begynnelse forover i forhold til de for normal belastning fastsatte tidspunkter.

Denne anordning kan ved motorer av den type hvor brenselsinnsprøytningspum-pe og ekshaustventil drives fra kammer på en felles kamaksel gjennom kamfølgere, som er forskyvbare på tverrs av denne, iføl-ge oppfinnelsen realiseres ved at kamføl-gerne er innrettet til ved hjelp av et felles manøverorgan å forskyves samlet ut fra deres normale stilling et kort stykke imot bevegelsesretningen for de dermed samvir-kende kammer.

Ved slike motorer hvor kamfølgerne er styrt ved hjelp av lenkeledd som er dreibart forbundet med en med kamakselen parallell og normalt stasjonær reguleringsaksel i punkter som ligger i avstand fra denne akse, kan de nevnte lenkeledd og disses forbindelse med reguleringsakselen hensiktsmessig ifølge oppfinnelsen være således beskafne at samtlige kamfølgere ved dreining av reguleringsakselen under ett kan tverrforskyves i forhold til kamakselen fra deres til normal gang i den øyeblikkelige eller eneste omdreiningsretning bestemte stillinger -til andre stillinger som ligger fremskutt fremad imot kamakselens øyeblikkelige eller eneste omdreiningsretning. Det fremkommer herved et ytterst enkelt innstillingssystem, ved hvilket de ønskede forskyvninger av styringstidspunktene tilveiebringes under ett ved hjelp av en enkelt reguleringsaksel, som kan være anbrakt spesielt til dette formål eller kan utgjøres av en i forveien tilstede-værende, f. eks. til omstyring av motoren tjenende aksel.

Ved den ovenfor angivne anordning kan lengden av lenkeleddene hensiktsmessig ifølge oppfinnelsen være innstillbare, hvilket kan gjelde de til brenselpumpenes eller til ekshaustventilenes eller til begges kamfølgere hørende lenkeledd. Herved oppnås mulighet for en f in justering av de innstillede styringstidspunkter i de under driften anvendte stillinger av disse.

På tilsvarende måte kan den ene eller begge grupper av lenkeleddets forbindel-sespunkter med reguleringsakselen ha inn-stillbar avstand fra denne aksels akse, hvorved oppnås at det innbyrdes forhold mellom de ved en bestemt dreining av reguleringsakselen oppnådde forskyvninger av de to sett styringstidspunkter kan vari-eres etter ønske.

Oppfinnelsen vil bli beskrevet nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, på hvilken det skjematisk er vist en utførelsesform ved en totaktsmotor.

På tegningen betegner 1 en kamaksel, som tenkes å strekke seg langsmed motoren i dennes hele lengde parallelt med krumtappakselens akse. Utfor hver motor - sylinder bærer kamakselen 1 en kamskive 2 til betjening av den angjeldene sylinders ekshaustventil og en kamskive 3 til betjening av sylindrenes brenselsinnsprøyt-ningspumpe.

Ekshaustventilkamskiven 2's kamføl-

ger utgjøres av en rulle 4 anbrakt nedentil på en støtstang 5, hvis øverste ende på vanlig måte tenkes å påvirke den ikke viste ekshaustventil ved en ikke vist vippearm. Brenselspumpekamskiven 3's kamfølger ut-gjøres på tilsvarende måte av en rull 6, som er antydet med en prikket linje, og som bæres av en ikke vist støtstang, som fører til den ikke viste brenselsinnsprøyt-ningspumpe.

Foten av støtstangen 5 styres som vist av en eksenterbøyle som ved en tapp 7 er hengslet til et fremspring på støtstangen 5, og som er svingbar om en eksenterskive 9 som bæres av en parallelt med kamakselen 1 forløpende reguleringsaksel 10, på hvilken den er fastkilet.

Det finnes et ganske tilsvarende styresystem for brenselspumpens ikke viste støtstang, hvilket styresystem tenkes å lig-ge skjult av det til ekshaustventilens støt-stang hørende og derfor ikke kan sees på tegningen.

Reguleringsakselen 10 er båret i passende faste lager på maskinstativet og bærer en til siden utrakende fastkilt arm 11, til hvilken det er dreibart fastgjort en ma-nøverstang 12.

Det vil sees at bevegelse av manøver-stangen 12 oppad eller nedad fra den på tegningen viste stilling vil bevirke forskyvning av kamfølgerne 4 og 6 under ett i de med pilene pi og p2 viste retninger,. idet begge kamfølgerne beveges i retningen av pilen pi ved senkning av manøvers^tangen 12 og begge kamfølgerne i retning av pilen p2 ved løfting av manøverstangen 12.

Under motorens gang med normal belastning beveger begge kamfølgere seg i en stort sett loddrett virkelinje gående gjennom kamakselens akse, idet kamakselen f. eks. tenkes å dreie seg med den ved en pil pi viste retning når motoren går forover. Ønskes det nå å la motoren arbeide med vesentlig nedsatt belastning i denne omdreiningsretning, beveges begge kamfølgerne 4 og 6 ifølge oppfinnelsen et stykke mdt høyre i den med pilen pi viste retning ved senkning av ma-nøverstangen 12. Det vil sees lett at styringstidspunktene for utstøtsventilen og brenselspumpen herved vil falle tidligere i motorens arbeidssyklus enn ved normal belastning.

Arbeider motoren i den motsatte omdreiningsretning som vist med pilen p2, vil innstilling av kamfølgerne til fremrykking av styringstidspunktene for ekshaustventil og brenselspumpe kreve forskyvning i retning av pilen p2 ut fra den på tegningen viste stilling, hvilket tilveiebringes ved oppadgående bevegelse av manøverstangen i 12.

Eksenterstangen 8 kan betraktes som dreibart festet til reguleringsakselen 10 i punktet 13, som er sentrum i eksenterski-ven 9. Dette punkts eksentrisitet i forhold i til reguleringsakselens akse behøver ikke å være ens for ekshaustventilens og brenselspumpens vedkommende, idet størrelsen av-henger av den ønskede vinkelforskyvning ] av styringspunktene svarende til en bestemt vinkeldreining av reguleringsakselen 10. Eksentrisiteten kan også være variabel, f. eks. ved anvendelse av i og for seg kjente eksenterinnretninger med regulerbar eksentrisitet eller ved anvendelse av en for-skyvbar dreietap i stedet for den viste eksenterskive 9. Likeledes kan lengden av eksenterstangen 8 eller det tilsvarende organ være innstillbart til finjustering av styringstidspunktene.

Betjeningen av manøverstangen 12 kan også foregå manuelt fra motorens manø-verplass, men det er ikke noe i veien for at reguleringsakselen 10 kan være sammenkoplet med motorens belastningsinn-stillingsorgan på en slik måte at foran-dringen av styringstidspunktene for ekshaustventil og brenselspumpe inntrer au-tomatisk ved innstilling på lavere belastninger. Således kan reguleringsakselen væ-re sammenkoplet med det til fastleggelse av brenselspumpenes ytelse tjenende organ enten direkte eller gjennom passende ser-vomotorinnretninger.

Oppfinnelsen er særlig tenkt anvendt ved stasjonære motorer og fartøysmotorer innrettet til store ytelser pr. sylinderenhet og fortrinsvis med ekshaust-turboblåsere som eneste kilde for spyle- og ladeluft. I alminnelighet vil såvel brenselsinnsprøyt-ningen som ekshaustorganene ved slike motorer være styrt fra en felles kamaksel, og de ønskede endringer av styringstidspunktene kan da alltid tilveiebringes ved passende tverrforskyvning av kamfølgerne i forhold til kamakselen enten som separat foranstaltning eller som supplement til en i omstyringsøyemed mulig tverrforskyvning av kamfølgerne.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte ved drift av turboladete totaktsmotorer, karakterisert ved at — ved belastninger, som ligger vesentlig under normal belastning — tidspunktene såvel for ekshaustorganets åpning, som for brenselsinnsprøytningens begynnelse forskyves fremover i forhold til de for nor-

mal belastning fastsatte tidspunkter, for å oppnå den nødvendige effekt av ekshaustturbinen til drift av blåseren, slik at denne gir effektiv turboladning.

2. Anordning ved turboladete totaktsmotorer til utførelse av den i påstand 1 an-gitte fremgangsmåte, karakterisert ved re-guleringsanordninger til ved motorbelastninger som ligger vesentlig under normal belastning, samtidig å rykke tidspunktene for ekshaustorganets åpning og for bren-selsinnsprøytningens begynnelse frem i forhold til de for normal belastning fastsatte tidspunkter.

3. Anordning som angitt i påstand 2 ved motorer hvor brenselsinnsprøytnings-pumpe og ekshaustventil drives fra kammer på en felles kamaksel gjennom kam-følgere som er forskyvbare på tvers av kamakselen, karakterisert ved at kamføl-gerne er innrettet til hjelp av et felles ma-nøverorgan å forskyves samlet ut fra deres normale stillinger et kort stykke imot bevegelsesretningen for de dermed samvir-kende kammer.

4. Anordning som angitt i påstand 3, ved motorer av den type hvor kamfølgerne er styrt ved lenkeledd som er dreibart forbundet med en med kamakselen parallell normalt stasjonær reguleringsaksel i punkter som ligger i avstand fra dennes akse, karakterisert ved at de nevnte lenkeledd og disses forbindelse med reguleringsakselen er således beskafne at samtlige kam-følgere ved dreining av reguleringsakselen under ett kan tverrforskyves i forhold til kamakselen fra deres til normal gang i den øyeblikkelige eller eneste omdreiningsretning bestemte stillinger til andre stillinger som ligger fremskutt forover imot kamakselens øyeblikkelige eller eneste omdreiningsretning.

5. Anordning som angitt i påstand 4, karakterisert ved at lengden av lenkeleddene for enten brenselspumpenes eller ekshaustventilenes eller begges kamfølgere er innstillbare.

6. Anordning som angitt i påstand 4, eller 5, karakterisert ved at eksentrisiteten i forhold til reguleringsakselens akse av omdreiningspunktene for brenselspumpenes eller ekshaustventilenes eller begges lenkeledd er innstillbare.

7. Anordning som angitt i påstand 4, 5 eller 6, karakterisert ved at reguleringsakselen er således sammenkoplet med motorens belastningsreguleringsorgan, fortrinsvis et organ til innstilling av brenselspumpens ytelse at fremrykking av tidspunktet for brenselsinnsprøytningens begynnelse og ekshaustorganets åpning foregår automa-tisk i avhengighet av den innstillede belastning.